第一篇：燃煤鍋爐煤改氣的途徑和方法初探

燃煤鍋爐煤改氣的途徑和方法初探

作為消耗一次能源的工業鍋爐和生活鍋爐，因其在生產和生活中的大量使用，對環境的影響（煙塵和粉塵）是最普遍和最直接的，而使用高效、清潔的燃氣鍋爐可有效的解決這一問題。燃氣鍋爐自動化程度高、熱效率高，可以根據負荷的大小自動調整鍋爐的燃燒狀況，對我熱力廠冬季大負荷運行和夏季小負荷運行的自動調整效率較高。出于節約資金的考慮，將我部熱力廠原有三臺20T燃煤鍋爐改造為“燃氣”鍋爐，是一個不錯的技術改造方案。這三臺鍋爐均配有良好的水質處理設備，在正常使用情況下，其工作壽命可達到20年以上，所以將鍋爐“煤改氣”是一項節省資金、工期短、見效快，切實可行的好辦法。

一、鍋爐“煤改氣”的基本原則和要求

燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐從根本上改變了鍋爐的燃燒方式，同時對鍋爐運行工況、鍋爐房綜合管理都帶來巨大的變化。但特別需要注意的是燃料氣體“天然氣、煤制氣、焦爐氣等”都是易燃、易爆的有毒氣體，如果處理不當會發生爐膛爆炸，燃氣外溢甚至會引發火災等。所以，對鍋爐“煤改氣”，以下幾個方面應引起重視：

1、鍋爐改造必須遵照《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》和《熱水鍋爐安全技術監察規程》及國家有關技術法規進行。鍋爐改造方案應得到當地鍋爐監管部門的認可。

2、首先應認真檢查鍋爐承壓受熱面是否存在嚴重腐蝕、結垢、過熱等情況，受壓元件必須保持基本完好。其次應根據鍋爐工作年限確定其改造使用價值。（可委托當地鍋檢部門）

3、應認真檢查鍋爐爐墻、煙道系統、鍋爐給水系統及鍋爐送風、引風系統。以上各系統應保持基本完好。

4、鍋爐改造后應保持鍋爐原技術參數不變“如工作壓力、溫度等”而且應保持或提高原鍋爐的負荷及鍋爐效率。

5、鍋爐改造后應符合國家環保各項技術指標的要求，徹底解決消煙除塵的問題。

6、鍋爐改造后應做到簡單易行，安全可靠。力求花錢少見效快，充分體現“煤爐改氣爐”的優越性。

二、鍋爐“煤改氣”內容和方法

1、在燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐的工作中，要根據不同的爐型確定不同的改造方案。

2、燃煤鍋爐改造的關鍵環節：

(1)拆除原燃煤鍋爐的出渣機、上煤斗、上煤機、鏈條爐排、變速箱等設備。

(2)通過對爐膛的傳熱計算,確定爐膛的幾何尺寸,爐膛火焰中心位置。重新澆注爐膛,爐膛澆注材料采用耐火混凝土,配比為:大骨料∶中骨料∶小骨料∶砂∶耐火水泥=4∶2∶1∶1∶2。為使鍋爐后拱管避開火焰中心位置,對原后拱管在原有坡度的基礎上抬高。(3)裝設防爆門。

(4)對鍋爐本體進行1.5倍工作壓力的水壓試驗。

對于我熱力廠SHL型雙鍋筒橫置式鍋爐及其它各種水管、水火管鍋爐的改造方案，一般情況下應盡量不變動鍋爐本體受壓元件部分，只對爐拱、爐墻作局部的改造即可。在改造施工中不論哪一種爐型都應注意以下問題：

（1）應保障煙氣流動通暢，有良好的充滿度且應避免出現死角和死區。

（2）燃燒器應設置在爐膛中心高度位置，且有足夠的燃燒空間和長度。火焰不應沖刷到受熱面管壁上，以免造成氣體不完全燃燒和管壁局部過熱損壞。

（3）由于天然氣在爐膛中燃燒反應強烈、熱強度高，對于裸露在爐膛內的鍋筒底部應進行絕熱處理，另外對于火管鍋爐的管板入口處煙溫應控制在≤6000C，以防止發生管板裂紋。

（4）各種水管、水火管鍋爐的爐墻基本用耐火磚砌筑，外加保溫材料和護板。在“煤改氣”時應注意爐墻的嚴密性，盡量減少原有的爐門、檢查門等，可用耐火材料砌堵，防止噴出火焰傷人或向爐內漏入過多的冷空氣，影響鍋爐效率，對于必須保留的看火孔也應采用封閉式看火孔，通過耐熱玻璃觀察爐火。（5）燃煤鍋爐的爐膛和燃氣鍋爐比，一般都比較大，有足夠的燃燒空間，改造后可增加燃氣量，不影響燃燒工況。如果用戶要求明顯提高鍋爐出力，可以適當增加爐膛輻射受熱面，同時清除原受熱面內外側的水垢和煙垢，這樣在不增大鍋爐體積的情況下提高鍋爐出力是不成問題的。但必須在做好鍋爐的熱力計算、煙風阻力計算的同時還要做好強度計算。

三、正確選擇匹配的燃燒器

目前可供使用的燃燒器的種類很多，沒有統一的規定，如按空氣供給形式可分為大氣式燃燒器和擴散式燃燒器，還可分為自然引風式和鼓風式；如按燃料混合情況可分為預混式（前混式）和外混式（后混式）；如按壓力情況分為低壓燃燒器（P＜5000Pa）和高壓燃燒器(5000 Pa≤p≤300000 Pa)。具體選擇時應注意以下幾個方面：

