燃气锅炉低碳改造项目需注意的问题

吴 杰

（天津市特种设备工程建设事务所 天津 300384）

引言

今年天津市环保局制定了《天津市2018年燃气锅炉低氮改造工作方案》，至9月底，完成燃气锅炉低氮改造222台。通过改造实现燃气锅炉氮氧化物排放水平优于80毫克/立方米，部分达到或优于30毫克/立方米，氮氧化物排放显著降低。燃气锅炉低碳改造中，FGR技术是普遍采用的技术之一。

1 FGR技术简介

1.1 烟气再循环（FGR）技术的定义

是指抽取部分温度较低的烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送入炉内，从而降低燃烧温度和氧气浓度，有效减少NOx生成量的一种燃烧技术。

目前使用较多的FGR，是在锅炉的空预器前抽取15%烟气直接送入炉内，或通过再循环风机送入空气烟气混合器和空气混合后一起送入炉内，这样不但可降低燃烧温度，而且也降低了氧气浓度，进而降低了NOx的排放浓度。

1.2 系统配置的要求

改造项目均采用更换燃烧器，所选配的燃烧器不仅需要符合原锅炉厂配置技术要求，还要考虑锅炉尺寸，优先考虑不对锅炉本体进行改造；增设的烟气再循环系统设置烟气/空气混合器，再循环风机、鼓风机采用变频调速调节方式。锅炉控制系统配置锅炉燃烧管理系统并接入原有DCS系统，开放组态权限。?配置烟气在线监测装置精度应满足环保部门要求，监测数据应接入DCS系统，能进行数据监控，满足上传要求[1]。

2 燃气锅炉低碳改造项目需注意的问题

2.1 燃烧器的更换：

燃烧器法兰螺栓孔与原有锅炉前面板螺栓孔是否匹配，防止燃烧器到场后装配不上；燃烧器固定完成后，要对燃烧器与锅炉前面板之间的间隙进行2次密封。燃烧器燃气进气口要与原有方向保持一致，如果需要改变的，一定要由相应资质的单位进行施工，燃气主管道开孔前一定要做好准备，彻底放空燃气管中的残余燃气，并用可燃气体报警器在放散管处测量无误后在进行开孔作业，防止出现燃气爆燃现象。燃烧器更换后，可能会造成原有燃烧器到控制柜之间的电缆（含电源线、控制线）的不匹配，需要重新布线。原有电缆以前大部分都是埋地的，本次如需布线建议增设桥架布线，不要破坏现有装修地面；燃烧器控制柜与锅炉控制柜之间的链接、锅炉控制柜与DCS监视系统的链接要充分考虑到锅炉控制系统匹配的完整性和可靠性。

2.2 更换原鼓风机

核对进场鼓风机的风压、风量是否符合设计要求；注意风机的旋向是否与原设计一致，防止风机到场后不能安装就位；根据目前锅炉风机房的条件，对于现场组对的鼓风机，要由风机厂对风机的指标进行确认；原有鼓风机更换后，由于风压的提高，风机的电动机功率会增大，因此要核对原有风机变频器、电源开关的功率是否符合设计要求，电缆的载流量是否符合要求；由于电动机功率的增加，原有配电系统的出线分配是否需要改变，以改造设计图纸为准。FGR风机电源与控制电源如果用以前的备用开关，现场按设计图纸进行核对。

2.3 FGR烟风道

一般采用耐高温不锈钢，为便于观察FGR是否与鼓风机风压相匹配，在鼓风道和FGR风道交叉部位增设就地压力表。钢板材质、厚度是否符合设计要求；烟风道肋板规格、距离是否符合设计，防止震动产生噪音；烟道保温厚度材料及厚度要符合设计要求；对于FGR风道需要埋地部分，要对预制风管进行煤油渗透试验确认严密性；在现场组对的焊口要增加焊缝厚度，特别是焊口搭接部位，总之要确保风道埋地后不能进水。埋地钢板风道的外部要做防腐，回填时要尽量用细土包裹，防止防腐层被破坏。对于混烟箱要与设计及燃烧器厂家核实尺寸及做法，混烟箱低点应有排水及水封做法。

2.4 消音方面

对于风机房隔音板需要更换的，在消音棉的固定上，要进行网格化固定，防止消音棉时间长了自行脱落，消音棉的铝箔面要朝向土建砌筑面。对于埋地风道，在开挖过程中一定要保证不能对周边设备基础产生扰动，防止原有设备基础出现局部下沉。

2.5 调试方面

燃烧器进行调试时，应当由燃烧器制造单位或其授权单位的技术人员进行现场指导。锅炉使用单位应当确保无关人员不得在锅炉附近聚集。

结语

在低碳改造过程中，更换燃烧器、鼓风机，加设FGR烟风道，增设消音设施，要充分考虑与燃气锅炉的匹配及环保要求，还要注意采用烟气再循环后，烟气与冷空气接触混合产生较多冷凝水的处理；同时由于炉膛燃烧温度降低，辐射换热减少，尾部烟气流量增加，对流换热量增加，锅炉整体效率存在降低的可能性。