关于燃气锅炉改造方案的设计与实施探讨

2018-01-29侯君

中国设备工程 2018年9期

侯君

(中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司,辽宁盘锦 124209)

以往普遍使用的是燃煤锅炉，燃煤锅炉使用的燃料主要是煤炭，造成环境污染，而且燃煤锅炉的工作效率很低。将燃煤锅炉向燃气锅炉的方向改造，是基于如今对天然气的大力开发而产生的一种思路，也是为了响应节能环保的政策号召，这样的改造可以让锅炉运行产生的污染得到降低，让节能环保的工作目标得以实现。那么就要设计出科学的改造方案并严格执行，一方面需要考虑到技术方面的影响，另一方面就是设备上的支持，工作人员的业务能力也是需要强化的重点内容。

1 燃气锅炉改造方案的设计

1.1 燃气改造技术分析

在改造中需要重视设备的选择、确定燃烧器数量、布置好燃烧器、确定防爆措施等技术内容。在选择燃烧器时，需要选择或设计出符合实际需求的燃烧器。中小型锅炉在使用时负荷多变，对燃烧器的要求是负荷的调节范围足够宽，改造后的锅炉在运行中，需要让炉膛的火焰保持合适的充满度。要避免其中出现气流死角，避免相邻的燃烧器相互产生火焰干扰，未燃尽的燃气混合物不应与换热面接触，这样可以避免气体燃烧不完全。另外就是需要对燃烧器加装合适的变频器，利用变频器对负荷进行灵活调整。保证燃烧器处于正常的运行状态，这样可以节约燃气，降低企业的成本。燃烧器的数量要结合实际情况合理确认。在锅炉改造中，要防止在多个燃烧器一同运行时由于一个燃烧器发生事故而造成爆炸，通常燃烧器的数量不会多于四个。为解决锅炉低负荷运行中出现回火以及熄火现象，可以在燃烧器内加装合适的油枪，这样可以适应燃烧器低负荷运行时产生的变化，同时要设置好防爆装置。对燃烧器进行布置，需要注意火焰应该在炉膛的几何中心位置，让火焰可以将炉膛充满，燃烧稳定。火焰的位置正确，可以让整个炉膛的热量分布更加均匀，不会由于局部热量高造成应力增大。卧式锅炉通常炉膛进深大，燃烧器需要设置在炉膛前墙，这样可以防止前烟箱过热。

关于炉膛设置的匹配性，选定好燃烧器的类型以及位置后，可以对炉膛实施匹配计算，涉及到排烟量与引风机的匹配性、漏风系统和空气量的匹配性、炉膛尺寸和燃烧器位置的匹配性。锅炉防爆是非常关键的设计内容，需要配备合适的安保措施，例如火焰监控系统。另外就是在锅炉出烟口的位置设计防爆门，防爆门的作用是当混合气体爆炸时防爆门可以自动开启，这样可以让炉墙不会受到破坏。另外就是严格制定并执行相关的操作规程，尤其是点火启动的环节，一定要实施水扫工作，并掌握好操作时间，风门开启后要结合通风机的流量，对水扫量进行计算。锅炉工作时要注意调节风气的比例，防止脱火情况的出现，保证气体燃烧完全。燃气锅炉系统可以实现自动化，其中包括点火保护、熄火保护、自动燃烧调节等。

1.2 节能技术分析

主要应用的节能技术包括气候补偿技术、排烟余热回收、供回水调节、锅炉群控技术以及水资源的重复利用技术。气候补偿技术就是在锅炉改造中添加气象观测设备，让供热系统可以结合气候变化，调整供热的方案。建筑的耗热量受到室外温度、空气湿度、太阳辐射以及风向的影响，处于不断变化的状态，上述的因素在不断变化，要让室内的温度维持在18℃左右，这样才可以满足用户对室内温度的要求，那么供热系统中就可以通过供回水温度在供暖时结合气象变化进行调节，让锅炉供热以及散热的设备做出相应的变化，防止室内温度出现过高或者过低的问题。在换热系统中设置气象仪，这样可以随时对气象变化进行观测，及时对出水温度进行调节，通过装备日照温度仪可以结合天气变化对室内温度做出调整。

