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摘 要:我国的主要能源供应以煤炭为主,燃煤锅炉占锅炉总数的83%,其中燃煤工业锅炉更是我国主要的动力设备。但是燃煤锅炉在实际运行中,热效率较低,10t/h燃煤锅炉的热效率一般只有65~70%,能源的浪费程度大,排尘的浓度也比较高,烟气含硫量高,对大气污染严重,主要是对人体健康的危害,随后这种危害也延伸到了工农业生产,气候,天气等。因此,改造锅炉的燃烧方式,选用环保,节能长效的供热方式将是未来长期发展与探讨的方向。
关键词:燃煤锅炉;清洁能源;改造
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0208-01
天然气是目前世界上最清洁的能源之一,它燃烧充分,产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低。同时,气体燃料输送、运送更便捷,主要通过管道输送,不仅可以极大的减小劳动强度,改善劳动条件,除铺设天然气运输管道一次投入较大,其后期运输成本、人力投入成本也相对于煤炭的使用成本更低,天然气的广泛应用还能大大地降低运行成本。实践证明,燃气锅炉的热效率高,10t/h燃气锅炉热效率可达到75~80%以上,对大气污染程度比燃煤锅炉的低。由此看来,燃气锅炉就是最好的选择。而且从其他国家来看。发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重,俄罗斯占60%,美国占98%,日本占99%,我国越来越多的大中城市制定了相应的强制性法规,限制燃煤锅炉的使用。新的环保法,对产生大气污染的设备要实行监管,严格限定污染物的排放量,实施“碧水蓝天工程”,推荐使用清洁燃料或天然气。
1 燃煤锅炉和燃气锅炉适用性分析
近年全国大范围以燃气锅炉取缔燃煤锅炉,在环境保护的角度上取得了较大的成效,但2017年冬季供暖全国出现气荒,出现用气难,燃气成本增加,甚至出现了短暂停气现象,对全面推广煤改气项目的未来与发展应该引起我们的深思,并不是所有地区都适用煤改气。应根据地区对使用燃煤及天然气原料价格,人力成本等多方面进行综合比较,选用综合成本较低的供热方式。对于适合燃气锅炉运营的区域可推广应用。
2 燃煤锅炉与燃气锅炉的不同
两者的不同,有以下几个方面:①燃烧方式:燃煤锅炉是将煤破碎后,经皮带进煤仓,通过给煤机利用播煤风,撒入炉膛;通过循环灰加热,流态化燃烧过程。而燃气锅炉燃烧方式主要有扩散燃烧、预混燃烧、无焰燃烧三种燃烧方式。②燃烧产物:煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成,燃烧后,生成SO2、SO3、NOx灰分和水分,而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气,严重污染环境。而燃气的主要成分是CO和H2,经过燃烧后,主要生成CO2和H2O,相对燃煤锅炉,燃气锅炉的排放SO2、SO3、NOx要少得多。③燃料易爆性:燃煤锅炉燃烧安全,炉膛不易发生爆炸危险。而燃气锅炉在爆炸浓度界限内,遇到明火就会发生爆炸,危险性较大。
3 燃煤锅炉的运行情况与改造技术分析
燃煤锅炉所出现的几个问题:燃煤锅炉热效率偏低,仅为65~70%。燃煤产生的烟尘和SO2经处理后虽能做到达标排放,但仍对环境造成影响。炉内热交换器能力下降,不能满足生产生活用汽的需要。因此,在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中,应以不变动锅炉本体受压元件部分,减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、防爆措施等方面考虑,既考虑经济效益,又要从实用性出发。
4 将燃煤转化为燃气所需遵守的原则
4.1 环保先进,兼顾长远
设计方案要体现环保、先进、合理、适用为原则,既做到布局合理、功能完善、设施先进,又满足发展使用要求。做到远近结合,以近期为主。
