趙 建 剛

(山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司，山西 太原 030031)

“山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t改造項目，考慮到采用國家先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保、節(jié)能低氮排放需求，結(jié)合我公司低消耗，低排放，高效率的要求，如果選擇工藝路線設(shè)備和工藝技術(shù)，排放廢氣量會大幅增加；既增加了環(huán)境污染，污染大氣；又增加了用氣量，又多交排污費，對企業(yè)來說，增加用氣量，多花費運行費用，又多交排污稅，消耗的資金量也會大幅增加。

1 工藝路線設(shè)備選型必須考慮的問題

1.1 燃?xì)忮仩t選擇須考慮節(jié)能、環(huán)保、低氮排放、工藝路線

考慮到長期使用成本，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，公司燃?xì)忮仩t選擇須綜合考慮節(jié)能情況、環(huán)保達(dá)標(biāo)情況，做到低氮排放、工藝技術(shù)合理。

1.2 供熱方式選擇

我們考察了煤氣和天然氣為熱源的熱輻射供熱方式，地源熱泵的供熱方式，空氣能加電能的供熱方式，聯(lián)系了煤氣公司考慮管道煤氣的供熱方式；節(jié)能環(huán)保方面我們針對需采暖建筑物有廠區(qū)內(nèi)車間及辦公室、公司辦公樓等的實際狀況?？紤]辦公室內(nèi)采暖溫度按正常采暖溫度(18±2)℃參考制定方案，各車間采暖溫度按(10±2)℃參考制定方案。

1.3 考察分析幾種供熱方式的優(yōu)缺點

一種供熱方式是煤氣和天然氣為熱源的熱輻射供熱方式，優(yōu)點：是已有多家成熟運用，缺點：如果我公司采用此方式，需廣泛重新進(jìn)行布局相關(guān)管線，安全隱患大等問題需考慮。

另一種是地源熱泵的供熱方式，地源熱泵供暖系統(tǒng)考察了初投資、年運行費用、維護(hù)費用等方面。 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地源熱泵系統(tǒng)的初投資比較高，運行費較低，地源熱泵系統(tǒng)在整個壽命期內(nèi)的費用明顯低于燃?xì)忮仩t供暖系統(tǒng)，因此，地源熱泵系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益；但我公司不具備采用此方案的條件，應(yīng)用此方案的北方用戶相對較少，成熟度在北方不高。

第三種空氣能加電能的供熱方式應(yīng)用單位少，居民和用能量不大的單位使用可以考慮，我公司廠房高，短時間大能量的使用方式明顯不合適。

節(jié)能、環(huán)保、低氮排放的考慮：我公司采取利用原鍋爐房，原供熱管網(wǎng)，管路，采購兩臺相同的低氮排放燃?xì)忮仩t，降低建設(shè)費用、運行費用、維修費用；政府對使用低氮排放燃?xì)忮仩t的單位給予補助。

特別強(qiáng)調(diào)采用低氮排放的燃?xì)忮仩t是首選，以適應(yīng)以后環(huán)保的高標(biāo)準(zhǔn)，防止幾年以后排放標(biāo)準(zhǔn)提高，剛買的燃?xì)忮仩t不符合排放要求，面臨淘汰。

我公司綜合各種燃?xì)忮仩t特點，結(jié)合我公司實際情況，決定居民宿舍采用集中供熱，廠區(qū)采用兩臺5 t博世燃?xì)忮仩t。

2 具體采用燃?xì)忮仩t的情況、如何節(jié)能和相關(guān)參數(shù)

根據(jù)環(huán)保要求和上述調(diào)查分析：使用潔凈燃料及本著節(jié)約投資、節(jié)能低氮運行的原則，我公司考慮多家方案后，決定采用博世CWNS3.5-80/65-Q燃?xì)忮仩t(單臺5 t額定熱量3 500 kW/h，單臺耗氣量380 Nm3/h，2臺共計耗氣量為760 Nm3/h)兩臺鍋爐互為備用，可滿足采暖需求并節(jié)約運行費用。

采暖初、末期：11月1日～11月30日、3月1日～3月31日，運行一臺機(jī)組滿足采暖需求。

采暖中期：12月1日～12月31日、2月1日～2月28日，運行一臺機(jī)組同時另一臺機(jī)組根據(jù)室外溫度情況彌補運行來滿足采暖需求。

采暖最冷期：1月1日～1月31日，兩臺機(jī)組同時運行滿足采暖需求。

潔凈燃料配置選型推薦：潔凈燃料推薦采用LNG天然氣，配置65 m3儲罐，供給燃?xì)忮仩t冬季采暖使用。LNG天然氣罐按1 000 Nm3/h，儲存量約40 000 Nm3，可滿足3 d～7 d使用。

