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燃气锅炉如何进行低氮改造和使用?


发表时间:2018-11-05 17:30:08

蒸汽设备的发明意义重大,但是随着人们越来越意识到锅炉排放污染的严重性,因此对于蒸汽产生的设备如何进行低氮改造和使用,越来越关注。要求2019年6月底完成燃气锅炉低氮改造和生物质锅炉超低排放改造。

燃气热水锅炉.jpg

锅炉该如何进行低氮技术改造


天然气作为一种清洁能源,有助于减少酸雨形成,缓解地球温室效应,从根本上提高环境质量。


低氮燃气锅炉能减少


绝大部分的二氧化硫和粉尘排放量,


60%的二氧化碳排放量


50%的氮氧化合物排放量


而锅炉排放是造成大气污染的重要原因,因此越来越多的地方开始对锅炉进行低氮改造,如京津冀、郑州、西安、济南等。


燃气锅炉低氮改造后,原则上氮氧化物排放浓度不高于50毫克/立方米,鼓励按照30毫克/立方米进行改造。据了解,此前北京地区也要求新建锅炉将执行30mg以下的标准。如此来看,氮氧化物排放在30mg以下的锅炉才能成为低氮锅炉。


事实上,按照现有状况,直接将燃煤锅炉更换为燃气锅炉并不能达到低氮锅炉的标准。


锅炉的热效率是衡量锅炉重要的一个指标,影响锅炉的效率的主要因素有:


排烟温度热损失、散热损失、燃料不完全燃烧及锅炉结垢等。


由于燃烧器进行改造后散热损失及锅炉结垢与改造前的相比较未发生改变,因此对锅炉的热效率并无影响,燃烧器改造前与燃烧器改造后改变的因素主要有两个,即排烟温度热损失与燃料的不完全燃烧程度。


将普通燃气锅炉变成低氮锅炉的手段有低氮技术改造或者是将原有锅炉替换成氮氧化物排放在30mg以下的冷凝(式)锅炉。


低氮锅炉改造根据炉膛尺寸是否达标可分为以下两种方式:


1、更换低氮燃烧器(全预混、烟气外循环、烟气内循环)


2、更换锅炉(冷凝锅炉、三回程燃气锅炉+低氮燃烧头)。


锅炉低氮技术改造采用更换锅炉燃烧器,主要有以下几种方式:

燃烧器.jpg


1、烟气再循环改造(超低氮)


一种是利用助燃空气的压头,把部分燃烧烟气吸回,进入燃烧器,与空气混合燃烧。由于烟气再循环,燃烧烟气的热容量大,燃烧温度降低,NOx减少。


另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环,并加入燃烧过程,此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果。


2、全预混燃烧机(表面燃烧)


全预混燃气燃烧技术,是将燃气和空气在进入燃烧室之前进行充分的预混合,使燃烧更充分,提高燃烧效率和降低有害气体排放,同时也可降低燃烧室的空间需求,是目前国内外先进的一种燃气燃烧技术。


由于锅炉低氮燃烧改造方式多样,技术复杂,为了保障改造工作的顺利实施,有效防范安全风险,预防事故发生,北京市针对锅炉低氮燃烧改造方式提出了以下要求:


(1). 对于7.0mw(蒸发量10t/h)以上的在用锅炉,不建议采用预混燃烧的改造方式。


(2)。 对于中心回燃锅炉,不建议采用更换燃烧器的改造方式。


(3). 对于在用锅炉,不建议采用直接改造燃烧器的改造方式。


而另外一种锅炉低氮技术改造采用更换锅炉的方案中,由于冷凝炉环保、低氮,在低氮改造中,选择更换冷凝锅炉已然成为一种必然趋势:


(1). 超高效率:冷凝锅炉比普通锅炉效率高20%至30%,冷凝锅炉热效率可达108.9%。


(2)。 冷凝锅炉排烟温度低:排烟温度低至35℃。


(3)。 供水温度可调范围大:冷凝锅炉自备先进的、质量好的水温控制系统及独特的结构和燃烧方式。


(4)。 环保:冷凝锅炉氮氧化物(NOx)排放量只有30ppm,低于欧洲标准5级的56ppm。一氧化碳排放量大大低于一般锅炉排放标准。由于燃烧效率高,生成的二氧化碳远低于普通燃气锅炉。

