燃煤锅炉改燃气炉的安全技术问题

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:甘永杰
[导读] 摘要:近年来,城市燃气的结构发生了很大的变化。
        双钱集团(新疆)昆仑轮胎有限公司  新疆维吾尔自治区乌鲁木齐  831400
        摘要:近年来,城市燃气的结构发生了很大的变化。在此基础上,分析了燃煤锅炉向燃气锅炉的转变,提出了燃气锅炉的改造方案,并探讨了改造过程中应注意的问题。
        关键词:锅炉;改造;燃气
        锅炉改造的目的是提高现有锅炉的性能。使其适应实际情况,从而满足用户需求的主要方法之一。锅炉改造是一个很好的解决方案,因为锅炉改造与新建锅炉相比,设备和基建的投资要低得多,效果更快,耗时也更短。
        一、发展燃气锅炉的措施
        燃煤锅炉的更换主要有两种方式:一方面购置燃气锅炉;另一方面,燃煤锅炉根据现有燃煤锅炉进行改造。现有的大多数锅炉都改为煤基锅炉。燃煤锅炉改为燃气锅炉,需要对技术、经济、安全等进行综合分析,以保持锅炉的名义参数(“温度”、“压力”),一般来说,使用5年以上的中小型燃煤锅炉的改造是没有价值的。我国许多城市已开始控制燃煤锅炉的建设。几年前,我国拆除范围内的锅炉主要是年限较长或淘汰锅炉,简单地用燃气锅炉代替燃烧器是不可取的。因此,对于接近使用报废年限的锅炉和燃烧热效率低的锅炉,使用购买了新的燃气锅炉。
        二、燃煤锅炉和燃气锅炉的比较
        与燃煤锅炉相比,燃气锅炉有明显的优势:
        1.燃气中具有灰分、硫和氮小于煤量非常低,烟气中的粉尘燃烧,很容易燃烧设备方面也符合国家标准和环境污染问题,可以大大降低燃气锅炉的使用。
        2.燃气锅炉有很高炉膛容积热强度。由于燃烧气体污染小,对流管不腐蚀,无炉渣,传热良好,燃气燃烧产生的大量三元气体(CO2、蒸汽等)强烈的辐射。排气温度降低,热性能明显改善。
        3.锅炉投资节省:(1)燃气锅炉热负荷较高,降低了炉体容积。由于受热面无污染、渣、磨损等,可选择较高的烟度来减小对流受热面尺寸。由于采用对流梁布置,燃气锅炉比同等容量的燃煤锅炉更紧凑、更小、更轻,大大减少了设备投资。(2)燃气锅炉不得配置吹灰器、除尘器、除尘装置、燃料干燥机等辅助设备。(3)燃气锅炉以管道输送的燃气为燃料,不需要储燃料设备。在燃料供应之前也没有燃料准备,这大大简化了系统。(4)省去燃料储存,节省运输、场地和人工成本。
        4.供热成本的运行、调节降低:(1)燃气锅炉对加热负荷适应性强,可在系统内灵活调节。(2)系统启动速度快,减少了各种制剂的消耗。(3)由于辅助设备的稀缺性和燃料制备系统的缺乏,电力消耗低于燃煤锅炉。不需要加热用于燃料干燥的燃料和蒸汽;蒸汽消耗更少。气体中杂质含量低,锅炉在高、低热表面不腐蚀,无渣问题,锅炉长时间连续运行。气体测量简单准确,便于调节供气量。
        5.减少设备的维修保养:(1)燃气锅炉燃烧装置简单,维修保养费用低。(2)高温加热表面无渣、无腐蚀,无需更换加热表面配件和空气预热元件。
        三、燃煤锅炉改燃气炉的安全技术问题
        1.锅炉本体。(1)进行必要的分析和检查,并采取必要措施消除与天然气转换有关的不安全因素。工业用煤锅炉主要是层状(链式)燃烧炉。燃料和燃烧方式的变化将导致锅炉燃烧特性和传热的许多变化。一些变化可能会影响锅炉的安全。A.天然气是一种高热值燃料,以烷类碳氢化合物为主要成分,在燃烧过程中形成的热强度和燃烧温度远远高于煤。

