第一篇：10th燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t方案

10t/h燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t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(yán)重。尤其是近年來，能源供需和環(huán)境污染的矛盾日益突出。而燃?xì)忮仩t的熱效率高，對大氣污染又低，有很好的環(huán)保性能。發(fā)達(dá)國家的燃?xì)忮仩t占有相當(dāng)大的比重，俄羅斯占60%，美國占98%，日本占99%，發(fā)展燃?xì)忮仩t是大勢所趨。因此，我國越來越多的大中城市制定了相應(yīng)的強制性法規(guī)，限制燃煤鍋爐的使用，例如北京、上海、西安等地不再批準(zhǔn)建設(shè)新的燃煤鍋爐房，原有的鍋爐房一律改造為燃?xì)忮仩t。根據(jù)新的環(huán)保法，對產(chǎn)生大氣污染的設(shè)備要實行監(jiān)管，嚴(yán)格限定污染物的排放量，實施“碧水藍(lán)天工程”，推薦使用清潔燃料或天然氣，各級政府會采取相應(yīng)措施，推行燃煤全面及燃?xì)饣脑臁Ｌ烊粴馐悄壳笆澜缟弦环N最清潔的燃料，它燃燒充分，產(chǎn)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。國家“西氣東輸”、“忠氣進漢”等工程的實施，使孝感市年底即可用上天然氣，為鍋爐的煤改氣提供了優(yōu)質(zhì)、充足、廉價的氣源。

一、基本情況

XXXXX廠原有10t/h燃煤蒸汽鍋爐一臺，該鍋爐為XXXX鍋爐廠生產(chǎn)，型號SHL-1.25-AⅡ型，2000年生產(chǎn)，2003年投入使用。鍋爐爐體受壓元件基本完好，有繼續(xù)使用價值；鍋爐的給水系統(tǒng)和送、引風(fēng)系統(tǒng)基本完好，非常適宜改造為燃?xì)忮仩t。

1、鍋爐參數(shù)

① 額定出力 10t/h ② 額定工作壓力 1.25Mpa ③ 給水溫度 105ОC ④ 設(shè)計效率 ≥90% ⑤ 使用燃料： 燃煤

⑥ 燃料消耗量： 5t標(biāo)準(zhǔn)煤/噸蒸汽 ⑦ 燃燒方式 室燃

⑧ 電能消耗（風(fēng)系統(tǒng)）96.4Kw

2、改造要求

用戶要求將現(xiàn)有的一臺10t/h燃煤蒸汽鍋爐改造為天然氣鍋爐。并達(dá)到如下目標(biāo)： 1）保持原鍋爐的額定參數(shù)（如汽溫、汽壓、給水溫度等不變）2）保持或提高原鍋爐的出力和效率

3）通過改造達(dá)到消除煙塵，滿足環(huán)保要求

4）改造方案簡單易行，投資少、見效快，工期短，因此改爐時涉及面越小越好。改造時不超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)之外。

二、改造技術(shù)方案

1、燃煤鍋爐改成燃?xì)忮仩t注意要點

1）燃燒器的選型和布置與爐膛型式關(guān)系密切，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)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(fù)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?xì)饪諝饣旌衔锊粦?yīng)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?xì)夤艿篮惋L(fēng)道的布置合理，操作、檢修和維修方便。2）燃?xì)忮仩t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?xì)忮仩t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(shù)方案總的構(gòu)思

① 爐膛設(shè)計考慮天然氣燃燒的火焰直徑（φ1500mm）和火焰長度（4500mm），使?fàn)t膛空間與火焰的充滿度達(dá)到最佳。爐膛容積熱負(fù)荷設(shè)計為≤100×104cal/m3h ② 考慮到天然氣主要成份為CH4，其燃燒后產(chǎn)生的H2O，蒸汽份額較大，故其輻射能力較強，爐膛受熱可適當(dāng)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。

③ 鍋爐爐膛內(nèi)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?xì)忮仩t的空氣過剩系數(shù)較小，只有1.05~1.2之間，燃燒所需風(fēng)量較少一些，加上拆除除塵器后，以及煙道系統(tǒng)煙塵較小，所以煙道阻力較小，引風(fēng)機風(fēng)量有較多的富余采用檔板風(fēng)門調(diào)節(jié)，功率損耗較大，建議可考慮采用變頻調(diào)速方式對引風(fēng)機進行調(diào)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(tǒng)與原有的鍋爐控制有機結(jié)合在一起，具有燃燒程控功能，能預(yù)吹掃自動點火，火焰檢測器自檢，負(fù)荷自動調(diào)節(jié)，火焰監(jiān)測故障報警聯(lián)鎖停爐。燃?xì)忾y阻檢漏，壓力高低報警，水位調(diào)節(jié)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(fēng)機與燃燒機順控聯(lián)鎖功能。

3、技術(shù)方案簡要闡述

① 配置進口燃?xì)馊紵鳎骸胺姨m”“奧林”GP—700M，DN100一體化全自動燃燒器及包括，組合電磁閥調(diào)壓閥、過濾器、檢漏裝置，高壓氣壓開關(guān)，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(chǔ)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(fēng)箱組成燃燒室空間：根據(jù)火焰的尺寸要求，將上下爐排中間的風(fēng)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(chǔ)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(jù)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(nèi)側(cè)砌筑耐火前墻（在鋼板與耐火磚之間適當(dāng)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(cè)和后部的看火門，改成兩個防爆門。

⑧ 拆除原有的鼓風(fēng)機，除塵器，以及空氣預(yù)熱器，將原有的鼓風(fēng)機及送風(fēng)道全部拆除（預(yù)熱器可根據(jù)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(nèi)水冷壁管對流管束等受熱面上的煙垢，同時將鍋爐內(nèi)水側(cè)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?xì)忮仩t在微正壓狀態(tài)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?xì)忾y組及附件，最后裝上燃燒機主體部分。⑿ 根據(jù)燃燒機要求，結(jié)合原有的控制系統(tǒng)，設(shè)計制作新的控制系統(tǒng)，充分利用原有的系統(tǒng)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(nèi)保留部分結(jié)合，形成新的完整控制系統(tǒng)，能達(dá)到如下功能： a.水位自動調(diào)節(jié)，指示。

b.水位高低報警，極低水位報警聯(lián)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(fù)荷自動調(diào)節(jié)，大、小火自動轉(zhuǎn)接。f.根據(jù)壓力，工作性自動起停。

g.燃燒程控自動控制，自動實現(xiàn)預(yù)吹掃，高壓點火，火焰自檢，火焰監(jiān)測，故障熄火報警停爐聯(lián)鎖。

h.燃?xì)飧?、低壓報警?/p>

i.燃?xì)庀到y(tǒng)泄漏報警，停爐。j.燃燒機停爐后吹掃。

k.引風(fēng)機與燃燒機順控聯(lián)鎖，起動時引風(fēng)機先開，燃燒器后開，停爐時燃燒器先停，引風(fēng)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(diào)試時要對引風(fēng)機的風(fēng)量和壓頭進行調(diào)整：由于改造后引風(fēng)機有較大富裕量，需要將引風(fēng)門關(guān)小到一定程度，以減少風(fēng)量和降低風(fēng)壓。

⒁ 引風(fēng)機改為變頻控制：由于引風(fēng)機功率較大，且改燃?xì)夂箫L(fēng)量要求較燃煤時少，拆除除塵器和空預(yù)器的煙道阻力減小，引風(fēng)機富裕量較大，采用加擋板調(diào)節(jié)時，電耗較大，改為變頻調(diào)節(jié)后，能耗會降到原能耗的1/2~1/3，因此節(jié)能效果明顯。

