唐钢能源科技分公司高强板热力有两台焦炉煤气锅炉，自然循环，燃焦炉煤气锅炉，型号：XD-30/3.82-Qj，额定蒸发量30t/h，过热器出口额定汽压3.83MPa，过热蒸汽温度450℃，排烟温度130℃，送风机和引风机都是单风机变频调速，为高强汽车板提供生产用蒸汽、冬季换热站采暖用蒸汽。因公司需要减少焦炉煤气用量决定将其中一台锅炉改烧天然气。一、改造过程
初期论证的方案有在炉膛内增加天然气燃烧器和配套的燃烧系统，只更换燃烧器锅炉原有的所有系统不变。增加燃烧器的方案由于投资高、工期长、破坏锅炉结构、和锅炉操作复杂等原因被淘汰；更换燃烧器的方案投资少、工期短、锅炉操作不变通过讨论。具体方案是锅炉原有汽水系统、控制系统、受热面、结构等不变，锅炉燃烧系统中只更换燃烧器，原有的焦炉煤气管道与天然气管道连接，送风机和引风机不变，更换后的燃烧器为低氮燃烧器。燃烧器厂家计算原有送风机能够满足天然气燃烧器达到锅炉额定负荷要求的风量。
改造后燃烧系统图
二、改造效果
锅炉2014年投产时，没有明确的环保要求，2016年因排放要求安装烟气回流管道，烟气回流管道由烟囱和引风机之间管道引出，接至送风机和送风机滤网之间（如燃烧系统图所示），2018年环保要求锅炉烟气排放氮氧化物氮氧化物＜50mg/m³、二氧化硫＜30mg/m³、颗粒物＜10mg/m³，锅炉安装安装固定床氧化法脱硫脱硝系统。改烧天然气之前，烧焦炉煤气时受烟气回流和脱硫脱硝装置的影响锅炉最大负荷为28t/h，排烟温度130℃左右，锅炉排放情况氮氧化物15-20mg/m³、二氧化硫＜2mg/m³。锅炉改造完成后，锅炉正常点火，各系统运行正常，锅炉烧天然气后锅炉最大负荷为25t/h，排烟温度140℃左右，锅炉排放情况二氧化硫＜1mg/m³、氮氧化物20-25mg/m³。
三、改造结果分析
1、锅炉烟气氮氧化物上升是因为天然气热值比焦炉煤气高，燃烧时炉膛温度上升，氮氧化物主要是燃烧过程中产生的，而燃烧温度的升高会造成氮氧化物生成量成数量极上升，造成氮氧化物含量增加。2、锅炉排烟温度升高的原因是锅炉原有结构在改造中没有改变，改烧天然气后，天然气燃烧释放的热量增加，受热面不能完全吸收。3.1锅炉送风机是按照额定负荷30t/h设计的，安装烟气回流管道后，由于烟气回流管道是安装在送风机和送风机滤网之间，送风机工作时吸入烟气使进入燃烧器的空气氧含量下降，随着送风机频率增加吸入的烟气量也增加，造成送风机送入燃烧器的氧气仅能满足锅炉负荷25t/h的需要。方案论证时，仅考虑了天然气和焦炉煤气的热值，对烟气回流量考虑的不足。3.2锅炉排烟温度的升高造成天然气燃烧热量有一部分浪费，也是负荷降低的原因。4、高强板热力焦炉煤气价格在0.88元，而天然气的价格是焦炉煤气的几倍，冬季甚至是十几倍，造成了板材的成本上升。
四、改造方案的进一步优化探讨
1、对烟气回流管道进行改造，烟气回流管道连接位置由送风机前改为送风机后，同时在烟气回流管道上增加变频风机，这样就可以释放出一部分送风机流量，从而提高锅炉负荷，但会造成锅炉用电量增加。2、改造燃烧器应重新计算送风机、引风机流量和压力，综合考虑烟气回流、脱硫脱硝装置阻力，使其与锅炉匹配。
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