4.2 基础设施利旧,保证良好供热
合理利用原有建筑、构筑物、设备和管线,立足于现有基础条件,充分利用好配套设施,保证水、气、电等供应设施齐全,内外道路畅通,以提供良好的供热条件。
4.3 经济适用,适度超前
以滿足现如今中国的生产、生活需要为原则,与企业的经济发展水平相适应,坚持以经济适用为主,力求工程设计先进,超前性和实用性相结合。
4.4 改造方案
①要根据不同的炉型确定不同的改造方案。②燃煤锅炉改造的关键环节:a.拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤斗、上煤机、链条炉排、变速箱等。b.通过计算,确定炉膛的几何尺寸,炉膛火焰中心位置。c.装设防爆门。d.对锅炉本体进行1.5倍工作压力的水压试验。③在改造施工中不论炉型都应注意以下问题:应保障烟气流动通畅,有良好的充满度且应避免出现死角和死区。燃烧器应设置在炉膛中心高度位置,且有足够的燃烧空间和长度。由于天然气在炉膛中燃烧反应强烈、热强度高,对于裸露在炉膛内的锅筒底部应进行绝热处理,对于火管锅炉的管板入口处烟温应控制在≤6000C,以防止发生管板裂纹。④各种水管、水火管锅炉的炉墙基本用耐火砖砌筑,外加保温材料和护板。在“煤改气”时应注意炉墙严密性,尽量减少原有炉门、检查门等,可用耐火材料砌堵,防止喷出火焰伤人或向炉内漏入过多的冷空气,影响锅炉效率,对于必须保留的看火孔也应采用封闭式看火孔。
如今中国的燃气能源形势已经变得日益严峻,至于如何合理地节约使用现有能源迫在眉睫。通过将燃煤锅炉改为燃气锅炉,解决了生产中能源消耗量高、污染物排放量大、技术质量指标控制精度低等问题。通过调整能源消费结构,降低能源消耗,减少污染物的排放量,从所列举的节能措施,可以看出使用燃气锅炉房节能系统还有很多工作要做。如能普遍采用燃气供热节能系统,将会带来可观的经济效益和社会效益,具有很好的推广前景。
参考文献
[1]尚 磊,赵 强.燃煤工业锅炉燃气改造分析.太原科技,2009(1).
[2]冯骏凯,沈幼庭,主编.锅炉原理及计算.科学出版社,1992.
[3]工业锅炉安全技术基础上海市劳动局锅炉安全监察处编著.中小型燃气锅炉房.中国建筑工业出版社,1988.
[4]贾振航,姚 伟,高 红.企业节能技术[M].北京:化学工业出版社,2006:8~10.
收稿日期:2018-4-23
关键词:燃煤锅炉;清洁能源;改造
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0208-01
天然气是目前世界上最清洁的能源之一,它燃烧充分,产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低。同时,气体燃料输送、运送更便捷,主要通过管道输送,不仅可以极大的减小劳动强度,改善劳动条件,除铺设天然气运输管道一次投入较大,其后期运输成本、人力投入成本也相对于煤炭的使用成本更低,天然气的广泛应用还能大大地降低运行成本。实践证明,燃气锅炉的热效率高,10t/h燃气锅炉热效率可达到75~80%以上,对大气污染程度比燃煤锅炉的低。由此看来,燃气锅炉就是最好的选择。而且从其他国家来看。发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重,俄罗斯占60%,美国占98%,日本占99%,我国越来越多的大中城市制定了相应的强制性法规,限制燃煤锅炉的使用。新的环保法,对产生大气污染的设备要实行监管,严格限定污染物的排放量,实施“碧水蓝天工程”,推荐使用清洁燃料或天然气。
1 燃煤锅炉和燃气锅炉适用性分析
近年全国大范围以燃气锅炉取缔燃煤锅炉,在环境保护的角度上取得了较大的成效,但2017年冬季供暖全国出现气荒,出现用气难,燃气成本增加,甚至出现了短暂停气现象,对全面推广煤改气项目的未来与发展应该引起我们的深思,并不是所有地区都适用煤改气。应根据地区对使用燃煤及天然气原料价格,人力成本等多方面进行综合比较,选用综合成本较低的供热方式。对于适合燃气锅炉运营的区域可推广应用。
2 燃煤锅炉与燃气锅炉的不同
