鼓风式燃气燃烧器在燃煤锅炉改造中的应用

第２Ｉ卷第４期　抛年４月　煤炭技术　Ⅷ．２１．Ｎｄ　Ａｐｔ．．２００２　Ｃｏｅ＜ｌ　Ｔｅｅｈｎｏｌｏ￣　鼓风式燃气燃烧器在燃煤锅炉改造中的应用　罗义英　（河南城建高等专科学校，河南平顶山４６７００１）　摘要：分析了燃煤锅炉改烧燃气时存在的问题，提出了解决的办法　　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—８７２５ｆ２０ｏ２）０４—００５７—０２　关键词：鼓风式燃气燃烧器；锅炉；改造　中田分类号：蚴热面污染严重，须定时清灰，否则，会导致受热面受　０引言　随着科技发展和人们环境保护意识的不断增　热不均等不良后果。燃气时，燃料中无灰分，烟气中　也无飞灰，受热面污染程度大为减轻。　１　５过剩空气系数ａ不同。燃气时过剩空气系数　比燃煤时小很多，通常，燃煤时过剩空气系数在１．４　Ｊ．６；燃气时容易实现自动控制，过剩空气系数可　严格控制在１．０２—１．０５之间。　一强，燃煤锅炉燃烧特性方面存在的弊端逐渐暴露出　来，燃煤锅炉改烧天然气等洁净燃料成为必然的发　展趋势。　１燃煤锅炉燃用固体煤和燃气时燃烧　特性的差异　燃煤锅炉燃用固体煤和燃气时，由于燃料特性　差异，必然导致炉膛火焰特性和燃烧工况出现差异，　主要表现在以下几千方面：　１．６锅炉热效率不同。燃煤时，炉温较低，煤粒燃　尽速度慢，不完全燃烧程度大，排烟带走热量多，因　此，锅炉热效率较低，一般在３ｏ％一６５％。燃气时　烟气中水蒸气含量比燃烟煤时多１倍，比燃无烟煤　多３倍多，充分利用这一部分汽化潜热，可提高炉子　热效率。并且，燃气燃烧完全程度高，排烟热损失　少，所以＋燃气时锅炉热效率较高，我国ｚＢ９８０ｌｌ一　１９９８＜工业锅炉通用技术条件）中规定值为８２％一　８７％，实际热效率可达９０％以上。　１．１燃烧速度不同。工业锅炉燃煤时，首先是挥发　分的热解和著火燃烧，同时对固体煤粒进行加热，然　后，炭粒靠吸附作用与氡接触进行非均相燃烧，它与　空气很难混合均匀，致使燃尽速度较慢；工业锅炉改　烧燃气时，燃气与空气很容易混合均匀，火焰传播速　度快，燃烧速度也较快。　１．２火焰辐射传热能力不同。燃煤时火焰亮度大，　存在着高温固体燃料层，形成强烈的高温辐射面，烟　气中的飞灰也形成固体辐射，此时炉膛内辐射传热　能力较强。燃气时火焰呈淡兰色或无色，亮度低，炉　内既无高温固体辐射层，｛西气中也无固体飞灰辐射，　只是三原子气体辐射较燃煤时强，此时炉膛辐射能　力相对较弱，辐射系数最大只有０．４左右。　１．３燃料消耗量、烟气产量不同。燃煤时，由于煤　的热值低，燃料消耗量大，燃尽需要的空气量多，故　２燃煤锅炉改烧燃气时的改造基本要　求　２　１改装时依据燃煤锅炉炉膛大小、耗能量、出力　等正确选择燃气燃烧器，合理组织二次空气，确保气　流混合良好，燃气充分燃烧，获得所需要的火焰长度　和亮度，　便火焰尽可能充满炉膛容积。但火焰不　能直烧锅炉的金属面、以免锅炉换热面热强度过高　或管壁受热不均匀，发生安全事故。　２．２燃气燃烧器应置于炉膛的几何中心区域，燃烧　器个数尽量少，小负荷锅炉（６　ｔ／ｈ）应设计一个燃烧　器，燃烧器多时应避免相邻燃烧器的射流火焰合并　燃烧产物不可避免也多。燃气时，燃气热疽高，锅炉　出力不变对，燃气消耗量大大减少，烟气产量较低，　般可减少１５％一６０％。　１．４受热面的积灰和污染程度不同。燃煤时，煤中　一或相互干扰，未燃尽火焰不要接触炉壁面，　提高燃　气燃烧完全程度和效率。　２．３在额定供气压力下，燃烧器的　负荷必须满足　锅炉需求。　２．４对使用劣质燃料锅炉，为保证锅炉出力，以燃　气作为补充燃料时，只装设燃气燃烧器，无须改变炉　的灰分或炉内飞灰的灰颗粒表面在高温情况下，会　发生烧结沉积现象，导致炉内受热面沾污和积灰，受　收ｆｉｌｌＩ￣ｌｉｌ：２Ｄ　一Ｏｌ一３１；ｔｔ订日￣ｈ２００２—０３—１３　作者简介：罗义英（１９６６一），讲师。１９８８年毕业于哈尔演建筑工程学院燃气热能专业ｔ现从事燃气热能教学研究工作，公开发表　学术论文ｌ０余篇。　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５８・　煤炭技术　第４期　子结构，保留燃用固体燃料的设备　可摆得太满。这样高温烟气高速冲刷格子砖挡墙，　２．５如果燃气供应不可靠，在改造时需要考虑锅炉　既增强了炉内辐射传热作用，还可降低出口烟气温　重新燃煤，就要保留供煤设备和炉内部件，如炉门、　度，又因燃烧器喷出气流的引射作用，在花格子砖的　炉篦和所用的耐火砖等　孔道内形成气流回流匡，消除了炉内的滞留区，使炉　２．