燃煤锅炉改燃气锅炉.docx
《燃煤锅炉改燃气锅炉.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃煤锅炉改燃气锅炉.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
燃煤锅炉改燃气锅炉
燃煤锅炉改燃气锅炉
篇一：
10th燃煤锅炉改燃气锅炉方案
10t/h燃煤锅炉改燃气锅炉方案
燃煤锅炉在实际使用运行中，热效率低，能源浪费大，排尘浓度大，煤的含硫量高，对大气污染严重。
尤其是近年来，能源供需和环境污染的矛盾日益突出。
而燃气锅炉的热效率高，对大气污染又低，有很好的环保性能。
发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重，俄罗斯占60%，美国占98%，日本占99%，发展燃气锅炉是大势所趋。
因此，我国越来越多的大中城市制定了相应的强制性法规，限制燃煤锅炉的使用，例如北京、上海、西安等地不再批准建设新的燃煤锅炉房，原有的锅炉房一律改造为燃气锅炉。
根据新的环保法，对产生大气污染的设备要实行监管，严格限定污染物的排放量，实施“碧水蓝天工程”，推荐使用清洁燃料或天然气，各级政府会采取相应措施，推行燃煤全面及燃气化改造。
天然气是目前世界上一种最清洁的燃料，它燃烧充分，产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低的多。
同时，气体燃料通过管道输送，可极大的减小劳动强度，改善劳动条件，降低运行成本。
国家“西气东输”、“忠气进汉”等工程的实施，使孝感市年底即可用上天然气，为锅炉的煤改气提供了优质、充足、廉价的气源。
一、基本情况
XXXXX厂原有10t/h燃煤蒸汽锅炉一台，该锅炉为XXXX锅炉厂生产，型号SHL-1.25-AⅡ型，2000年生产，2003年投入使用。
锅炉炉体受压元件基本完好，有继续使用价值；锅炉的给水系统和送、引风系统基本完好，非常适宜改造为燃气锅炉。
1、锅炉参数
①额定出力10t/h
②额定工作压力1.25Mpa
③给水温度105ОC
④设计效率≥90%
⑤使用燃料：
燃煤
⑥燃料消耗量：
5t标准煤/吨蒸汽
⑦燃烧方式室燃
⑧电能消耗（风系统）96.4Kw
2、改造要求
用户要求将现有的一台10t/h燃煤蒸汽锅炉改造为天然气锅炉。
并达到如下目标：
1）保持原锅炉的额定参数（如汽温、汽压、给水温度等不变）
2）保持或提高原锅炉的出力和效率
3）通过改造达到消除烟尘，满足环保要求
4）改造方案简单易行，投资少、见效快，工期短，因此改炉时涉及面越小越好。
改造时不超出锅炉本体基本结构之外。
二、改造技术方案
1、燃煤锅炉改成燃气锅炉注意要点
1）燃烧器的选型和布置与炉膛型式关系密切，应使炉内火焰的充满度好，不形成气流死角；避免相临燃烧器的火焰相互干扰；低负荷时保持火焰在炉膛中心位置，避免火焰中心偏离炉膛对称中心；未燃尽的燃气空气混合物不应接触受热面，以免形成气体不完全燃烧；高温火焰要避免高速冲刷受热面，以免受热面强度过高使管壁过热等。
燃烧器的布置还要考虑燃气管道和风道的布置合理，操作、检修和维修方便。
2）燃气锅炉炉膛出口烟气温度不会受积灰和高温腐蚀等限制，一般允许在1300℃左右的较高范围。
3）一般燃煤锅炉改造成燃气锅炉后，由于受热面和积灰明显减轻，传热条件改善，不完全热损失也可控制得较小，所以锅炉效率可提高约5%-10%。
2、技术方案总的构思
①炉膛设计考虑天然气燃烧的火焰直径（φ1500mm）和火焰长度（4500mm），使炉膛空间与火焰的充满度达到最佳。
炉膛容积热负荷设计为≤100×104cal/m3h
②考虑到天然气主要成份为CH4，其燃烧后产生的H2O，蒸汽份额较大，故其辐射能力较强，炉膛受热可适当增加，以充分利用其辐射传热，提高热效率，降低钢材消耗，确保锅炉出力，并可能提高锅炉出力。