1、燃燒機理大部分可燃氣體的組分是烴類和氫（及一氧化碳），燃燒過程基本是鏈式反應，在正常情況下是連續不斷的枝化鏈式反應。需要的條件：一是足夠的溫度（如氫氣著火溫度是630℃，甲烷的著火溫度是645℃）；二是充分的空氣混合；三是合適的燃燒空間。燃氣的這種連續鏈式反應體現在火焰傳播的速度上，而火焰的傳播速度要靠可燃氣體與空氣的混合物的流動速度來維持，二者應當保持平衡（或維持在一定的范圍內），這樣才能使火焰燃燒穩定。燃燒器在工作時，混合氣體（可燃氣、空氣）向爐膛內流動，而火焰向外傳播。如果混合速度氣流過大，著火區內可燃氣體濃度下降，這樣會影響引燃效果，使得后繼氣體不能著火，因此會發生脫火現象；反之，混合氣體流速過小，傳播的火焰會進入燃燒器內，又會發生回火現象。所以我們要結合燃氣壓力、鍋爐背壓阻力、送風壓力、管道阻力等各方面情況，綜合考慮選擇適用的燃燒器。

2、在選擇進口燃燒器時應注意以下幾個方面：

（1）進口燃燒器對燃料的適應性“如壓力波動范圍及負荷調節范圍”等要求比較嚴格，其主要由有整裝型和分體型，整裝型即在燃燒器體內裝有鼓風機，實現一體化，燃燒器的功率一般在7000KW以下，而大于7000KW的燃燒器大多采用風機與燃燒器分離方式。對于整裝型燃燒器，國外一般是為WNS型“臥式內燃”鍋爐設計的。當用于燃煤鍋爐改燃氣鍋爐時，由于爐型變化較大，爐體阻力差異亦很大，所以一定要注意煤爐本體及煙風道整體阻力與燃燒器匹配的問題，否則會影響燃燒器正常使用。

（2）不能簡單按照鍋爐容量“如X/噸蒸發量“選擇進口燃燒器。因為國外（如歐美、日本等國家）對鍋爐蒸發量的概念規定為“212°F華氏溫度的水蒸發為212°F的蒸汽量”。因為212°F就是攝氏100℃，所以上述蒸發量實際上就是大氣壓力下的蒸發量，所需要的熱量相當此時的汽化潛熱為2257KJ/KG。而我們國內蒸發量的概念是給水從20℃，蒸發量為飽和溫度時的蒸汽量。以上述為例，同樣1t/h的鍋爐，國外鍋爐供熱量是我國鍋爐供熱量的83%左右。這樣可以看出僅按鍋爐容量選擇進口燃燒器，將會出現出力不足的問題。所以選擇進口燃燒器不僅要考慮燃燒器的每小時耗氣量，還要考慮燃燒器效率和鍋爐效率，留有一定的余度。

（3）關于國產燃燒器的選擇

國產燃燒器的燃燒機理與進口燃燒器基本相同，經配用進口電磁閥組和自動檢測裝置后，其性能比進口燃燒器毫不遜色。從其負荷調節范圍大、對燃料適應性廣等方面比較，更適合我們的國情。如：天津鍋爐廠熱能公司設計生產的RN9800系列燃燒器，選用霍尼維爾HONEYWELL電磁閥組和自動測漏裝置，并在安全保護方面設置了以下連鎖控制：蒸汽鍋爐的低水位、超汽壓連鎖保護；熱水鍋爐低水壓、超水溫和突然停泵的連鎖保護；燃氣低氣壓和高氣壓連鎖保護；(送風)空氣壓力過低或空氣供應中斷連鎖保護；風機故障連鎖保護；爐膛熄火連鎖保護及安全連鎖裝置電源中斷連鎖保護等。一旦發生上述不安全故障時；電控系統發出聲光報警，并自動停爐，切斷燃料供應。在燃燒控制方面，設置了自動點火程序和二級火力燃燒工況，實現全自動控制及有關運行參數的數顯監控。

四、爆燃與防爆

燃煤鍋爐改燃氣鍋爐最危險的就是發生爐膛爆炸事故。爆炸的原因主要是由于爐膛或煙道內存有一定量的可燃氣體與空氣混合后達到其爆炸極限范圍，被明火或鍋爐本身的高溫(受熱的爐墻內壁發出的熱量)引燃而發生爆炸。

燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐后應從以下幾個方面防止爐膛爆炸事故的發生：（1）必須配有可靠的安全保護控制措施，如前介紹的各項聯鎖保護。

（2）對于水管鍋爐在爐膛出煙口位置(或正對爐膛中心位置.及煙道上設置防爆門。防爆門的作用是當爐膛或煙道內的混合氣體發生爆燃時能自動打開，泄放一定的爐內壓力，以保護爐墻不受嚴重破壞。防爆門有

重力式和膜片式等。關于防爆門的開啟壓力和設置面積，目前沒有統一標準:一般按每立方米爐膛煙道的容積設置0.02m2來考慮防爆門面積。當采用重力式防爆門時，對正壓運行的鍋爐其開啟壓力可按計算出的爐膛壓力加1000pa(結果不小于2000Pa)設計門的重量。當鍋爐負壓運行時，可按爐壓為2000Pa計算。

當選用膜片式防爆門時，其材料可選0.2-0.3mm薄鋁片或經劃十字刻痕的薄鍍鋅鐵板，其厚度為0.3-0.4mm，刻痕深度0.15-0.2mm，使用前應按設計壓力做破裂試驗，以防盲目安裝后發生爐膛爆炸事故。膜片也可采用3-5mm厚的石板棉，但同樣需做破裂試驗。

（3）必須嚴格制定和執行安全操作規程，特別是在每次點火啟動時，一定要做到徹底吹掃工作，掌握好吹掃時間。吹掃時間必須是根據通風機的流量，計算出通風量為三倍爐膛、煙道容積所需要的時間再延時30秒以上。也就是說，必須保證在風門打開后，吹掃的風量容積大于或等于三倍爐膛和煙道的容積量，所需的時間再延持30秒以上。在鍋爐運行中注意風—氣比例調節，防止出現脫火、回火現象，保證氣體完全燃燒。

（4）當幾臺鍋爐共用一個煙道時，每臺鍋爐都應設有煙道門，而且每臺煙道門應設置限位開關。必須保證在鍋爐啟動前打開煙道門后，鍋爐才能投入使用。防止因煙道門未打開，誤操作造成通風不暢發生事故。

同時，在燃氣鍋爐點火前,必須仔細吹掃爐膛和煙道,排除爐內可能積存的可燃氣體。維持燃燒器前的燃氣壓力穩定。燃燒系統必須具有自動點火和熄火保護的功能。鍋爐房內的燃氣供應系統,及其相關的電氣設備,也要采取相應的安全措施。比如,采用防爆電器,設置燃氣泄漏報警切斷裝置等。

