趙 建 剛

(山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司，山西 太原 030031)

“山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t改造項(xiàng)目，考慮到采用國(guó)家先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保、節(jié)能低氮排放需求，結(jié)合我公司低消耗，低排放，高效率的要求，如果選擇工藝路線設(shè)備和工藝技術(shù)，排放廢氣量會(huì)大幅增加；既增加了環(huán)境污染，污染大氣；又增加了用氣量，又多交排污費(fèi)，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，增加用氣量，多花費(fèi)運(yùn)行費(fèi)用，又多交排污稅，消耗的資金量也會(huì)大幅增加。

1 工藝路線設(shè)備選型必須考慮的問(wèn)題

1.1 燃?xì)忮仩t選擇須考慮節(jié)能、環(huán)保、低氮排放、工藝路線

考慮到長(zhǎng)期使用成本，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，公司燃?xì)忮仩t選擇須綜合考慮節(jié)能情況、環(huán)保達(dá)標(biāo)情況，做到低氮排放、工藝技術(shù)合理。

1.2 供熱方式選擇

我們考察了煤氣和天然氣為熱源的熱輻射供熱方式，地源熱泵的供熱方式，空氣能加電能的供熱方式，聯(lián)系了煤氣公司考慮管道煤氣的供熱方式；節(jié)能環(huán)保方面我們針對(duì)需采暖建筑物有廠區(qū)內(nèi)車間及辦公室、公司辦公樓等的實(shí)際狀況。考慮辦公室內(nèi)采暖溫度按正常采暖溫度(18±2)℃參考制定方案，各車間采暖溫度按(10±2)℃參考制定方案。

1.3 考察分析幾種供熱方式的優(yōu)缺點(diǎn)

一種供熱方式是煤氣和天然氣為熱源的熱輻射供熱方式，優(yōu)點(diǎn)：是已有多家成熟運(yùn)用，缺點(diǎn)：如果我公司采用此方式，需廣泛重新進(jìn)行布局相關(guān)管線，安全隱患大等問(wèn)題需考慮。

另一種是地源熱泵的供熱方式，地源熱泵供暖系統(tǒng)考察了初投資、年運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用等方面。 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地源熱泵系統(tǒng)的初投資比較高，運(yùn)行費(fèi)較低，地源熱泵系統(tǒng)在整個(gè)壽命期內(nèi)的費(fèi)用明顯低于燃?xì)忮仩t供暖系統(tǒng)，因此，地源熱泵系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益；但我公司不具備采用此方案的條件，應(yīng)用此方案的北方用戶相對(duì)較少，成熟度在北方不高。

第三種空氣能加電能的供熱方式應(yīng)用單位少，居民和用能量不大的單位使用可以考慮，我公司廠房高，短時(shí)間大能量的使用方式明顯不合適。

節(jié)能、環(huán)保、低氮排放的考慮：我公司采取利用原鍋爐房，原供熱管網(wǎng)，管路，采購(gòu)兩臺(tái)相同的低氮排放燃?xì)忮仩t，降低建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)用；政府對(duì)使用低氮排放燃?xì)忮仩t的單位給予補(bǔ)助。

特別強(qiáng)調(diào)采用低氮排放的燃?xì)忮仩t是首選，以適應(yīng)以后環(huán)保的高標(biāo)準(zhǔn)，防止幾年以后排放標(biāo)準(zhǔn)提高，剛買的燃?xì)忮仩t不符合排放要求，面臨淘汰。

我公司綜合各種燃?xì)忮仩t特點(diǎn)，結(jié)合我公司實(shí)際情況，決定居民宿舍采用集中供熱，廠區(qū)采用兩臺(tái)5 t博世燃?xì)忮仩t。

2 具體采用燃?xì)忮仩t的情況、如何節(jié)能和相關(guān)參數(shù)

根據(jù)環(huán)保要求和上述調(diào)查分析：使用潔凈燃料及本著節(jié)約投資、節(jié)能低氮運(yùn)行的原則，我公司考慮多家方案后，決定采用博世CWNS3.5-80/65-Q燃?xì)忮仩t(單臺(tái)5 t額定熱量3 500 kW/h，單臺(tái)耗氣量380 Nm3/h，2臺(tái)共計(jì)耗氣量為760 Nm3/h)兩臺(tái)鍋爐互為備用，可滿足采暖需求并節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

采暖初、末期：11月1日～11月30日、3月1日～3月31日，運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組滿足采暖需求。

采暖中期：12月1日～12月31日、2月1日～2月28日，運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組同時(shí)另一臺(tái)機(jī)組根據(jù)室外溫度情況彌補(bǔ)運(yùn)行來(lái)滿足采暖需求。

采暖最冷期：1月1日～1月31日，兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行滿足采暖需求。

潔凈燃料配置選型推薦：潔凈燃料推薦采用LNG天然氣，配置65 m3儲(chǔ)罐，供給燃?xì)忮仩t冬季采暖使用。LNG天然氣罐按1 000 Nm3/h，儲(chǔ)存量約40 000 Nm3，可滿足3 d～7 d使用。

3 博世(BOSCH)鍋爐工藝性能選擇要求

博世CWNS3.5-80/65-Q燃?xì)忮仩t為全自動(dòng)燃?xì)馀P式鍋爐，為內(nèi)燃、三回程、全濕背、波紋爐膽、螺紋煙管、火管式鍋爐，其特點(diǎn)如下：

