在燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐的工作中，應以不變動(dòng)鍋爐本體受壓元件部分，減少對原有鍋爐改動(dòng)為原則。改造過(guò)程應著(zhù)重從燃氣燃燒器的選擇、燃燒器數量的確定、燃燒器布置、爐膛布置的匹配性設計、選擇防爆措施等方面考慮，循序漸進(jìn)，既要考慮經(jīng)濟效益，又要從實(shí)用性出發(fā)。
燃氣燃燒器的選擇
在燃煤鍋爐改造過(guò)程中，首先要選擇或設計合適的燃氣燃燒器。常見(jiàn)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(fēng)式燃燒器和自燃引風(fēng)式燃燒器三類(lèi)。引射式燃燒所需的空氣由燃氣射流吸入，鼓風(fēng)式燃燒器需鼓風(fēng)設備將空氣送入燃燒系統，自然引風(fēng)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。
1.對于燃燒器的選擇應對比三種燃燒器的特性結合鍋爐原有爐膛的特點(diǎn)進(jìn)行考慮。
1）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(shí)，氣體不完全燃燒損壞不應超過(guò)0.5%；燃用低熱值氣體時(shí)，氣體不完全燃燒損壞不應超過(guò) 1.5%。在采用預混燃燒器時(shí)，容易使不完全燃燒損壞控制得比擴散燃燒時(shí)低一些。
2）降低煙氣中的過(guò)?？諝庀禂凳墙档团艧煋p壞有效措施。排煙中的過(guò)?？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(shí)主要過(guò)?？諝饬咳Q于燃燒時(shí)的過(guò)?？諝饬咳Q于燃燒時(shí)的過(guò)?？諝饬?，實(shí)際上在任何情況下，降低燃燒時(shí)的過(guò)?？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(guò)?？諝庀禂迪逻\行，是燃燒器燃燒性能的重要指標之一。
3）燃燒器的火焰特性與爐內換熱和鍋爐的其他特性密切相關(guān)。比如，擴散燃燒時(shí)，其半發(fā)光火焰比無(wú)焰燃燒時(shí)的火焰輻射能力強，對爐內傳播有利。燃燒器噴口的氣流應有較高的速度和較大射程，以使爐內火焰充滿(mǎn)度較好。在利用耐火材料加強爐內傳熱時(shí)，需要與輻射面相適應的火焰形狀和火焰速度。
4）充分考慮燃燒速度。因為高速燃燒是現代中小型鍋爐發(fā)展的的趨勢，它可以減少燃燒器和爐膛的尺寸，是鍋爐小型化的重要措施，也是燃燒器的重要特性指標。但是，實(shí)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節范圍。改造后的燃氣鍋爐在運行時(shí)，應使爐膛火焰充滿(mǎn)度比較好，不形成氣流死角，避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾，同時(shí)未燃盡的燃氣、空氣混合物不應接觸換熱面，以免形成氣體不完全燃燒。但高溫火焰要避免高速沖刷換熱面，以免換熱面熱強度過(guò)高使管壁過(guò)熱。因此，在選擇燃燒器時(shí)，還要根據不同的燃氣和負荷，近似估算燃燒火焰的長(cháng)度。
2.燃氣燃燒器數量的確定
燃煤鍋爐改造中燃氣燃燒器的數量可由下式確定：
n=Qgl/Qrq
式中，n為燃氣燃燒器的數量；Qgl為鍋爐熱負荷容量，KW；Qrq為單個(gè)燃燒器熱負荷，KW。實(shí)際改造中，為防止多個(gè)燃燒器同時(shí)運行時(shí)某一個(gè)燃燒器因事故熄火引起爆炸或爆炸，燃氣燃燒器個(gè)數一般不超過(guò)4個(gè)。為解決鍋爐在低負荷時(shí)燃氣流量不足出現的熄火、回火問(wèn)題，可通過(guò)在燃燒器內部加裝油槍來(lái)適應鍋爐低負荷時(shí)的變化，同時(shí)爐膛中應配合安裝熄火防爆裝置。
3.燃燒器的布置
1）應使火焰處于爐膛幾何中心區域，使火焰盡可能充滿(mǎn)爐膛，燃燒穩定。
2）火焰居于爐膛的幾何中心區域，可使爐膛內熱量得以均勻分配，不會(huì )形成局部受熱引起應力增大，防止受熱不均，避免鍋爐出現受熱局部過(guò)熱現象。
3）臥式鍋爐的爐膛進(jìn)深較大，燃燒器布置在爐膛的前墻上，保證前煙箱不會(huì )過(guò)熱。目前，國內中小型燃煤鍋爐按燃燒方式分為層燃燒與室燃燒兩種。層燃爐多數為鏈條爐，其特征是燃料在固定或緩慢運動(dòng)著(zhù)的爐膛實(shí)現燃燒。當改造的鍋爐為鏈條爐時(shí)，其前后墻及爐拱的特殊形狀為安裝燃燒器帶來(lái)不便，故應將燃氣燃燒器安裝于鏈條爐的南側。為使改造后爐內的熱交換狀況與改造前相似，以減少鏈條爐內換熱設備的變動(dòng)，應將燃氣燃燒器安裝于爐膛側墻中心下方。對于煤粉爐，為保持與改造前爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng)特性相似且減少改造工程量，可利用基原有煤粉燃燒器噴口位置安裝新的燃燒器。