結束語：

以上只是對燃煤鍋爐進行煤改氣可行性的一般分析和初步探討以及具體進行施工中的一些注意事項。無論從經濟角度還是環保方向上來看，大力發展燃氣鍋爐是目前的發展趨勢，我科學城天然氣輸配量較為充足，完全可以滿足熱力廠煤改氣后對天然氣的需求而無須另外大投入建設天然氣輸配管網。熱力廠煤改氣后可以大大降低煙塵排放量，可以顯著改善科學城的空氣質量、更好的保護環境。

參考文獻：

1、鍋爐原理及計算 馮駿凱、沈幼庭主編 科學出版社1992;

2、工業鍋爐安全技術基礎 上海市勞動局鍋爐安全監察處編著;

3、中小型燃氣鍋爐房 中國建筑工業出版社1988

第二篇：鍋爐煤改氣方案

鍋爐煤改氣方案

燃煤鍋爐在實際使用運行中，熱效率低，能源浪費大，排塵濃度大，煤的含硫量高，對大氣污染嚴重。尤其是近年來，能源供需和環境污染的矛盾日益突出。而燃氣鍋爐的熱效率高，對大氣污染又低，有很好的環保性能。發達國家的燃氣鍋爐占有相當大的比重，俄羅斯占60%，美國占98%，日本占99%，發展燃氣鍋爐是大勢所趨。因此，我國越來越多的大中城市制定了相應的強制性法規，限制燃煤鍋爐的使用，例如北京、上海、西安等地不再批準建設新的燃煤鍋爐房，原有的鍋爐房一律改造為燃氣鍋爐。根據新的環保法，對產生大氣污染的設備要實行監管，嚴格限定污染物的排放量，實施“碧水藍天工程”，推薦使用清潔燃料或天然氣，各級政府會采取相應措施，推行燃煤全面及燃氣化改造。天然氣是目前世界上一種最清潔的燃料，它燃燒充分，產生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低的多。同時，氣體燃料通過管道輸送，可極大的減小勞動強度，改善勞動條件，降低運行成本。

一、改造技術方案

1、燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐注意要點

1）燃燒器的選型和布置與爐膛型式關系密切，應使爐內火焰的充滿度好，不形成氣流死角；避免相臨燃燒器的火焰相互干擾；低負荷時保持火焰在爐膛中心位置，避免火焰中心偏離爐膛對稱中心；未燃盡的燃氣空氣混合物不應接觸受熱面，以免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速沖刷受熱面，以免受熱面強度過高使管壁過熱等。燃燒器的布置還要考慮燃氣管道和風道的布置合理，操作、檢修和維修方便。

2）燃氣鍋爐爐膛出口煙氣溫度不會受積灰和高溫腐蝕等限制，一般允許在1300℃左右的較高范圍。

3）一般燃煤鍋爐改造成燃氣鍋爐后，由于受熱面和積灰明顯減輕，傳熱條件改善，不完全熱損失也可控制得較小，所以鍋爐效率可提高約5%-10%。

2、技術方案總的構思

① 爐膛設計考慮天然氣燃燒的火焰直徑（φ1500mm）和火焰長度（4500mm），使爐膛空間與火焰的充滿度達到最佳。爐膛容積熱負荷設計為≤100×10cal/mh

② 考慮到天然氣主要成份為CH4，其燃燒后產生的H2O，蒸汽份額較大，故其輻射能力較強，爐膛受熱可適當增加，以充分利用其輻射傳熱，提高熱效率，降低鋼材消耗，確保鍋爐出力，并可能提高鍋爐出力。

43③ 鍋爐爐膛內采用微正壓燃燒。要求鍋爐的爐墻，密封性能要加強。

④ 由于燃氣鍋爐的空氣過剩系數較小，只有1.05--1.2之間，燃燒所需風量較少一些，加上拆除除塵器后，以及煙道系統煙塵較小，所以煙道阻力較小，引風機風量有較多的富余采用檔板風門調節，功率損耗較大，建議可考慮采用變頻調速方式對引風機進行調控。

⑤ 在爐膛和后煙室看火門處，增加一個至兩個防爆門，提高鍋爐的抗爆性能。

⑥ 新增加燃燒器控制系統與原有的鍋爐控制有機結合在一起，具有燃燒程控功能，能預吹掃自動點火，火焰檢測器自檢，負荷自動調節，火焰監測故障報警聯鎖停爐。燃氣閥阻檢漏，壓力高低報警，水位調節水位高低報警，極低水位停爐。蒸汽壓力超高爐膛溫度超高報警，引風機與燃燒機順控聯鎖功能。

3、技術方案簡要闡述

① 配置進口燃氣燃燒器：“芬蘭”“奧林”GP—700M，DN100一體化全自動燃燒器及包括，組合電磁閥調壓閥、過濾器、檢漏裝置，高壓氣壓開關，氣壓表及連桿等組成閥組一套，該機輸出功率2—8.4MW，火焰尺寸Φ1500X4800

② 拆除煤斗：在原鍋爐基礎平面±0.00處以上到鍋爐前爐墻面板以前煤斗部分前落灰斗，以及爐排的全軸部分。

③ 拆除爐排：拆除爐排的全爐爐排，以及前后軸和后部老鷹鐵。

④ 拆除爐排中間的風箱組成燃燒室空間：根據火焰的尺寸要求，將上下爐排中間的風箱部分拆除，形成一個圓弧形爐膛底部。

⑤ 密封爐排下面的落灰室以及管部的排渣斗，用爐渣將爐排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在爐渣上部放置保溫混凝土80mm厚，再在混凝土上放置兩層耐火磚（圓弧形放置），最后用耐火混凝土澆注抹面形成耐火保溫爐膛底。

⑥ 制作全爐墻及燃燒器的連接面板：用厚度為16mm的鋼板在爐座基礎平面處以上與鍋爐全爐墻平面處進行焊接固定（與鋼架相連焊接）根據燃燒頭的安裝固定尺寸要求，開孔并鉆四個固定螺栓孔（攻絲），用耐火磚在鋼板內側砌筑耐火前墻（在鋼板與耐火磚之間適當留50—80mm間隙用來填充保溫材料）和原有前爐墻，以及新做爐底相連，形成完全密封的新前爐墻。

