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燃煤锅炉如何改造成燃气锅炉

2019-11-15

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、选择防爆措施等方面考虑,循序渐进,既要考虑经济效益,又要从实用性出发。

在燃煤锅炉改造过程中,首先要选择或设计合适的燃气燃烧器。常见的燃气燃烧器按照空气供给方式可以分为引射式燃烧器、鼓风式燃烧器和自燃引风式燃烧器三类。引射式燃烧所需的空气由燃气射流吸入,鼓风式燃烧器需鼓风设备将空气送入燃烧系统,自然引风式燃烧器则依靠炉膛中的负压将燃烧所需的空气吸入燃烧系统。

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1.对于燃烧器的选择应对比三种燃烧器的特性结合重庆锅炉原有炉膛的特点进行考虑。

1)燃气燃烧器的程度,也就是要求降低气体不燃烧热损坏。燃烧的度主要与燃气和空气混合均匀程及空气是否充足有关。一般在空气量充足、混合良好的情况下,列管冷凝器使气体不燃烧损失为零并不困难。当燃用高热值燃气时,气体不燃烧损坏不应超过0.5%;燃用低热值气体时,气体不燃烧损坏不应超过1.5%。在采用预混燃烧器时,容易使不燃烧损坏控制得比扩散燃烧时低一些。

2)降低烟气中的过剩空气系数是降低排烟损坏有效措施。排烟中的过剩空气量与烟气通道漏入的空气量之和。对微正压运行的锅炉,烟气通道漏入的空气为零,此时主要过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量,实际上在任何情况下,降低燃烧时的过剩空气量,对提高锅炉的热效率是有好处的。燃烧器能否保证在尽量低的过剩空气系数下运行,是燃烧器燃烧性能的重要指标之一。

3)燃烧器的火焰特性与炉内换热和锅炉的其他特性密切相关。比如,扩散燃烧时,其半发光火焰比无焰燃烧时的火焰辐射能力强,对炉内传播有利。燃烧器喷口的气流应有较高的速度和较大射程,以使炉内火焰充满度较好。在利用耐火材料加强炉内传热时,需要与辐射面相适应的火焰形状和火焰速度。

4)充分考虑燃烧速度。因为高速燃烧是现代中小型锅炉发展的的趋势,它可以减少燃烧器和炉膛的尺寸,是锅炉小型化的重要措施,也是燃烧器的重要特性指标。

但是,实际生产中,由于中小型锅炉常在负荷多变的情况下使用,因此,要求燃烧器有很宽的负荷调节范围。改造后的燃气锅炉在运行时,应使炉膛火焰充满度比较好,不形成气流死角,避免相邻燃烧器的火焰相互干扰,同时未燃尽的燃气、空气混合物不应接触换热面,以免形成气体不燃烧。但高温火焰要避免高速冲刷换热面,以免换热面热强度过高使管壁过热。因此,在选择燃烧器时,还要根据不同的燃气和负荷,近似估算燃烧火焰的长度。

2.燃气燃烧器数量的确定

燃煤锅炉改造中燃气燃烧器的数量可由下式确定:

n=Qgl/Qrq式中,n为燃气燃烧器的数量;Qgl为锅炉热负荷容量,KW;Qrq为单个燃烧器热负荷,KW。

实际改造中,为防止多个燃烧器同时运行时某一个燃烧器因事故熄火引起爆炸或爆炸,燃气燃烧器个数一般不超过4个。为解决锅炉在低负荷时燃气流量不足出现的熄火、回火问题,可通过在燃烧器内部加装油枪来适应锅炉低负荷时的变化,同时炉膛中应配合安装熄火防爆装置。

3.燃烧器的布置

1)应使火焰处于炉膛几何中心区域,使火焰尽可能充满炉膛,燃烧稳定。

2)火焰居于炉膛的几何中心区域,可使炉膛内热量得以均匀分配,不会形成局部受热引起应力增大,防止受热不均,避免锅炉出现受热局部过热现象。

3)卧式锅炉的炉膛进深较大,燃烧器布置在炉膛的前墙上,保证前烟箱不会过热。目前,国内中小型燃煤锅炉按燃烧方式分为层燃烧与室燃烧两种。层燃炉多数为链条炉,其特征是燃料在固定或缓慢运动着的炉膛实现燃烧。当改造的锅炉为链条炉时,其前后墙及炉拱的形状为安装燃烧器带来不便,故应将燃气燃烧器安装于链条炉的南侧。为使改造后炉内的热交换状况与改造前相似,以减少链条炉内换热设备的变动,应将燃气燃烧器安装于炉膛侧墙中心下方。对于煤粉炉,为保持与改造前炉膛空气动力场特性相似且减少改造工程量,可利用基原有煤粉燃烧器喷口位置安装新的燃烧器。

 

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