③锅炉炉膛内采用微正压燃烧。
要求锅炉的炉墙，密封性能要加强。
④由于燃气锅炉的空气过剩系数较小，只有1.05~1.2之间，燃烧所需风量较少一些，加上拆除除尘器后，以及烟道系统烟尘较小，所以烟道阻力较小，引风机风量有较多的富余采用档板风门调节，功率损耗较大，建议可考虑采用变频调速方式对引风机进行调控。
⑤在炉膛和后烟室看火门处，增加一个至两个防爆门，提高锅炉的抗爆性能。
⑥新增加燃烧器控制系统与原有的锅炉控制有机结合在一起，具有燃烧程控功能，能预吹扫自动点火，火焰检测器自检，负荷自动调节，火焰监测故障报警联锁停炉。
燃气阀阻检漏，压力高低报警，水位调节水位高低报警，极低水位停炉。
蒸汽压力超高炉膛温度超高报警，引风机与燃烧机顺控联锁功能。
3、技术方案简要阐述
①配置进口燃气燃烧器：
“芬兰”“奥林”GP—700M，DN100一体化全自动燃烧器及包括，组合电磁阀调压阀、过滤器、检漏装置，高压气压开关，气压表及连杆等组成阀组一套，该机输出功率2—8.4MW，火焰尺寸Φ1500X4800
②拆除煤斗：
在原锅炉基础平面±0.00处以上到锅炉前炉墙面板以前煤斗部分前落灰斗，以及炉排的全轴部分。
③拆除炉排：
拆除炉排的全炉炉排，以及前后轴和后部老鹰铁。
④拆除炉排中间的风箱组成燃烧室空间：
根据火焰的尺寸要求，将上下炉排中间的风箱部分拆除，形成一个圆弧形炉膛底部。
⑤密封炉排下面的落灰室以及管部的排渣斗，用炉渣将炉排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在炉渣上部放置保温混凝土80mm厚，再在混凝土上放置两层耐火砖（圆弧形放置），最后用耐火混凝土浇注抹面形成耐火保温炉膛底。
⑥制作全炉墙及燃烧器的连接面板：
用厚度为16mm的钢板在炉座基础平面处以上与锅炉全炉墙平面处进行焊接固定（与钢架相连焊接）根据燃烧头的安装固定尺寸要求，开孔并钻四个固定螺栓孔（攻丝），用耐火砖在钢板内侧砌筑耐火前墙（在钢板与耐火砖之间适当留50—80mm间隙用来填充保温材料）和原有前炉墙，以及新做炉底相连，形成完全密封的新前炉墙。
⑦用原有左侧和后部的看火门，改成两个防爆门。
⑧拆除原有的鼓风机，除尘器，以及空气预热器，将原有的鼓风机及送风道全部拆除（预热器可根据情况考虑），原除尘器被拆除后，钢制烟道将原除尘器卷入口和出口之间空间进行连接。
形成完整烟道。
⑨清除炉内水冷壁管对流管束等受热面上的烟垢，同时将锅炉内水侧的水垢进行清洗，提高锅炉受热面的传热能力。
⑩对所有的炉墙及炉门进行密封：
由于燃气锅炉在微正压状态运行，为了安全，需要对所有的炉墙及炉门进行密封。
⑾安装燃烧机：
先将燃烧头拆下，装在前炉墙上的燃烧器连接面板上，并用耐火材料将燃烧筒与炉墙处进行密封；然后按要求依次装上燃气阀组及附件，最后装上燃烧机主体部分。
⑿根据燃烧机要求，结合原有的控制系统，设计制作新的控制系统，充分利用原有的系统保留部分的控制器件，新增加部分重新做一个控制柜，将新控制柜与原有控制内保留部分结合，形成新的完整控制系统，能达到如下功能：
a.水位自动调节，指示。
b.水位高低报警，极低水位报警联锁停炉。
c.炉膛出口温度超高报警，停炉。
d.蒸汽压力超压报警，停炉。
e.燃烧负荷自动调节，大、小火自动转接。
f.根据压力，工作性自动起停。
g.燃烧程控自动控制，自动实现预吹扫，高压点火，火焰自检，火焰监测，故障熄火报警停炉联锁。
h.燃气高、低压报警。
i.燃气系统泄漏报警，停炉。
j.燃烧机停炉后吹扫。
k.引风机与燃烧机顺控联锁，起动时引风机先开，燃烧器后开，停炉时燃烧器先停，引风机后停。
l.所需的电机控制回路，都有短路，缺相，过载等保护功能。
⒀调试时要对引风机的风量和压头进行调整：
由于改造后引风机有较大富裕量，需要将引风门关小到一定程度，以减少风量和降低风压。