4、改造工程費用預(yù)算

序號

項目名稱

型號

數(shù)量

金額

備注 1

燃燒器

GP-700M DN100

18.90 2

燃?xì)忾y組

DN100

6.5 3

電控柜

GKF-10-Q

1.4 4

鍋爐拆除

1.6 5

改造材料

8.3 6

改造工費

2.6 7

檢驗費

8

小計

40.30 注:若引風(fēng)改造為變頻控制，加爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器, 另增加費用3.4萬元整。

三、燃?xì)庀到y(tǒng)

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/Nm3 ③ 物理特性 a.標(biāo)態(tài)下密度 0.7435kg/Nm3

b.燃燒所需要的空氣量 9.64Nm3/ Nm3 c.燃燒產(chǎn)物的煙氣含塵量 10.648mg/ Nm3 d.最低著火溫度 400ОC e.理論燃燒溫度 1700ОC

2、燃燒器對天然氣的參數(shù)要求：

① 天然氣供氣壓力（動壓）1100mmH2O—1500mmH2O ② 熱值 ≥8000kcal/Nm3 ③ 流量：80 Nm3/噸蒸汽.h

3、燃?xì)夤艿懒鞒碳霸O(shè)備：

本工程接自市政道路上天然氣管道為中壓A，為達(dá)到鍋爐燃燒器前的壓力要求，同時又可以防止燃?xì)鈮毫Φ纳舷虏▌?，需要在廠區(qū)設(shè)置一臺落地式燃?xì)庹{(diào)壓計量柜，該調(diào)壓柜可完成過濾、調(diào)壓、穩(wěn)壓、計量、安全切斷等功能。為保證向鍋爐24小時不間斷供氣，可采用2+1型式，及雙回路加旁通。

4、燃?xì)夤こ藤M用預(yù)算：

設(shè)備材料

規(guī)格

數(shù)量

造價 調(diào)壓計量柜

1000 Nm3/h

1臺

10萬 PE管

DR160

100米

2萬 鋼管

D159X4.5

0.6萬 鋼管

D89X3.5

0.36萬 鋼管

D57X3.5

0.24萬 閥門（埋地）

D150

0.4萬 閥門（室內(nèi)）

DN80

0.4萬 閥門（室內(nèi)）

DN50

0.16萬 燃?xì)鈭缶到y(tǒng)

3路

0.60萬 工程安裝

2萬 總計

16.76萬

四、燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t使用成本比較

燃煤鍋爐如使用煤炭，煤炭的熱值為5500Kcal/Kg（按標(biāo)準(zhǔn)煤計算）左右，其市場價每噸460元（煤炭的價格有不斷上升趨勢，且購銷渠道不暢通，為控制目前的能源爛采和浪費嚴(yán)重的形勢下，煤炭的價格有繼續(xù)上升的勢頭）。10t蒸汽鍋爐每噸蒸汽耗煤為0.2噸，價格為92元。天然氣的熱值為8000kcal/ Nm3，每立方天然氣價格為2.0元，按天然氣消耗量每噸蒸汽耗氣80Nm3計算，價格為160元。以全年生產(chǎn)2000小時計算，兩者費用比較詳見下表（以1噸蒸汽比較）：

序號

燃煤鍋爐

燃?xì)忮仩t 1 產(chǎn)生費用項目

消耗量

單價(元)

價格(元)

消耗量

單價(元)

價格(元)

燃料耗費

0.2t

460

80Nm3

2.0

160 電力耗費（風(fēng)系統(tǒng)、煤系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng)）

消耗量

9.6Kwh

2.2Kwh

單價(元)

0.58

0.58

價格(元)

5.57

1.28 3 灰渣清除(人力、運費)

3萬元/年

1.5元

0元 4 環(huán)保費

10萬/年

5元

0元 5 人力成本 6人

2萬元/人.年

2萬元/人.年

6元1人

1元 小計

110.07

162.28 從以上比較可以看出，燃?xì)忮仩t房的運行費用稍高于燃煤鍋爐，但燃?xì)忮仩t可以大大改善工作環(huán)境，降低勞動強度，提高企業(yè)品位。且隨著國家環(huán)境保護政策、能源政策的發(fā)展趨勢，燃?xì)忮仩t的運行費用較燃煤鍋爐有非常大的下降空間，因此，該鍋爐非常適宜于改為燃?xì)忮仩t。

第二篇：淘汰燃煤鍋爐方案

****有限公司鍋爐整改方案

一、前言：

為改善環(huán)境，減少污染，響應(yīng)清遠(yuǎn)市清城區(qū)人民政府政策，公司將燃煤鍋爐改造為燃燒生物能(生物質(zhì)固體成型燃料)鍋爐。生物質(zhì)燃料是可再生的碳源，具產(chǎn)量巨大、分布廣泛、低硫、低氮、生長快、二氧化碳排放低的特點。生物質(zhì)燃料作為鍋爐燃料，是替代天然氣、液化石油氣、電、煤等的理想燃料。

二、現(xiàn)狀：

公司目前在用8噸燃煤鍋爐，設(shè)備型號YLW5900MA、燃燒介質(zhì)煤。

三、整改方案

1、改造方案主要為利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設(shè)備：鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等，增加1套螺旋式生物質(zhì)顆粒燃料上料機、1套二次送風(fēng)設(shè)備及二次送風(fēng)管、1套濕式靜電除塵設(shè)備或布袋除塵設(shè)備。

2、鍋爐改造方案

(1)利用原有的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設(shè)備：鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、余熱回收裝置、減速器、布袋除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等。

(2)把原來進燃料用的煤斗改制作成密閉式料斗。

(3)在鍋爐側(cè)部安裝1套二次送風(fēng)設(shè)備及二次送風(fēng)管。二次送風(fēng)管一根通向鍋爐爐膛，一根通向密閉式料斗，以保證燃料燃燒所需足夠的氧氣，達(dá)到完全燃燒的目的。

3、環(huán)保除塵設(shè)備的選用

目前，在工業(yè)尾氣排放時使用的除塵形式主要有：濕式除塵和干法除塵兩大類，生物質(zhì)燃料鍋爐出口的粉塵很細(xì)、溫度高?？紤]到部分粉塵直接從煙囪排出。為避免以上現(xiàn)象，本公司準(zhǔn)備2套方案待選。

（1）采用高效濕式電除塵（霧）器對鍋爐尾氣夾帶霧滴及細(xì)微顆粒等有害物質(zhì)進行深度凈化治理。其工作原理為煙氣通過高壓電場，高壓電場使煙氣中的煙塵和霧滴帶電，形成帶電離子，帶電離子向相反電荷的電極運動，帶電離子到達(dá)電極后進行放電，形成中性塵、霧顆粒，沉積于電極上凝集、降落而被除去。電除塵器總的除塵效率：≥90%，出口塵含量≤30mg/Nm3，從而達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2014表1中在用燃?xì)忮仩t大氣污染物濃度限值：顆粒物<30mg/m3 的排放要求。

（2）采用布袋除塵器對鍋爐尾氣進行除塵，其工作原理為含塵氣體經(jīng)過進氣口閥導(dǎo)入袋式除塵器，依靠氣流分布板分散煙氣的同時，將較重的灰塵落下灰斗。含塵空氣由布袋外面進入里面時，經(jīng)布袋過濾成干凈空氣，再由外殼上端通過離線排氣口閥排到外面去。關(guān)閉排氣口閥，沾在布袋上的灰塵與氣流成分離狀態(tài)。通過濾袋上的脈沖噴吹管，瞬間噴射出來 的高壓反洗氣流把灰塵抖入灰斗里。這個反洗動作，按一定的間隔依次轉(zhuǎn)換，因此不會影響連續(xù)集塵作用。其總的除塵效率：≥90%，出口塵含量≤30mg/Nm3，從而達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2014表1中在用燃?xì)忮仩t大氣污染物濃度限值：顆粒物<30mg/m3 的排放要求。

