和平村鍋爐房煤改氣工程

【摘要】本文從主體工程、燃氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、熱力循環(huán)系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、定壓補水系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)等方面全面介紹燃氣鍋爐的運行情況及原理，系統(tǒng)的闡述了煤改氣工程的工作要點。

【關鍵詞】燃氣系統(tǒng)；燃燒系統(tǒng)；熱力循環(huán)系統(tǒng)；熱負荷

引言：

“十一五”期間我市各項事業(yè)迅猛發(fā)展，同時帶來了環(huán)境承載力下降的問題。為保障“十二五”期間的國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，減少大氣環(huán)境污染，改善城市居民生活環(huán)境，天津市政府從治理污染大、見效快的燃煤供熱鍋爐房入手，在“十二五”期間淘汰中心城區(qū)及濱海核心區(qū)燃煤供熱鍋爐，為我市的工業(yè)發(fā)展騰出更多的環(huán)境容量。

一、主體工程

本項目為燃氣熱水鍋爐房改造項目，項目位于天津市河東區(qū)新泰路和平村內，供熱站煤改氣工程改造后安裝2臺14MW燃氣熱水鍋爐及相關熱水循環(huán)系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、送風系統(tǒng)等輔助設施。改造后和平村供熱站占地面積不變，鍋爐房占地面積和建筑面積均不變，分別為807.53㎡和1740㎡，工程建筑物情況如下：

鍋爐房主體標高為15m，房內局部高度為17.3m，內部設置2臺14MW燃氣熱水鍋爐。鍋爐房為四層結構，局部為五層：一層布置鼓風機房、水泵房、設備間、換熱間及配電間；二層主要布置鍋爐間及化驗室、辦公室等輔助設施；三層主要為鍋爐間上空及會議室、辦公室等設施；四層主要問題會議室、辦公室等設施。鍋爐房西側現(xiàn)有45m煙囪保留。

二、輔助配套工程

1、燃氣系統(tǒng)

本項目采用天然氣作燃料，天然氣引自供熱站臨近現(xiàn)有市政燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)，根據(jù)鍋爐房所需燃氣量，在鍋爐房西側建設天然氣調壓柜，由燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)接入天然氣管道至調壓柜，柜前管道設計壓力為0.06～0.40MPa，調壓柜后天然氣管道接過來內配燃燒器，管道設計壓力為20～30KPa。

本項目共設2臺燃氣熱水過來，根據(jù)設計資料，單臺14MW燃氣鍋爐額定用氣量為1500m3/h，按照年供暖期121天，年運行2420小時，測算年天然氣總用量為726萬m3/a。

鍋爐運行工藝流程示意圖

2、燃燒系統(tǒng)

本工程采用微正壓燃氣鍋爐，采用進口燃燒器，其燃燒系統(tǒng)自帶送風系統(tǒng)，鍋爐各配有一臺鼓風機，燃燒所需的空氣經(jīng)鼓風機由燃燒器與燃氣比例調節(jié)混合后直接從爐膛前部送入燃燒室燃燒，以保證燃燒安全。燃燒產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)過爐膛、尾部受熱面從鍋爐排出，鍋爐煙氣經(jīng)過煙道，最終由煙囪排向大氣。

3、熱力循環(huán)系統(tǒng)

一級網(wǎng)回水經(jīng)除霧器及循環(huán)水泵送入鍋爐。鍋爐水進出系統(tǒng)均采用母管制，鍋爐出水接入供水母管，再由供水母管供至熱網(wǎng)用戶。

熱網(wǎng)系統(tǒng)采用補水泵定壓，補水經(jīng)軟化、除氧后送至一級網(wǎng)循環(huán)水泵入口，與一級網(wǎng)回水一同送入鍋爐，鍋爐的定期排污經(jīng)母管排入定期排污擴容器，擴容后經(jīng)冷卻排入廠區(qū)排水系統(tǒng)，另外為防止突然停電時，網(wǎng)路中產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，在熱網(wǎng)循環(huán)水泵的出口管與進口管之間加裝旁路，并在旁路管上設逆止閥，以降低循環(huán)水泵入口側的壓力。