1)燃燒室低位布置，煙管左右對(duì)稱，均勻分散應(yīng)力。

2)三回程結(jié)構(gòu)，保證換熱面積與傳熱效率的最佳狀態(tài)。

3)全濕背布置，既克服了后煙箱受高溫?zé)煔鉀_刷易造成管板裂紋等缺點(diǎn)，又能有效利用受熱面，確保鍋爐設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，減少維修。

4)采用波紋爐膽，有效增加受熱面積，增強(qiáng)高溫?zé)煔馕闪鱾鳠?，提高鍋爐熱效率，同時(shí)緩解鍋爐的熱脹冷縮，確保鍋爐的安全性，延長(zhǎng)鍋爐的壽命。

5)前、后煙箱門采用活動(dòng)式結(jié)構(gòu)，便于對(duì)鍋爐內(nèi)部進(jìn)行清查、維修和清潔；前、后煙箱門采用雙門結(jié)構(gòu)，即內(nèi)耐火門，外保溫門，降低了熱量的散失，保證了鍋爐前后溫度不大于50 ℃和燃燒器在一個(gè)低溫地環(huán)境下運(yùn)行，操作人員在安全的環(huán)境下操作，同時(shí)增加了鍋爐的外部美觀。

4 技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 燃?xì)獬簾崴仩t主要技術(shù)參數(shù)

5 燃燒器

燃燒器為芬蘭“奧林”公司所生產(chǎn)，奧林燃燒器在配置性能方面優(yōu)點(diǎn)獨(dú)特：

奧林燃燒器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造采用歐洲EN767及相關(guān)歐洲標(biāo)準(zhǔn)。其燃料分區(qū)和二次供風(fēng)技術(shù)是奧林燃燒器的專利技術(shù)，這兩種技術(shù)保證了燃料完全燃燒，NOx的排放達(dá)到歐洲最低要求，而且也保證了燃燒器低噪聲運(yùn)行。燃燒效率大于99.9%。

奧林燃燒器單機(jī)功率范圍大,單機(jī)最大83 000 kW，奧林燃燒器在工業(yè)應(yīng)用上占有率第一。

風(fēng)機(jī)配置采用歐洲名牌SIEMENS電機(jī)，噪聲小、出力大。

燃?xì)鈸炻┭b置配備高靈敏度VPS504，每次點(diǎn)火前都是靠高壓氣泵打壓檢測(cè)是否泄漏，靈敏度非常高。

所有奧林燃燒器火焰檢測(cè)裝置都是QRA2紫外線感光電眼，靈敏度高，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，其他品牌燃燒器大部分配離子探棒檢火，離子探棒由于爐膛內(nèi)直接處于高溫火焰之內(nèi)，很容易燒斷或變形，維修率高，而且維修十分麻煩，每次都要把整個(gè)燃燒器拆下才能進(jìn)行。

奧林燃燒器進(jìn)風(fēng)口比同等出力其他品牌燃燒器進(jìn)風(fēng)口要大許多，這樣既滿足高原缺氧燃燒又降低了噪聲。奧林燃燒器風(fēng)門擋板設(shè)計(jì)為圓弧狀，而非直板平面形，這樣供風(fēng)平穩(wěn)，保證了火焰穩(wěn)定性。

體積大，進(jìn)風(fēng)口大，燃燒供風(fēng)充足，噪聲小。

奧林燃燒器所有電器元件及接線端子都在頂蓋下，防潮、防水、防灰和防靜電，安全可靠，燃燒器能在額定電壓的85%～110%的范圍內(nèi)正常工作。

所有氣體燃燒器配備德國(guó)DUNGS公司閥門：組合電磁閥、調(diào)壓閥、過(guò)濾器、球閥、膨脹管及空氣壓力開關(guān)、氣體高壓保護(hù)開關(guān)、氣體低壓保護(hù)開關(guān)，最大程度確保氣體供給系統(tǒng)的安全可靠性。

大功率伺服電機(jī)通過(guò)連桿同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)門、燃?xì)獾y和火焰盤，做到負(fù)荷和火焰同步調(diào)節(jié)，小負(fù)荷小火焰，大負(fù)荷大火焰。

點(diǎn)火槍整體組件裝配，不用拆下整個(gè)燃燒器，只需打開上面頂蓋，即可把點(diǎn)火槍組件拿出，進(jìn)行檢修。

燃燒器壽命長(zhǎng),設(shè)計(jì)使用壽命30年。

6 結(jié)語(yǔ)

1)燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t要根據(jù)各單位的具體情況，諸如供熱面積、廠房高度、管網(wǎng)狀況，實(shí)施不同的設(shè)備采購(gòu)，以達(dá)到既保證供熱的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，又控制成本得當(dāng)，如我公司居民供熱部分采用太原市集中供熱方式，保障了居民持續(xù)穩(wěn)定的供熱；工廠部分廠房高度較高，采用了利用原廠房、原供熱管路，降低了設(shè)備采購(gòu)成本，實(shí)現(xiàn)了各方效益的平衡。

2)采購(gòu)燃?xì)忮仩t一定要采購(gòu)低氮排放的燃?xì)忮仩t，這樣既減少污染物排放，又少繳排污費(fèi)，利國(guó)利民；并且可以防止以后排放標(biāo)準(zhǔn)提高，非低氮排放燃?xì)忮仩t面臨淘汰，影響使用，或又要改造，費(fèi)錢費(fèi)力；采用低氮排放燃?xì)忮仩t或可能獲得政府補(bǔ)貼；強(qiáng)烈建議買低氮排放燃?xì)忮仩t。