摘 要: 随着市场经济的飞速发展，当今对绿色能源的开发利用成为逐渐迫切的需求。而燃气锅炉大多仍采用燃烧煤炭，从而产生大量的废气与烟尘，成为空气污染的主要污染源，故绿色能源在燃气锅炉中的应用越发重要。本文结合自身相关知识，从燃气锅炉能源使用现状及绿色能源的应用两方面进行相关探讨。
关键词: 绿色能源; 能热锅炉; 节能环保
1 燃气锅炉使用现状
“十二五”期间，随着节能减排、可再生能源利用、“煤改气”等政策的推行，工业锅炉的产品结构、燃烧方式也发生了不同程度的变化，目前多数大中城市已禁止燃煤锅炉的使用， 取而代之的是燃油、燃气及电锅炉，但是，目前工业锅炉行业在发展过程中，还存在着能源利用率低、环境污染严重的问题。当前的城市生态环境保护与大气污染管理工作主要是针对硫氧化物、碳氧化物以及氮氧化物等，而燃气锅炉是造成大气污染的主要源头之一。燃气锅炉产生的烟尘、二氧化硫、二氧化氮多是由于燃烧原料本身含有及燃烧不完全造成，易产生酸雨、温室效应等不良危害。而影响燃气锅炉节能环保的因素分为以下三点: 一是锅炉设计使用不当，在加工生产中燃气锅炉需要综合各项设计、生产程序，避免锅炉在生产与操作中出现运行超载、炉膛设计不合理、保养不科学等情况，使锅炉的耗能与效率下降，形成资源浪费。二是运行管理水平低，锅炉安装、运行、维护均需要专业人士操作进行，而很多锅炉使用单位对锅炉运行人员培训不重视，致使运行人员水平层次不齐，节能环保的技能欠缺、意识淡薄，严重时甚至造成重大安全事故。三是排放物处理不当，燃气锅炉燃料燃烧会产生大量污染物，而有多数企业因利益驱使，对产生的烟气未加装环保装置，对污水未处理就排放，从而造成大气、水污染。
2 锅炉使用现状
某运行过程中先后出现过如下一些问题：（1）水冷壁面积偏小，省煤器沸腾爆管。与同类型锅炉相比，锅炉原始设计的水冷壁面积偏小约30%，省煤器沸腾度过高，投产后频繁出现受热面爆管问题，尤其省煤器吊挂管 频繁泄漏。（2）2013年进行锅炉大修，按照锅炉原厂家核算值，去除部分省煤器受热面，将沸腾度由20%降低到14%，致使锅炉能力下降为180 t/h。为解决去除部分省煤器后排烟温度升高的问题，在烟道中加装煤气预热装置，排烟温度约190℃。（3）煤气预热器腐蚀失效，排烟温度升高，能耗损失加大。 煤气预热器使用两年后，内部腐蚀泄漏失效，锅炉在180 t/h高负荷运行时，排烟温度高达260℃，较燃气锅炉正常150℃左右的排烟温度高110℃，能源浪费严重。鉴于该锅炉存在能源浪费问题和运行隐患，提出了锅炉的节能改造需求。
3 改造后锅炉的设计参数要求
3.1 改造前锅炉运行参数
额定蒸发量D=220 t/h（实际运行180 t/h）；过热蒸汽压力 Pgr=9 . 8 MPa ；锅筒工作压力Pbh=11 . 27 MPa ；过热蒸汽温度tgr=540 ℃；给水温度tgs=130 ℃（实际运行180 t/h时）；排烟温度tpy=260 ℃（实际运行180 t/h时）；燃料品种：高炉煤气。
3.2改造后锅炉运行参数额定蒸发量D=200 t/h；过热蒸汽压力Pgr=9.8 MPa；锅筒工作压力Pbh=11.27 MPa；过热蒸汽温度tgr=540 ℃；给水温度 tgs=130 ℃；排烟温度tpy≤190 ℃；燃料品种：高炉煤气。
4 锅炉改造技术方案
