就目前來看，對于燃氣鍋爐的設(shè)計一般情況下都會留有一定的容量，因此當(dāng)前主要的解決方案是對現(xiàn)有的燃氣鍋爐進行整體的客觀評價，在此基礎(chǔ)上進行科學(xué)合理的設(shè)計，在燃氣鍋爐安全運行的前提下，充分利用燃氣鍋爐的自身優(yōu)勢，能夠在很大程度上提高經(jīng)濟效益以及社會效益。根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)定，氮氧化物的排放量需要控制在標(biāo)準狀態(tài)以內(nèi)，所以在給燃氣鍋爐進行增容的同時也要對底單燃燒進行相關(guān)技術(shù)的改造。
一、燃氣鍋爐增容以及低氮燃燒相關(guān)改造的設(shè)計方案
1.燃氣鍋爐增容的設(shè)計步驟
由于燃氣鍋爐的增容需要進行全面以及客觀的評價，所以需要對燃氣鍋爐現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件以及燃氣鍋爐增容之后的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，其具體的步驟如下所示：
第一，綜合評價現(xiàn)有的燃氣鍋爐的受熱面積以及汽包等機器設(shè)備能不能滿足燃氣鍋爐增容的基本需求。科學(xué)運算現(xiàn)有的燃氣鍋爐的受熱面積的爐膛熱負荷是否既有增容的潛力，增加沸騰式省煤器從而能夠更大程度的增加受熱面積；科學(xué)運算汽包的強度、汽水分離能力能不能滿足燃氣鍋爐的增容基本需求，看是否需要更換現(xiàn)有的汽包[1]。
第二，早期設(shè)計燃氣鍋爐的基本增容量以及受熱面積的基本設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上根據(jù)熱力校核的計算方法對該方案進行適度的調(diào)整與布置，從而能夠讓燃氣鍋爐的減溫水量以及各項汽水參數(shù)能夠滿足燃氣鍋爐的基本需求。與此同時，適時地調(diào)整空氣中的預(yù)熱器的受熱面積讓燃氣鍋爐的熱風(fēng)溫度以及排煙的溫度能夠滿足經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保的基本要求。
第三，對燃氣鍋爐增容（其中也包括燃氣鍋爐的爐膛水）之后的各項受熱面積技能型水動力的校核設(shè)計，從而能夠確保燃氣鍋爐水能夠分配的更加均勻，并且讓燃氣鍋爐的受熱面的 溫度控制在標(biāo)準范圍之內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，計算燃氣鍋爐的各項受熱面的汽水阻力，從而判斷該燃氣鍋爐的水泵能不能滿足基本要求[2]。
第四，確保燃氣鍋爐在增容之后，其蒸汽的出口參數(shù)以及蒸汽的性質(zhì)不受影響的前提下，燃氣鍋爐的汽包會稍微提高一點，此時需要對燃氣鍋爐的汽包進行強度的校核計算，從而能夠進一步的保證汽包能夠在可控制的范圍之內(nèi)，不會出現(xiàn)些許的產(chǎn)錯和誤差[3]。
第五，綜合評價燃氣鍋爐的現(xiàn)有的燃燒器，對其負荷以及排放的相關(guān)污染物進行仔細的考察，看是否能夠滿足相關(guān)的要求，然后對燃氣鍋爐的送風(fēng)機以及引風(fēng)機進行風(fēng)道方面的校核設(shè)計與計算，從而能夠清楚知道燃氣鍋爐的風(fēng)量是否能夠充分滿足燃氣鍋爐增容之后的基本需求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計好相關(guān)的鍋爐煙側(cè)風(fēng)角度。
2.燃氣鍋爐低氮燃燒的相關(guān)設(shè)計方案