熱水循環(huán)系統(tǒng)采用間接供熱方式，高溫水至供熱站經(jīng)水-水換熱器換成低溫熱水供用戶采暖。本工程熱網(wǎng)一級管網(wǎng)運行參數(shù)：供回水溫度選用115/70℃，溫差均為45℃；二級管網(wǎng)供熱參數(shù)：供回水溫度選用85/60℃，溫差均為25℃，正常運行時通過鍋爐的水流量保持不變。

4、水處理系統(tǒng)

本項目鍋爐用水采用自來水，經(jīng)過軟化、除氧后補給鍋爐用水，鍋爐補充水的鈣、鎂離子除硬軟化采用全自動軟化水裝置，使出水水質殘余硬度≤0.03mmol/L。為加強循環(huán)水對系統(tǒng)設施的保護作用和循環(huán)水的流動特性，設加藥裝置，藥劑隨補充水進入系統(tǒng)。必要時在補水系統(tǒng)上預留加藥裝置借口，便于直接加藥調節(jié)水的PH值保持在7～10，和應急用軟化、除氧、加藥。采用真空電化學除氧器的除氧方式，使出水水質溶解氧≤0.1mg/L。

鍋爐運行水系統(tǒng)圖

5、定壓補水系統(tǒng)

熱網(wǎng)系統(tǒng)采用變頻補水泵定壓，補水經(jīng)全自動軟水器軟化后進入軟水箱，軟水箱軟水被補水泵送入海綿鐵除氧器除氧后送至一級網(wǎng)循環(huán)水泵入口，與一級網(wǎng)回水一同送入鍋爐，用設在系統(tǒng)總回水管上壓力變送器控制其補水量。

6、送風系統(tǒng)

每臺鍋爐各配一臺鼓風機，通過風道經(jīng)墻上消聲器入口由室外吸入新風（5℃），新風經(jīng)風機室上部由鼓風機將新風（20℃）送至鍋爐燃燒器，同燃氣比例混合后進入鍋爐爐膛燃燒。

7、煙氣系統(tǒng)

燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在爐膛內以敷設傳熱方式傳熱給爐水，經(jīng)回燃室進入螺紋對流管，進一步加熱鍋爐水，經(jīng)鍋爐前部進入節(jié)能器，再次加熱一次網(wǎng)回水，經(jīng)余熱回收后的煙氣通過各自煙道經(jīng)現(xiàn)有煙囪排入大氣。

三、主要工藝設備

四、供熱范圍及熱負荷供應能力

本供熱站現(xiàn)狀供熱范圍為東側和北側至京山線鐵路，南至華龍道，西至新開路，包括聚安東園、聚安西園、調料樓等，現(xiàn)供熱總面積20萬㎡。站內新增一套換熱機組，將原來直接供熱改為間接供熱，改燃后均采用間接供熱方式，所帶換熱站3座及鍋爐房內換熱系統(tǒng)機組2套。

由于本項目位于天津市中心城區(qū)，周邊需供熱建筑增加迅速，本次煤改氣工程實施后，供熱對象計劃增加新博園住宅建筑，最終供熱面積增加，供熱范圍不變，改燃后燃氣鍋爐機組總容量由21MW增加為28MW，可滿足未來規(guī)劃供熱負荷所需。

五、環(huán)境效益

根據(jù)測算，本項目二氧化硫排放總量為1.31t/a，氮氧化物排放總量為13.07t/a，煙塵排放總量為0.70t/a。相比改造前燃煤鍋爐房，大氣污染物排放總量中二氧化硫排放總量減少32.69t/a，煙塵排放總量減少10.74t/a，氮氧化物排放總量減少28.93t/a。燃氣鍋爐的替代和改造具有明顯的環(huán)境效益，可有效減少區(qū)域污染物排放總量。