燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤鍋爐改造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種將燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2015-2020年中國燃煤鍋爐市場分析預(yù)測及戰(zhàn)略咨詢報告》的統(tǒng)計得知，截至2014年，我國在用鍋爐61.06萬臺，總功率約351.29萬MW，其中燃煤鍋爐46萬臺，總?cè)萘考s300萬MW，小于10噸的占總?cè)萘康?5.59%，約106萬MW(S卩151.4萬噸/h)，小于35t/h的占總?cè)萘康?8 %，約144萬Mff (即206萬噸/h)。2014年底全國工業(yè)鍋爐年耗煤量為7.09億噸。我國工業(yè)鍋爐的特點是數(shù)量大、容量小、以燃煤為主。但是，小型燃煤鍋爐熱效率低于70%，能源浪費大和環(huán)境污染嚴重。根據(jù)政策要求2017年之前10t/h燃煤鍋爐需要全部淘汰，按《鍋爐大氣污染物排放標準》估算改造工程總成本在1600億元-2000億元。
[0003]目前同行業(yè)開展的燃煤鍋爐改為燃油或燃氣鍋爐的方法有兩種:一是把燃煤鍋爐整體拆掉，換一臺新的燃油或燃氣鍋爐，市場價格每噸位約8萬元/噸，因此該方法前期投入大，成本高;二是保留燃煤鍋爐整體，封堵爐排，封閉爐膛，在前爐墻開孔安裝燃燒機，直接向爐膛內(nèi)以直線形式噴入火焰燃燒，或在爐膛擂個擋火墻，以阻擋燃燒機的火焰。
[0004]CN101986027公開了一種燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐的方法，即是將原爐條用耐火磚砌成實體，并在爐條以上部位用耐火磚砌成格子體，作為蓄熱體，將煤氣燒嘴安裝在前爐墻內(nèi)。
[0005]上述方法改造的鍋爐存在的問題是，因高溫空氣在爐膛內(nèi)停留時間短，熱輻射不均勻，不適應(yīng)燃煤鍋爐的吸熱形式，所以造成鍋爐吸熱效率低于60%，排煙溫度高于200度，有害氣體排放多，這樣不但造成能源浪費大，運行成本高，還嚴重污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種降低成本、提高鍋爐吸熱效率、節(jié)約能源、減小污染的燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，包括以下步驟:
[0009](I)拆除原燃煤鍋爐的附屬設(shè)備，采用高耐火材料封閉燃煤鍋爐的爐排及出渣口，在爐膛前墻上安裝燃燒機；
[0010](2)在封閉的爐膛內(nèi)爐排上平行安裝一道或多道均熱墻，均熱墻包括主墻體，主墻體中部開設(shè)削火孔，各均熱墻削火孔的圓心與燃燒機火焰的圓心在同一條水平線上，第一道均熱墻的削火孔的直徑小于燃燒機火焰的直徑，下一道均熱墻的削火孔的直徑小于上一道均熱墻削火孔的直徑；
[0011](3)在最后一道均熱墻的后側(cè)安裝吸熱散熱框，吸熱散熱框內(nèi)堆放若干耐高溫球。
[0012]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，所述吸熱散熱框的形狀為矩形或凹型，吸熱散熱框由橫向桿和縱向桿間隔搭接固定而成，凹型吸熱散熱框分為第一凹型吸熱散熱框和第二凹型吸熱散熱框，第一凹型吸熱散熱框的前側(cè)中部位置設(shè)置第一凹槽，第二凹型吸熱散熱框的前側(cè)中部位置設(shè)置第二凹槽，第二凹槽內(nèi)中部位置設(shè)置分火墻，分火墻的橫截面為V形，根據(jù)爐膛長度L選擇不同形式的吸熱散熱框，爐膛長度L < 2m的安裝I道均熱墻和矩形吸熱散熱框;爐膛長度在2m〈L < 3.2m之間的安裝2道均熱墻和第一凹型吸熱散熱框，爐膛長度在3.2m<L < 4.0m之間的安裝3道均熱墻和第二凹型吸熱散熱框。
[0013]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，所述第一凹槽的寬度為前側(cè)均熱墻削火孔直徑的1/2。