燃氣鍋爐在燃燒的過程中會產(chǎn)生許多的氮氧化物，而氮氧化物的類型一般情況下被分為以下三種：其一，熱力型；其二，燃料型；其三，快速型[4]。其中快速型占據(jù)的部分比較少，燃氣鍋爐在燃燒的過程中所產(chǎn)生的氮氧化物主要以熱力型為主，而造成此現(xiàn)象的主要原因就是因為氮氧化物的主要生成因子是在燃燒的過程中需要眾多的助燃空氣。從上述現(xiàn)象來看，如果想控制好氮氧化物的排放量受電得對燃氣鍋爐的燃燒器進行科學(xué)的控制，其中最主要的技術(shù)就是使用優(yōu)化的燃料與助燃空氣進行科學(xué)合理的混合，從而能夠更大程度的降低燃氣鍋爐內(nèi)的部分爐膛溫度。
目前來看，我國的主要燃氣鍋爐的燃燒器一般情況下有以下三種低氮燃燒技術(shù)：其一，濃淡的燃燒技術(shù)；其二，分段的燃燒技術(shù)；其三，煙氣二次利用的燃燒技術(shù)。上述所說的三種技術(shù)的燃燒在某些方面來說可以有效的減少氮氧化物，但是，我國目前使用的該種低氮燃燒技術(shù)是借鑒燃煤的技術(shù)，因此在使助燃空氣與燃料進行科學(xué)合理的混合方面仍然存在諸多的不足，燃氣鍋爐的爐膛內(nèi)部存在大量的高溫情況，因此氮氧化物的排放達不到我國的相關(guān)標(biāo)準要求，對我國的環(huán)境空氣帶來了極大的負面影響。
在燃氣鍋爐進行增容改造之后，提高了燃氣鍋爐的爐膛熱負荷。系統(tǒng)分析了燃氣鍋爐的燃氣與助燃空氣進行多分級結(jié)構(gòu)的設(shè)計之后，制造出一些比較特殊的燃氣槍使得相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠達到亞音速的旋流效果。與此同時結(jié)合了三次旋流和四次直流形成強大的強弱旋對沖，使得燃氣與助燃空氣能夠更加充分的混合，大大降低了燃氣鍋爐的爐膛某些部分的高溫，在很大程度上較少了氮氧化物的生成，從而最終實現(xiàn)燃氣鍋爐低氮燃燒的目標(biāo)[5]。
二、結(jié)合某工程實例進行分析
1.某燃氣鍋爐的現(xiàn)狀
經(jīng)過一系列的初步校核的計算方式方法，該燃氣鍋爐的出力在91.3t/h左右，爐膛熱負荷為2014MJ/（m3 h），該燃氣鍋爐的爐膛斷面設(shè)計稍微偏大，很在很大程度上非常有利于燃氣鍋爐的增容設(shè)計。在另外一方面，由于該燃氣鍋爐的熱負荷比較小，所以該燃氣鍋爐的高度非常有限，燃燒器的設(shè)置不宜過高；燃氣鍋爐的省煤器出口滿足飽和狀態(tài)，熱力校核計算與汽化熱量保持平衡狀態(tài)。所以不需要增加愛該燃氣鍋爐的現(xiàn)有受熱面，可以滿足基本的增容需求。
2.某燃氣鍋爐的燃氣低氮燃燒器械設(shè)計
據(jù)相關(guān)資料顯示，該燃氣鍋爐的燃燒器中燃氣與助燃空氣有多個級別，其中心的燃氣與中心風(fēng)有默契的配合，內(nèi)強、外弱旋燃氣與強旋、弱旋流風(fēng)進行有機配合，從而形成了多層次的以及多股的火焰，從而在一定程度上提高了燃氣鍋爐的燃燒總效率，有效減少了燃氣鍋爐爐膛內(nèi)部的局部高溫，降低了熱力型的氮氧化物的生成。該燃氣鍋爐的燃燒器主要通過的是強旋流從而形成的中心高溫?zé)煔獾幕亓鲄^(qū)，從而能夠最大程度的達到低負荷的燃燒目標(biāo)。另外，根據(jù)燃氣鍋爐的熱負荷的大小可以適度的調(diào)整各級的風(fēng)流量，與此同時也能調(diào)節(jié)內(nèi)外的風(fēng)門開度。
三、結(jié)束語
綜上所述：現(xiàn)階段，我國對于石化行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及水泥行業(yè)的投資與重視不斷增高，而上述所說的行業(yè)對于蒸汽的需求量也在不斷的提高，而現(xiàn)階段的燃氣鍋爐已不能滿足各大行業(yè)的基本需求，但是如果再重新修建一個燃氣鍋爐在建設(shè)的周期方面以及經(jīng)濟環(huán)保方面都是沒有很大作用。所以需要人們設(shè)計好相關(guān)方案進行具體問題的解決。