通过与锅炉厂家技术交流探讨，选定了武汉锅炉厂的改造技术方案，主要改造内容：（1）增加炉膛部分受热面，降低炉膛出口温度。炉膛前墙前拱上部增加水冷屏，共增加6片水冷屏，以降低炉膛出口温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水冷屏管子规格准60 mm×5 mm，材质20G。水冷屏引入管通过在集中下降管上增加三通引入，水冷屏引出管并入 原水冷壁侧墙上集箱引出管及后墙上集箱引出管。（2）为保证主蒸汽温度，增加低温过热器蛇形管一个管圈，低温过热器管子规格准38 mm×4.5 mm，材质20G，现场进行拼接。（3）更换高温省煤器管系，管子规格准32 mm×4 mm，材质20G。高温省煤器重新设计，由于目前的省煤器布置烟气冲刷不均匀，靠近后墙部分的高温省煤器烟气冲刷流速较高， 换热强，导致靠近后墙部分的管排换热强，沸腾率高，易爆管。本次改造后将管排方向沿前后墙布置，保证各管排受热均匀，避免局部管排沸腾率过高。相应更换进出口集箱、悬吊管及支吊装置。（4）对炉膛下部燃烧室水冷壁进行改造。前后墙更换部位为标高10 892 mm以下至下水冷壁集箱之间的膜式壁。两侧墙更换部位为标高5 400 mm以下至下水冷壁集箱之间的膜式壁。水冷壁下集箱利用旧资源。炉膛内两侧墙卫燃带 保持不变，前后墙卫燃带为10 300 mm以下，重新浇筑。水冷壁管子规格准60 mm×5 mm，材质20G。（5）低温省煤器蛇形管全部更换，管子规格准32 mm×4 mm，材质20G，采用螺旋鳍片管。低温省煤器集箱及支撑梁利用旧有资源。（6）在原低压省煤器位置增加一级管式空预器，管子规格准40 mm×1.5 mm，材质Q215A。（7）改造后锅炉燃料为高炉煤气。煤气燃烧器本体全部更换，共12台燃烧器。
5 对燃气锅炉节能减排的建议
针对燃气锅炉中存在的问题，推进燃气锅炉节能减排工作的实 施，提出了以下建议：各行各业发展迅速，当前生产出来新型锅炉相比 老旧锅炉，技术提升了很多，气耗降低、污染无的排防降低了很多。所以对老旧燃气锅炉进行更新或替代很大程度地推进了节能减排工作的发展。利用现代已有的先进技术和先进的管理方法对燃气锅炉的系统进行升级，让整个燃气锅炉系统技术得到提升，让整个工作流程更加有序、高效。燃气的质量不高，无法充分发挥出燃气中的能 量，所以针对燃气质量的这一问题，应建立区域锅炉专用燃气集中配送加工中心，让高质量的燃气更全面地应用到各个燃气锅炉工作中。
6 改造实施后的实际效果
改造项目实施后，锅炉运行负荷由180 t/h提高到200 t/h，运行安全、可靠。200 t/h负荷时，排烟温度187 ℃；180 t/h负荷时，排烟温度180 ℃，比原运行温度降低80 ℃，计算提高锅炉效率5.3%，平均节约高炉煤气8 480 m3/h，年节能效益达800万元以上。
结 语：
锅炉改造实施后，省煤器沸腾度降低，保证了锅炉的稳定运行。受锅炉总体框架限制，改造后受热面布置紧凑，结构合理，有效利用了锅炉本体空间，但排烟温度仍达到180 ℃，相比其他同类型锅炉偏高30℃，存在节能改造提升空间。下一步将研究在尾部烟道增加换热器，以进一步降低排烟温度，提高能源利 用率，达到节能减排的目的。
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论文作者:苗 宇
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/27
标签：锅炉论文; 省煤器论文; 水冷论文; 温度论文; 燃气锅炉论文; 炉膛论文; 节能论文; 《当代电力文化》2019年第7期论文;