６如长期改烧燃气时，则要全部拆除燃煤时的炉　内的温度比较均匀，同时避免了因积存在炉内死角　内设备。但应尽可能利用原锅炉的鼓（引）风设备。　的燃气不能被吹扫干净，而在点火时发生的爆炸现　象　３鼓风式燃气燃烧器应用于燃煤工业　４．２设置燃气一空气混合比例自动调节装置　炉时存在的问题　由于鼓风式燃烧器不具备自动调节燃气和空气　混合比例的特性，要满足锅炉生产能力要求，燃气一　鼓风式燃气燃烧器适台于改造ｌｌ６　ＫＷ以上的　空气供应量必须严格控制，可以人为手动操作，这种　工业炉和燃煤锅炉。其结构形式很多，有套管式、旋　方法准确性差；最好采用自动调节装置，即在燃烧系　流式、平流式等。这类燃烧器通常由三部分组成：即　统设置燃气一空气混合比例自动调节装置来实现燃　燃气系统、空气系统、点火系统。空气由鼓风机供　气和空气严格按比例混合。调节可以是气动调节、　给，在配风器作用下与燃气分流器流出的燃气混合，　液动调节、电动调节，气动调节和电动调节应用更广　然后进入炉膛燃烧，其燃烧的显著特点是：　泛。　（１）热负荷调节范围大，调节系数一般大于５；　４　３安全防爆措施　（２）可以燃烧中、低压燃气；　由于燃气与空气混合到一定浓度范围时，就会　（３）炉内可实现高热强度和高温；　形成爆炸性气体，也就是说当燃气浓度达到一定范　（４）结构紧凑，形体轻巧，占地面积小，适直各种　围即爆炸极限时，一旦点火失败或吹扫不彻底等有　明火或高温都可能引起炉膛爆燃或爆炸，造成炉毁　类型锅炉；　人亡事故，因此燃煤锅炉改烧燃气后必须采取安全　（５）容易实现燃烧过程的自动控制；　防爆措施　措施有：　但是，这类燃气燃烧器应用于燃煤工业炉改造　４．３．１设置防爆门　也就是在燃气锅炉的炉膛和　时，也存在一些问题，如：　烟道上设置ｌ～２个防爆门，面积要符台国家有关规　３．１由于燃气与空气在强流下混合，空气预热后与　定，其实防爆门并不能真正防爆，只是起到一定的泄　燃气迅速强烈燃烧，炉膛燃烧温度比燃煤时高２００　压作用，减轻炉膛和烟道在发生爆炸时的破坏程度。　℃左右。炉膛出口烟气温度将会升高，导致锅炉热效　４．３．２真正有效的防止措施　率降低。　（１）在点火前，应先检查炉内是否有燃气泄露现　３．２必须配备鼓风机。　象。此外，点火前炉膛要吹扫５　ｒａｉｎ，以排除炉膛内　３．３由于改造后，炉内不存在高温燃烧的固体层，　可能存在的可燃气体。点火失败时，必须及时停止　即不存在固体辐射面，烟气中几乎没有飞灰含量，烟　点火，重新吹扫、点火。　气中的固体辐射也不存在，炉膛整体辐射能力比燃　（２）培训操作工人，严格操作规程。　（３）提高锅炉燃烧系统的自动化程度，采用点火　煤时下降。　程控．安装熄火保护、火焰检测装置等安全控制系　３．４燃气是易燃易爆气体，安全防爆问题尤为重　统　要。　３．５燃烧器本身不具有自动调节特性。　参考文献　赵钦新，惠世恩　燃ｉ血燃气锅炉［Ｍ］　西安：西安交通戈学出版　４解决办法　杜．２０Ｏ０．　还博文．锅炉燃烧理论与应用［Ｍ］．上海：上海交通戈学出版　４．１增设二次辐射受热面　即是在炉膛的炉底铺　社．１９９９　同济太学　等燃气ｔｇ￣－ｈ应用［Ｍ！．北京：中国建筑工业出版　设用耐火砖排列成花格子形状的挡墙，格子砖的排　杜．１９８８　列方式要有利于向侧墙水冷壁辐射放热，格子砖不　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔ　ｇａｓ　ｃｏｍｂｕｓｔｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｃｏａ１．ｂｕｒｎｉｎｇ　ｂｏｉｌｅｒ　ＬＵＯ　Ｙｉ—ｙｉｎｇ　ｆＨ　ｎａｎＩｆｒｂａＩ｜ｄ　ｃ０啮　ｌ—ｉ０ｎ　ｃ０Ⅱｅ　■ｒ　ｊｎ　啪４６７Ｇ０１，Ｃｈｉ　ｒｔａ）　Ａｂ曩ｒ日ｃ｜：Ｔｈ／ｓ且ｒｔ　ｋ　ｎ１　ｎｌｙ　ａｈｅｍ　ｔｈｅ　嘟ｎｔ　ｐｒ０ｂＩｅ｜Ｆｌｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏ　ｒｎｆｉｎｇ—ｔｈｅ　ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ　ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎｔｏ　ｇａｓ－ｌｉｒｅｄ　ｏｎｅ　ａｆ｜ｄ　ｐｎｔｓ　ｆｏｒ￣－ａｒｄ　ｓｃ＿】　ｍｅｔｈｏｄｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｏｄｓ：ｈｌｓｓｔ　ｇａｓ　ｃｏ￣．ｂｕｓｌｏｒＩ　ｂｏｉｌｅｒ；［ｒｆｌ／１ｓｆｏＩＴｌＩ