⒁引风机改为变频控制：
由于引风机功率较大，且改燃气后风量要求较燃煤时少，拆除除尘器和空预器的烟道阻力减小，引风机富裕量较大，采用加挡板调节时，电耗较大，改为变频调节后，能耗会降到原能耗的1/2~1/3，因此节能效果明显。
4、改造工程费用预算
序号项目名称型号数量金额备注
1燃烧器GP-700MDN100118.90
2燃气阀组DN10016.5
3电控柜GKF-10-Q11.4
4锅炉拆除11.6
5改造材料8.3
6改造工费2.6
7检验费1
8小计40.30
注:
若引风改造为变频控制，加炉膛负压调节控制器,另增加费用3.4万元整。
三、燃气系统
1、天然气的组份、热性及物理特性
①组份（%）
CO:
0.1H2:
0.2CH4:
95.5
CmHm:
1.0CO2:
0.5N2:
2.7
②热值
8000kcal/Nm3
③物理特性
a.标态下密度0.7435kg/Nm3
b.燃烧所需要的空气量9.64Nm3/Nm3
c.燃烧产物的烟气含尘量10.648mg/Nm3
d.最低着火温度400ОC
e.理论燃烧温度1700ОC
2、燃烧器对天然气的参数要求：
①天然气供气压力（动压）1100mmH2O—1500mmH2O
②热值≥8000kcal/Nm3
③流量：
80Nm3/吨蒸汽.h
3、燃气管道流程及设备：
本工程接自市政道路上天然气管道为中压A，为达到锅炉燃烧器前的压力要求，同时又可以防止燃气压力的上下波动，需要在厂区设置一台落地式燃气调压计量柜，该调压柜可完成过滤、调压、稳压、计量、安全切断等功能。
为保证向锅炉24小时不间断供气，可采用2+1型式，及双回路加旁通。
4、燃气工程费用预算：
设备材料规格数量造价
调压计量柜1000Nm3/h1台10万
PE管DR160100米2万
钢管D159X4.5300.6万
钢管D89X3.5200.36万
钢管D57X3.5200.24万
阀门（埋地）D15010.4万
阀门（室内）DN8020.4万
阀门（室内）DN5020.16万
燃气报警系统3路0.60万
工程安装2万
总计16.76万
四、燃煤锅炉、燃气锅炉使用成本比较
燃煤锅炉如使用煤炭，煤炭的热值为5500Kcal/Kg（按标准煤计算）左右，其市场价每吨460元（煤炭的价格有不断上升趋势，且购销渠道不畅通，为控制目前的能源烂采和浪费严重的形势下，煤炭的价格有继续上升的势头）。
10t蒸汽锅炉每吨蒸汽耗煤为0.2吨，价格为92元。
天然气的热值为8000kcal/Nm3，每立方天然气价格为2.0元，按天然气消耗量每吨蒸汽耗气80Nm3计算，价格为160元。
以全年生产2000小时计算，两者费用比较详见下表（以1吨蒸汽比较）：
序号燃煤锅炉燃气锅炉
1产生费用项目
消耗量单价（元）价格（元）消耗量单价（元）价格（元）燃料耗费0.2t4609280Nm32.0160
2电力耗费（风系统、煤系统、灰渣系统）
消耗量9.6Kwh2.2Kwh
单价（元）0.580.58
价格（元）5.571.28
3灰渣清除（人力、运费）
3万元/年1.5元0元4环保费10万/年5元0元5人力成本6人2万元/人.年2万元/人.年
6元1人1元
小计110.07162.28
从以上比较可以看出，燃气锅炉房的运行费用稍高于燃煤锅炉，但燃气锅炉可以大大改善工作环境，降低劳动强度，提高企业品位。
且随着国家环境保护政策、能源政策的发展趋势，燃气锅炉的运行费用较燃煤锅炉有非常大的下降空间，因此，该锅炉非常适宜于改为燃气锅炉。
篇二：
燃煤锅炉改燃气锅炉
燃煤锅炉改燃气锅炉
综合经济分析
一、直接经济比较：
一般我们看到的是煤的价格比天然气便宜，原煤的低位发热值为5000大卡/公斤，目前大约1200/吨，1.20元/公斤；而天然气的低位发热值为8600大卡/立方,目前萧山区的非居民用户单价是4元/立方；直接比较，产生相同热量煤与天然气所需花费金额比约为1：