这种变化直接影响到炉膛加热表面局部热负荷的增加和炉膛出口烟气温度的升高。热水锅炉在部分立管出口可能导致水温过热或过热,甚至汽化;在锅壳式热水锅炉的情况下,出口烟气温度的升高使板材的操作条件更加困难,并可能导致板材出现裂缝泄漏。(B)天然气燃烧烟气中的水蒸气比煤燃烧烟气中的水蒸气高得多,从而增加了烟气的凝结点。因此,在制定设计变更计划时,应进行一次热验证计算;热特性分析的基础上,他曾考虑是否循环锅炉水与风的阻力是审定,以及所需的防腐措施,确保加工技术为基础的安全可靠。(2)炉膛壁、烟道、防爆门。燃煤炉炉墙烟道通常由耐火层、保温层和外护板或红砖组成。插入结构的强度和密封性普遍较差。更换燃气,必须进行检修,必要时进行翻新加固。维修加固的关键是炉段,由于燃气锅炉在运行中受各种因素的影响,爆轰非常频繁,特别是采用微正压燃烧技术,使炉段的强度和密封性不低于压力元件。由于天然气是易爆、易燃气体,锅炉安全技术监督规定,应在炉膛内安装烟道防爆门,其作用是在瓦斯爆炸时,防止炉壁被损坏。防爆门有重力式(自重式)、隔膜式和水封式三种。重力式防爆门结构简单、制造方便、动作灵活,可长期使用而不影响锅炉的连续运行。但它很容易泄漏。隔膜式防爆门具有良好的密封性;但制造精度和材料要求较高,爆破力不够精确;爆破后需要重新安装隔膜,影响锅炉的连续运行。水封安装不方便,一般很少使用。防爆门的开启压力和设置没有统一的标准。防爆门的开启压力由炉膛壁的安全承受压力决定。通过墙体承载力测试,工业锅炉的墙体承载力可达200P a。应根据炉膛墙体和烟道的泄压要求设置防爆门。国外规定:蒸发量为10-16t/H的锅炉,防爆门总面积不得小于0.2m2;对于蒸发能力小于10T/H的锅炉,面积为250Mz/M,可根据炉内和烟道的烟气总量计算。卷的烟。为防止爆炸性气体的释放和伤害,防爆门外应安装泄压导烟道,并将其导向安全位置。
        2.燃烧系统。燃烧系统是指将气体和空气引入燃烧器并混合、点燃和燃烧的装置,其产生的烟气在通过烟囱和烟囱排放到大气中之前,先排入锅炉。燃烧系统不仅要履行上述各项功能,而且要保证锅炉在启动、运行和关闭时的安全。燃烧系统也可以细分为几个子系统,即:供气系统、供气系统、主燃烧器系统、点火系统和锅炉、排烟等其他系统。图中为燃烧系统示意图。气体管道通过一个截止阀连接到供应线,然后是过滤器和压力调节器、两个串联的电磁阀、泄漏收集装置和点火阀。气体管道上也有一个流量控制阀。为了防止过高或过低的气体压力影响点火和燃烧的安全,还应在管道上安装防止过高和过低气体压力的装置。为了便于观察,应在管道上安装压力表。在空气管道上还应安装高、低气体压力限制保护装置、压力表和流量调节器。燃烧系统应包括气体/空气比调节装置。一般来说,调节比是预先设定的,在运行过程中,通过选定的信号调节气体或空气流量。燃烧器是整个燃烧系统的中心部件;首先是空气和气体供应系统,然后是锅炉和排烟系统。因此,燃烧器的选择是煤制气项目中的一项重要技术。
        3.自动操作和安全监控。由于燃气锅炉监管方面有更高的要求,保护和报警、控制方案的燃煤锅炉,燃气锅炉必须设有自动控制系统的负担,包括水位、压力感应炉的出口处,有烟和阀门的开启以及自动调节水位,阀门的燃烧。(1)报警是指锅炉发生异常或故障时发出的声光信号,使操作者能够及时采取措施消除潜在危险。应提供下列警告装置:气体、高低压报警装置;气体报警和炉膛关闭;炉外烟气温度、炉内负压、气体泄漏报警等。(2)锁紧保护用于检测极限条件下或某些操作模式下的顺序错误,并在发生事故时停止有缺陷的设备或防止操作错误。蒸汽锅炉必须配备下列保护装置:压力过低、水温过低、循环水泵突然停止的热水锅炉的保护装置;低于下限或上限的气体压力联锁保护装置;当空气压力过低或空气供应中断时的点火保护装置;供电和牵引风扇故障保护装置;炉膛关闭保护装置;联锁保护装置。
        总之,将燃煤锅炉改造成燃高炉煤气锅炉,只要改造方法得当,操作人员严守安全操作规程,并在运行中注意监视燃烧工况。就能确保锅炉的安全运行,实现安全生产的目标。
        参考文献:
        [1]杜琴.燃煤锅炉改为燃气锅炉的技术措施[J].煤气与热力,2018,(2):125~127.
        [2]王建.小型燃煤锅炉改烧燃气的研究[J].煤气与热力,2018,(5):44~48.
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