两者的不同,有以下几个方面:①燃烧方式:燃煤锅炉是将煤破碎后,经皮带进煤仓,通过给煤机利用播煤风,撒入炉膛;通过循环灰加热,流态化燃烧过程。而燃气锅炉燃烧方式主要有扩散燃烧、预混燃烧、无焰燃烧三种燃烧方式。②燃烧产物:煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成,燃烧后,生成SO2、SO3、NOx灰分和水分,而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气,严重污染环境。而燃气的主要成分是CO和H2,经过燃烧后,主要生成CO2和H2O,相对燃煤锅炉,燃气锅炉的排放SO2、SO3、NOx要少得多。③燃料易爆性:燃煤锅炉燃烧安全,炉膛不易发生爆炸危险。而燃气锅炉在爆炸浓度界限内,遇到明火就会发生爆炸,危险性较大。
3 燃煤锅炉的运行情况与改造技术分析
燃煤锅炉所出现的几个问题:燃煤锅炉热效率偏低,仅为65~70%。燃煤产生的烟尘和SO2经处理后虽能做到达标排放,但仍对环境造成影响。炉内热交换器能力下降,不能满足生产生活用汽的需要。因此,在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中,应以不变动锅炉本体受压元件部分,减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、防爆措施等方面考虑,既考虑经济效益,又要从实用性出发。
4 将燃煤转化为燃气所需遵守的原则
4.1 环保先进,兼顾长远
设计方案要体现环保、先进、合理、适用为原则,既做到布局合理、功能完善、设施先进,又满足发展使用要求。做到远近结合,以近期为主。
4.2 基础设施利旧,保证良好供热
合理利用原有建筑、构筑物、设备和管线,立足于现有基础条件,充分利用好配套设施,保证水、气、电等供应设施齐全,内外道路畅通,以提供良好的供热条件。
4.3 经济适用,适度超前
以滿足现如今中国的生产、生活需要为原则,与企业的经济发展水平相适应,坚持以经济适用为主,力求工程设计先进,超前性和实用性相结合。
4.4 改造方案
①要根据不同的炉型确定不同的改造方案。②燃煤锅炉改造的关键环节:a.拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤斗、上煤机、链条炉排、变速箱等。b.通过计算,确定炉膛的几何尺寸,炉膛火焰中心位置。c.装设防爆门。d.对锅炉本体进行1.5倍工作压力的水压试验。③在改造施工中不论炉型都应注意以下问题:应保障烟气流动通畅,有良好的充满度且应避免出现死角和死区。燃烧器应设置在炉膛中心高度位置,且有足够的燃烧空间和长度。由于天然气在炉膛中燃烧反应强烈、热强度高,对于裸露在炉膛内的锅筒底部应进行绝热处理,对于火管锅炉的管板入口处烟温应控制在≤6000C,以防止发生管板裂纹。④各种水管、水火管锅炉的炉墙基本用耐火砖砌筑,外加保温材料和护板。在“煤改气”时应注意炉墙严密性,尽量减少原有炉门、检查门等,可用耐火材料砌堵,防止喷出火焰伤人或向炉内漏入过多的冷空气,影响锅炉效率,对于必须保留的看火孔也应采用封闭式看火孔。
如今中国的燃气能源形势已经变得日益严峻,至于如何合理地节约使用现有能源迫在眉睫。通过将燃煤锅炉改为燃气锅炉,解决了生产中能源消耗量高、污染物排放量大、技术质量指标控制精度低等问题。通过调整能源消费结构,降低能源消耗,减少污染物的排放量,从所列举的节能措施,可以看出使用燃气锅炉房节能系统还有很多工作要做。如能普遍采用燃气供热节能系统,将会带来可观的经济效益和社会效益,具有很好的推广前景。
参考文献
[1]尚 磊,赵 强.燃煤工业锅炉燃气改造分析.太原科技,2009(1).
[2]冯骏凯,沈幼庭,主编.锅炉原理及计算.科学出版社,1992.
[3]工业锅炉安全技术基础上海市劳动局锅炉安全监察处编著.中小型燃气锅炉房.中国建筑工业出版社,1988.
[4]贾振航,姚 伟,高 红.企业节能技术[M].北京:化学工业出版社,2006:8~10.
收稿日期:2018-4-23