浅析煤改电供暖技术的综合性方法研究

浅析煤改电供暖技术的综合性方法研究

牛圣迪

（河北省秦皇岛市山海关区山海关电力公司客户服务中心河北秦皇岛066000）

摘要：锅炉按燃料划分有燃煤、燃油、燃气锅炉等类型。目前，燃煤锅炉以其占地面积大，煤灰粉尘、噪音、污水严重等缺点，在一些城市正逐步被燃气锅炉所取代。对燃煤锅炉改造为燃气锅炉的必要性进行了阐述，重点分析了项目的可行性和节能效果。

关键词：煤改电；供暖技术；研究

前言：

要的动力设备。近年来，人们意识到以煤为主的能源消费格局是造成大气污染加剧、空气质量下降的主要原因。然而燃煤工业锅炉作为我国能源大户，能源浪费相当严重，同时燃煤工业锅炉还排放大量的烟尘、SO2和NOx等污染物，也是我国大气主要污染源之一。因此，在国家倡导节能减排的政策下，许多地方政府要求企业将原有燃煤锅炉更换为燃气锅炉，而此时企业出于经济考虑，“煤改气”成为企业节省资金、工期短、见效快、切实可行首要选择。

1燃气改造技术分析

在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中，应以不变动锅炉本体受压元件部分，减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、选择防爆措施等方面考虑，循序渐进，既要考虑经济效益，又要从实用性出发。

1.1燃气燃烧器的选择

在燃煤锅炉改造过程中，首先要选择或设计合适的燃气燃烧器。常见的燃气燃烧器按照空气供给方式可以分为引射式燃烧器、鼓风式燃烧器和自燃引风式燃烧器三类。引射式燃烧所需的空气由燃气射流吸入，鼓风式燃烧器需鼓风设备将空气送入燃烧系统，自然引风式燃烧器则依靠炉膛中的负压将燃烧所需的空气吸入燃烧系统。对于燃烧器的选择应对比三种燃烧器的特性结合锅炉原有炉膛的特点进行考虑。

1.2燃气燃烧器的安全程度、也就是要求降低气体不完全燃烧热损坏

燃烧的完全度主要与燃气和空气混合均匀程及空气是否充足有关。一般在空气量充足、混合良好的情况下，使气体不完全燃烧损失为零并不困难。当燃用高热值燃气时，气体不完全燃烧损坏不应超过0.5%；燃用低热值气体时，气体不完全燃烧损坏不应超过1.5%。在采用预混燃烧器时，容易使不完全燃烧损坏控制得比扩散燃烧时低一些。

1.3降低烟气中的过剩空气系数是降低排烟损坏有效措施

排烟中的过剩空气量与烟气通道漏入的空气量之和。对微正压运行的锅炉，烟气通道漏入的空气为零，此时主要过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量，实际上在任何情况下，降低燃烧时的过剩空气量，对提高锅炉的热效率是有好处的。燃烧器能否保证在尽量低的过剩空气系数下运行，是燃烧器燃烧性能的重要指标之一。

2“煤改电”中各类设备的应用

“煤改电”设备是“煤改电”发展过程必须具备的。科学合理的选用大型热库、空气源热泵、蓄能式发热电缆、蓄能式电暖器、地源热泵等采暖“煤改电”的方式，才能使“煤改电”的发展战略得到应有的意义。其中，蓄能式电暖器是一种利用晚间的低谷电实现电热转换，在释放热量的同时将剩余的热量储存在某种蓄热材料内，白天用电高峰时将储存的热能平稳的输送并释放到用户端的采暖设备，其最大特点是安装方便、使用灵活，可充分利用低谷电价低的优势。空气源热泵和地源热泵则是以电力为驱动，通过压缩机、蒸发器、冷凝器以及节流元件为基础，以某种介质为载体，从空气或土壤中吸取热量，最终释放到热用户的一种形式，其特点是后期运行费用低、节能环保。

3燃煤锅炉与燃气锅炉不同之处

3.1燃烧方式

循环流化床燃煤锅炉是将煤通过破碎设备，经皮带进煤仓，通过给煤机利用播煤风，撒入炉膛；通过循环灰加热，流态化燃烧过程。而煤改气后将焦炉煤气和驰放气混合合由四个燃烧器喷入直接燃烧。