第三篇：燃煤鍋爐改生物質(zhì)燃料鍋爐方案分析

燃煤鍋爐改生物質(zhì)燃料鍋爐方案

摘要：為改善環(huán)境，減少污染，鄭州北建筑段陸續(xù)將燃煤鍋爐改造為燃燒生物能(生物質(zhì)固體成型燃料)鍋爐。改造方案主要為利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設(shè)備：鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等，增加1套螺旋式生物質(zhì)顆粒燃料上料機、1套二次送風(fēng)設(shè)備及二次送風(fēng)管等，以減少鍋爐以及附屬設(shè)備的投資費用。

鄭州鐵路局管內(nèi)鄭州地區(qū)各鐵路單位用于生產(chǎn)和生活供熱的鍋爐多為4t以下的燃煤鍋爐。為改善環(huán)境，減少污染，鄭州鐵路局于2009年和2010年各將1臺2t／h鏈條爐排燃煤蒸汽鍋爐改造為生物質(zhì)燃料蒸汽鍋爐，用于冬季供暖用汽和日常生產(chǎn)用汽。

1、生物質(zhì)燃料的特點

生物質(zhì)燃料是可再生的碳源，具產(chǎn)量巨大、分布廣泛、低硫、低氮、生長快、二氧化碳排放低的特點。

生物質(zhì)燃料燃燒主要由下面幾個條件控制：(1)一定的溫度；(2)一定量的空氣(氧氣)；

(3)燃料與空氣(氧氣)的混合程度；

(4)燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)時間。

生物質(zhì)燃料的著火溫度為250—400~C，比煤低(煤的著火溫度為400～500~C)，其溫度的提高由點火熱供給。生物質(zhì)燃料的燃燒過程是其可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程，因而氧氣的供給量決定燃燒反應(yīng)的過程。通過對供氧量的控制，可以很好地控制其燃燒反應(yīng)?，F(xiàn)運行的生活及工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)若不加改造直接使用生物質(zhì)顆粒燃料，鍋爐將出現(xiàn)嚴(yán)重冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現(xiàn)象。因此，燃用生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的二次送風(fēng)設(shè)備，增強進氧，使其能充分燃燒，有效提高爐堂溫度，減少一氧化碳和煙塵的排放及熱量的流失。

2、鍋爐改造方案

(1)利用原有的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設(shè)備：鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、余熱回收裝置、減速器、布袋除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等，減少鍋爐以及附屬設(shè)備的投資費用。

(2)把原來進燃料用的煤斗改制作成密閉式料斗。(3)安裝1個生物質(zhì)顆粒燃料輸送儲料斗。

(4)安裝1套螺旋式生物質(zhì)顆粒燃料上料機，并在螺旋式上料機最上端與密閉式料斗連結(jié)的輸料管最上端位置開一個檢查孔，并安裝一個行程開關(guān)對螺旋式上料機電動機的啟動、停止進行自動控制。螺旋式上料機安裝時，輸料管與地面輸送儲料斗連接要有一定的傾斜角度。為了節(jié)約鍋爐房占地面積，同時又符合鍋爐房設(shè)計規(guī)范的工藝布置要求，輸料管的傾斜角≤60。為宜。螺旋式上料機安裝如圖1。

(5)在鍋爐側(cè)部安裝1套二次送風(fēng)設(shè)備及二次送風(fēng)管。二次送風(fēng)管一根通向鍋爐爐膛，一根通向密閉式料斗，以保證燃料燃燒所需足夠的氧氣，達(dá)到完全燃燒的目的。二次送風(fēng)設(shè)備安裝如圖2。

(6)鍋爐改造應(yīng)注意的問題

①爐前端凈距不得小于3m。因為螺旋式上料機安裝后，地面輸送儲料斗與鍋爐前段之間的距離為1．9m(以2t／h鏈條爐排燃煤蒸汽鍋爐為例)，如果小于3m，不便于操作和檢修。

②生物質(zhì)燃料不宜露天存放，應(yīng)有防雨、防風(fēng)、防腐等措施。另外，生物質(zhì)燃料在儲存過程中，要經(jīng)常檢查燃料的溫度，以防溫度過高引起自燃。

3、環(huán)保除塵的選用

目前，在工業(yè)尾氣排放時使用的除塵形式主要有：濕式除塵和干法除塵兩大類，生物質(zhì)燃料鍋爐出口的粉塵很細(xì)、溫度高。考慮到部分粉塵直接從煙囪排出。為避免以上現(xiàn)象，本系統(tǒng)除塵工藝選用布袋除塵器，該除塵器維護費用低，使用壽命相對較長，目前使用長壽命布袋除塵器已經(jīng)成為趨勢。

4、煙氣余熱回收裝置

在運行過程中排煙的排煙溫度一般在200℃以上，排煙熱損失在鍋爐熱損失中大約占到5%-8%左右，對這部分余熱的回收能有效的提高能源利用率，是節(jié)能的重要部分。翅片管換熱器因其具有耐高溫性、耐腐蝕性以及容易除垢性等優(yōu)良的換熱性能，成為了余熱回收中的常用類型換熱器。生物質(zhì)鍋爐煙氣余熱回收圓形翅片管換熱器傳熱參數(shù)進行了測試分析建立了翅片管換熱器殼程側(cè)煙氣流動的三維模型，利用翅片管換熱器的周期性和對稱性模擬了翅片管換熱器殼程側(cè)煙氣的流動過程與傳熱特性，得出溫度、速度和壓力場，并與實測數(shù)據(jù)相比較。在此基礎(chǔ)上分析了煙氣進口速度、翅片高度和翅片間距對換熱過程的影響，具體包括：

（1）煙氣進口速度、翅片間距和翅片高度三個影響因素中，煙氣進口速度對換熱的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它兩個因素，而翅片間距的影響次之，翅片高度對換熱的影響較小。

（2）只改變煙氣進口速度時，得到隨著進口煙氣速度由2.6m/s增大到6.6m/s，殼程側(cè)的以最小截面處煙氣速度計算的Re數(shù)從10176上升到25207，平均換熱系數(shù)變大，但流動過程的壓降由248Pa增加到1407Pa，說明增大進口速度能提高換熱效率同時也帶來了能耗的增大；改變翅片間距時，翅片間距變小則使得翅片管換熱器的換熱性能增強；單單改變翅片管高度，得出翅片高度對換熱性能的影響并非單調(diào)，其影響和翅片間距有關(guān)。

（3）通過三參數(shù)三水平三參數(shù)全部實驗?zāi)M，可以得到在同一速度水平下，翅片間距和翅片高度比s/hf=0.4時，換熱器的殼程側(cè)換熱系數(shù)達(dá)到最佳，說明這樣的結(jié)構(gòu)有利于傳熱的進行，同時還得到當(dāng)速度Vin=6.6m/s，換熱器的平均換熱系數(shù)為138.75W/m~2K，達(dá)到最大值。

（4）為研究翅片類型對換熱過程的影響，本文通過在不同進口流速下整體板狀翅片和圓形翅片的模擬對比，得出整體板狀翅片管換熱器在煙氣進口速度為4.6m/s的工況下，換熱系數(shù)K為100.42W/m~2K，小于圓形翅片管換熱器，且流動阻力系數(shù)f為0.1125，相對于圓形翅片管要大，說明整體板狀翅片管換熱器阻力損失較大。

5、生物質(zhì)燃料鍋爐的優(yōu)缺點

5.1優(yōu)點

(1)生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒穩(wěn)定，起火快、火焰高、上氣快，運行狀態(tài)良好，鍋爐熱效率高。

