焦化厂燃煤锅炉燃气改造技术研究

周林

焦化厂燃煤锅炉燃气改造技术研究

周林

根据焦化厂在不同季节煤气出现过剩的问题，为充分利用过剩煤气，介绍了利用燃煤锅炉改造为燃煤气锅炉的方法及技术措施。

燃煤锅炉;燃气锅炉;燃烧器;控制;效果

鸡西矿业集团赫阳燃气有限公司设计年产焦碳10万吨，煤气4千万立方米。担负市区居民及公福燃气供应任务。由于用气负荷因季节不同而变化。导致每年3－11月份外供煤气出现相对过剩，剩余的煤气通过放散装置排入大气，不仅造成了煤气的大量浪费，而且污染了周围的空气环境。在焦化厂这种煤化工企业，蒸汽伴随化工生产工艺全过程。如果将放散的这部分煤气充分利用，用作锅炉燃料进行燃烧，即能避免煤气这种再加工高成本能源的无畏浪费，又节省了锅炉用燃料煤，同时减少了对环境的污染、降低了工人的劳动强度。基于这样的考虑，最初的采用方法只是将剩余的这部分煤气通过管道引入锅炉房，然后在锅炉的前端和两侧分别安装支管直接在炉膛中进行简单燃烧。相当一段时间厂区化工生产需要的蒸汽就是由两台DZL4－13燃煤锅炉改成的燃气锅炉生产蒸汽供给。由于开始阶段经验不足，在锅炉运行过程中发现，煤气由管道直接引入炉膛简单燃烧存在很多缺点和不足:

一是，煤气在炉膛中燃烧不完全，烟气中的大量没有完全燃烧的碳积聚在烟管、水冷壁管及锅筒的表面，直接影响了燃烧热量的传递，堵塞烟管造成排烟不畅。

二是，经常出现烟囱冒黑烟、烟气排放超标现象。

三是，热效率低，锅炉出力不足。

四是，在出现供汽负荷变化，特别是蒸汽负荷增大时，经常出现不能满足生产需求的情况。

五是，无锅炉燃气安全保护措施，一定程度上威胁锅炉安全运行。

针对锅炉改烧煤气后出现的上述问题，为确保锅炉安全稳定运行，满足生产需要，对燃气锅炉技术改造势在必行。

1 改造措施

1.1 燃烧方式。

燃煤锅炉改造为燃气锅炉重要的是燃烧方式的选择。目前燃气锅炉大都为正压燃烧方式，可提高锅炉的热效率，但对锅炉炉体的密封和保温要求比较高。而公司目前使用的锅炉是两台DZL4－10燃煤锅炉，锅炉原设计为负压燃烧，实现正压燃烧改造技术要求高、施工难度大，工程投资、工程量都很大，因此设计时考虑继续采用锅炉原有负压燃烧设计，保留使用原有引风机、烟道，这样可减少投资，降低改造成本。

1.2 改造内容。

两台卧式4吨链条炉改为燃气锅炉，必须以保证锅炉安全运行和满足生产需要为基本点。经过反复论证主要应从以下几个方面进行:原有锅炉炉膛进行改造;燃烧器选型设计、点火方式;燃烧的控制，送、引风控制;熄火保护控制;以及对鼓、引风机变频调速器安装等。

1.3 炉膛改造。

(1)拆除原有锅炉的给煤、除渣、除尘设备 (拆除给煤设备后前端炉墙出现的空洞，采用两侧炉墙砌筑结构砌筑封闭)。

(2)密封排渣口防止进风，为节省投资，保留利用原有引风机和鼓风机。

(3)清除受热面水垢及受热面烟侧的灰渣，以保证受热面的传热效果。

(4)在原有炉排上部铺设一层绝热砖，绝热砖上部再铺一层耐热火砖，防止原有炉排烧坏。并在其上部砌筑花格子墙，以增强炉膛内的辐射换热。

(5)在原检查门和拨火门处设置安全防爆门。

就目前企业会计工作实际情况来说，计算机在会计日常工作中起着非常重要的作用，这主要是由于计算机无论是在相关设计还是大数据分析以及运营管理等方面，都有着深入研究。因此，要想实现以上内容，就要求企业会计人员必须明确自身职责，熟练掌握相关专业知识和技能，确保计算机系统工作的顺利进行。另外，对于会计核算计算机系统相关工作来说，还应该跟手工系统一样，每一项工作都要通有不同会计人员来进行相关的记录，或者是不同会计部分来完成，从而杜绝会计人员作弊现象的发生。因此，企业要不断提高会计工作人员的职业能力控制，明确会计人员职责范围，确保会计工作人员能够独立、高效完成相关工作，确保企业各项工作的顺利进行。

(6)拆除原燃煤时使用的锅炉前拱和炉拱吊梁。

1.4 燃烧器的选择和设计。

燃煤锅炉改为燃气锅炉，燃烧器选择是关健技术问题，结合卧式内燃三回程锅炉特点，改造设计时选择了旋转射流机械鼓风燃烧器，该类型燃烧器的优点是:燃气能与空气充分混合，使燃料能充分燃烧，同时该型燃烧器具有容易加工、安装方便等特点。

