一、鍋爐油(煤)改氣準(zhǔn)備工作
1、政策支持
做好鍋爐油(煤)改氣的宣傳工作,讓政府及相關(guān)部門、用戶進(jìn)一步了解燃煤、燃油鍋爐改造為燃?xì)忮仩t的可行性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效應(yīng)。從環(huán)保角度,協(xié)調(diào)政府發(fā)布推廣使用天然氣的相關(guān)文件,召開鍋爐改造有關(guān)專題會議,促進(jìn)用戶了解相關(guān)政策,提高用戶對鍋爐油(煤)改氣緊迫性的認(rèn)識,加快鍋爐改造進(jìn)程。
2、風(fēng)險規(guī)避
由于鍋爐改造施工需要鍋爐壓力容器施工資質(zhì),為了回避改造過程中及改造之后的責(zé)任、風(fēng)險,可以借鑒海沃能源的做法,選擇具有豐富鍋爐改造經(jīng)驗(yàn)的鍋爐供應(yīng)商承擔(dān)具體的改造工作,并由其承擔(dān)改造后的相關(guān)責(zé)任和風(fēng)險。
3、加強(qiáng)示范性宣傳
在首個鍋爐改造成功后,抓住機(jī)會做好改造的示范樣板,用改造的實(shí)績效果宣傳鍋爐油(煤)改氣的可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和必要性。
二、鍋爐改造技術(shù)方案
(一) 燃油鍋爐油改氣技術(shù)方案
1、改造應(yīng)滿足的技術(shù)條件
(1) 選用可靠的燃燒器品牌,特別是燃?xì)饧夹g(shù)方面比較專業(yè)的燃燒器公司:隨著市場的更專業(yè)化發(fā)展,根據(jù)實(shí)際需要,有針對性地選用相應(yīng)的形式、型號、規(guī)格和專業(yè)側(cè)重點(diǎn),滿足高程度的匹配要求。
(2) 保證改造后的燃燒器輸出功率與原來的一致,以保證原設(shè)備的出力不變。
(3) 改造后的燃燒器輸出的火焰尺寸與原設(shè)備吻合,以避免燃燒室內(nèi)局部高溫,保證原設(shè)備的正常使用壽命。
(4) 保證改造后的燃燒器輸出的信號與原設(shè)備控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。
(5) 對于蒸氣鍋爐,原則上不改動其受壓元件。
2、改造的步驟及內(nèi)容
(1) 原設(shè)備燃燒工況的測量及燃燒效率的整體評估,測量相關(guān)參數(shù):耗油
量,火焰長度及寬度、排煙溫度、前后煙箱溫度,噪音及燃燒效率等。
(2) 對原燃燒器進(jìn)行拆卸、清理、保養(yǎng)及裝箱。
(3) 鍋爐爐膛及煙管(火管)的清理。如有必要可進(jìn)行鍋爐水路系統(tǒng)(水管)除垢。
(4) 新的燃燒器聯(lián)接法蘭制作及火咀磚的改造,安裝新的燃燒器。
(5) 鍋爐房內(nèi)主燃?xì)夤艿?、分支管道的碰接或安裝。
(6) 電氣控制系統(tǒng)的改造或更換,安裝。
(7) 安裝完畢后設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行并邀請政府相關(guān)部門對鍋爐檢測。
(8) 改造后對鍋爐操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。
以功率為20萬Kcal/h(相當(dāng)于 0.33t/h)的燃油鍋爐改造為例:
序號
項(xiàng)目
費(fèi)用(元)
內(nèi)容
一
油改氣價格
14500
包括燃燒器更換、施工費(fèi)用
二
維修保養(yǎng)費(fèi)用
1
上門維修
100
普通維修或故障排除(材料費(fèi)除外)
2
煮爐除垢
600
用化學(xué)除垢方法,使鍋爐中堅硬的水垢溶解變成松軟的垢渣,以達(dá)到除垢的目的,從而確保鍋爐能安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
3
煙道清理
800
對鍋爐的煙氣通道進(jìn)行清理、除塵,提高系統(tǒng)熱效率和使用壽命。
4
鍋爐燃燒效率分析及整定
1500
使用進(jìn)口燃燒效率分析儀,通過對鍋爐尾氣成分的分析、整定及調(diào)整鍋爐燃燒,提高鍋爐燃燒效率,以達(dá)到節(jié)能目的。
5
常規(guī)保養(yǎng)
300
對鍋爐的燃機(jī)及電控系統(tǒng)進(jìn)行清潔、維護(hù)、調(diào)校、上油等檢修保養(yǎng),使鍋爐能更經(jīng)濟(jì)、安全地運(yùn)行。
6
整機(jī)二級保養(yǎng)
1000