3 博世(BOSCH)鍋爐工藝性能選擇要求

博世CWNS3.5-80/65-Q燃?xì)忮仩t為全自動燃?xì)馀P式鍋爐，為內(nèi)燃、三回程、全濕背、波紋爐膽、螺紋煙管、火管式鍋爐，其特點如下：

1)燃燒室低位布置，煙管左右對稱，均勻分散應(yīng)力。

2)三回程結(jié)構(gòu)，保證換熱面積與傳熱效率的最佳狀態(tài)。

3)全濕背布置，既克服了后煙箱受高溫?zé)煔鉀_刷易造成管板裂紋等缺點，又能有效利用受熱面，確保鍋爐設(shè)備安全運轉(zhuǎn)，減少維修。

4)采用波紋爐膽，有效增加受熱面積，增強(qiáng)高溫?zé)煔馕闪鱾鳠?，提高鍋爐熱效率，同時緩解鍋爐的熱脹冷縮，確保鍋爐的安全性，延長鍋爐的壽命。

5)前、后煙箱門采用活動式結(jié)構(gòu)，便于對鍋爐內(nèi)部進(jìn)行清查、維修和清潔；前、后煙箱門采用雙門結(jié)構(gòu)，即內(nèi)耐火門，外保溫門，降低了熱量的散失，保證了鍋爐前后溫度不大于50 ℃和燃燒器在一個低溫地環(huán)境下運行，操作人員在安全的環(huán)境下操作，同時增加了鍋爐的外部美觀。

4 技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 燃?xì)獬簾崴仩t主要技術(shù)參數(shù)

5 燃燒器

燃燒器為芬蘭“奧林”公司所生產(chǎn)，奧林燃燒器在配置性能方面優(yōu)點獨特：

奧林燃燒器設(shè)計、生產(chǎn)、制造采用歐洲EN767及相關(guān)歐洲標(biāo)準(zhǔn)。其燃料分區(qū)和二次供風(fēng)技術(shù)是奧林燃燒器的專利技術(shù)，這兩種技術(shù)保證了燃料完全燃燒，NOx的排放達(dá)到歐洲最低要求，而且也保證了燃燒器低噪聲運行。燃燒效率大于99.9%。

奧林燃燒器單機(jī)功率范圍大,單機(jī)最大83 000 kW，奧林燃燒器在工業(yè)應(yīng)用上占有率第一。

風(fēng)機(jī)配置采用歐洲名牌SIEMENS電機(jī)，噪聲小、出力大。

燃?xì)鈸炻┭b置配備高靈敏度VPS504，每次點火前都是靠高壓氣泵打壓檢測是否泄漏，靈敏度非常高。

所有奧林燃燒器火焰檢測裝置都是QRA2紫外線感光電眼，靈敏度高，維護(hù)簡單方便，其他品牌燃燒器大部分配離子探棒檢火，離子探棒由于爐膛內(nèi)直接處于高溫火焰之內(nèi)，很容易燒斷或變形，維修率高，而且維修十分麻煩，每次都要把整個燃燒器拆下才能進(jìn)行。

奧林燃燒器進(jìn)風(fēng)口比同等出力其他品牌燃燒器進(jìn)風(fēng)口要大許多，這樣既滿足高原缺氧燃燒又降低了噪聲。奧林燃燒器風(fēng)門擋板設(shè)計為圓弧狀，而非直板平面形，這樣供風(fēng)平穩(wěn)，保證了火焰穩(wěn)定性。

體積大，進(jìn)風(fēng)口大，燃燒供風(fēng)充足，噪聲小。

奧林燃燒器所有電器元件及接線端子都在頂蓋下，防潮、防水、防灰和防靜電，安全可靠，燃燒器能在額定電壓的85%～110%的范圍內(nèi)正常工作。

所有氣體燃燒器配備德國DUNGS公司閥門：組合電磁閥、調(diào)壓閥、過濾器、球閥、膨脹管及空氣壓力開關(guān)、氣體高壓保護(hù)開關(guān)、氣體低壓保護(hù)開關(guān)，最大程度確保氣體供給系統(tǒng)的安全可靠性。

大功率伺服電機(jī)通過連桿同時調(diào)節(jié)風(fēng)門、燃?xì)獾y和火焰盤，做到負(fù)荷和火焰同步調(diào)節(jié)，小負(fù)荷小火焰，大負(fù)荷大火焰。

點火槍整體組件裝配，不用拆下整個燃燒器，只需打開上面頂蓋，即可把點火槍組件拿出，進(jìn)行檢修。

燃燒器壽命長,設(shè)計使用壽命30年。

6 結(jié)語

1)燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t要根據(jù)各單位的具體情況，諸如供熱面積、廠房高度、管網(wǎng)狀況，實施不同的設(shè)備采購，以達(dá)到既保證供熱的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，又控制成本得當(dāng)，如我公司居民供熱部分采用太原市集中供熱方式，保障了居民持續(xù)穩(wěn)定的供熱；工廠部分廠房高度較高，采用了利用原廠房、原供熱管路，降低了設(shè)備采購成本，實現(xiàn)了各方效益的平衡。

2)采購燃?xì)忮仩t一定要采購低氮排放的燃?xì)忮仩t，這樣既減少污染物排放，又少繳排污費，利國利民；并且可以防止以后排放標(biāo)準(zhǔn)提高，非低氮排放燃?xì)忮仩t面臨淘汰，影響使用，或又要改造，費錢費力；采用低氮排放燃?xì)忮仩t或可能獲得政府補貼；強(qiáng)烈建議買低氮排放燃?xì)忮仩t。