[0014]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，所述分火墻的兩個邊長度相等，分火墻的夾角為50?150°。
[0015]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，步驟(2)中，所述主墻體的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)調(diào)風(fēng)墻，側(cè)調(diào)風(fēng)墻與主墻體的夾角為95°?170°，主墻體的頂部設(shè)置上調(diào)風(fēng)墻，上調(diào)風(fēng)墻與主墻體的夾角為145°?175°。
[0016]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，步驟(2)中，所述第一道均熱墻與爐膛前墻之間的距離為0.6?lm，相鄰均熱墻之間的距離為0.2?0.4m，側(cè)調(diào)風(fēng)墻的最外端與爐膛側(cè)壁之間的距離為0.2?0.4m。
[0017]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，步驟(2)中，所述第一道均熱墻的削火孔的直徑比燃燒機火焰的直徑小40?120mm，下一道均熱墻的削火孔的直徑比上一道均熱墻削火孔的直徑小40?120mm。
[0018]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，步驟(3)中，所述吸熱散熱框的高度與均熱墻主墻體的高度相同，吸熱散熱框與最后一道均熱墻之間的距離為0.2?
0.4m,吸熱散熱框兩側(cè)壁與爐膛側(cè)壁之間的距離為0.3?0.Sm。
[0019]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，所述吸熱散熱框內(nèi)最底部的耐高溫球與封閉的爐排之間的距離為50?100mm。
[0020]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法，進一步的，所述耐高溫球采用高鋁耐火球，直徑為70?90mm。
[0021]本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明在已封閉的燃煤鍋爐爐膛內(nèi)安裝一道或多道均熱墻，來分散燃燒機火焰的熱量，阻擋燃燒機的柱形火焰向前方傳速大的問題，改變?nèi)紵龣C柱形火焰的熱傳導(dǎo)熱輻射方向和方式，使高溫空氣在爐膛內(nèi)形成左右方向和向上方向的旋轉(zhuǎn)渦流氣體，延長了高溫空氣在爐膛內(nèi)的停留時間和熱輻射的均衡分配，這種燃燒形式適應(yīng)了燃煤鍋爐爐膛的受熱面積和吸熱形式，實現(xiàn)了燃料充分燃燒，提高了鍋爐的吸熱效率，降低了排煙溫度，減小了污染物的排放。
[0023]2、本發(fā)明在均熱墻后側(cè)安裝吸熱散熱框，在吸熱散熱框內(nèi)放置若干耐高溫球，具有以下優(yōu)點:一是用于吸收均熱墻截留剩余的熱量，即燃燒機火焰在此得到全部吸收，從而改變其傳熱和熱輻射的方向，形成一個高溫區(qū)，并通過耐高溫球的孔隙向四周無角度的輻射便于鍋爐吸熱;二是起到吸熱和散熱作用，當(dāng)鍋爐剛點火時能吸收火焰的大部分熱量，使?fàn)t膛溫度緩慢上升，當(dāng)燃燒機停火時能散發(fā)耐高溫球儲存的熱量，使?fàn)t膛溫度慢慢下降，以保證鍋爐的運行安全;三是燃燒機在霧化燃料燃燒的過程中，由于個別油滴霧化不好或燃燒瞬間缺氧未能燒盡而形成一氧化碳氣體，可直接噴射到比火焰溫度更高的吸熱散熱框內(nèi)形成二次高溫燃燒，使燃料燃燒的更徹底，減少污染物的排放。
