模塊鍋爐在煤改氣項目中的應用

王 冰 許世璋

（1.沈陽城市燃氣規(guī)劃設計研究院有限公司 沈陽 110000；2.中國電器科學研究院股份有限公司 廣州 510000）

引言

目前，某陶瓷工業(yè)園大概有百余家陶瓷及配套包裝企業(yè)，布局緊湊，便于管理和監(jiān)督。鍋爐主要用于生產(chǎn)及采暖用，生產(chǎn)用鍋爐主要為大噸位的蒸汽鍋爐，采暖用氣地點因園內(nèi)廠區(qū)都比較大，建筑分布較為分散，距離也相對較遠，且不同功能的建筑對供暖溫度及供暖時間也得要求也不相同，分散設置模塊鍋爐的經(jīng)濟性和節(jié)能效果更好。

從安全上考慮，鍋爐房宜為獨立的建筑物。鍋爐房嚴禁設置在人員密集場所和重要部門的上一層、下一層、貼臨位置和主要通道、疏散口的兩旁。并應設置在首層或地下室一層建筑物外墻部位。在受條件限制并經(jīng)當?shù)叵?、安全、環(huán)保等管理部門許可，鍋爐房可與主體建筑物相連或設置在主體建筑的地下室、半地下室、首層、頂層。

陶瓷城內(nèi)的生產(chǎn)鍋爐主要設置在與生產(chǎn)廠房相連的獨立房間內(nèi)，采暖鍋爐則為單獨建筑或與采暖建筑相連的地上一層獨立房間。

陶瓷城內(nèi)的鍋爐房改造方式分為在現(xiàn)有燃煤鍋爐房的基礎之上進行改造，利用現(xiàn)有燃煤鍋爐房建筑及新建燃氣鍋爐房兩種。

綜上所述，根據(jù)供暖要求和現(xiàn)狀條件，模塊鍋爐主要應用于采暖。

1 模塊鍋爐的特點及優(yōu)勢

1）單臺模塊鍋爐熱功率小于0.7 MW。有0.15 MW、0.25 MW、0.35 MW、0.5 MW等多種規(guī)格?？梢愿鶕?jù)使用需要任意組合，實現(xiàn)最佳匹配。對于大部分熱用戶，可以選擇不同功率的模塊鍋爐進行組合，通過改變工作臺數(shù)滿足變負荷運行，達到節(jié)能目標。

2）能源為低壓燃氣（2 kPa）。傳統(tǒng)大熱功率鍋爐一般需燃用中壓燃氣，且對燃氣壓力有一定范圍要求。而用戶周邊的現(xiàn)狀燃氣氣源環(huán)境對用氣設備具有一定限制。若就近處無中壓氣源，還須辦理規(guī)劃定線手續(xù)等，增加了建造成本。模塊鍋爐可燃用低壓燃氣，大大的避免了此類限制，尤其是在無法敷設中壓管道的區(qū)域[1]。

3）可多臺聯(lián)控。模塊鍋爐按照預設的參數(shù)并參考負荷變化，自動判斷應啟動的模塊鍋爐數(shù)量及燃燒器啟動級別，從而保證了總輸出熱功率符合供暖符合變化。采暖負荷采暖季變化及日變化都是波動的。由于外界氣溫變化，采暖初期和末期負荷最低，每日的中午則是日負荷低谷。所以模塊鍋爐聯(lián)控可以隨符合調(diào)整熱負荷輸出量。

4）可低溫運行。模塊鍋爐出水溫度最低可設置為30 ℃，以滿足低供暖符合要求，避免熱量浪費。

5）對鍋爐房要求低。模塊鍋爐對安裝空間要求低?？稍O置在地下室或者屋頂房間，對房間舉架要求也較低。節(jié)省了占地面積。可隨意組合，設備可隨房間地形任意布置。

