張玉龍

（甘肅新盛國(guó)資管理運(yùn)營(yíng)有限公司，甘肅 蘭州730000）

1 燃煤鍋爐的問(wèn)題

1．1 熱效率低

煙風(fēng)道和爐墻等是燃煤鍋爐的主要構(gòu)成部分，但是在設(shè)計(jì)和制造中未能對(duì)其密封性進(jìn)行有效管控，在運(yùn)行中存在較大的空氣系數(shù)，導(dǎo)致煤炭無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分燃燒，其熱效率較低，通常在70%~80%之間[1]。尤其是在應(yīng)用小噸位燃煤鍋爐的過(guò)程中，熱效率只能達(dá)到55%左右，會(huì)造成巨大的浪費(fèi)問(wèn)題，加大了企業(yè)的資金成本投入。如果電機(jī)額定功率為280KW或者140KW，那么耗電量為每年750×104KW·h，使得鍋爐的運(yùn)行能耗增大。

1.2 環(huán)境污染嚴(yán)重

煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生較多的污染物，包括了氮氧化合物和二氧化硫、粉塵，等等，對(duì)周圍大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。脫硫裝置的性能較差，同時(shí)系統(tǒng)操作具有繁雜性的弊端，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)硫元素的有效去除，容易在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生故障問(wèn)題，對(duì)于污染的控制效果不佳。此外，在燃煤鍋爐使用中也會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲和油污等，這也是引起環(huán)境污染的主要因素。

1.3 占地面積大

燃煤鍋爐會(huì)用到大量的鋼材，而且結(jié)構(gòu)體積較大，會(huì)占據(jù)很大的空間，不利于生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)，土地資源利用率較低。尤其是鼓引風(fēng)機(jī)、煤倉(cāng)、除塵脫硫裝置、給煤裝置和運(yùn)渣帶、運(yùn)煤機(jī)、除渣機(jī)等設(shè)備和構(gòu)件的應(yīng)用，也增強(qiáng)了燃煤鍋爐的復(fù)雜性，占地面積不斷擴(kuò)增。

2 鍋爐燃煤改氣的優(yōu)勢(shì)

2．1 節(jié)能環(huán)保效果好

應(yīng)用燃?xì)忮仩t不會(huì)造成嚴(yán)重的結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題，因此能夠改善鍋爐的傳熱性能，熱效率也會(huì)因此得到提升，燃?xì)忮仩t在實(shí)踐中能夠達(dá)到超過(guò)90%的熱效率，相較于燃煤鍋爐而言提高了10%~20%左右[2]。此外，在燃?xì)忮仩t設(shè)計(jì)及制造中也會(huì)運(yùn)用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)加以優(yōu)化，熱效率最高可以達(dá)到95%以上。鼓風(fēng)機(jī)的功率不大，因此降低了生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，耗電量降低了70%左右。天然氣的燃燒更加充分，在燃燒后會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和水等，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，解決了燃煤鍋爐中的二氧化硫及氮氧化合物污染問(wèn)題，具有良好的環(huán)保性能。

2.2 系統(tǒng)可操控性強(qiáng)

引風(fēng)量、煤種和鼓風(fēng)量、爐排效率等，都會(huì)對(duì)燃煤鍋爐的運(yùn)行造成影響，而運(yùn)用燃?xì)忮仩t則提高了系統(tǒng)的可操作性，通過(guò)分析負(fù)荷情況就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，大大減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，優(yōu)化了鍋爐的運(yùn)行方式。尤其是近年來(lái)管網(wǎng)水力平衡技術(shù)、氣候補(bǔ)償技術(shù)和室溫調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用，使得燃?xì)忮仩t的性能得到全面優(yōu)化，滿足了系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)督及控制要求，獲得更高節(jié)能效率的同時(shí)，可以改善用戶的體驗(yàn)。

2.3 熱效率高

相較于燃煤鍋爐而言，燃?xì)忮仩t在熱效率上更高，可以降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本投入。針對(duì)鍋爐的煙道和風(fēng)道進(jìn)行改造和優(yōu)化，促進(jìn)其密封性的增強(qiáng)，解決了密封性下降引發(fā)的資源浪費(fèi)問(wèn)題。在燃?xì)忮仩t中多采用金屬風(fēng)道，同時(shí)設(shè)置了隔斷裝置對(duì)分煙道進(jìn)行處理。對(duì)于煙氣含氧量的監(jiān)測(cè)，可以有效確定合理的燃燒過(guò)剩空氣系數(shù)，比如應(yīng)用煙氣氧含量分析儀和熱效率儀等，提高了鍋爐的整體控制效率[3]。

3 鍋爐燃煤改氣技術(shù)的應(yīng)用措施

3．1 注重鍋爐選型

3．1．1 爐型選擇

真空鍋爐、鑄鐵鍋爐、鋼制鍋爐和冷凝式鍋爐等，在燃?xì)忮仩t選型中較為常見，應(yīng)該結(jié)合具體應(yīng)用需求進(jìn)行合理選擇，以保障良好的節(jié)能減排效果和熱效率。鍋殼式鍋爐在中小型燃?xì)忮仩t中的應(yīng)用較多，而水管鍋爐多應(yīng)用于大型燃?xì)忮仩t中。在大型供熱鍋爐房中，應(yīng)該確保燃?xì)忮仩t的熱負(fù)荷、容量和熱面積等達(dá)到要求，可以選擇火管鍋爐和水管鍋爐等。1.4MW~14MW燃?xì)忮仩t多應(yīng)用于中型供熱鍋爐房當(dāng)中，而立管火管鍋爐和真空鍋爐在小型供熱鍋爐房中的應(yīng)用效果較好。