(2)改變以往的燃燒方式，sO：、煙塵和氮氧化物的排放量小，燃料的燃燼率比煤的燃燼率高，渣排量小。

(3)生物質(zhì)燃料為可再生能源產(chǎn)品，有利于 國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能環(huán)保政策的落實。5.2缺點

(1)由于生物質(zhì)燃料的著火溫度比煤低得多，鍋爐暫時停爐時不能壓火，鍋爐點火后需要連續(xù)運行，鍋爐每日運行的時間比燃煤鍋爐運行的時間長，因此，燃料消耗量比煤多。

(2)當(dāng)接到減少用汽或暫停用汽的通知需要暫時停爐時，必須將爐排上的燃料燒盡，并排渣干凈，否則容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。

6、生物質(zhì)燃料鍋爐運行時的注意事項

從生物質(zhì)燃料鍋爐運行3年來的情況來看，生物質(zhì)燃料鍋爐運行時應(yīng)注意以下幾點：

(1)根據(jù)鍋爐運行時實際燃料的消耗量調(diào)整螺旋式上料機的燃料供給量。(2)爐膛內(nèi)的燃料未燃盡，鼓、引風(fēng)機不得停止運行。(3)運行中突然停電時，必須及時清除爐膛內(nèi)的燃料。(4)停爐前，不得再添加生物質(zhì)燃料。

(5)停爐時，無需封火，爐排上燃料燃盡后，鼓、引風(fēng)機方可停止運行。(6)由于生物質(zhì)燃料灰渣中含有較高的硅、氯及鉀、鈉等堿金屬，灰熔點較低，容易在爐膛內(nèi)結(jié)渣、結(jié)焦或沉積于受熱面，嚴(yán)重影響燃燒生物質(zhì)鍋爐的傳熱，甚至造成腐蝕，影響鍋爐的運行。因此，需要定期清理爐膛、折煙室和煙管內(nèi)的積灰和灰渣。

5、費用分析

生物質(zhì)燃料鍋爐改造就是利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體進行改造，減少了鍋爐本體的投資費用，其附屬設(shè)備如鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等與鏈條爐排燃煤鍋爐相同。

由于生物質(zhì)顆粒燃料是是經(jīng)過壓縮成型的，水分大、密度高、揮發(fā)分溢出速度慢，不易著火燃燒，容易冒黑煙，所以要保證生物質(zhì)燃料燃燒完全，需要提高爐膛的溫度并充分供氧。因此，需要增加一些設(shè)備來提高爐膛溫度，便于生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分迅速溢出，確保生物質(zhì)燃料燃燒充分，最大限度的提高鍋爐的熱效率。

表1為生物質(zhì)燃料鍋爐改造與購置鍋爐費用的比較。

表2數(shù)據(jù)燃料價格以2011年價格為準(zhǔn)，生物

質(zhì)燃料鍋爐：每日運行24h，運行時間為1個采暖期120d，生物質(zhì)燃料價格600元／t；燃煤鍋爐每日運行19h，運行時間為1個采暖期120d，煤燃料價格：752元／t，水費價格：5．1O／m。，電費價格：0．83元／kW·h，排污費以2011年數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

6、結(jié)論

通過將原有或閑置的燃煤鍋爐改造為生物質(zhì)燃料鍋爐，一方面可以減少S0的排放量，有效的保護大氣環(huán)境；另一方面可以減少鍋爐用煤和鍋爐設(shè)備的投資費用。盡管生物質(zhì)燃料鍋爐的運行費用比燃煤鍋爐的運行費用稍高，但與燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐和電鍋爐的運行費用相比較，還是較低的。

生物質(zhì)燃料作為鍋爐燃料，是替代天然氣、液化石油氣、電、煤等的理想燃料，使用前景廣闊，并具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

第四篇：燃煤鍋爐改造為燃?xì)忮仩t的節(jié)能分析畢業(yè)論文

天津職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(論文)

題目：燃煤鍋爐改造為燃?xì)忮仩t的節(jié)能分析

學(xué)生姓名: 學(xué)

號: 專

業(yè):

班

級：

指導(dǎo)老師：

****年**月**日

引言：

我國能源供應(yīng)以煤炭為主，燃煤鍋爐占鍋爐總數(shù)的83%，其中燃煤工業(yè)鍋爐更是我國主要的動力設(shè)備。然而燃煤工業(yè)鍋爐作為我國能源大戶，能源浪費相當(dāng)嚴(yán)重，同時燃煤工業(yè)鍋爐還排放大量的煙塵、SO2和NOx等污染物，也是我國大氣主要污染源之一。因此，在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排的政策下，許多地方政府要求企業(yè)將原有燃煤鍋爐更換為燃?xì)忮仩t，而此時企業(yè)出于經(jīng)濟考慮，“煤改氣”成為企業(yè)節(jié)省資金、工期短、見效快、切實可行首要選擇。據(jù)1998年工業(yè)普查統(tǒng)計，全國工業(yè)燃煤鍋爐保有量為52萬臺、120萬蒸噸，其中70%是蒸汽鍋爐，其余是熱水鍋爐，年耗煤炭約4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。工業(yè)燃煤鍋爐型式各異，主要是正傳鏈條爐排鍋爐，占總數(shù)的70%以上，它們的熱效率普遍較低，平均只有 67%，比發(fā)達(dá)國家低15～20個百分點。其主要原因是排煙熱損失和不完全燃燒熱損失過大。發(fā)達(dá)國家燃煤工業(yè)鍋爐的過量空氣系數(shù)大多控制在1.3～1.5 之間，中國實際運行值平均高達(dá)2.0～3.0，過分過量空氣加大排煙熱損失；英國燃煤工業(yè)鍋爐煤渣含碳量設(shè)計要求在3%～5%之間，實際運行控制在 1.4%～2.5%之間，而中國燃煤工業(yè)鍋爐煤渣含碳量設(shè)計推薦8%～12%，實際運行卻達(dá)到10%～27%。排煙熱損失和不完全燃燒熱損失浪費驚人，節(jié)能潛力巨大。

目

錄

1、燃?xì)飧脑旒夹g(shù)分析 1.1 燃?xì)馊紵鞯倪x擇 1.2燃?xì)馊紵鲾?shù)量的確定 1.3燃燒器的布置 1.4爐膛布置的匹配性 1.5 燃?xì)忮仩t防爆措施選擇

2、燃煤鍋爐與燃?xì)忮仩t不同之處 2.1 燃燒方式 2.2 燃燒產(chǎn)物 2.3 通風(fēng)方式 2.4 燃料易爆性 2.5 鍋爐自動控制

3、燃?xì)夤峁?jié)能技術(shù)

3.1氣候補償系統(tǒng)

3.2煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)

3.3供暖系統(tǒng)水力平衡

3.4燃?xì)忮仩t房供熱集中控制系統(tǒng) 3.5分時分區(qū)控制：

3.6一水多用，節(jié)約資源

4.鍋爐“煤改氣”內(nèi)容和方法 總結(jié)

畢業(yè)設(shè)計（正文）

1、燃?xì)飧脑旒夹g(shù)分析

在燃煤鍋爐改造為燃?xì)忮仩t的工作中，應(yīng)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(yīng)著重從燃?xì)馊紵鞯倪x擇、燃燒器數(shù)量的確定、燃燒器布置、爐膛布置的匹配性設(shè)計、選擇防爆措施等方面考慮，循序漸進，既要考慮經(jīng)濟效益，又要從實用性出發(fā)。