6）安全可靠。模塊鍋爐設有水電氣三路控制，自動安全保護系統(tǒng)包括：高溫和防爆控制、蒸汽自動排除、低水位切斷，斷電保護，燃氣泄漏報警及保護等。若其中一個模塊鍋爐出現(xiàn)故障，它會自動報警停機，不會影響其它模塊運行，以保證供熱的連續(xù)性。

7）便于安裝維修。模塊鍋爐體積較小，重量輕，零件標準化。用手推車和一般的吊車即可搬運?？梢园惭b在一般基礎上，模塊之間的間距為小，節(jié)約空間。而且單個模塊已在工廠組裝完畢，在現(xiàn)場只需簡單配管和接線即可，施工簡便。模塊鍋爐房干凈整潔，便于操作工人進入操作，沒有傳統(tǒng)燃煤鍋爐房的粉塵、煙氣等。

2 大型鍋爐集中供熱與模塊鍋爐分散供熱的比較

1）大型供熱鍋爐多為燃煤鍋爐，熱效率均在95%以上，鍋爐房與熱用戶距離較遠，需要敷設的室外熱網(wǎng)過長，供熱管道熱損失增大，同時需要較大揚程的水泵，增加了電能的消耗。 鍋爐房規(guī)模越大，室外敷設的管網(wǎng)越長，其熱損失也越大。

2）各個熱用戶由于建筑形式，分布位置不同，其阻力損失也不同，供暖效果差距很大，部分用戶可能室內(nèi)溫度過高引起不適，而另有部分用戶供暖溫度不達標，室內(nèi)溫度較低。

3）模塊鍋爐占地小，功率小，在用戶無法提供鍋爐房時，可設置在簡單的設備間內(nèi)。同時，可以根據(jù)用戶需求，分散設置[2]。

3 模塊鍋爐在陶瓷工業(yè)園內(nèi)的煤改氣項目中的應用

在進行煤改氣項目設計時，根據(jù)工業(yè)園內(nèi)不同廠區(qū)的現(xiàn)狀及用熱需求。采用不同形式的鍋爐設備。

1）生產(chǎn)用氣。廠區(qū)內(nèi)某些設備需要使用高溫蒸汽，需求量大，使用地點集中，使用時間均為工作時間，這種情況可采用大功率的蒸汽鍋爐。

2）大規(guī)模的辦公建筑集中供熱。因用熱地點集中，且為采暖供熱，故此種情況選用大功率的熱水鍋爐。對所用建筑就行同時段同功率供熱。集中管理和控制。

3）分散供暖用戶。部分廠區(qū)占地規(guī)模較大，但多數(shù)為裝卸區(qū)以及無需采暖的倉庫。需要供熱的宿舍或辦公樓分散在廠區(qū)各處。此時采用模塊鍋爐，根據(jù)使用地點的熱負荷，選擇合適的規(guī)格。所在建筑中選定一個單獨房間即可作為設備間，就近供暖。

4）集中供熱的建筑中用熱時段差異較大。某些廠區(qū)宿舍區(qū)比鄰辦公樓。辦公樓工作時間供暖，夜間低溫運行。宿舍樓正相反，若用大型鍋爐則需要一直高負荷供暖，造成不必要的浪費。此時，可選用模塊鍋爐。雖然設置在同一鍋爐房，但是可選用不同的組合分別給不辦公樓和宿舍樓供暖，實現(xiàn)分區(qū)分時段供熱，節(jié)約了能源。

4 結(jié)語

在陶瓷工業(yè)園的煤改氣項目設計中，根據(jù)各個廠區(qū)現(xiàn)有建筑情況，以及不同用氣需求，結(jié)合模塊鍋爐和大功率鍋爐的特點，因地制宜的選用不同設備，既可以節(jié)省空間和工程量，又可以在后期運行過程中節(jié)約能源。實現(xiàn)滿足使用和節(jié)約能源的目標，制定出最佳的改造方案。