⑦ 用原有左側和后部的看火門，改成兩個防爆門。

⑧ 拆除原有的鼓風機，除塵器，以及空氣預熱器，將原有的鼓風機及送風道全部拆除（預熱器可根據情況考慮），原除塵器被拆除后，鋼制煙道將原除塵器卷入口和出口之間空間進行連接。形成完整煙道。

⑨ 清除爐內水冷壁管對流管束等受熱面上的煙垢，同時將鍋爐內水側的水垢進行清洗，提高鍋爐受熱面的傳熱能力。

⑩ 對所有的爐墻及爐門進行密封：由于燃氣鍋爐在微正壓狀態運行，為了安全，需要對所有的爐墻及爐門進行密封。

⑾ 安裝燃燒機：先將燃燒頭拆下，裝在前爐墻上的燃燒器連接面板上，并用耐火材料將燃燒筒與爐墻處進行密封；然后按要求依次裝上燃氣閥組及附件，最后裝上燃燒機主體部分。

⑿ 根據燃燒機要求，結合原有的控制系統，設計制作新的控制系統，充分利用原有的系統保留部分的控制器件，新增加部分重新做一個控制柜，將新控制柜與原有控制內保留部分結合，形成新的完整控制系統，能達到如下功能：

a.水位自動調節，指示。

b.水位高低報警，極低水位報警聯鎖停爐。c.爐膛出口溫度超高報警，停爐。d.蒸汽壓力超壓報警，停爐。

e.燃燒負荷自動調節，大、小火自動轉接。f.根據壓力，工作性自動起停。

g.燃燒程控自動控制，自動實現預吹掃，高壓點火，火焰自檢，火焰監測，故障熄火報警停爐聯鎖。

h.燃氣高、低壓報警。i.燃氣系統泄漏報警，停爐。j.燃燒機停爐后吹掃。

k.引風機與燃燒機順控聯鎖，起動時引風機先開，燃燒器后開，停爐時燃燒器先停，引風機后停。

l.所需的電機控制回路，都有短路，缺相，過載等保護功能。

⒀ 調試時要對引風機的風量和壓頭進行調整：由于改造后引風機有較大富裕量，需要將引風門關小到一定程度，以減少風量和降低風壓。

⒁ 引風機改為變頻控制：由于引風機功率較大，且改燃氣后風量要求較燃煤時少，拆除除塵器和空預器的煙道阻力減小，引風機富裕量較大，采用加擋板調節時，電耗較大，改為變頻調節后，能耗會降到原能耗的1/2~1/3，因此節能效果明顯。

二、燃氣系統

1、天然氣的組份、熱性及物理特性 ① 組份（%）

CO:0.1 H2:0.2 CH4:95.5 CmHm:1.0 CO2:0.5 N2:2.7 ② 熱值 8000kcal/Nm ③ 物理特性

a.標態下密度 0.7435kg/Nm

b.燃燒所需要的空氣量 9.64Nm/ Nm c.燃燒產物的煙氣含塵量 10.648mg/ Nm d.最低著火溫度 400C e.理論燃燒溫度 1700C

2、燃燒器對天然氣的參數要求：

① 天然氣供氣壓力（動壓）1100mmH2O—1500mmH2O ② 熱值 ≥8000kcal/Nm ③ 流量：80 Nm/噸蒸汽.h

3、燃氣管道流程及設備：

天然氣管道為中壓A，為達到鍋爐燃燒器前的壓力要求，同時又可以防止燃氣壓力的上下波動，需要設置一臺落地式燃氣調壓計量柜，該調壓柜可完成過濾、調壓、穩壓、計量、安全切斷等功能。為保證向

3ОО

33鍋爐24小時不間斷供氣，可采用2+1型式，及雙回路加旁通。

第三篇：4T鍋爐煤改氣設計方案

4T鍋爐煤改氣設計方案

（嘉峪關鳳翔新型節能材料有限責任公司）

編制：宋偉 審核：閆蘭憲 批準：陳敬東

甲方：嘉峪關鳳翔新型節能材料有限責任公司 乙方：中核動力設備有限公司

鍋爐煤改氣設計的基本原則和具體方案介紹。根據我國環保政策的要求全國許多大中城市加強環境治理，特別是陜北、新疆、渤海等各大油、氣田開發出大量天然氣供給各城市。為了有效利用能源，控制大氣污染，許地方政府要求將燃煤鍋爐更換為燃氣鍋爐但由于經濟財力所限，有很大一批用戶希望能將原有燃煤鍋爐改造為燃氣(燃油)鍋爐。實際上一般工業鍋爐均配有良好的水質處理設備，在正常使用情況下，其工作壽命可達到 2O 年以上，所以將鍋爐 “煤改氣”是一種既節省資金又工期短，見效恢，切實可行的好辦法

一、基本情況

嘉峪關鳳翔新型節能材料有限責任公司原有4t/h燃煤蒸汽鍋爐一臺，該鍋爐為無錫華光工業鍋爐有限公司生產，型號SZL-2.5/280-M型，2009年5月生產，2010年投入使用。鍋爐爐體受壓元件基本完好，有繼續使用價值；鍋爐的給水系統和送、引風系統基本完好，非常適宜改造為燃氣鍋爐。

鍋爐參數 ①額定出力 4t/h ②額定工作壓力 2.5Mpa ③給水溫度 20℃ ④設計效率 ≥78% ⑤使用燃料燃煤 ⑥過熱蒸汽溫度 280℃ ⑦燃燒方式鏈條爐排 ⑧水壓實驗壓力3.44Mpa

二、鍋爐 “煤改氣”原則和要求

鍋爐 “煤改氣”的基本原則和要求燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐從根本上改變了鍋爐的燃燒方式，同時對鍋爐運行工況、鍋爐房綜合管理都帶來巨大的變化。特別是燃料氣體(天然氣、煤制氣、焦爐氣等)是可燃、可爆的有毒氣體，如果處理不當會發生爐膛爆炸，燃氣外溢甚至會引發火災等。所以，對鍋爐 “煤改氣”，以下幾個方面應引起大家重視。

