供熱系統(tǒng)煤改燃氣中應(yīng)注意的問題

北京鐵路局石家莊建筑段 河北 050000

摘要：我國民用建筑越來越多的開始采用供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)在節(jié)能效果、技術(shù)優(yōu)勢、經(jīng)濟優(yōu)勢、環(huán)保效益等方面存在很多優(yōu)勢。文章首先簡述了煤改燃”的必要性，然后分析了燃氣改造技術(shù)分析，最后重點探討了改燃過程中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；煤改氣；注意的問題

一、前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，由于目前我國的能源資源逐漸緊缺，能源的利用和節(jié)約受到了國家的重視，煤改燃氣技術(shù)在供熱系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用，使供熱系統(tǒng)達到了更好的效果，因此，加強供熱系統(tǒng)煤改燃氣技術(shù)的探討具有重要的意義。

二、煤改燃”的必要性

為全面提高城市品質(zhì)和城市質(zhì)量，走低碳、環(huán)保、高效的綠色繁榮之路，環(huán)境問題則成為重中之重。而大氣污染是環(huán)境污染極其突出的問題，今年京津地的霧霾天氣讓人們意識到環(huán)境保護的重要性。分布在城市各個角落的各種取暖生活鍋爐，其煙塵排放對大氣的污染占有極大的比重，因此要解決大氣污染問題首先必須最大限度地減少鍋爐的煙塵排放總量和煙氣中的各種有害物質(zhì)。天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的氣體燃料已經(jīng)被世界廣泛采用，采用天然氣取代燃煤作為鍋爐的燃料可以大大減輕對環(huán)境的污染。天然氣燃燒產(chǎn)生的煙氣主要成分為二氧化碳和氧氣，并且無灰塵。根據(jù)有關(guān)資料顯示，天然氣污染程度僅是燃煤的1/600，是所有燃料中對環(huán)境污染最小的一種。因此從環(huán)保角度來講，天然氣作為鍋爐燃料的優(yōu)越性是其它任何燃料所無法比擬的。

長期以來受能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展水平的限制，我國的采暖生活鍋爐一直是以原煤作為燃料。由于原煤是固體燃料，一般不經(jīng)過加工就直接使用，其中含有大量灰分硫等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)燃燒后隨煙氣一起排向空中，造成對空氣的污染。隨著城市的發(fā)展和人口的增加，鍋爐的總裝機容量也在不斷地增加，燃煤鍋爐對城市空氣的污染不但沒有從根本上解決反而呈現(xiàn)出加劇的態(tài)勢，各種對燃煤鍋爐煙塵的治理措施只不過是“揚湯止沸”而已，無法從根本上解決問題。要從根本上解決鍋爐煙塵對空氣污染的問題，必須從改變?nèi)剂系慕Y(jié)構(gòu)上入手，即用清潔燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的原煤，天然氣正是最理想的替代燃料。

三、燃氣改造技術(shù)分析

在燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐的工作中，應(yīng)以不變動鍋爐本體受壓元件部分，減少對原有鍋爐改動為原則。改造過程應(yīng)著重從燃氣燃燒器的選擇、燃燒器數(shù)量的確定、燃燒器布置、爐膛布置的匹配性設(shè)計、選擇防爆措施等方面考慮，循序漸進，既要考慮經(jīng)濟效益，又要從實用性出發(fā)。

1、燃氣燃燒器的選擇

在燃煤鍋爐改造過程中，首先要選擇或設(shè)計合適的燃氣燃燒器。常見的燃氣燃燒器按照空氣供給方式可以分為引射式燃燒器、鼓風式燃燒器和自燃引風式燃燒器三類。引射式燃燒所需的空氣由燃氣射流吸入，鼓風式燃燒器需鼓風設(shè)備將空氣送入燃燒系統(tǒng)，自然引風式燃燒器則依靠爐膛中的負壓將燃燒所需的空氣吸入燃燒系統(tǒng)。對于燃燒器的選擇應(yīng)對比三種燃燒器的特性結(jié)合鍋爐原有爐膛的特點進行考慮。

2、燃氣燃燒器的安全程度，也就是要求降低氣體不完全燃燒熱損壞。燃燒的完全度主要與燃氣和空氣混合均勻程及空氣是否充足有關(guān)。一般在空氣量充足、混合良好的情況下，使氣體不完全燃燒損失為零并不困難。當燃用高熱值燃氣時，氣體不完全燃燒損壞不應(yīng)超過0.5%；燃用低熱值氣體時，氣體不完全燃燒損壞不應(yīng)超過1.5%。在采用預(yù)混燃燒器時，容易使不完全燃燒損壞控制得比擴散燃燒時低一些。

3、降低煙氣中的過?？諝庀禂?shù)是降低排煙損壞有效措施。排煙中的過?？諝饬颗c煙氣通道漏入的空氣量之和。對微正壓運行的鍋爐，煙氣通道漏入的空氣為零，此時主要過?？諝饬咳Q于燃燒時的過剩空氣量取決于燃燒時的過?？諝饬浚瑢嶋H上在任何情況下，降低燃燒時的過?？諝饬?，對提高鍋爐的熱效率是有好處的。燃燒器能否保證在盡量低的過剩空氣系數(shù)下運行，是燃燒器燃燒性能的重要指標之一。