3.1.2 選型原則

明確燃?xì)忮仩t運(yùn)行的額定功率，確保容量和數(shù)量等達(dá)到熱負(fù)荷要求，當(dāng)熱負(fù)荷過(guò)低或者過(guò)高時(shí)，也需要保障燃?xì)忮仩t的安全性，防止造成嚴(yán)重的事故。在選擇燃?xì)忮仩t時(shí)，應(yīng)該確保設(shè)備能夠根據(jù)熱負(fù)荷的變化情況對(duì)性能進(jìn)行合理調(diào)整，最低負(fù)荷率應(yīng)該在30%，防止長(zhǎng)期在額定負(fù)荷的60%以內(nèi)運(yùn)行。如果設(shè)置一臺(tái)燃?xì)忮仩t，則需要考慮到熱負(fù)荷及后續(xù)檢修工作的要求，否則應(yīng)該設(shè)置2臺(tái)以上。在新建和改擴(kuò)建鍋爐房當(dāng)中，燃?xì)忮仩t的數(shù)量分別為5臺(tái)和7臺(tái)。全自動(dòng)鍋爐在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用，容量應(yīng)該在2.8MW以上，以達(dá)到生產(chǎn)要求。

3．2 應(yīng)用循環(huán)泵和補(bǔ)水水泵

在燃?xì)忮仩t的運(yùn)行過(guò)程中，可以采用熱網(wǎng)循環(huán)水泵輔助工作，應(yīng)該對(duì)熱網(wǎng)、鍋爐房和水力情況等進(jìn)行全面分析和評(píng)估，以此為依據(jù)確定合理的循環(huán)泵參數(shù)，防止在使用中出現(xiàn)動(dòng)力不足的情況，保障鍋爐房的良好用能效果。尤其是在水力計(jì)算中應(yīng)該嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)誤差，防止對(duì)煤改氣鍋爐性能造成負(fù)面影響。如果水泵參數(shù)難以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，則應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行更換處理。定壓處理是保障補(bǔ)水水泵可靠運(yùn)行的關(guān)鍵操作，除了依靠水泵定壓外，還可以通過(guò)原有壓力和開式膨脹水箱水位等加以調(diào)整，以達(dá)到燃?xì)忮仩t的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 應(yīng)用風(fēng)煙系統(tǒng)

鍋爐燃燒火焰和強(qiáng)度、溫度等，與燃?xì)?、空氣的混合形式密切相關(guān)，應(yīng)該對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以改善燃?xì)忮仩t的燃燒效果。保持風(fēng)道和煙道的良好密封性能，使其處于平直狀態(tài)下降低阻力。運(yùn)用單獨(dú)排煙的形式對(duì)燃?xì)忮仩t進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造，而如果采用機(jī)械通風(fēng)燃?xì)忮仩t時(shí)，則需要運(yùn)用煙道擋板對(duì)支煙道進(jìn)行隔斷處理，同時(shí)做好固定。確保鍋爐通風(fēng)的均勻性，分析燃燒器的性能特點(diǎn)，確定風(fēng)力的阻力值，防止影響燃?xì)忮仩t的熱效率。防爆門可以提高煙道運(yùn)行的安全性，避免發(fā)生意外傷害事故。在外墻設(shè)置煙囪時(shí)，應(yīng)該合理控制與屋頂?shù)木嚯x，通常要超過(guò)1 m。

3.4 應(yīng)用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)

為了提高資源能源利用率，還可以在鍋爐燃煤改氣中運(yùn)用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到循環(huán)利用的目的。在整個(gè)燃?xì)忮仩t的熱損失當(dāng)中，排煙損失占比較大，一般在80%左右，主要是由于灰渣和燃?xì)馕赐耆紵?，因此?duì)排煙溫度的有效調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)熱能的回收利用，有助于燃?xì)忮仩t熱效率的提高，同時(shí)天然氣用量也得到控制，具有節(jié)能降耗的作用。排煙溫度最低不能低于70℃，最高不能超過(guò)80℃，溫度降比在20%左右，有助于熱效率提高1%~3%。

3.5 應(yīng)用供熱集中控制系統(tǒng)

對(duì)于燃?xì)忮仩t熱效率的計(jì)算，需要在額定負(fù)荷下對(duì)鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，然而隨著熱負(fù)荷的改變，也會(huì)對(duì)燃?xì)忮仩t的熱效率產(chǎn)生影響，如果無(wú)法處于恒定的最佳工況點(diǎn)，則會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷的波動(dòng)，熱效率也無(wú)法達(dá)到相關(guān)要求。除了應(yīng)該對(duì)燃?xì)忮仩t的自身性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)外，還應(yīng)該注重總熱效率的提升，明確燃?xì)忮仩t運(yùn)行的實(shí)際工況，運(yùn)用供熱集中控制系統(tǒng)加以改造，尤其是在多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行模式下的效果更佳。鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)根據(jù)熱負(fù)荷變化情況進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行熱負(fù)荷的有效分配，使燃?xì)忮仩t處于良好的運(yùn)行條件下，從而使鍋爐房的總熱效率得到全面提升。

4 結(jié)語(yǔ)

燃?xì)忮仩t具備節(jié)能環(huán)保效果好、系統(tǒng)可操控性強(qiáng)、熱效率高和便于管理維護(hù)等特點(diǎn)，因此在實(shí)踐中逐步推廣應(yīng)用。在鍋爐燃煤改氣過(guò)程中，應(yīng)該做好鍋爐選型，同時(shí)應(yīng)用循環(huán)泵和補(bǔ)水水泵、風(fēng)煙系統(tǒng)、煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)和供熱集中控制系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t的全面優(yōu)化和改進(jìn)，以滿足能源綜合管理的工作要求。