隨著藍天保衛戰的深入進行,在原有大型燃氣鍋爐的基礎上,大范圍地進行30%低碳改造工作。 如何保證30%低碳改造的大型燃氣鍋爐在改造過程中達到效果,安裝過程中的控制環節非常重要。 今年天津市環保制定了《天津市 2018 年大型燃氣鍋爐低氮改造工作方案》,至 9 月底,完成大型燃氣鍋爐低氮改造 222 臺。山東鍋爐了解到,通過改造實現大型燃氣鍋爐氮氧化物排放水平優于 80 毫克/立方米,部分達到或優于 30 毫克/立方米,氮氧化物排放顯著降低。大型燃氣鍋爐30%低碳改造中,FGR 技術是普遍采用的技術之一。
1FGR 技術簡介
1.1煙氣再循環(FGR)技術的定義
是指抽取部分溫度較低的煙氣與燃燒用的空氣混合,通過燃燒器送入爐內,從而降低燃燒溫度和氧氣濃度,有效減少 NOx 生成量的一種燃燒技術。
目前使用較多的FGR,是在鍋爐的空預器前抽取 15%煙氣直接送入爐內,或通過再循環風機送入空氣煙氣混合器和空氣混合后一起送入爐內,這樣不但可降低燃燒溫度,而且也降低了氧氣濃度,進而降低了 NOx 的排放濃度。
1.2系統配置的要求
改造項目均采用更換燃燒器,所選配的燃燒器不僅需要符合原鍋爐廠配置技術要求,還要考慮鍋爐尺寸,優先考慮不對鍋爐本體進行改造;增設的煙氣再循環系統設置煙氣/空氣混合器, 再循環風機、鼓風機采用變頻調速調節方式。鍋爐控制系統配置鍋爐燃燒管理系統并接入原有DCS 系統,開放組態權限。?配置煙氣在線監測裝置精度應滿足環保部門要求,監測數據應接入
DCS 系統,能進行數據監控,滿足上傳要求[1]。
2大型燃氣鍋爐30%低碳改造項目需注意的問題
2.1燃燒器的更換:
燃燒器法蘭螺栓孔與原有鍋爐前面板螺栓孔是否匹配,防止燃燒器到場后裝配不上;燃燒器固定完成后,要對燃燒器與鍋爐前面板之間的間隙進行 2 次密封。燃燒器燃氣進氣口要與原有方向保持一致,如果需要改變的,一定要由相應資質的單位進行施工,燃氣主管道開孔前一定要做好準備,徹底放空燃氣管中的殘余燃氣,并用可燃氣體報警器在放散管處測量無誤后在進行開孔作業,防止出現燃氣爆燃現象。燃燒器更換后,可能會造 成原有燃燒器到控制柜之間的電纜(含電源線、控制線)的不匹 配,需要重新布線。原有電纜以前大部分都是埋地的,本次如需布線建議增設橋架布線,不要破壞現有裝修地面;燃燒器控制柜與鍋爐控制柜之間的鏈接、鍋爐控制柜與DCS 監視系統的鏈接要充分考慮到鍋爐控制系統匹配的完整性和可靠性。
2.2更換原鼓風機
核對進場鼓風機的風壓、風量是否符合設計要求;注意風機的旋向是否與原設計一致,防止風機到場后不能安裝就位;根據目前鍋爐風機房的條件,對于現場組對的鼓風機,要由風機廠對風機的指標進行確認;原有鼓風機更換后,由于風壓的提高,風 機的電動機功率會增大,因此要核對原有風機變頻器、電源開關的功率是否符合設計要求,電纜的載流量是否符合要求;由于電動機功率的增加,原有配電系統的出線分配是否需要改變,以改造設計圖紙為準。FGR 風機電源與控制電源如果用以前的備用開關,現場按設計圖紙進行核對。
2.3FGR 煙風道
一般采用耐高溫不銹鋼,為便于觀察 FGR 是否與鼓風機風壓相匹配,在鼓風道和 FGR 風道交叉部位增設就地壓力表。鋼板材質、厚度是否符合設計要求;煙風道肋板規格、距離是否符 合設計,防止震動產生噪音;煙道保溫厚度材料及厚度要符合設計要求;對于 FGR 風道需要埋地部分,要對預制風管進行煤油滲透試驗確認嚴密性;在現場組對的焊口要增加焊縫厚度,特別是焊口搭接部位,總之要確保風道埋地后不能進水。埋地鋼板風 道的外部要做防腐,回填時要盡量用細土包裹,防止防腐層被破壞。對于混煙箱要與設計及燃燒器廠家核實尺寸及做法,混煙箱 低點應有排水及水封做法。
2.4消音方面
對于風機房隔音板需要更換的,在消音棉的固定上,要進行網格化固定,防止消音棉時間長了自行脫落,消音棉的鋁箔面要朝向土建砌筑面。對于埋地風道,在開挖過程中一定要保證不能 對周邊設備基礎產生擾動,防止原有設備基礎出現局部下沉。
2.5調試方面
燃燒器進行調試時,應當由燃燒器制造單位或其授權單位的技術人員進行現場指導。燃氣鍋爐使用單位應當確保無關人員不得在鍋爐附近聚集。
結語
在30%低碳改造過程中,更換燃燒器、鼓風機,加設 FGR 煙風道, 增設消音設施,要充分考慮與大型燃氣鍋爐案例的匹配及環保要求,還要注意采用煙氣再循環后,煙氣與冷空氣接觸混合產生較多冷凝水 的處理;同時由于爐膛燃燒溫度降低,特別是輻射換熱減少,尾部煙氣流 量增加,對流換熱量增加,鍋爐整體效率存在降低的可能性。