2。
所以燃气锅炉运行成本远远高于燃煤锅炉，成本大约增加了一倍。
其实上述观点是完全错误的：
1、首先，上述观点忽视了锅炉热效率因素，即室燃型的燃气锅炉的热效率要远高于以层燃型为主的燃煤锅炉，以目前小型燃煤锅炉为例；实际运行时，各风室之间窜风，火焰不能集中在主燃区，使得前后拱无法发挥应有的作用，燃烧效率大幅度降低。
2、其次，是使用煤种与设计煤种往往不符，目前实际市场所供应的燃煤质量参差不齐，很难保证锅炉设计煤种要求，当使用热值及挥发份均高于设计煤种的燃煤时，易使煤层结焦，烧坏炉挡渣器、煤闸板等，而使用低于设计煤种的燃煤时，会使炉膛温度降低、火床缩短，锅炉出力及热效率远达不到要求。
这是造成锅炉热效率低的另一项重要原因；
3、再次，燃煤锅炉因受热面积灰，影响传热，燃煤中的含有的硫，使得烟气露点升高，造成受热面积灰与腐蚀，其热效率可下降20%左右。
由于上述诸多原因，一般燃煤锅炉热效率仅为55%，管理状况差的锅炉甚至不到45%，导致大量的能耗损失。
燃气锅炉目前以中心室燃回流型湿背式锅炉为主。
免去了引风机，运行时炉胆内为正压燃烧，烟气流程仍为三回程，根据燃料与风量的比例关系进行自动调风，确保燃料充分燃烧；当烟气到达锅炉尾部烟道位置时，其可燃物含量接近于零，烟温也降至170℃以下。
不存在燃煤锅炉常见的布风不均、受热面积灰、烟气短路、使用非设计
燃料等问题，所以热效率一般都在95%以上，有的甚至达到98%，这是燃煤锅炉根本无法比拟的。
所以仅考虑热效率单一因素计算，产生相同热量煤与天然气所需
花费金额比约为3：
4；即直接经济分析使用天然气比使用燃煤需增加支出三分之一左右。
二、设备投资和维护保养对比
燃煤锅炉有上煤系统、链条炉排装置、出渣系统等众多机械传动
部位。
锅炉运行时，各类意想不到的机械故障随时可能发生，而且抢修起来工作量大，仅更换一块从动炉排片，就需要四五个小时。
为了防止采暖期可能出现的，夏季设备故障，就要进行彻底地检修，重新解体组装。
一台普通的四吨快装链条锅炉，主辅机每年设备检修费平均为4万元左右。
但机械故障仍很难避免。
所以一般的燃煤锅炉房都有备用锅炉以防不测。
与此相比，燃气锅炉辅机系统非常简单，完全省略了上煤系统、
炉排装置，出渣系统、引风机和除尘设施，将送风机与燃料输送系统组合为一体，成为燃烧机，燃烧机结构紧凑，体积很小；目前新装燃气锅炉所用燃烧机技术成熟，产品质量稳定，耐用度很高，投用后五年之内可确保不出任何故障。
而且由于燃烧机体积小，出故障后可将整机拆下送专门检修点。
燃气锅炉房内除燃烧机和给水泵外，无任何其它机械传动装置，机械传动装置故障率极低，所以此类锅炉房一般不需要备用锅炉，可节省大量投资。
三、安全性能比较
按现行燃气锅炉工程所采用的技术规范，要求锅炉所使用的燃烧机具有全套可靠性能高的燃料自动检漏系统、点火程序控制系统和熄火保护系统等。
全套安全联锁保护系统在随同主机一起出厂前均由锅炉监察部门鉴定合格，同时各级锅检部门在每年对锅炉的例检中都要严格按程序作现场功能检验，确保其绝对灵敏可靠。
同时按国家相关燃气法规规定，天然气管网工程建设时必须同时加装燃气泄漏
从运行费可看出该企业的三台4t/h的燃煤锅炉年总的运行费为
（8.7+314）×8+4=980万元，同等热负荷的燃气锅炉年总的运行费用为（3.6+353）×3+2+0.2=1072万元。
由此看出以企业三台4T锅同时运行的话，采用燃气锅炉的运行成本比燃煤锅炉高约9%左右。
（比较中不包括每年递增的排污治理等环保费用）
六、燃煤锅炉改燃气锅炉技术上的可行性：
燃煤锅炉变燃气锅炉有两种更换方式：
第一种方式是把原燃煤锅炉通过技术改造变成燃气锅炉，第二种方式则根据原燃煤锅炉出力等技术参数彻底淘汰燃煤锅炉，买一台同样效果的燃气锅炉。
但这两种方式都要对原有厂房，水泵房、防爆措施等技术改造。
从使用的安全性和长期效益上来考虑，
