为进一步改善大气环境质量,打赢蓝天保卫战,西宁市环保局计划对西宁市部分燃气锅炉进行低氮改造试点。
通过对西宁大量燃气锅炉进行摸排,发现西宁低氮改造存在以下难点:
- 高海拔
西宁市地处高原,市区海拔 2261米,高原低气压对燃烧器的影响直接关系到锅炉燃烧设备的安全经济运行。首先低气压影响到混合气的密度,使燃气射流的射程改变,进而影响到火焰形状和尺寸,以及与炉膛结构的匹配问题,其二,西宁地区的空气密度比标准状态低1/4-1/3,一般都超过燃烧器空燃比的调节范围,燃烧工况不稳定;其三,由于燃烧工况不稳定,直接影响燃烧器额定出力;其四,缺氧条件下的不完全燃烧,使烟气中有害成分增加,所以,西宁地区的燃气设备如不进行高原修正,是无法达到安全、经济运行的目的的。
因此,开展燃气锅炉低氮改造不能简单套用平原地区的技术和装备,必须考虑高原地区的特性,一是燃烧器选型时必须对其风量和风压应进行修正;二是采用高能点火装置;三是重新设计燃烧器结构和喷口。
目前国内燃烧器品牌众多,国内国外品牌都有,但大多数厂家为标准化产品,不能针对高原低氮改造进行定制化设计,所以导致燃烧器往往与炉膛阻力、炉膛尺寸不匹配,带来振动、出力下降、效率降低等问题,甚至容易造成意外事故。在这样的背景下,需对西宁市燃气锅炉低氮改造的厂家及其技术提出更高的要求。
基于此,建议筛选厂家,并对其技术及产品进行论证,从技术及项目上做到确实可行。
- 能效低
由于西宁市“煤改气”工作开展较早,部分锅炉老化严重,锅炉热效率低,体现在:
超过90%的锅炉未安装节能器和管道保温措施,锅炉排烟温度介于120-150℃,大量热量通过烟气排到大气中,造成锅炉能效低,燃气浪费严重;
很多锅炉在地下室运行,通风不畅,锅炉运行时偏离正常运行参数,要不就是高氧含量运行,造成排烟热损失加大;要不就是低氧含量运行,造成燃气燃烧不充分,燃料热量未充分利用,甚至还有CO中毒甚至锅炉爆燃的风险。


最后,通过FGR方式进行燃气锅炉低氮改造本身就会降低锅炉热效率,FGR方式是通过引锅炉尾部的烟气进入炉膛参与燃烧,通过控制火焰温度降低NOx的生成,而降低火焰温度会增加火焰长度,同时影响火焰与锅炉的换热,造成锅炉热效率下降。所以,FGR烟气循环量的多少成为影响锅炉热效率多少的关键因素。而不同低氮改造厂家的设计理念不一样,能否对锅炉进行定制化设计的能力也区别很大,烟气循环量的多少也有显著差别。
基于此,建议筛选厂家,并对其技术及产品进行论证,从技术及项目上做到确实可行,同时,对现有锅炉进行低氮改造时加装节能器,提升锅炉效率。
- 售后服务问题
锅炉运行缺乏维保。很多锅炉运行在非最优参数,低氮改造后将加大这种运行参数的不可控程度,因为改造前是空气和燃气两个变量,改造后就变成空气、燃气和烟气三种变量,所以低氮改造不是一次性的参数设置,需要定期(每月)对燃烧参数进行巡检并及时调整。
锅炉运行缺乏监测手段。目前西宁锅炉由于时间长,未配备氧含量、CO、NOx等监测仪表,造成锅炉运行状况是否正常主要凭借司炉工经验,不能及时发现问题。
鉴于此,建议选择在西宁当地有技术团队的厂家进行低氮改造。