[0024]3、按本方法改造后的燃油燃氣鍋爐，可以保持與燃煤鍋爐相同的換熱效果，所以，鍋爐在保持相同負荷、相同工作參數(shù)的情況下，燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐完全可行，與該技術(shù)配套的施工技術(shù)方案和改造驗收依據(jù)、標準，符合國家對鍋爐和特種設(shè)備TSGG0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定和相關(guān)標準規(guī)范。改造后鍋爐各項運行參數(shù)正常，安全運行可靠性高，鍋爐吸熱效率能達到90%以上，排煙溫度降低至170°C以下，節(jié)約能源，鍋爐綜合運行節(jié)能率達到20%以上，有害物質(zhì)排放量低，燃燒甲醇及清潔燃料，有害氣體、污水、粉塵排放量比燃煤鍋爐降低70%，比燃重油、柴油降低40%以上，綜合排放完全達到國家規(guī)定的環(huán)保標準，每年能節(jié)省原煤約7000萬噸以上，減少有害氣體排放130多萬立方米；節(jié)能減排效果明顯，達到了企業(yè)更換燃油燃氣鍋爐的設(shè)計目標。
[0025]4、改造過程簡單，改造費用不超過兩萬元，是更換新燃油(氣)鍋爐的四分之一，如果用本發(fā)明方法改造100萬噸/h燃煤鍋爐來推行“煤改氣”工程，比用更換新的燃油(氣)鍋爐的方法節(jié)省購置費用600億元，因此采用本方法改造燃煤鍋爐帶來巨大的經(jīng)濟效益。
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法作進一步說明。
【附圖說明】
[0027]圖1為采用本發(fā)明方法改造后其中一種燃油燃氣鍋爐的主視圖；
[0028]圖2為采用本發(fā)明方法改造后另一種燃油燃氣鍋爐的主視圖；
[0029]圖3為均熱墻的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為矩型吸熱散熱框的外形圖；
[0031 ]圖5為矩型吸熱散熱框的主視圖；
[0032]圖6為圖5的俯視圖；
[0033]圖7為圖5的左視圖；
[0034]圖8為第一凹型吸熱散熱框的外形圖；
[0035]圖9為第二凹型吸熱散熱框的外形圖。
【具體實施方式】
[0036]如圖2所示，本發(fā)明燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋爐的方法包括以下步驟:
[0037](I)拆除原燃煤鍋爐的上煤斗、上煤機、鼓風(fēng)機、出渣機、變速箱等附屬設(shè)備，采用高耐火材料封閉燃煤鍋爐的爐排I及出渣口 2，高耐火材料采用鋁礬土質(zhì)高強澆注料，在爐膛前墻3上安裝燃燒機4;
[0038](2)在封閉的爐膛內(nèi)爐排I上平行安裝一道或多道均熱墻5，均熱墻5的數(shù)量根據(jù)爐膛長度確定，結(jié)合圖3所示，均熱墻5包括主墻體51，主墻體51中部開設(shè)削火孔52，主墻體51的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)調(diào)風(fēng)墻53，側(cè)調(diào)風(fēng)墻53與主墻體51的夾角為95°?170°，主墻體51的頂部設(shè)置上調(diào)風(fēng)墻54，上調(diào)風(fēng)墻54與主墻體51的夾角為145°?175°。第一道均熱墻與爐膛前墻3之間的距離為0.6?lm，相鄰均熱墻5之間的距離為0.2?0.4m，側(cè)調(diào)風(fēng)墻的最外端與爐膛側(cè)壁之間的距離為0.2?0.4m。各均熱墻削火孔的圓心與燃燒機火焰的圓心在同一條水平線上，第一道均熱墻的削火孔的直徑比燃燒機4火焰的直徑小40?120mm，下一道均熱墻的削火孔的直徑比上一道均熱墻削火孔的直徑小40?120mm，削火孔的作用是削減火焰向爐體后墻傳送的熱量，以滿足爐體前墻及爐體前墻角兩側(cè)的側(cè)壁吸熱。均熱墻5采用高耐火材料制成，高耐火材料可采用鋁礬土質(zhì)高強澆注料。
[0039](3)在最后一道均熱墻的后側(cè)安裝吸熱散熱框，吸熱散熱框的高度與均熱墻主墻體51的高度相同，吸熱散熱框與最后一道均熱墻之間的距離為0.2?0.4m，吸熱散熱框兩側(cè)壁與爐膛側(cè)壁之間的距離為0.3?0.Sm，吸熱散熱框內(nèi)堆放若干直徑為70?90mm的耐高溫球7，耐高溫球7采用高鋁耐火