4、燃燒器的火焰特性與爐內(nèi)換熱和鍋爐的其他特性密切相關(guān)。比如，擴散燃燒時，其半發(fā)光火焰比無焰燃燒時的火焰輻射能力強，對爐內(nèi)傳播有利。燃燒器噴口的氣流應(yīng)有較高的速度和較大射程，以使爐內(nèi)火焰充滿度較好。在利用耐火材料加強爐內(nèi)傳熱時，需要與輻射面相適應(yīng)的火焰形狀和火焰速度。

5、充分考慮燃燒速度。實際生產(chǎn)中，由于中小型鍋爐常在負荷多變的情況下使用，因此，要求燃燒器有很寬的負荷調(diào)節(jié)范圍。

四、改燃過程中需要注意的問題

1、供熱保障問題

“煤改燃”低碳減排，對于改善環(huán)境、治理霧天氣無可厚非，但是集中供熱涉及民生，考慮到我國的國情，煤炭和天然氣將會在供熱能源中共存，因此“煤改燃”要有底線，不能“一刀切”，要慎之又慎，為提高供熱保障能力和安全性，在改燃建設(shè)初期宜保留達到一定規(guī)模的鍋爐房暫不拆除，作為燃氣供熱的備用熱源，待將來燃氣供熱運行穩(wěn)定后，再做決定。

2、土建要求與安全問題

由于燃氣與空氣在一定的濃度范圍內(nèi)混合，遇到明火會發(fā)生爆炸，與燃煤鍋爐相比燃氣鍋爐對安全、防爆要求更高。鍋爐房與周圍建筑的防火間距應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95、《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006等的要求。此外，鍋爐間應(yīng)設(shè)置泄壓口，泄壓面積不小于鍋爐間占地面積的10%。采用豎井泄爆方式時，豎井的凈橫斷面積應(yīng)滿足泄壓面積的要求。鍋爐房出入口的設(shè)置不應(yīng)少于2個，地下鍋爐房必須有1個入口直通室外。

3、熱網(wǎng)的更新改造

管網(wǎng)是“煤改燃”工作中一個尚未引起廣泛重視卻非常重要的因素。目前不少地區(qū)的“煤改燃”工作只是滿足于將燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐，對于管網(wǎng)問題均沒有給予足夠的重視。如果管網(wǎng)問題不能妥善解決，將會直接影響“煤改燃”工作的順利推進。對于傳統(tǒng)的燃煤供熱系統(tǒng)，由于燃煤的價格相對較低，盡管燃煤供熱系統(tǒng)存在較大的管網(wǎng)輸配損失、水力不均勻損失，但是這些損失在燃煤供熱的總成本中的比例并不大。而對于燃氣供熱，由于單位熱量的燃氣的價格是燃煤的4～5倍，管網(wǎng)輸配損失、水力不均勻損失在供熱系統(tǒng)總成本中的比例將大大增加，并且可能成為供熱系統(tǒng)總成本中的重要組成部分。因此對于“煤改燃”而言，改造不能單單局限于熱源部分，必須進行相應(yīng)的庭院管網(wǎng)、市政熱力管網(wǎng)、建筑物圍護結(jié)構(gòu)的綜合改造，這一點對于舊小區(qū)而言意義尤其重大。

4、燃氣管網(wǎng)與燃煤負荷的不對應(yīng)問題

現(xiàn)有的街區(qū)中壓管道有很多不能承擔耗氣量大的采暖鍋爐房，這是因為原有的中壓管網(wǎng)的建設(shè)并未按這些燃煤鍋爐房為負荷來考慮，實際情況是有些燃煤鍋爐房甚至遠離中壓管線，遠離交通道路。這就使得用戶的中壓引入管太長或無法就近同小管經(jīng)小壓力的中壓管連接。鋪設(shè)新管線和更換小管徑的舊管線，兩者均使用戶加大投資，甚至還有拆遷，地下管線太密集根本沒有燃氣管道路可走等復(fù)雜情況。因此，如何應(yīng)對燃氣管網(wǎng)與燃煤負荷不對應(yīng)問題，還有待規(guī)劃與設(shè)計過程中不斷分析與探討，找到合理的解決方法。

5、調(diào)度與調(diào)峰的問題

在冬季，燃氣鍋爐是季節(jié)性用氣高峰時的耗氣大戶。隨著“煤改燃”的深入實施，若不考慮相應(yīng)有效的調(diào)節(jié)季節(jié)不均勻用氣手段，勢必會加大管網(wǎng)的調(diào)度難度，甚至影響用戶的正常使用。在規(guī)劃設(shè)計新的大型燃氣管網(wǎng)規(guī)模時，有必要做一些詳細用戶調(diào)研工作，科學(xué)預(yù)測用氣量，掌握各類用戶的用氣信息，不僅在管網(wǎng)建設(shè)上考慮系統(tǒng)的供氣規(guī)模，而且要做一些用氣平衡的準備工作，有目的地發(fā)展一些工業(yè)用戶、機動用戶。

五、結(jié)束語

綜上所述，大力發(fā)展燃氣是目前的發(fā)展趨勢，熱力煤改氣后可以大大降低煙塵排放量，改善空氣質(zhì)量、更好的保護環(huán)境，要充分利用科學(xué)技術(shù)成果，采取技術(shù)合理的技術(shù)，加強供熱企業(yè)和用戶的節(jié)能意識，從而提高供熱系統(tǒng)節(jié)能降耗的效率。

參考文獻：

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