(1)鍋爐改造必須遵照《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》及國家有關技術法規進行。鍋爐改造方案應得到當地鍋爐監管部門的認可。

(2)首先應認真檢查鍋爐承壓受熱面是否存在嚴重腐蝕、結垢、過熱等情況，受壓元件必須保持基本完好。其次應根據鍋爐工作年限確定其改造使用價值。檢查工作應請當地鍋爐監檢部門進行。

(3)應認真檢查鍋爐爐墻、煙道系統、鍋爐給水系統及鍋爐送風、引風系統。以上各系統應保持基本完好。(4)鍋爐改造后保持鍋爐原技術參數不變(如工作壓力、溫度等)而且應保持或提高原鍋爐的負荷及鍋爐效率。

(5)鍋爐改造后應符合國家環保各項技術指標的要求，徹底解決消煙除塵的問題

(6)鍋爐改造應做到簡單易行，安全可靠，力求花錢少見效快，充分體現 “煤爐改氣爐”的優越性。

三、鍋爐 “煤改氣”內容和方法 3.1 確定合理的設計方案

在燃煤鍋爐改造為燃氣錨爐的工作中，要根據不同的爐型確定不同的改造方案。首先我們應根據爐膛對流等各受熱面的幾何結構考慮燃料變化后引起的燃燒特性和傳熱的變化。尤其是以烷類碳氫化臺物為主要成分的天然氣等高熱值氣體，在爐膛中的燃燒過程要比燃煤強烈得多，燃燒中爐膛熱強度大大提高。在加大爐膛熱負荷的同時，爐膛出口煙溫會有所提高(有過熱器的鍋爐應考慮對過熱器的影響)。在對流受熱面中，由于爐膛吸熱量增加，而且對流受熱面表面污染情況比燃煤時大有改善、會使得傳熱條件相應得到改善，排煙中的過量空氣系數和排煙溫度都會有所降低這樣鍋爐效率也會有所提高。在鍋爐改造中，要對各段受熱面熱負荷分配情況進行詳細的熱力計算同時注意煙氣流動分布情況進行煙風阻力計算，以便正確的確定風機參數。

3.1.1W N L 型煤爐改氣爐 在改造方案中針對不同的爐型制定具體的改造內容WN型臥式內燃鏈條鍋爐在改造時應拆除原有爐排，鍋爐前部應設置燃燒器，并對前后煙箱進行加強保溫和密封改造，特別是扁炬箱更應引起重視。加厚耐火材料及保溫材料(應采用低傳導優質材料，如硅酸鋁、矽土等)防止后煙箱過熱，因沒有砌筑護墻泄露、噴火問題，以正壓燃燒方式最好，這樣比負壓運行的鍋爐效率可提高 2％左右但須重新更換鼓風機、原有鼓、引風機不可再繼續使用。

3.1.2DZS型及SZL型煤爐改氣

對于DZL型單鍋筒縱置式鍋爐、SZL 型雙鍋筒縱置式鍋爐、SHL型雙鍋筒橫置式鍋爐及其它各種水管、水火管鍋爐的改造方案，一般晴況下應盡量不變動鍋爐本體受壓元件部分，只對爐拱、爐墻作局部的改造即可，鍋爐的爐排、煤斗等拆除后，在前墻設置燃燒器(國產)和箱；在后墻部位設置防爆門、看火孔及檢查門(封密式)，煙氣流動走向仍為原設計流程，這種鍋爐可在保留原鼓引風機不變的情況下．采用微負壓運行方式。如果用戶希望采用微正壓運動方式，須重新砌筑爐墻(加厚)而且按微正壓爐膛要求重新焊制嚴密合格的護板，同時更換新鼓風機。這樣做雖然初次投資略大些，約占改造費用的 20％-25％左右，但由于提高了鍋爐效率，可從節約燃料方面回收投資。

不論哪一種爐型在改造中都應注意以下問題：

(1)應保障煙氣流動通暢．有良好的充滿度且應避免出現死角和死區。(2)燃燒器應設置在爐膛中心高度位置，且有足夠的燃燒空間和長度。火焰不應沖刷到受熱面管壁上．以免造成氣體不完全燃燒和管壁局部過熱損壞。

(3)由于天然氣在爐膛中燃燒反應強烈、熱強度高，對于裸露在爐膛內的鍋筒底部應進行絕熱處理(如DZL型鍋爐的“燒肚皮”問題)。另外煙火管鍋爐的管板人口處嫻溫應控制在 ~< 600℃，以防止發生管板裂紋。

(4)各種水管、水火管鍋爐的爐墻基本用耐火磚砌筑．外加保溫材料和護板在 “煤改氣”時應注意爐墻的嚴密性，盡量減少原有的爐門檢查門等，可用耐火材料砌堵，防止噴出火焰傷人或向爐內漏人過多的冷空氣，影響鍋爐效率，剝于必須保留的看火孔也應采用封閉式看火孔，通過耐熱玻璃觀察爐火。

(5)燃煤鍋爐的爐膛和燃氣鍋爐比，一般都比較大，有足夠的燃燒空間，改造后可增加燃氣量，不影響燃燒工況。如果用戶要求明顯提高鍋爐出力，可適當增加爐膛輻射受熱面，同時清除原受熱面內外側的水垢和煙垢，這樣在不增大鍋爐體積的情況下提高鍋爐出力是不成問題的。但必須在做好鍋爐的熱力計算、煙風阻力計算的同時還要做好強度計算。

3.2正確選擇匹配的燃燒器

在鍋爐改造中要根據不同燃料氣體選擇不同的燃燒器。目前應用的可燃氣有天然氣、油田氣、焦爐煤氣、發生爐煤氣、液化石油氣等。目前可供使用的燃燒器的種類很多，沒有統一的規定，如按空氣供給形式可分為大氣式燃燒器和擴散式燃燒器．還可分為自然引風式和鼓風式；如按燃料混合情況可分為預混式(前混式)和外混式(后混式)；如按壓力情況分為低壓燃燒器(p <5000Pa)和高壓燃燒器(5000 ≤P ≤300000P a)。具體選擇時應注意以下幾個方面：