3.2燃烧产物

煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成，煤燃烧放出热量后，生成SO2、SO3、NOx灰分和水分，而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气，污染环境，对人类造成危害。

而焦炉气和驰放气的主要成分是CO和H2，经过燃烧后，主要生成CO2和H2O，相对燃煤锅炉燃气锅炉的排放SO2、SO3、NOx要少得多。

3.3通风方式

燃煤锅炉一般采用负压燃烧，基燃烧过程是由鼓风机和引风机的配合配合的配合来共同完成，煤在燃烧过程中，需要大量的空气，而由于炉墙烟道的漏风，过量空气系数可达2.1-2.5之间。

燃气锅炉采用微正压或微负压燃烧，需要的风量小，在燃烧器内空气能较好的与天然气预混。微正压燃烧没有炉墙和烟道的漏风因素，运行中烟道出口空气系数可为1.05-1.2。

4燃煤锅炉改燃气锅炉技术上的可行性

燃煤锅炉变燃气锅炉有两种更换方式：第一种方式是把原燃煤锅炉通过技术改造变成燃气锅炉，第二种方式则根据原燃煤锅炉出力等技术参数彻底淘汰燃煤锅炉，买一台同样效果的燃气锅炉，但这两种方式都要对原有厂房，水泵房、防爆措施等技术改造。

4.1燃煤锅炉通过技术改造转变成燃气锅炉

4.1.1根据用户使用燃料的类别不同，如油、人工煤气、天然气应对不同的燃料应用必要的分析资料：煤油、柴油应有发热量和密度，燃气应有发热量、供气压力和密度。

4.1.2根据锅炉性能及炉膛结构来选择燃油燃烧器中喷咀雾化方式或燃气燃烧器的类型。

4.1.3燃烧器输出功率应与锅炉额定出力相匹配，选择好火焰的形状，如长度和直径，使之与炉膛结构相适应，从火炬根部供给燃料所需要的空气，使油雾或燃气与空气迅速均匀混合，保证燃烧完全。

4.1.4燃气锅炉的燃烧器可以根据不同燃料的热值、热负荷、压力和燃烧势而更新设计，满足了燃烧器稳定燃烧的需要。

4.1.5燃煤锅炉的煤斗位置可放置燃气燃烧器，炉膛的炉篦及活动链条去掉后改成燃气双回程加热装置。

4.1.6炉膛设置二次辐射面并设置烟道调节风板和防爆门。

4.1.7公共软水部分均可与燃气锅炉通用。

4.2改造中应注意的问题

4.2.1消防安全方面：燃气锅炉房属于甲类厂房以及耐火等级不低于二级，消防安全方面远远高于燃煤锅炉厂房，因此把燃煤锅炉改造成燃气锅炉时，锅炉厂房应重新按规范进行改造，注意防爆抗耐火级的选择。

4.2.2自动控制方面：应特别注意锅炉水位自动联锁保护，以及燃气锅炉熄火自动保护，蒸汽压力、燃气压力、风压低等自动联锁保护，在自动控制程度方面燃气锅炉要远远高于燃煤锅炉。

4.2.3锅炉房与调压室设置两路可燃气体报警装置，报警系统应与紧急切断阀和强制排风设施联锁。

结语：

“煤改电”是能源转型和环境保护的重要举措之一，而我国又是煤炭大国、能源大国，近年来环境污染的案例屡见不鲜，燃煤小锅炉等污染设备屡禁不止，给国家造成损失的同时又危害人们的健康，因此，助力发展“煤改电”，加大环境保护治理力度是我国势在必行的战略性举措。

参考文献：

[1]宋卓然，张子信，张明理.电热供需矛盾下的辽宁地区热电机组规划研究[J].东北电力技术，2016，37（1）：1-7.

[2]王金波.电厂入厂煤与入炉煤热值差问题讨论[J].东北电力技术，2014，35（9）：3-5.

[3]綦明明，刘武，肖静，等.锅炉本体漏风对锅炉热效率的影响[J].东北电力技术，2015，36（1）：4-6.