某型燃煤锅炉改为燃气锅炉的技术分析

荀岩

（嘉峪关市产品质量计量和特种设备检验检测中心，甘肃 嘉峪关 735100）

1 燃煤锅炉与燃气锅炉的性能差异

1.1 燃烧方式

燃煤锅炉燃烧方式为层燃，燃气锅炉运用的方式主要为室燃。

1.2 燃烧产物

煤的主要成分有碳、氢、氧、氮、硫等和水，燃烧后生成二氧化硫、三氧化硫、氮氧化合物排入大气，污染环境，对人类造成危害。而天然气的主要成分是CH4，经过燃烧后，主要生成CO2和H2O，相对燃煤锅炉，燃气锅炉的排放要环保的多，能够较好地降低市区大气污染问题。

1.3 通风方式

燃煤锅炉的燃烧过程经鼓引风机的的配合共同作业。燃煤锅炉使用的煤为固体燃料，煤颗粒的大小及锅炉本体的燃烧性质导致燃煤锅炉在燃烧中会产生较大的过余气体，再加上燃烧室烟道的漏风，过余气体系数可达2.0 ～2.4。燃气锅炉主要采用的通风方式为内燃结构微正压通风，燃烧运行中的燃烧产物主要是由引风机排出。燃气锅炉主要燃烧甲烷等碳氢气体，能够与空气充分混合，而此种通风方式在运行中烟气出口的过量空气系数在1.2 ～1.3，低到1.05。燃气锅炉产生的烟气中粉尘量非常少，燃气内杂质较少，同时排出的烟气也较容易达到国家对燃烧设备的要求，不需要再添加除尘器等设备。

1.4 安全性

燃煤锅炉相对安全，炉膛燃烧危险隐患小。而燃气锅炉需要严格的安全措施，在爆炸极限内极易引爆。

2 燃煤锅炉基本情况

1T/h 燃煤蒸汽锅炉1 台，该锅炉型号为DZL1-0.7-A Ⅱ，2015 年生产，该年年底投入使用。锅炉炉体受压元件基本完好，有继续使用价值。锅炉的给水系统和送、引风系统基本完好，非常适宜改造为燃气锅炉。

改造要求：保持原锅炉的额定参数不变，通过改造达到消除烟尘，满足环保要求。

3 锅炉改造的具体方法与措施

3.1 锅炉本体

（1）对锅炉进行校核性热力计算,对锅炉的水循环和烟风阻力进行校核,并采取必要的防腐措施。

（2）清除锅筒、联箱、水冷壁、对流管束等受热面的烟垢和灰渣层,同时将锅炉内水侧的水垢进行清洗，提高锅炉受热面的传热能力，有效地提高锅炉的热效率。

（3）拆除煤斗。在原锅炉基础平面±0.00 处以上到锅炉前炉墙面板以前煤斗部分前落灰斗，以及炉排的全轴部分。拆除炉排以及前后轴和后部老鹰铁。

拆除炉排下面的落灰室、排渣斗，用炉渣将炉排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在炉渣上部放置保温混凝土80mm厚，再在混凝土上放置两层耐火砖（圆弧形放置），最后用耐火混凝土浇注抹面形成耐火保温炉膛底。制作全炉墙及燃烧器的连接面板：用厚度为16mm 的钢板在炉座基础平面处以上与锅炉全炉墙平面处进行焊接固定，开孔并钻四个固定螺栓孔（攻丝），用耐火砖在钢板内侧砌筑耐火前墙和原有前炉墙，以及新做炉底相连，形成完全密封的新前炉墙。

燃气易燃易爆,对于改造的燃气锅炉更应处理好防爆问题，用原有左侧炉膛和后部烟室的看火门，改成两个防爆门。提高锅炉的抗爆性能。拆除原有的鼓风机、除尘器，以及空气预热器，将原有的鼓风机及送风道全部拆除（预热器可根据情况考虑），原除尘器被拆除后，钢制烟道将原除尘器卷入口和出口空间进行连接，形成完整烟道。建议可采用变频调速方式对引风机进行调控。改为变频调节后，能耗会降到原能耗的一半，节能效果明显。

（4）对所有的炉墙及炉门进行密封，是由于燃气锅炉在微正压状态运行，为了安全，需要对所有的炉墙及炉门进行密封。

（5）将省煤器打开,清理省煤器管,主要是将省煤器翅片侧清理干净,增强换热效果。

3.2 燃烧系统

燃烧系统包括燃气供应、空气供应、主燃烧器点火及锅炉排烟系统。

（1）燃煤锅炉改为燃气锅炉时,燃烧器的选择是关键的技术问题。燃烧器的选型和布置与炉膛型式关系密切，应使炉内火焰的充满度好，不形成气流死角；避免相邻燃烧器的火焰相互干扰；低负荷时保持火焰在炉膛中心位置，避免火焰中心偏离炉膛对称中心；未燃尽的燃气空气混合物不应接触受热面，以免形成气体不完全燃烧；高温火焰要避免高速冲刷受热面，以免受热面强度过高使管壁过热等。燃烧器的布置还要考虑燃气管道和风道的布置合理、操作、检修、维修方便。

（2）安装燃烧机。

（3）根据燃烧机要求，重新设计制作新的控制系统，并达到如下功能：具有燃烧程控功能，能预吹扫自动点火，火焰检测器自检，负荷自动调节，火焰检测故障报警联锁停炉。燃气阀组检漏，压力高低报警，水位调节水位高低报警，低水位联锁停炉，超温超压炉膛温度超高报警，引风机与燃烧机顺控制联锁功能。

（4）调试时，要对引风机的风量和压头进行调整。由于改造后引风机有较大富余量，需要将引风门关小到一定程度，以减少风量和降低风压。

（5）燃气管道流程及设备。本工程接自市政天然气管网为中压管道，为达到锅炉燃烧器前的压力要求，同时又可以防止燃气压力的上下波动，需要设置一台落地式燃气调压计量柜，该调压柜可完成过滤、调压、稳压、计量、安全切断等功能。为保证向锅炉24h 不间断供气，可采用2 ＋1 型式，及双回路加旁通。

4 结语

实践证明，如本文所列，将一些炉体状态良好、运行热效率较高的燃煤锅炉改造为燃气锅炉在经济和技术上是切实可行的。改造过程中必须严格遵守国家有关规程、规范,确保改造后的燃气锅炉安全运行的可靠性。