除享受常規(guī)保養(yǎng)外,增加對鍋爐爐體的煮爐除垢,以及對燃?xì)夤I(yè)管道的清潔除塵。
7
鍋爐系統(tǒng)全保養(yǎng)
1800
除享受整機(jī)二級保養(yǎng)外,增加對鍋爐煙氣通道的清潔除塵(包括對煙囪的清理)。
8
鍋爐設(shè)備大修
2000
根據(jù)鍋爐設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況,對鍋爐進(jìn)行針對性維修,包括煙管更換、水管更換、水泵維修等
合計
8100
三
燃?xì)夤こ膛涮踪M(fèi)
1
燃?xì)夤艿?div style="height:15px;">
10000
2
調(diào)壓器
30000
3
閥門
1000
4
流量計
8000
合計
49000
費(fèi)用總計
71600
4、運(yùn)行費(fèi)用對比及改造經(jīng)濟(jì)性分析
以功率為20萬Kcal/h (相當(dāng)于 0.33t/h )的燃油鍋爐改造為例
(1) 燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t運(yùn)行費(fèi)用對比
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
柴油的熱值:10800 Kcal/kg
天然氣的熱值:8600 Kcal/m3
柴油的單價:5.0元/kg
天然氣的單價:3元/ m3
燃油鍋爐的效率:80%
燃?xì)忮仩t的效率:90%
每小時燃料費(fèi)用計算
燃油鍋爐每小時耗油量: 200000/10800/80%=23.15 kg
燃?xì)忮仩t每小時的耗氣量: 200000/8600/90%=25.84 m3
天然氣的單價:3元/ m3
每年燃料費(fèi)用計算
燃油鍋爐每年耗油費(fèi)用總額: 23.15*5*10*365=42.25萬元
燃?xì)忮仩t每年耗氣費(fèi)用總額: 25.84*3*10*365=28.29萬元
每年運(yùn)行費(fèi)用總額計算比較
燃油鍋爐: 42.25 0.22 1 1.8 0.5=45.77萬元
燃?xì)忮仩t: 28.29 0.2 1.8=30.29萬元
燃?xì)忮仩t每年的運(yùn)行費(fèi)比燃油鍋爐節(jié)?。?nbsp; 45.77-30.29=15.48萬元
燃油、燃?xì)忮仩t運(yùn)行費(fèi)用的比較
序號
費(fèi)用項(xiàng)目
燃油鍋爐
燃?xì)忮仩t
消耗量
單價
總額
消耗量
單價
總額
1
燃料耗費(fèi)
23.15
kg /h
5.0
元/ kg
115.75
元/h
25.84
m3/h
3
元/ m3
77.52
元/h
2
用電費(fèi)用
0.22萬元
0.20萬元
3
灰渣清除費(fèi)(人力、機(jī)械運(yùn)費(fèi))
無
無
4
環(huán)保費(fèi)
1萬元
無
5
人力成本
1.8萬元
1.8萬元
6
設(shè)備檢修費(fèi)用
0.5萬元
已包含在改造成本中
7
運(yùn)行時間
1天按10小時計算,1年365天
1天按10小時計算,1年365天
( 2) 經(jīng)濟(jì)性分析
序號
項(xiàng)目
總額(萬元)
備注
1
改造工程費(fèi)用
7.16
2
燃油鍋爐運(yùn)行費(fèi)用
45.77
3
燃?xì)忮仩t運(yùn)行費(fèi)用
30.29
4
運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省額
15.48
燃?xì)忮仩t運(yùn)行費(fèi)用=燃?xì)忮仩t運(yùn)行費(fèi)用-燃油鍋爐運(yùn)行費(fèi)用
5
改造回收期
0.46年
(二) 燃煤鍋爐煤改氣技術(shù)方案
1、改造應(yīng)滿足的技術(shù)條件
(1) 爐膛設(shè)計考慮天然氣燃燒的火焰直徑和火焰長度,使?fàn)t膛空間與火焰的充滿度達(dá)到最佳,并設(shè)計相應(yīng)的爐膛容積熱負(fù)荷。
(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(qiáng),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。
(3) 鍋爐內(nèi)燃燒采取微壓運(yùn)行,要求鍋爐的爐墻,密封性能要加強(qiáng)。