1.5 燃烧器的布置。

(1)对于燃烧器的布置，根据锅炉的结构特点主要考虑火焰应处于炉膛几何侧中心区域，沿锅筒纵向使火焰尽量充满炉膛，使炉膛内热量得以分配均匀，受热面的负荷均匀。设计考虑将燃烧器布置在锅炉給煤斗拆除后的锅炉前部，距离链条炉排上部560毫米位置。砌筑时预留燃烧器安装口。

(2)综合考虑锅炉点火安全、操作方便等因素，将燃烧器设计成可以移动，点火时燃烧器可沿设计的固定轨道移出炉外进行。

(3)结合燃烧器的布置特点，燃烧器同锅炉煤气输送管的连接采用具有柔性的不锈钢制钢簧管。且长度上留足够的余量。

(4)燃烧器同锅炉前部炉墙联接处密封垫采用石棉板。

2 安全控制

燃煤锅炉改为燃气锅炉的重点实现是锅炉的安全控制。能否实现对锅炉运行的安全控制，关系到技术改造的成败，是硬性衡量指标。

2.1 设置安全水封。

燃烧器结构示图

2.2 锅炉燃烧控制。

在生产过程中，供气负荷经常发生变化，为满足生产需求在设计时对锅炉燃烧设置了大火和小火两种燃烧状态。锅炉燃料供给量是由在主供气管上设置电动蝶阀来控制，蝶阀设大火和小火两个开启位置，当用汽负荷较大时，通过按钮控制蝶阀处于大火开启位置;当供汽负荷较小时，通过控制按钮使蝶阀处于小火开启位置。蝶阀可根据供蒸汽负荷需求灵活调整。在进行大、小火转换改变锅炉燃烧强度过程中，与之相匹配的燃烧所需空气供给量和引风量也相应发生变化，供给风量是由风机配置的变频调速器和电动蝶阀联锁，通过供电频率变化，改变电机转速自动完成风量调整，从而实现锅炉燃烧强度的调整。

2.3 点火。

燃气锅炉的点火过程是燃气锅炉安全运行的重要环节之一，特别是燃煤锅炉改造的燃气锅炉点火方式的选择更为重要，在对使用燃煤锅炉改燃气锅炉的单位以及燃气公司锅炉以往锅炉点火调查时都有发生过炉膛爆鸣或爆炸事故。因此，本次改造点火方式选择炉外点火方式，在设计时，将燃烧器同鼓风机设计为一体，点火时，燃烧器可沿轨道滑出。点火的火源采用引火棒，点火棒以煤气为燃料，点火煤气接自锅炉房内煤气主管路，通过煤气专用胶管连接金属管并设有开闭用的煤气旋塞。点火前先启动引风机5min后，当允许点火指示灯亮后，开启点火棒旋塞，点燃引火棒，放在燃烧器喷头前部，在设置小火状态下点燃燃烧器，点燃后将燃烧器沿轨道回位锁紧，调整到需要燃烧工况，关闭引火棒。这种点火方式虽不如电子点火自动化程度高，但直观、安全、易操作。缺点是水封要定期换水。

2.4 熄火保护。

熄火保护是燃气锅炉重要且不可或缺的安全保障装置，锅炉正常燃烧是通过熄火保护装置监测火焰，一旦检测到锅炉熄火，电磁阀自动切断燃气供给。

设计时，熄火保护采用紫外线光敏装置及继电器来控制，紫外光敏管具有灵敏度高、耐高温、抗干扰能力强，不易接受假信号，特别是对煤气、天然气火焰有较高的灵敏度。为确保熄火保护装置的可靠性，设计时考虑光敏探头安装在两个不同的位置，对燃烧器的火焰进行检测，在锅炉正常工作条件下，只要有一个探头观测不到火焰时，电磁阀就自动关闭。其中一个紫外线光敏探头设计在风道中，距燃烧器头部火焰约20cm，可直接监测火焰，监测探头设计在风道中，可直接被鼓风冷却，以保证不被火焰烤坏。通过紫外线光敏管获取的光信号转为电信号经放大器放大后，通过继电器吸合，发出警报。一旦锅炉熄火，电磁阀自动切断燃料供给。

3 结论

(1)改造后锅炉燃烧状况明显改善，热效率有显著提高，可根据负荷要求灵活调整，满足了焦化生产工艺的需要。

(2)由于燃烧效率好，不但节省了燃料，也避免了因燃烧不完全造成的烟管积碳，影响传热的情况，延长了烟管的清理周期。杜绝了烟囱冒黑烟的现象。

(3)此项燃气锅炉燃烧技术和安全控制技术，通过3年来的运行实践证明，该项技术具有实用性和运行可靠性。

(4)两台4吨锅炉改造为燃气锅炉费用约6万元，与购买燃烧器比较，自行加工制造节省了改造资金。

On Transformation Technology Applied in Coal Boiler

Zhou Lin

Considering the surplus of coal gas supplied in different seasons，the paper introduces the technology to turn the coal boiler into the coal gas boiler in order to take advantage of the surplus coal gas.

Coal boiler;Gas boiler;Burner;Control;Effect

TK229.6

A

1672－6758(2012)02－0041－2

周林，工程师，鸡西赫阳燃气有限公司，黑龙江·鸡西。邮政编码:158100

Class No.:TK229.6Document Mark:A

(责任编辑:郑英玲)