1.1 燃?xì)馊紵鞯倪x擇

在燃煤鍋爐改造過程中，首先要選擇或設(shè)計合適的燃?xì)馊紵鳌３Ｒ姷娜細(xì)馊紵靼凑湛諝夤┙o方式可以分為引射式燃燒器、鼓風(fēng)式燃燒器和自燃引風(fēng)式燃燒器三類。引射式燃燒所需的空氣由燃?xì)馍淞魑?，鼓風(fēng)式燃燒器需鼓風(fēng)設(shè)備將空氣送入燃燒系統(tǒng)，自然引風(fēng)式燃燒器則依靠爐膛中的負(fù)壓將燃燒所需的空氣吸入燃燒系統(tǒng)。對于燃燒器的選擇應(yīng)對比三種燃燒器的特性結(jié)合鍋爐原有爐膛的特點進行考慮。1）燃?xì)馊紵鞯陌踩潭龋簿褪且蠼档蜌怏w不完全燃燒熱損壞。燃燒的完全度主要與燃?xì)夂涂諝饣旌暇鶆虺碳翱諝馐欠癯渥阌嘘P(guān)。一般在空氣量充足、混合良好的情況下，使氣體不完全燃燒損失為零并不困難。當(dāng)燃用高熱值燃?xì)鈺r，氣體不完全燃燒損壞不應(yīng)超過0.5%；燃用低熱值氣體時，氣體不完全燃燒損壞不應(yīng)超過1.5%。在采用預(yù)混燃燒器時，容易使不完全燃燒損壞控制得比擴散燃燒時低一些。2）降低煙氣中的過剩空氣系數(shù)是降低排煙損壞有效措施。排煙中的過?？諝饬颗c煙氣通道漏入的空氣量之和。對微正壓運行的鍋爐，煙氣通道漏入的空氣為零，此時主要過?？諝饬咳Q于燃燒時的過剩空氣量取決于燃燒時的過?？諝饬?，實際上在任何情況下，降低燃燒時的過?？諝饬?，對提高鍋爐的熱效率是有好處的。燃燒器能否保證在盡量低的過?？諝庀禂?shù)下運行，是燃燒器燃燒性能的重要指標(biāo)之一。3）燃燒器的火焰特性與爐內(nèi)換熱和鍋爐的其他特性密切相關(guān)。比如，擴散燃燒時，其半發(fā)光火焰比無焰燃燒時的火焰輻射能力強，對爐內(nèi)傳播有利。燃燒器噴口的氣流應(yīng)有較高的速度和較大射程，以使?fàn)t內(nèi)火焰充滿度較好。在利用耐火材料加強爐內(nèi)傳熱時，需要與輻射面相適應(yīng)的火焰形狀和火焰速度。

4）充分考慮燃燒速度。因為高速燃燒是現(xiàn)代中小型鍋爐發(fā)展的的趨勢，它可以減少燃燒器和爐膛的尺寸，是鍋爐小型化的重要措施，也是燃燒器的重要特性指標(biāo)。

但是，實際生產(chǎn)中，由于中小型鍋爐常在負(fù)荷多變的情況下使用，因此，要求燃燒器有很寬的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍。改造后的燃?xì)忮仩t在運行時，應(yīng)使?fàn)t膛火焰充滿度比較好，不形成氣流死角，避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾，同時未燃盡的燃?xì)狻⒖諝饣旌衔锊粦?yīng)接觸換熱面，以免形成氣體不完全燃燒。但高溫火焰要避免高速沖刷換熱面，以免換熱面熱強度過高使管壁過熱。因此，在選擇燃燒器時，還要根據(jù)不同的燃?xì)夂拓?fù)荷，近似估算燃燒火焰的長度。1.2燃?xì)馊紵鲾?shù)量的確定

燃煤鍋爐改造中燃?xì)馊紵鞯臄?shù)量可由下式確定，n=Qgl/Qrq 式中，n為燃?xì)馊紵鞯臄?shù)量；Qgl為鍋爐熱負(fù)荷容量，KW；Qrq為單個燃燒器熱負(fù)荷，KW。

實際改造中，為防止多個燃燒器同時運行時某一個燃燒器因事故熄火引起爆炸或爆炸，燃?xì)馊紵鱾€數(shù)一般不超過4個。為解決鍋爐在低負(fù)荷時燃?xì)饬髁坎蛔愠霈F(xiàn)的熄火、回火問題，可通過在燃燒器內(nèi)部加裝油槍來適應(yīng)鍋爐低負(fù)荷時的變化，同時爐膛中應(yīng)配合安裝熄火防爆裝置。

1.3燃燒器的布置

1）應(yīng)使火焰處于爐膛幾何中心區(qū)域，使火焰盡可能充滿爐膛，燃燒穩(wěn)定。

2）火焰居于爐膛的幾何中心區(qū)域，可使?fàn)t膛內(nèi)熱量得以均勻分配，不會形成局部受熱引起應(yīng)力增大，防止受熱不均，避免鍋爐出現(xiàn)受熱局部過熱現(xiàn)象。

3）臥式鍋爐的爐膛進深較大，燃燒器布置在爐膛的前墻上，保證前煙箱不會過熱。目前，國內(nèi)中小型燃煤鍋爐按燃燒方式分為層燃燒與室燃燒兩種。層燃爐多數(shù)為鏈條爐，其特征是燃料在固定或緩慢運動著的爐膛實現(xiàn)燃燒。當(dāng)改造的鍋爐為鏈條爐時，其前后墻及爐拱的特殊形狀為安裝燃燒器帶來不便，故應(yīng)將燃?xì)馊紵靼惭b于鏈條爐的南側(cè)。為使改造后爐內(nèi)的熱交換狀況與改造前相似，以減少鏈條爐內(nèi)換熱設(shè)備的變動，應(yīng)將燃?xì)馊紵靼惭b于爐膛側(cè)墻中心下方。對于煤粉爐，為保持與改造前爐膛空氣動力場特性相似且減少改造工程量，可利用基原有煤粉燃燒器噴口位置安裝新的燃燒器。1.4爐膛布置的匹配性

當(dāng)燃燒器的類型及位置選定時，應(yīng)進行爐膛的匹配計算，主要由四部分組成。

1）排煙量要與引風(fēng)機相匹配。燃煤鍋爐引風(fēng)機的排煙量是按照燃煤產(chǎn)生的煙氣配置的。改燒燃?xì)夂?，煙氣的密度及流量發(fā)生變化，應(yīng)重新校驗引風(fēng)是否匹配，否則會出現(xiàn)點火困難、尾氣溫度高度等溫題。2）爐膛漏風(fēng)系統(tǒng)要與燃燒器空氣量相匹配。在煤改氣過程中，應(yīng)將漏風(fēng)系數(shù)在0.1以下。燃煤鍋爐的漏風(fēng)主要集中在前煤斗、排碴口、鼓風(fēng)機入口處。采用氣體燃料后，應(yīng)當(dāng)封閉，以減少排煙熱損失和電耗，否則容易造成漏風(fēng)。

3）爐膛尺寸要與燃燒器的布置匹配。爐膛布置要考慮單個燃燒器。根椐單個燃燒器的火焰長度和直徑，確定燃燒器之間的距離，以保證火焰不沖刷爐墻、不相互干擾，并有利于受熱面匹配。1.5 燃?xì)忮仩t防爆措施選擇

燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t最危險的就是發(fā)生爐膛爆炸事故。國內(nèi)外燃?xì)忮仩t的爐膛、煙道爆炸事故屢有發(fā)生，引起爆炸的原因有以下3種情況。1）鍋爐點火前，因燃?xì)饴┤霠t膛（如閥門不嚴(yán)，誤操作，一次點火不著等），而又未對爐膛、煙道進行吹掃時間不夠、風(fēng)量不足，在點火時會發(fā)生爆炸。

2）鍋爐運行中由于熄火引起爆炸事故。這類事故發(fā)生的燃燒器前燃?xì)鈮毫蝻L(fēng)壓波動太大引起或回火情況下。

3）當(dāng)鍋爐燃燒不良時，可燃?xì)怏w進入鍋爐后部煙道，與后部煙道漏入的空氣混合形成爆炸性氣體（負(fù)壓運行的鍋爐），在高溫作用下，可能引起二次燃燒或爆炸。