(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,加上拆除除塵器及煙道系統(tǒng)煙塵較少的原因,煙道阻力較小,引風(fēng)機(jī)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(jī)進(jìn)行調(diào)控。
(5) 在爐膛后煙室看火門和煙道上方,安裝兩個兩個防爆門,以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(jī)結(jié)合在一起,具有燃燒程控功能,能預(yù)吹掃自動點(diǎn)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組檢漏,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、爐膛溫度超高報警,引風(fēng)機(jī)與燃燒器順控聯(lián)鎖功能。
2、鍋爐改造的步驟及內(nèi)容
(1) 配置優(yōu)質(zhì)燃?xì)馊紵鳎号渲靡惑w化全自動燃燒器,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,并使該機(jī)輸出功率與火焰尺寸與要求相匹配。
(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后部的排渣斗,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80mm厚的保溫混凝土,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圓弧形耐火保溫爐膛底部。
(6) 制作全爐墻及燃燒器的連接面板:用厚度16mm的鋼板加高前拱面板,在爐座基礎(chǔ)平面處以上與鍋爐全爐墻平面處進(jìn)行焊接固定(與鋼架相連焊接)根據(jù)燃燒器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,與新做爐底相連,形成完全密封的新前爐墻。
(7) 用原有側(cè)面和后部的看火門,改成兩個防爆門。
(8) 拆除原有的鼓風(fēng)機(jī),除塵器,以及空氣預(yù)熱器,將原有的鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)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)側(cè)的水垢進(jìn)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類進(jìn)行密封。由于燃?xì)忮仩t可在微壓狀態(tài)運(yùn)行,為了安全,需要對所有的爐墻及爐門進(jìn)行密封。
(11) 安裝燃燒器:先將燃燒器拆下,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(jìn)行密封;然后按要求依次裝上燃?xì)忾y組及附件,最后裝上燃燒器主體部分。
(12) 根據(jù)燃燒器要求,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,形成新的完整的控制系統(tǒng),并能達(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、蒸汽壓力超高報警,停爐。
E、燃燒負(fù)荷自動調(diào)節(jié),大/小火自動轉(zhuǎn)接。
F、燃燒程序自動控制,自動實(shí)現(xiàn)預(yù)吹掃,高壓點(diǎn)火,火焰自檢,火焰監(jiān)測,故障熄火報警停爐聯(lián)鎖。
G、燃?xì)飧?、低壓報警?div style="height:15px;">
(13) 調(diào)試時要對引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和壓頭進(jìn)行調(diào)整:由于改造后引風(fēng)機(jī)有較大富裕量,需要將引風(fēng)門關(guān)小到一定程度,以減小風(fēng)量和降低風(fēng)壓。
(14) 建議引風(fēng)機(jī)改為變頻控制:由于引風(fēng)機(jī)功率較大,且改燃?xì)夂箫L(fēng)量要求較燃煤時少,拆除除塵器和空氣預(yù)熱器的煙道阻力減小,引風(fēng)機(jī)富裕量較大,采用擋板風(fēng)門調(diào)節(jié)時,功率損耗較大,改為變頻調(diào)節(jié)后,功能會降到原功能1/2~1/3;因此節(jié)能效果明顯。