燃气锅炉本身并没有机械不完全燃烧造成的损失以及灰渣的热量损失，因此燃气锅炉的主要热量损失就是排烟热损失，对排烟的温度进行合理的控制，就能让锅炉的热效率提升上来，发挥节能的效果，可以在锅炉的尾部安装节能器，对排烟的余热进行回收，让排烟的温度降低，同时也能将冷凝水回收，可以用于锅炉以及管网的补水。供回水调节主要是在锅炉改造中安装维持供回水平衡的装置。供热系统的能耗会变化，不仅是热源决定的，与整个管网也有着直接的关系，在整个供热系统中，供回水压力失衡的问题普遍存在，这就导致系统的冷热并不均匀，距离热源比较近的用户会感觉到室内温度很高，而远处的用户室内温度可能会很低。那么为了让远处的用户也能得到良好的供热，就要对管网的供水温度进行提升，增加循环水量，但这样不仅难以保证供暖的整体质量，更是会造成严重的资源浪费，而调节供回水的压力平衡就可以让能源得到有效节约。安装锅炉群控系统，在多台锅炉同时运行的过程中，可以用群控的方式提升锅炉房的整体热效率。群控就是结合所需热负荷对锅炉运行的数量进行合理的设置，对各锅炉的负荷进行合理分配，让每一台锅炉处于良好的工作状态。实现水资源重复利用，就是在锅炉改造中安装水资源统一处理的设施。在设计中需要结合各系统排水情况，对水资源进行重复利用。

1.3 设备的选型

结合技术上的分析，需要依据供热的面积、锅炉房的建设情况、技术的成熟度以及成本，最终选择合适的设备。

1.4 土建工程设计

结合选择好的设备以及锅炉房建设的设计图纸，与专业的设计公司合作，结合锅炉房的功能，设计出各类图纸，为施工打下良好的基础。同时通过招标，选择合适的施工方以及监理方。

1.5 施工方案的设计

设计施工方案需要遵循一定的原则。在施工时间的设计上，主要考虑到季节的影响，结合项目工程的特征以及施工周期，考虑到季节对施工造成的影响，对施工作业进行合理的安排，提前做好季节性施工的方案，保证工程的建设质量。

在空间的设计上，主要是考虑到立体交叉施工。施工中需要结合项目的特点以及周围环境，对施工的周期、质量以及各方面资源投入情况进行设计，要组织分阶段以及重点的施工。在施工中，区段为平面划分，流水为立体划分。用交叉作业的方式，对组织进行合理的规划，保证施工的均衡性以及连续性，做好各个阶段的验收规划。

在整体工艺方面主要是对施工顺序进行合理的设计，结合土建工程的建设以及锅炉安装的工序安排，其中可以穿插电气安装以及管道安装，一些非标设备的制作可以提前在加工厂完成，土建的施工应该是先进行锅炉、墙体基础的建设，然后是设置厂房的钢结构。关于施工区段的分配，结合工程的实际特征以及进度上的要求，决定是否划分区段，以及若是划分区段如何设计。在工期的部署上，主要是结合施工计划进行安排。一些关键的问题，比如有些工程处于居民区，施工现场的运输条件并不好，大量废土要及时运送现场，若是在夜晚施工，还需要对道路进行专门的维护，保持良好的交通条件，力求做到不影响周边的环境。

2 燃气锅炉改造方案的实施

2.1 加强与施工单位的配合

锅炉改造项目实施的初期，需要将各专业的人员集中起来，对项目建设中例如管线的预埋和洞口预留这些关键问题作出协商和讨论，确定预留工作，利用网络对项目信息进行共享。需要强化对施工现场的监管，要安排专业的人员对锅炉安装的环节实施监控，做好对安装现场的管控，对参与项目的各单位进行明确的责任划分。此外就是强化技术质量方面的监管，结合项目的总体建设规划，对施工方案进行合理编制，承包单位要制定合理的总体规划，其中包括机电技术的管理，管道预埋的技术交底需要提前进行，在施工中要将所有的管道及时完成埋设，同时要保证管道埋设的质量，要尽可能避免后期管道出现漏埋的情况，也要避免由于质量问题后期进行处理。整个项目要实施信息化管理，各单位需要建立起及时联络的通讯系统，在施工中要实现信息共享，加强对各专业的监督，运用现代化的手段，强化各方之间的信息交流，让施工的效率提升上来。