結(jié)合上述爆炸原因，在燃煤鍋爐改造為燃?xì)忮仩t后應(yīng)從以下幾方面防止?fàn)t膛爆炸事故的發(fā)生。

1）必須配有可靠的安全保護控制措施，如自動點火裝置、快速切斷閥、火焰監(jiān)視系統(tǒng)（FSSS）各項連鎖保護。

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(shè)置防爆門。防爆門的動作是當(dāng)爐膛或煙道內(nèi)的混合氣體發(fā)生爆炸時能自動打開，泄放一定的爐內(nèi)壓力，以保護爐墻不受嚴(yán)重破壞。3）必須嚴(yán)格制訂和執(zhí)行安全操作規(guī)程，特別是在每次點火啟動時一定要做吹掃工作，掌握好吹掃時間。必須保證在風(fēng)門打開后，根據(jù)通風(fēng)機的流量計算的吹掃風(fēng)量容積應(yīng)大于或等于3倍爐膛和煙道的容積量，所需的時間再延遲30S以上。在鍋爐運行中注意風(fēng)氣比例調(diào)節(jié)，防止出現(xiàn)脫火、回火現(xiàn)象，保證氣體完全燃燒。

4）燃?xì)忮仩t燃燒系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)自動化，包括點火、熄火保護、燃燒自動調(diào)節(jié)、必要的聯(lián)鎖保護以及用程序自動啟動。

5）當(dāng)幾臺鍋爐共用一個煙道時，每臺鍋爐都應(yīng)設(shè)有煙道門，而且每臺煙道門應(yīng)設(shè)置限位開關(guān)。與此同時，還必須保證在鍋爐啟動前打開煙道門后，鍋爐才能投入使用，以防因煙道門未打開，誤操作造成通風(fēng)不暢事故

2、燃煤鍋爐與燃?xì)忮仩t不同之處 2.1 燃燒方式 循環(huán)流化床燃煤鍋爐是將煤通過破碎設(shè)備，經(jīng)皮帶進煤倉，通過給煤機利用播煤風(fēng)，撒入爐膛；通過循環(huán)灰加熱，流態(tài)化燃燒過程。而煤改氣后將焦?fàn)t煤氣和馳放氣混合合由四個燃燒器噴入直接燃燒。2.2 燃燒產(chǎn)物

煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分組成，煤燃燒放出熱量后，生成SO2、SO3、NOx灰分和水分，而SO2、SO3、NOx由煙氣排入大氣，污染環(huán)境，對人類造成危害。

而焦?fàn)t氣和馳放氣的主要成分是CO和H2，經(jīng)過燃燒后，主要生成CO2和H2O，相對燃煤鍋爐燃?xì)忮仩t的排放SO2、SO3、NOx要少得多。2.3 通風(fēng)方式

燃煤鍋爐一般采用負(fù)壓燃燒，基燃燒過程是由鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的配合配合的配合來共同完成，煤在燃燒過程中，需要大量的空氣，而由于爐墻煙道的漏風(fēng)，過量空氣系數(shù)可達(dá)2.1-2.5之間。

燃?xì)忮仩t采用微正壓或微負(fù)壓燃燒，需要的風(fēng)量小，在燃燒器內(nèi)空氣能較好的與天然氣預(yù)混。微正壓燃燒沒有爐墻和煙道的漏風(fēng)因素，運行中煙道出口空氣系數(shù)可為1.05-1.2。2.4 燃料易爆性

燃煤鍋爐燃燒安全，爐膛不易發(fā)生爆炸危險。而燃?xì)忮仩t在爆炸濃度界限內(nèi)，遇到明火就會發(fā)生爆炸。危險性較大。2.5 鍋爐自動控制

燃煤鍋爐由于受到煤種、料層厚度、鼓風(fēng)量、引風(fēng)量、風(fēng)煤配比等原因，要做到根據(jù)負(fù)荷來自動調(diào)節(jié)鍋爐運行參數(shù)的難度大。

而燃?xì)忮仩t所受影響因素較少，可根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)燃燒器閥門大小，容易實現(xiàn)自動控制。

3、燃?xì)夤峁?jié)能技術(shù)

3．1氣候補償系統(tǒng)

建筑物的耗熱量因受室外氣溫、太陽輻射、空氣濕度、風(fēng)向和風(fēng)速等因素的影響時刻都在變化。要保證在上述因素變化的條件下，維持室內(nèi)溫度恒定

（18℃±2℃）或滿足用戶要求，供熱系統(tǒng)的供回水溫度就應(yīng)在整個供暖期間根據(jù)室外氣象條件的變化進行調(diào)節(jié)，以使鍋爐供熱量、散熱設(shè)備的放熱量和建筑物的需熱量相一致，防止用戶室內(nèi)發(fā)生室溫過低或過高的現(xiàn)象。通過及時而有效的運行調(diào)節(jié)可以做到在保證供暖質(zhì)量的前提下，達(dá)到最大限度的節(jié)能。室外溫度的變化決定了建筑物需熱量的大小也就決定了能耗的高低，運行參數(shù)必須隨室外溫度的變化每時每刻進行調(diào)整，始終保證鍋爐房的供熱量與建筑物的需熱量相一致，只有這樣才能實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。每個鍋爐房都應(yīng)該按自己的運行曲線去運行，這條曲線才是該鍋爐房的最佳運行曲線。氣候補償系統(tǒng)即是給鍋爐房提供最佳運行曲線的系統(tǒng)。3．2煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)

中小型燃?xì)猓ㄓ停┱羝仩t（包括進口鍋爐）大部分都不帶省煤器和空氣預(yù)熱器，因而造成鍋爐排煙溫度偏高，一般在160℃以上，有的甚至達(dá)到200℃，鍋爐的排煙損失較大。由于燃?xì)忮仩t沒有機械未完全燃燒損失和灰渣的物理熱損失，所以燃?xì)忮仩t排煙熱損失占鍋爐總熱損失80%以上，合理控制排煙溫度對提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源將起很重要作用。

通過對各種燃料的煙氣成分進行分析，發(fā)現(xiàn)了如下特點：水蒸氣容積在各種燃料的煙氣成分中所占的比例分布是：天然氣20％、油12％、煤4％。為什么天然氣的煙氣成分中水蒸氣容積的比例最大呢？因為天然氣的主要成分是甲烷（CH4），由于其有大量的氫元素，燃燒時與氧結(jié)合，產(chǎn)生了大量的水蒸氣。

1公斤水蒸氣所攜帶的熱量是2400KJ，0.7MW的鍋爐每小時產(chǎn)生水蒸氣30～40公斤大致相當(dāng)于25～33小時帶走0.7MW的熱量。因此熱損失是很大的，必須將這部分熱量回收回來，提高鍋爐熱效率，降低燃?xì)夂牧俊?/p>

國外早已認(rèn)識到這個問題的嚴(yán)重性，目前排煙溫度已經(jīng)普遍降到70℃，最低可到40℃。

煙氣的露點溫度大約是58℃左右，其只要接觸到低于露點溫度的介質(zhì)，就會冷凝成水，釋放出大量的熱量。其熱量是由兩部分組成：

（一）物理顯熱：通過降低煙溫來實現(xiàn)，排煙溫度可控制在70～80℃。經(jīng)過測試，降低煙溫20～50℃，可提高鍋爐熱效率1～3％；

（二）汽化潛熱：通過水蒸氣冷凝成水的相變來實現(xiàn)，經(jīng)過測試可提高鍋爐熱效率3～5％。兩者綜合可提高鍋爐熱效率3～8％。

燃?xì)忮仩t本身的熱效率已經(jīng)達(dá)到90％，如再通過改造鍋爐本體來提高熱效率將得不償失，事倍功半。通過采用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)，在不影響鍋爐本身熱效率的前提下，再提高鍋爐熱效率3～8％，將是一種投入最低、收益最大的節(jié)能方式。