3.2.1 燃燒機理

大部分可燃氣體的組分是烴類和氫(及一氧化碳)，燃燒過程基本是鏈式反應，在正常情況下是連續不斷的枝化鏈式反應需要的條件：

①是足夠的溫度(如氫氣著火溫度是530~C，甲烷的著火溫度是645℃)。②是充分的空氣混合。

③是合適的燃燒空問。

燃氣的這種連續鏈式反應體現在火焰傳播的速度上，而火焰的傳播速度要靠可燃氣體與空氣的混合物的流動速度來維持，二者應當保持平衡(或維持在一定的范圍內)，這樣才能使火焰燃燒穩定。燃燒器在工作時，混合氣體(可燃氣 + 空氣)向爐膛內流動．而火焰向外傳播。如果混合速度氣流過大．著火區內可燃氣體濃度下降，這樣會影響引燃效果．使得后繼氣體不能著火，因此會發生脫火現象；反之，混合氣體流速過小，傳播的火焰會進入燃燒器內，又會發生回火現象。所以我們要結合燃氣壓力、鍋爐背壓阻力、送風壓力、管道阻力等各方面情況，綜合考慮選擇適用的燃燒器。

3.2.2關于進口燃燒器的選擇 目前有許多國家的燃燒器捅人國內，如德國、意大利、英國、法國、日本、南韓等等。國外進口燃燒器大部分產品技術性能較完善，造形美觀、體積小、效率高，但價格昂貴，而且對燃料的適應性(如壓力波動范圍)及負荷調節范圍等要求比較嚴格。在選擇進口燃燒器時應注意以下幾個方面：

(1)進口燃燒器有整裝型和分體型。整裝型即在燃燒器體內裝有鼓風機，實現一體化，燃燒器的功率一般在 7000kW 以下，而大于 7000kW 的燃燒器大多采用風機與燃燒器分離方式。對于整裝型燃燒器，國外一般是為 W N S 型(臥式內燃)鍋爐設計的。當用于燃煤鍋爐改燃氣鍋爐時，由于爐型變化較大，爐體阻力差異亦很大，所以一定要注意煤爐本體及煙風道整體阻力與燃燒器匹配的問題，否則會影響燃燒器正常使用。

(2)不能簡單按照鍋爐容量(如X 噸蒸發量)選擇進口燃燒器。因為國外(如歐美、日本等國家)對鍋爐蒸發量的概念規定為從 212。F(華氏溫度)的水蒸發為212。F的蒸汽量，因為 212。F 就是攝氏 100~C ．所以上述蒸發量實際上就是大氣壓力下的蒸發量，所需要的熱量相當此時的汽化潛熱為 2257kJ／kg。而我們國內蒸發量的概念是給水從 20℃，蒸發量為飽和溫度時的蒸汽量。以上述為例，同樣 1t／h 的鍋爐，國外鍋爐供熱量是我國鍋爐供熱量的 83％左右。這樣可以看出僅按鍋爐容量選擇進口燃燒器，將會出現出力不足的問題。所以選擇進口燃燒器不僅要考慮燃燒器的每小時耗氣量，還要考慮燃燒器效率和鍋爐效率，留有一定的余度。3.2.3關于國產燃燒器的選擇

國產燃燒器的燃燒機理與進口燃燒器基本相同，經配用進口電磁閥組和自動檢測裝置后，其性能比進口燃燒器毫不遜色。從其負荷調節范圍太、對燃料適應性廣等方面比較，更適合我們的國情，燃燒器選用霍尼維爾 H oneyw ell電磁閥組和自動測漏裝置，并在安全保護方面設置了以下連鎖控制：蒸汽鍋爐的低水位、超汽壓連鎖保護；熱水鍋爐低水壓、超水溫和突然停泵的連鎖保護；燃氣低氣壓和高氣壓連鎖保護；(送風)空氣壓力過低或空氣供應中斷連鎖保護；風機故障連鎖保護；爐膛熄火連鎖保護及安全連鎖裝置電源中斷連鎖保護等。一旦發生上述不安全故障時；電控系統發出聲光報警，并自動停爐，切斷燃料供應。在燃燒控制方面，設置自動點火程序和二級火力燃燒工況，實現全自動控制及有關運行參數的數顯監控。

3.3爐前燃氣系統的確定

正確設計和安裝爐前燃氣系統是鍋爐煤改氣”重要的一環，如果處理不當，就有可能發生事故。常用的燃氣系統裝置的作用是在每次點火啟動之前，向電磁閥組內充氣后，根據壓力信號檢查各電磁閥是否泄漏，如沒有泄漏則轉人點火程序，否則發出聲光報警。為了防止燃氣壓力過高或過低對點火和燃燒完全的影響，在系統中設置了燃氣壓力高限和低限保護裝置(高、低壓開關)，其限值可根據燃料和燃燒器的情況調整設定。

3.4爆燃與防爆 燃煤鍋爐改燃氣鍋爐最危險的就是發生爐膛爆炸事故。爆炸的原因主要是由于爐膛或煙道內存有一定量的可燃氣體與空氣混合后達到其爆炸極限范圍，被明火或鍋爐本身的高溫(受熱的爐墻內壁發出的熱量)引燃而發生爆炸。

燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐后應從以下幾個方面防止爐膛爆炸事故的發生：

(1)必須配有可靠的安全保護控制措施，如前介紹的各項聯鎖保護。(2)對于水管鍋爐在爐膛出煙口位置(或正對爐膛中心位置)及煙道上設置防爆門：防爆門的作用是當爐膛或煙道內的混合氣體發生爆燃時能自動打開，泄放一定的爐內壓力，以保護爐墻不受嚴重破壞。防爆門有重力式和膜片式等。關于防爆門的開啟壓力和設置面積，目前沒有統一標準，一般按每立方米爐膛煙道的容積設置 0．025m 2來考慮防爆門面積。當采用重力式防爆門時，對正壓運行的鍋爐其開啟壓力可按計算出的爐膛壓力加 1000Pa(結果不小于 2000Pa)設計門的重量。當鍋爐負壓運行時，可按爐壓為 2000Pa 計算。當選用膜片式防爆門時，其材料可選 0．2 ．3m m薄鋁片或經劃十字刻痕的薄鍍鋅鐵板，其厚度為 O 3—0．4m m，刻痕深度 0 1 52m m，使用前應按設計壓力做破裂試驗，以防盲目安裝后發生爐膛爆炸事故。膜片也可采用 3~5m m 厚的石板棉，但同樣需做破裂試驗。