燃气蒸汽锅炉.jpg


燃气锅炉低氮改造注意事项


1、属于特种设备范畴的燃气锅炉进行低氮改造时,在遵守相关法律法规规定的同时,还须严格执行《锅炉安全技术监察规程》(TSG G0001—2012)、《锅炉节能技术监督管理规程》(TSG G0002—2010)及其修改单、《特种设备使用管理规则》(TSG 08—2017)、《质检总局办公厅关于燃气锅炉风险警示的通告》(2017年第2号)、《质检总局办公厅关于在京津冀及周边地区实行锅炉节能环保特别要求的通知》(质检办特〔2017〕967号)等国家及本市相关技术规程、标准、管理制度。


2、对仅更换燃烧器,不涉及锅炉改造及重大维修,且属于特种设备范畴的燃气锅炉,锅炉使用单位须先行向所在区特种设备安全监察机构办理锅炉维修告知手续,并在低氮改造工程完成后,及时进行安全、能效、环保检验检测及验收工作,确保各项指标合规、达标。锅炉燃烧器应依法取得燃烧器型式试验证书和报告。


锅炉燃烧器的更换、改造和调试工作,应由燃烧器制造商或其直接授权的单位负责。燃烧器制造商或其直接授权的单位应对燃烧器更换、改造是否对锅炉安全性能产生影响承担相应的安全责任,并出具安全确认书。对采取直接授权方式的,燃烧器制造商应出具正式的授权文书。


3、对仅更换燃烧器不能达到低氮改造效果,确需整体更换锅炉,或实施锅炉改造和重大维修,且属于特种设备范畴的燃气锅炉,需先行向所在区特种设备安全监察机构办理锅炉施工告知手续,严格执行首条要求,按照相关规定进行检验检测,并及时办理原锅炉的注销手续以及新锅炉的使用登记手续。


4、实施低氮改造的燃气供热锅炉应科学安排施工进度,预留调试、检验、验收时间,确保采暖季正常稳定运行。


5、为了有效防范安全风险,预防事故发生,综合安全、环保影响因素,提出如下建议:


(1). 对于7.0MW(蒸发量10t/h)以上的在用锅炉,不建议采用预混燃烧的改造方式。


(2). 对于中心回燃锅炉,不建议采用更换燃烧器的改造方式。


燃气锅炉的使用方法


燃气锅炉在使用前,需要简单烘炉,煮炉,烘干锅炉的耐火浇注料,并且,清除锅炉中的水垢污渍后,方可正常运行使用锅炉。


燃气锅炉.jpg


燃气锅炉的运行主要包含四部分:点火与启动,锅炉上水,点火与升压,供汽。


一、点火与启动


燃气锅炉在升火前应进行全面检查,包括燃烧器及有关附件和管道等是否完整良好,操作是否灵活。所有检查无异常后,燃气锅炉方可上水升火。


燃气锅炉锅筒应上水至正常水位,先打开所有风、烟道挡板。开动送风机,对炉膛及烟道通风吹扫,吹扫时间不得少于0。5分钟,然后启动燃烧器的点火装置。燃烧器点火调试应由燃烧器制造厂家或代理商派专人负责,待调试合格后,方可与锅炉一起投入正常运行。


二、燃气锅炉上水


燃气锅炉用水应为软化水,水质应符合GB1576《工业锅炉水质》标准要求。


1)热水锅炉:


热水锅炉进水过程中,应打开锅炉及管道高点的排气阀,以排除锅筒及管道内的空气,直至排不出空气为止。热水锅炉投运时先开动循环泵,等供热系统中水形成循环后才能启炉,停炉时不得立即停泵,只有炉温降到50℃以下时才能停泵。


2)蒸汽锅炉:


蒸汽锅炉未进水前,必须关闭排污阀及主蒸汽阀,开启空气阀(或开启一只安全阀),让锅炉内空气排出,然后将已处理的软化水缓缓注入锅炉内,给水温度一般不超过40℃。当锅内水位升至水位表低水位时,即关闭给水阀门,待锅内水位稳定,观察水位是否降低。