4.爐膛布置的匹配性
當燃燒器的類(lèi)型及位置選定時(shí)，應進(jìn)行爐膛的匹配計算，主要由四部分組成。
1）排煙量要與引風(fēng)機相匹配。燃煤鍋爐引風(fēng)機的排煙量是按照燃煤產(chǎn)生的煙氣配置的。改燒燃氣后，煙氣的密度及流量發(fā)生變化，應重新校驗引風(fēng)是否匹配，否則會(huì )出現點(diǎn)火困難、尾氣溫度高度等溫題。
2）爐膛漏風(fēng)系統要與燃燒器空氣量相匹配。在煤改氣過(guò)程中，應將漏風(fēng)系數在0.1以下。燃煤鍋爐的漏風(fēng)主要集中在前煤斗、排碴口、鼓風(fēng)機入口處。采用氣體燃料后，應當封閉，以減少排煙熱損失和電耗，否則容易造成漏風(fēng)。
3）爐膛尺寸要與燃燒器的布置匹配。爐膛布置要考慮單個(gè)燃燒器。根椐單個(gè)燃燒器的火焰長(cháng)度和直徑，確定燃燒器之間的距離，以保證火焰不沖刷爐墻、不相互干擾，并有利于受熱面匹配。
5.燃氣鍋爐防爆措施選擇
在燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐后應從以下幾方面防止爐膛爆炸事故的發(fā)生。
1）必須配有可靠的安全保護控制措施，如自動(dòng)點(diǎn)火裝置、快速切斷閥、火焰監視系統（FSSS）各項連鎖保護。
2）對于水管鍋爐在爐膛出煙口位置（或正對爐膛中心位置）及煙道上設置防爆門(mén)。防爆門(mén)的動(dòng)作是當爐膛或煙道內的混合氣體發(fā)生爆炸時(shí)能自動(dòng)打開(kāi)，泄放一定的爐內壓力，以保護爐墻不受?chē)乐仄茐摹?br />
3）必須嚴格制訂和執行安全操作規程，特別是在每次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)一定要做吹掃工作，掌握好吹掃時(shí)間。必須保證在風(fēng)門(mén)打開(kāi)后，根據通風(fēng)機的流量計算的吹掃風(fēng)量容積應大于或等于3倍爐膛和煙道的容積量，所需的時(shí)間再延遲30S以上。在鍋爐運行中注意風(fēng)氣比例調節，防止出現脫火、回火現象，保證氣體完全燃燒。
4）燃氣鍋爐燃燒系統應實(shí)現自動(dòng)化，包括點(diǎn)火、熄火保護、燃燒自動(dòng)調節、必要的聯(lián)鎖保護以及用程序自動(dòng)啟動(dòng)。
5）當幾臺鍋爐共用一個(gè)煙道時(shí)，每臺鍋爐都應設有煙道門(mén)，而且每臺煙道門(mén)應設置限位開(kāi)關(guān)。與此同時(shí)，還必須保證在鍋爐啟動(dòng)前打開(kāi)煙道門(mén)后，鍋爐才能投入使用，以防因煙道門(mén)未打開(kāi)，誤操作造成通風(fēng)不暢事故。
燃煤鍋爐與燃氣鍋爐不同之處
1.燃燒方式
循環(huán)流化床燃煤鍋爐是將煤通過(guò)破碎設備，經(jīng)皮帶進(jìn)煤倉，通過(guò)給煤機利用播煤風(fēng)，撒入爐膛；通過(guò)循環(huán)灰加熱，流態(tài)化燃燒過(guò)程。而煤改氣后將焦爐煤氣和馳放氣混合合由四個(gè)燃燒器噴入直接燃燒。
2.燃燒產(chǎn)物
煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分組成，煤燃燒放出熱量后，生成SO2、SO3、NOx灰分和水分，而SO2、SO3、NOx由煙氣排入大氣，污染環(huán)境，對人類(lèi)造成危害。而焦爐氣和馳放氣的主要成分是CO和H2，經(jīng)過(guò)燃燒后，主要生成CO2和H2O，相對燃煤鍋爐燃氣鍋爐的排放SO2、 SO3、NOx要少得多。
3.通風(fēng)方式
燃煤鍋爐一般采用負壓燃燒，基燃燒過(guò)程是由鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的配合配合的配合來(lái)共同完成，煤在燃燒過(guò)程中，需要大量的空氣，而由于爐墻煙道的漏風(fēng)，過(guò)量空氣系數可達2.1-2.5之間。燃氣鍋爐采用微正壓或微負壓燃燒，需要的風(fēng)量小，在燃燒器內空氣能較好的與天然氣預混。微正壓燃燒沒(méi)有爐墻和煙道的漏風(fēng)因素，運行中煙道出口空氣系數可為1.05-1.2。
4.燃料易爆性
燃煤鍋爐燃燒安全，爐膛不易發(fā)生爆炸危險。而燃氣鍋爐在爆炸濃度界限內，遇到明火就會(huì )發(fā)生爆炸。危險性較大。
5.鍋爐自動(dòng)控制
燃煤鍋爐由于受到煤種、料層厚度、鼓風(fēng)量、引風(fēng)量、風(fēng)煤配比等原因，要做到根據負荷來(lái)自動(dòng)調節鍋爐運行參數的難度大。而燃氣鍋爐所受影響因素較少，可根據負荷調節燃燒器閥門(mén)大小，容易實(shí)現自動(dòng)控制。