3．3供暖系統(tǒng)水力平衡

供熱系統(tǒng)能耗的高低，不僅取決于熱源，而且與整個管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)。在供暖系統(tǒng)中，普遍存在著水力失調(diào)的問題，水力失調(diào)造成系統(tǒng)冷熱不均，距離熱源較近的用戶，室內(nèi)溫度較高，距離遠(yuǎn)的用戶室內(nèi)溫度偏低。為保證遠(yuǎn)端用戶室內(nèi)溫度，不得不提高管網(wǎng)供水溫度和加大循環(huán)水量，不但很難保證供暖質(zhì)量，而且造成巨大浪費。

通過實際測試，往往近端用戶單位流量是遠(yuǎn)端用戶單位流量的數(shù)倍，為使遠(yuǎn)端用戶達(dá)到16℃，近端用戶室溫已經(jīng)超過20℃，甚至開窗戶造成能源浪費。因此通過實踐，經(jīng)過水力平衡調(diào)試可以節(jié)約能源10％左右。

3．4燃?xì)忮仩t房供熱集中控制系統(tǒng)：

燃油（氣）鍋爐的熱效率比燃煤鍋爐要高得多，一般可達(dá)到92%以上（大氣式燃燒的模塊鍋爐除外），但鍋爐廠家所提供的鍋爐熱效率是在額定負(fù)荷下的熱效率，當(dāng)鍋爐運行工況偏離設(shè)計點時，鍋爐的熱效率是變化的。目前，進口鍋爐一般可以提供出鍋爐熱效率隨負(fù)荷變化曲線或數(shù)據(jù)，但國產(chǎn)鍋爐很難提供出鍋爐熱效率隨負(fù)荷變化曲線或數(shù)據(jù)。在實際運行中，外界所需熱負(fù)荷始終是變化的，運行的鍋爐不可能恒定在最佳工況點定負(fù)荷運行。

在鍋爐房設(shè)計中不僅要選擇熱效率高的鍋爐，同時也要采取措施提高鍋爐房的總熱效率。多臺并聯(lián)運行的鍋爐通過群控來提高鍋爐房總熱效率是必要的。所謂群控就是根據(jù)外界所需熱負(fù)荷的變化合理確定鍋爐運行的臺數(shù)，科學(xué)分配各運行鍋爐的運行熱負(fù)荷，盡量使每臺鍋爐都在最佳工況點運行，從而提高鍋爐房總熱效率。

對于不進行群控的多臺并聯(lián)運行的鍋爐，當(dāng)外界所需負(fù)荷變化時，運行鍋爐則同時降負(fù)荷，同時升負(fù)荷，使每臺鍋爐都不在最佳工況點運行，勢必造成鍋爐房總熱效率不高，甚至比不上安裝模塊鍋爐的鍋爐房。

3．5分時分區(qū)控制：

通過對住宅、辦公區(qū)域采取分時、分區(qū)控制其室內(nèi)溫度，達(dá)到按需供熱的目的，能夠很好的節(jié)約能源。對于區(qū)域供熱范圍，有辦公和學(xué)校建筑的應(yīng)當(dāng)按照需要進行供熱，減少浪費。

3．6一水多用，節(jié)約資源

在鍋爐房設(shè)計中采取措施，使各系統(tǒng)的排水根據(jù)其特性充分重復(fù)利用，主要節(jié)水措施有：

除向蒸汽用戶供應(yīng)蒸汽外，其他熱水用戶的熱交換器系統(tǒng)均設(shè)置在鍋爐房，一方面便于集中管理，減少運行人員，更重要的是全部回收凝結(jié)水，減少水量和熱量的損失；

對于鍋爐房外蒸汽用戶要求其采取閉式凝結(jié)水回收裝置回收蒸汽凝結(jié)水，以保證凝結(jié)水的量與質(zhì)；

蒸汽鍋爐的連續(xù)排污水進入連續(xù)排污擴容器，其二次汽進入熱力除氧器，高溫?zé)崴湃氩膳到y(tǒng)補水箱作為采暖系統(tǒng)的補充水

4.鍋爐“煤改氣”內(nèi)容和方法

4.1在燃煤鍋爐改造為燃?xì)忮仩t的工作中，要根據(jù)不同的爐型確定不同的改造方案。

4.2燃煤鍋爐改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

(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(shè)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(chǔ)上抬高。(3)裝設(shè)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(yīng)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。

4.3在改造施工中不論哪一種爐型都應(yīng)注意以下問題：

（1）應(yīng)保障煙氣流動通暢，有良好的充滿度且應(yīng)避免出現(xiàn)死角和死區(qū)。

（2）燃燒器應(yīng)設(shè)置在爐膛中心高度位置，且有足夠的燃燒空間和長度?；鹧娌粦?yīng)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(yīng)強烈、熱強度高，對于裸露在爐膛內(nèi)的鍋筒底部應(yīng)進行絕熱處理，另外對于火管鍋爐的管板入口處煙溫應(yīng)控制在≤6000C，以防止發(fā)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(yīng)注意爐墻的嚴(yán)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?zhèn)嘶蛳驙t內(nèi)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(yīng)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?xì)忮仩t比，一般都比較大，有足夠的燃燒空間，改造后可增加燃?xì)饬浚挥绊懭紵r。如果用戶要求明顯提高鍋爐出力，可以適當(dāng)增加爐膛輻射受熱面，同時清除原受熱面內(nèi)外側(cè)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(fēng)阻力計算的同時還要做好強度計算。

總結(jié)

燃煤鍋爐供熱已有幾十年歷史，而燃?xì)忮仩t供熱從九十年代才開始啟動，實際運行只有幾年的歷史，在設(shè)計和運行等方面皆缺乏經(jīng)驗，問題較多。

西安的燃?xì)饽茉葱蝿菀呀?jīng)變得越來越嚴(yán)峻，以至于如何合理地節(jié)約使用現(xiàn)有能源已經(jīng)到了迫在眉睫的程度。通過上面所列舉的節(jié)能措施，可以看出使用燃?xì)忮仩t房節(jié)能系統(tǒng)還有很多工作要做。如能在社會普遍采用燃?xì)夤峁?jié)能系統(tǒng)，將會帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益

參考文獻：

燃煤工業(yè)鍋爐燃?xì)飧脑旆治?/p>

尚磊，趙強 太原科技

2009年第1期 鍋爐原理及計算 馮駿凱、沈幼庭主編 科學(xué)出版社1992 工業(yè)鍋爐安全技術(shù)基礎(chǔ) 上海市勞動局鍋爐安全監(jiān)察處編著 中小型燃?xì)忮仩t房 中國建筑工業(yè)出版社1988

第五篇：燃煤鍋爐改造方案書

燃煤鍋爐改造方案書

甲方（鍋爐改造企業(yè)）：匯嶸節(jié)能服務(wù)有限公司 乙方：

根據(jù)乙方需要，甲方[匯嶸節(jié)能服務(wù)有限公司]為乙方提供燃煤鍋爐改造服務(wù)。使乙方燃煤鍋爐達(dá)到更高的燃燒效率，能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最優(yōu)。為乙方達(dá)到15%~20%的節(jié)能率，為乙方節(jié)能省錢增效。為明確方案內(nèi)容，雙方本著誠實信用、平等互利的原則，經(jīng)雙方協(xié)商一致，特訂立方案書如下，以資共同遵照執(zhí)行。