(3)必須嚴格制定和執行安全操作規程．特別是在每次點火啟動時，一定要做到徹底吹掃工作，掌握好吹掃時間。吹掃時問必須是根據通風機的流量，計算出通風量為三倍爐膛、煙道容積所需要的時間再延時 30 秒以上。也就是說，必須保證在風門打開后，吹掃的風量容積太于或等于三倍爐膛和煙道的容積量，所需的時間再延持 30 秒以上。在鍋爐運行中注意岡廣_氣比例調節，防止出現脫火、回火現象，保證氣體完全燃燒。

(4)當幾臺鍋爐共用一個煙道時，每臺鍋爐都應設有煙道門，而且每臺煙道門應設置限位開關。必須保證在鍋爐啟動前打開煙道門后，鍋爐才能投人使用。防止因煙道門未打開，誤操作造成通風不暢發生事故。

中核動力設備有限公司

2015年3月2日

第四篇：鍋爐煤改氣方案實施探討

鍋爐煤改氣工程實施探討

摘要：根據新的環保法，對產生大氣污染的設備要實行監管，嚴格限定污染物的排放量，實施“碧水藍天工程”，AAA作為旅游城市，積極推薦使用清潔燃料或天然氣，減少霧霾天氣，改善空氣質量一直走在國家前列。本文詳細介紹了煤鍋爐改為燃氣鍋爐實施可能性、應該注意的事項、推進過程中存在的困難及解決建議。

關鍵詞： 煤鍋爐 燃氣鍋爐 改造工程

一、煤鍋爐改為燃氣鍋爐發展趨勢

燃煤鍋爐在實際使用運行中，熱效率低，能源浪費大，排塵濃度大，煤的含硫量高，對大氣污染嚴重。而燃氣鍋爐的熱效率高，對大氣污染又低，有很好的環保性能。發達國家的燃氣鍋爐占有相當大的比重，俄羅斯占60%，美國占98%，日本占99%，發展燃氣鍋爐是大勢所趨。AAA政府2013年已采取相應措施，積極全面推行燃煤鍋爐燃氣化改造。

由于AAA周邊縣市的發達印染、化纖產業，往往以燃煤為燃料，而燃煤通常會產生大量的二氧化硫、氮氧化物、煙塵等大氣污染物，這些均是PM2.5的重要來源，也是產生灰霾天的關鍵元兇。根據AAA市煤改氣進程，2013年BBB區對176家企業實行“煤改氣”工程，包括繞城線及產業集聚區范圍內128家整治單位的燃煤工業鍋爐，以及48家印染企業的導熱油鍋爐實施改造。2014年，BBB區出臺了《AAA市BBB區加快推進燃煤鍋爐清潔化改造工作實施意見》，對全區所有10蒸噸/時（含）以上非電燃煤鍋爐煙氣清潔化改造。2015年5月份，《BBB區10蒸噸以下燃煤鍋爐淘汰改造工作方案》醞釀出爐，對所有10蒸噸以下燃煤鍋爐進行了淘汰改造，可見AAA政府對煤改氣的力度會越來越大。

二、燃煤鍋爐改燃氣鍋爐技術上的可行性

燃煤鍋爐改燃氣鍋爐有兩種更換方式：第一種方式是把原燃煤鍋爐通過技術改造變成燃氣鍋爐，第二種方式則根據原燃煤鍋爐出力等技術參數徹底淘汰燃煤鍋爐，買一臺同樣效果的燃氣鍋爐，但這兩種方式都要對原有廠房，水泵房、防爆措施等技術改造。

在燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐的工作中，應以不變動鍋爐本體受壓元件部分，減少對原有鍋爐改動為原則。改造過程應著重從燃氣燃燒器的選擇、燃燒器數量的確定、燃燒器布置、爐膛布置的匹配性設計、選擇防爆措施等方面考慮，循序漸進，既要考慮經濟效益，又要從實用性出發。由于燃煤鍋爐通過技術改造轉變成燃氣鍋爐實施比較復雜、改造周期長，根據目前改造情況，大部分采用第二種方式。

三、改造中應注意的問題

1、消防安全方面

燃氣鍋爐房屬于甲類廠房以及耐火等級不低于二級，消防安全方面遠遠高于燃煤鍋爐廠房，因此把燃煤鍋爐改造成燃氣鍋爐時，鍋爐廠房應重新按規范進行改造，注意防爆抗耐火級的選擇。

2、自動控制方面

應特別注意鍋爐水位自動聯鎖保護，以及燃氣鍋爐熄火自動保護，蒸汽壓力、燃氣壓力、風壓低等自動聯鎖保護，在自動控制程度方面燃氣鍋爐要遠遠高于燃煤鍋爐。

3、鍋爐房與調壓室設置兩路可燃氣體報警裝置，報警系統應與緊急切斷閥和強制排風設施聯鎖。

四、燃煤鍋爐與燃氣鍋爐的經濟分析（第二種方式）

（一）燃料成本分析：

燃煤費用（根據能量守恒定律）

1、煤價600元/噸，則為0.6元/公斤

2、發熱量5000千卡/公斤 3、1噸蒸汽熱值約為600000千卡

4、燃煤鍋爐熱效80% 1）那么1噸燃煤鍋爐小時所需煤量為m，m= 600000/5000/55%=218.18公斤 2）2噸燃煤鍋爐每小時耗煤錢數=2*218.18*0.6=261.82元左右。

燃氣費用：

1、燃氣價格3.47元/Nm3

2、熱值8600千卡/ Nm3

3、燃氣鍋爐熱效率90% 1）那么：1噸燃氣鍋爐小時耗氣量為L L=600000/8600/90%=77.52 Nm3 2）2噸燃氣鍋爐每小時耗氣錢數=2*77.52*3.47=537.98元。