建议采用彻底改造的方案进行锅炉的使用能源改造。
A、燃煤锅炉通过技术改造转变成燃气锅炉
（1）根据用户使用燃料的类别不同，如油、人工煤气、天然气应对不同的燃料，应用必要的分
析资料：
煤油、柴油应有发热量和密度，燃气应有发热量、
供气压力和密度。
（2）根据锅炉性能及炉膛结构来选择燃油燃烧器中喷咀雾化方式或燃气燃烧器的类型。
（3）燃烧器输出功率应与锅炉额定出力相匹配，选择好火焰的形状，如长度和直径，使之与炉膛结构相适应，从火炬根部供给燃料所需要的空气，使油雾或燃气与空气迅速均匀混合，保证燃烧完全。
（4）燃气锅炉的燃烧器可以根据不同燃料的热值、热负荷、压力和燃烧势而更新设计，满足了燃烧器稳定燃烧的需要。
（5）燃煤锅炉的煤斗位置可放置燃气燃烧器，炉膛的炉篦及活动链条去掉后改成燃气双回程加热装置。
（6）炉膛设置二次辐射面并设置烟道调节风板和防爆门。
（7）公共软水部分均可与燃气锅炉通用。
B、改造中应注意的问题：
（1）消防安全方面：
燃气锅炉房属于甲类厂房以及耐火等级不低于二级，消防安全方面远远高于燃煤锅炉厂房，因此把燃煤锅炉改造成燃气锅炉时，锅炉厂房应重新按规范进行改造，注意防爆抗耐火级的选择。
（2）自动控制方面：
应特别注意锅炉水位自动联锁保护，以及燃气锅炉熄火自动保护，蒸汽压力、燃气压力、风压低等自动联锁保护，在自动控制程度方面燃气锅炉要远远高于燃煤锅炉。
篇三：
燃煤锅炉改为燃气锅炉方案简析
XX.cn
燃煤锅炉改为燃气锅炉方案简析
作者：
潘刘鹏熊丽
来源：
《科学与财富》2020年第08期
摘要：
随着科技水平的不断发展，节能环保的意识深入人心，而且国家燃煤整改政策相继实施，传统的高污染高消耗的燃煤锅炉逐渐受到市场的诟病，很多省市都开始了煤改气的工作，即把传统的燃煤锅炉变成清洁无污染的燃气锅炉，力求达到经济效益和社会效益的统一。
下面就燃煤锅炉改为燃气锅炉做一个方案简析。
关键词：
锅炉；煤改气；节能环保；方案
一、燃煤锅炉改成燃气锅炉的必要性
锅炉是利用煤炭、石油或气这些能源燃烧释放的热能加热水或使得水转变为蒸汽的一种设备。
传统的燃煤锅炉在使用的过程中会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，造成严重的空气污染以及酸雨危害，同时煤炭是不可再生资源，地球上的储存量有限，而且煤炭的价格也相对较高。
尤其是近年来，能源供需和环境污染的矛盾日益突出。
天然气是目前世界上一种最清洁的燃料，它燃烧充分，又有很好的环保性能。
根据新的环保法，推荐使用清洁燃料天然气，对产生大气污染的设备要实行监管，严格限定污染物的排放量，实施“碧水蓝天工程”，各级政府会采取相应措施，制定了相应的强制性法规，限制燃煤锅炉的使用，例如北京、上海、西安等地不再批准建设新的燃煤锅炉房，原有的锅炉房一律改造为燃气锅炉。
现在连发展较落后的青海西宁市也不准使用燃煤锅炉了。
因此，煤改气具有势在必行的优势。
同时使用燃气锅炉还有自身的优势：
①原料优势：
随着国家西气东输工程的开展，天然气的使用范围及推广力度逐渐加大，其价格也相对低于煤炭；②技术优势：
燃气锅炉一般是采用机电一体的结构，外观大方、结构紧凑、空间占用少，运输方便，基建投资少，既遵循了节能环保理念，又满足了工程项目所需的热能；在生产使用上，该种类锅炉真正的做到了燃烧清洁、排放无污染、操作便捷、出力充足。
二、燃煤锅炉改成燃气锅炉注意要点
①燃气锅炉房属于甲类厂房以及耐火等级不低于二级，消防安全方面远远高于燃煤锅炉厂房，因此把燃煤锅炉改造成燃气锅炉时，锅炉厂房应重新按规范进行改造，注意防爆抗耐火级的选择。
②应特别注意锅炉水位自动联锁保护，以及燃气锅炉熄火自动保护，蒸汽压力、燃气压力、风压低等自动联锁保护，在自动控制程度方面燃气锅炉要远远高于燃煤锅炉。
③锅炉房与调压室设置两路可燃气体报警装置，报警系统应与紧急切断阀和强制排风设施联锁。
升级会员 