經(jīng)雙方檢測、乙方燃煤鍋爐存在燃煤燃燒不充分，換熱效率低下問題：

1.燃煤鍋爐結(jié)構(gòu)限制，由于鍋爐結(jié)構(gòu)特點，所有的燃煤鍋爐煤層厚度都控制在100mm以下，這樣利于整個鍋爐系統(tǒng)的運行。再加之所有的鍋爐鼓風(fēng)都為冷風(fēng)，這樣以來煤層過薄，燃燒溫度環(huán)境無法升高，冷風(fēng)鼓風(fēng)加重了燃燒效率低下的弊端。還有所有燃煤鍋爐所用煤炭燃料為粗粉狀，顆粒粒徑非常不均勻，小到幾微米，大到幾厘米。受鼓風(fēng)速度的影響，幾微米粒徑的煤粉細(xì)微顆粒幾乎在來不及燃燒的同時就被鼓風(fēng)吹走排放了；100%的幾厘米甚至幾毫米粒徑的優(yōu)質(zhì)大顆粒煤炭（15-30%左右的燃煤），因為燃燒溫度環(huán)境低燃燒時間短，在被加熱至700C°左右熾熱的狀態(tài)時就無法繼續(xù)燃燒，經(jīng)由出渣系統(tǒng)含混著燃盡的煤灰水冷排放了。造成了巨大的能源浪費。

2.由于鍋爐是在燃燒后的熱煙氣含混著大量的細(xì)煤粉和煤灰等很多雜質(zhì)，進入換熱系統(tǒng)換熱。這樣就造成了煙氣中的雜質(zhì)所含帶的大量熱能根本無法在短時間內(nèi)析出，而且會因為煙氣雜質(zhì)過多對換熱系統(tǒng)造成較大磨損影響設(shè)備正常的使用壽命和換熱效率。

3.由于干煤粉無法直接燃燒，需要在煤粉入爐前加水加濕后才可入爐正常燃燒。煤炭中的水分就會影響煤炭燃燒溫度環(huán)境的提升。煤炭燃燒的過程是先將煤炭干燥，在經(jīng)過預(yù)熱，然后是干餾，接下來才是燃燒。煤炭中人為加水是一個粗無的做法，它會降低煤炭的熱能利用率，直接導(dǎo)致大量的煤炭燃燒熱能，在沒有正常做功之前要先消耗大量的熱能來對煤炭中的水份進行干燥加熱。所以也存在了將近10%左右的能源浪費。

4.由于鍋爐結(jié)構(gòu)燃燒室通常比較大（可達(dá)3-5m3），由于企業(yè)系統(tǒng)配臵又不能長時間連續(xù)燃燒使用鍋爐。這樣就造成了燃燒室的燃燒溫度環(huán)境不利于燃煤充分燃燒，從而導(dǎo)致了煙囪冒黑煙現(xiàn)象。然而這些都是燃燒值相當(dāng)高的物質(zhì)，也造成了資源極大地浪費。

匯嶸節(jié)能服務(wù)有限公司技改方案：

一：煤炭轉(zhuǎn)化燃燒：

該技術(shù)在以化工行業(yè)的煤炭氣化技術(shù)為技術(shù)依托，根據(jù)鍋爐的大小和企業(yè)燃煤量及蒸汽消耗量來定身量制，設(shè)計設(shè)備的關(guān)鍵尺寸和煤炭氣化轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)。將煤炭轉(zhuǎn)化成潔凈的燃燒氣體進入鍋爐系統(tǒng)燃燒換熱。經(jīng)過改造后的鍋爐系統(tǒng)能達(dá)到99%的燃煤燃燒效率，幾乎所有煤炭全部燃燒殆盡；90%換熱效率，除了正常合理溫度的煙氣排放含帶的熱能外，沒有任何因素影響熱能利用；改變了煤炭燃燒方式，在入爐前處理了95%的煙氣雜質(zhì)，鍋爐內(nèi)改為清潔換熱燃燒，大大改善了燃燒換熱環(huán)境，提高了換熱效率；由于煙氣中沒有的雜質(zhì)的不利因素影響，也改善了鍋爐換熱系統(tǒng)的正常運行，沒有了雜質(zhì)的磨損，也就大大提高了鍋爐系統(tǒng)的正常的使用壽命；由于在入爐燃燒前進行了必要的工藝性脫硫處理，不會增加運行費用，對鍋爐系統(tǒng)設(shè)備也會減少因硫腐蝕帶來的巨大危害，而且同時也減輕了鍋爐系統(tǒng)中脫硫設(shè)備的系統(tǒng)工作壓力，提高了鍋爐煙氣脫硫效果。

二、煤炭加工室外燃燒技術(shù)：

該技術(shù)是在熱力發(fā)電系統(tǒng)燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，改進的一種新的鍋爐燃燒技術(shù)。該方案是降低煤炭顆粒粒徑，將煤炭粉碎至0.05mm直徑一下，以便于提高燃煤燃燒效率；在此基礎(chǔ)上新增加了室外燃燒，從而避開了因為燃燒室容積過大，燃燒溫度低的較差燃燒環(huán)境。在鍋爐外使用航空領(lǐng)域特制的耐高溫材料制作的燃燒室進行燃燒，經(jīng)過充分燃燒后的火焰進入鍋爐系統(tǒng)進行換熱。因為涉及的燃燒室是經(jīng)過精確計算出煤粉預(yù)熱和燃燒的速度、時間、距離和燃料空氣配比，比傳統(tǒng)的燃燒室的空間容積縮小了數(shù)十倍，更有利于提高燃燒環(huán)境溫度和控制燃燒效率和質(zhì)量。這樣可以有效避免了燃燒間斷后燃燒室降溫造成的燃燒不充分冒黑煙現(xiàn)象?？梢赃_(dá)到將近100%的燃煤燃燒效率，由于采用的微粒燃燒方式，使得系統(tǒng)換熱效率提高，有助于煙氣中的粉塵釋放熱能。比常規(guī)燃燒排渣方式可以提高40%左右的熱能利用率。由于微粒燃燒方式燃燒充分燃燒后的灰燼比重和硬度低，使得鍋爐換熱系統(tǒng)的磨損大大降低，可有效提高鍋爐設(shè)備的使用壽命。

由于以上兩種改進設(shè)計燃燒方式都是采用了干燥的煤炭進入燃燒室進行燃燒，較傳統(tǒng)的煤炭加水進入鍋爐燃燒的方式有了很大的效率提高，根本地解決的煤炭不加濕無法燃燒利用的技術(shù)瓶頸。大大提高了燃煤燃燒的效率。

三、鍋爐尾氣降溫和鼓風(fēng)系統(tǒng)改造技術(shù)：鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)改為鼓熱風(fēng)，該技術(shù)一改傳統(tǒng)的鍋爐鼓冷風(fēng)設(shè)計。在鍋爐尾氣降溫的同時增加鍋爐鼓風(fēng)的溫度。其一提高了煤炭燃燒溫度環(huán)境，在燃燒的環(huán)節(jié)降低技術(shù)上的熱能消耗，進一步提高了煤炭的燃燒效率。其二增加了鍋爐熱能利用率，對降低系統(tǒng)煙氣排放溫度提高換熱效率創(chuàng)造了條件，排煙溫度可以降至80C°左右，大大提高了鍋爐系統(tǒng)的熱。該技術(shù)可以在改造燃燒方式提高燃煤利用率的基礎(chǔ)上再提高10%左右的燃燒熱效率。

綜合以上所述，獨具匠心的設(shè)計方案達(dá)到了節(jié)能、降耗和低碳、環(huán)保同步發(fā)展和諧發(fā)展的最佳效果，實現(xiàn)了燃煤技術(shù)巨大質(zhì)的飛躍。是在未來短期內(nèi)最先進的煤炭燃燒換熱方式。通過采用以上改造方案一定會給企業(yè)帶來巨大的資源能源效益和巨大的社會效益。