（二）固定成本分析：

燃煤鍋爐：28萬元+除塵設備2.5萬元=30.5萬元

燃氣鍋爐：25萬元 +燃氣調壓、計量、報警等配套設備15萬元=40萬元。

五、燃氣鍋爐環境效益分析

使用燃氣鍋爐與燃煤鍋爐相比，可以大大減輕對環境的污染。燃氣鍋爐可以減少標煤消耗，減少二氧化碳的排放，有利于減緩溫室效應，抑制全球變暖的環境趨勢。與此同時，它還減少了煙塵、二氧化硫、煤渣的排放，有利于人類的身體健康。二氧化硫等化學物質的排放減少也減輕了因酸氣腐蝕造成的建筑、設備的損壞和對歷史遺跡的破壞。

六、結論及建議：

通過以上分析可以看出燃煤鍋爐改燃氣鍋爐在技術上是完全可行的，并且改裝后的燃氣鍋爐采用智能控制，操作安全穩定，熱效率遠遠高于燃煤鍋爐，據統計燃煤鍋爐的平均熱效率為55％左右，燃氣鍋爐的平均熱效率達90％左右。

經濟分析方面燃氣鍋爐的綜合投資要比燃煤鍋爐高，運行費用也高于燃煤鍋爐，對于企業來說，產品成本增加，利潤降低。因此，正是因為涉及到企業自身利益問題，造成許多企業整改不積極，對于政府要求整改的時間節點進行拖延，有些企業即使在政府的強壓下把煤鍋爐改成燃氣鍋爐，但實際應用情況并不理想。有些企業甚至實施兩套運營方案，政府查的嚴的話，就實施燃氣鍋爐，若查的不嚴的話，仍然實施燃煤鍋爐。

為解決以上問題，需要從以下幾個方面進行改進：第一、各地政府對于燃煤鍋爐改燃氣鍋爐應給與政策支持及費用補貼，從而提高企業燃煤鍋爐改造的積極性。第二、減少燃氣供應中間環節，降低燃氣價格，盡可能使企業可以接受。第三、燃氣公司從自身利益出發，為了增加售氣量，可以在安裝成本上給企業以優惠，或者以氣量返還的方式給企業，從而使企業在工程前期投資上降低成本。第四、政府職能部門應加強燃煤鍋爐改燃氣鍋爐后的復查工作，發現改而不用弄虛造假者，應從重處罰。只有這樣，我們的“碧水藍天工程”才能夠實現，我們的生活環境才能變的更加美好。

參考文獻：

《燃煤工業鍋爐燃氣改造分析》 尚磊，趙強 太原科技 2009年第1期 《工業鍋爐操作安全技術基礎》張兆杰，黃河水利出版社出版，2008-4-1 版 《城鎮燃氣設計規范》 GB50028-2006

第五篇：淺談煤改氣

淺談鍋爐煤改氣

一．從國家的角度

隨著霧霾天氣的不段出現和對人的不利影響，鍋爐煤改氣已經勢在必行，國家對此也更加推崇。2014年2月，習主席在北京考察時指出：應對霧霾污染、改善空氣質量的首要任務是控制PM2.5，要從壓減燃煤、嚴格控車、調整產業、強化管理、聯防聯控、依法治理等方面采取重大舉措。多地相應出臺鍋爐煤改氣政策，不管是給予鍋爐煤改氣補貼還是對于鍋爐煤改氣的提供的技術手段都可見國家對鍋爐煤改氣的重視和決心。二．從能源的角度

煤炭能源曾帶給我們工業的輝煌，與之相對應的是嚴重的環境污染。尋找清潔能源成了全球能源行業的重要任務。天然氣作為儲量大，易開采的清潔能源，被越來越多的國家使用。我國近幾年霧霾污染十分嚴重，國家也多次下達鍋爐煤改氣等治霾政策，天然氣將成為我國能源行業的重要力量。

天然氣的主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體，如氦和氬等。天然氣在送到最終用戶之前，為助于泄漏檢測，還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。天然氣不溶于水，密度為0.7174kg/Nm3，相對密度（水）為約0.45(液化)燃點(℃)為650，爆炸極限(V%)為5-15。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態存在，戊烷以上為液體。甲烷是最短和最輕的烴分子。天燃氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡。每公斤液化氣燃燒熱值為11000大卡。氣態液化氣的比重為2.5公斤/立方米。每立方液化氣燃燒熱值為25200大卡。每瓶液化氣重14.5公斤，總計燃燒熱值159500大卡，相當于20立方天然氣的燃燒熱值。

與燒煤相比甲烷屬于清潔能源,其燃燒不會產生至霾氧化物而且產生熱量比煤炭產生的熱量多，這就大大減少了能源的消耗和至霾氣體的排放使其霧霾天氣數量大大減少，這樣對于我們生產和生活的都有極大的提高。

三．可持續發展 煤炭作為能源，近幾年來在生活生產中都扮演著重要的角色，但是隨著時間的發展和人們對生活環境的要求，我們不得不發展新能源，天然氣便應運而生出現在我們日常生活和生產的每一個角落。

近20年來煤炭對于中國的騰飛起著密不可分的作用從振興東北老工業基地到現在都是煤炭在支持我們的發展，從所周知煤炭是不可再生能源，面對煤炭的枯竭我們也不得不發展新型能源。

四．鍋爐煤改氣對于企業的利與弊 對于企業來講，順應時代的發展便是最好的機遇。再好的企業如果不順應時代的發展那也會泯滅在這個信息流量大、生活節奏快、信息更新快的社會大潮中這不禁引人深思。

任何事物存在都有利弊鍋爐煤改氣也不例外： 好處：

1.環保：燃氣是比較清潔的燃料，燃氣鍋爐污染排放少。2.自動化程度高，減少人工。

3.減少了用地面積，燃氣鍋爐不需要儲煤、儲灰渣的場地。弊端：

4.運行成本提高。

5.司爐人員技術水平提高。6.現場需防止燃氣泄漏。總體來講沒鍋爐煤改氣是國家發展的必由之路，也是我們生活、生產的必要選擇，秉持可持續發展使我們終生受益。