三、点火与升压


燃气锅炉正常点火后,应缓慢升温,使炉墙和炉体的膨胀均匀,从冷炉点火升压至工作压力,一般控制在3~4小时。汽压升到0。06~0。1MPa时,应冲洗燃气锅炉压力表及水位计,以保持其正常工作;当燃气锅炉汽压升到0。15~0。2MPa时,关闭空气阀,并检查安全阀是否泄漏,如有泄漏应立即采取措施予以清除;当燃气锅炉升压至0。2~0。25MPa时,对锅筒进行一次排污,排污时燃气锅炉水位应在高水位线处,排污后要检查排污阀是否关严,有无泄漏现象;当汽压升至0。3MPa时,要全面检查燃气锅炉受压元件的紧固件,如人孔、手孔、检查孔和各个法兰的螺栓是否松动,并进行一次热拧紧;当燃气锅炉汽压升到工作压力时,调整安全阀。


燃气锅炉升压过程中应经常打开顶部放气阀,以免积聚空气,减少燃气锅炉氧腐蚀。


如为蒸汽锅炉,升火后应随时注意锅内水位,因为加热后水位线会上升,如超过高水位线时可进行排污。


四、供汽(热)


蒸汽锅炉:


1、当燃气蒸汽锅炉汽压接近工作压力时,准备向外供汽。供汽前锅内水位不宜超过正常水位,供汽时锅炉燃烧稳定。


2、供汽时应将主汽阀微微开启,让微量蒸汽进行暖管;同时将管道上的泄水阀开启,放出冷凝水;暖管时间根据管道长度、直径、蒸汽温度等情况决定,一般不少于10分钟;暖管时应注意管道的膨胀和管道支架的情况,如发现有不正常情况应停止暖管,并消除故障和缺陷;待管路已热,管路上冷凝水逐渐减少后,方可缓缓开足主汽阀。同时注意燃气锅炉各部件是否有特殊响声,如有应立即检查,必要时停炉检查。


3、主汽阀完全开启后,应将主汽阀手轮退还半圈,以防长时间受热后卡死。


4、燃气蒸汽锅炉供汽后,水位表中的水位开始下降,此时开始进水。燃气锅炉运行时,给水采取连续进水方式,控制阀门细水长流。


5、应再一次检查燃气蒸汽锅炉的附件、阀门、仪表有无漏水、漏汽现象,水位表、压力表核对一下,并试一下高低水位警报器、自动给水装置。


6、为了防止蒸汽带水,在任何情况下,勿使水位超过高水位,同时主汽阀不应开得过大。


热水锅炉:


热水锅炉的高水温应低于锅炉网路压力下的饱和温度减20℃。对间断供热的热水锅炉,锅炉在间歇期间循环泵要继续运行。


安全.jpg

燃气锅炉运安全注意事项如下:


1、用户在正式使用锅炉前,必须认真学习并掌握锅炉安装使用说明书、燃烧器说明书和电气控制柜使用说明书,认真学习《蒸汽锅炉安全技术监察规程》或《热水锅炉安全技术监察规程》。


2、操作燃气锅炉的司炉人员必须为持证锅炉工,其他人员不得开启锅炉。


3、燃油锅炉如条件具备,在锅炉制造厂内进行安全性能调试;如条件不具备,必须在用户使用现场由燃烧器代理商和控制柜制造商进行安全性能调试。燃气锅炉必须在用户使用现场由燃烧器代理商和控制柜制造商进行安全性能调试。


4、燃烧器在用户现场安装完毕后,由燃烧器代理商现场按照燃烧器说明书中的各项安全调试要求进行调试,并将燃烧器使用的操作步骤和各项注意事项传授给用户。用户今后使用必须严格按照操作步骤进行,不得强行启动燃气锅炉。


5、燃油(气)锅炉点火时,闲杂人员不得站在炉前和炉后。


6、燃气锅炉点火前,应检查防爆门弹簧是否处于正常状态。


7、用户在未征得燃气锅炉电气控制制造商同意的前提下,不得改变燃气锅炉控制柜内的接线,以免造成安全保护失灵,发生事故。


8、燃油(气)锅炉房的消防设施应符合安全、消防部门的要求,燃气锅炉房内应装有燃气浓度检测报警装置。


9、燃气锅炉正常运行时应注意观察蒸汽(热水)压力、水位表、热水温度、安全阀等锅炉安全设施,一旦设备发现有异常,应停炉检查。


以上就是燃气锅炉的低氮改造和使用方法的说明。


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