无烟煤工业锅炉节能评估分析和改造

尤毅聪

（福建省锅炉压力容器检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

无烟煤工业锅炉节能评估分析和改造

尤毅聪

（福建省锅炉压力容器检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

本文对某印染公司的一台SZL15-1.25-WⅡ锅炉进行节能评估分析，寻找存在的问题并分析原因，提出技术改造措施，改造后锅炉运行状态明显改善，热效率提高了15%，经济效益显著。

无烟煤；工业锅炉；节能评估；技术改造

福建省泉州市某印染公司的一台SZL15-1.25-WⅡ锅炉，2000年投入使用，2014年以后厂方发现锅炉出力不足，司炉人员反映锅炉很难烧。经热效率测试发现：排烟温度232℃，过量空气系数2.78，炉渣可燃物含量26.23%，锅炉热效率仅为65.3%，比其他公司同型号锅炉的热效率低10%以上，我们对其进行了节能评估分析，寻找存在的问题，进行原因分析，提出综合节能改造措施，改造后的锅炉出力明显提高，燃烧稳定，热效率达到80.3%，提高了15%。

1 存在的主要问题

（1）锅炉出力严重不足，仅能达到额定蒸发量的66%左右。

（2）火床不均匀，煤烧不透，炉温较低，炉渣含碳量高达26.23%。

（3）锅炉炉膛结焦严重，炉墙破损存在漏风现象。

（4）水膜除尘年久失修，引风阻力大，锅炉微正压燃烧，锅炉房内烟尘污染严重。

（5）进行内外部检验发现，锅炉受热面水侧严重结水垢，水垢厚：锅筒底部至水冷壁管间2 mm，水冷壁管至水位线间1 mm，下降管内侧1.5 mm，水冷壁管内侧1 mm，烟管水侧1 mm。

（6）炉外水处理装置失效。

2 原因分析

（1）燃料煤管理不到位。锅炉实际使用福建产的无烟煤，没有固定采购商，煤的热值变化较大。硫含量高，对灰份高，极易造成炉膛和受热面积灰和结焦，烟道、风机壳体有腐蚀磨穿现象，特别是空气预热器。

（2）给煤装置落后。锅炉原设计的给煤装置是斗式给煤装置，这就造成块状以及粉末状的煤被混合堆积在炉排上，经闸板的挤压形成异常密实的火床，大颗粒间的缝隙被煤屑填充，使火床通风能力差，在火床薄处或颗粒集中处易形成火口和沟流，而煤屑多、火床厚处未有足够的助燃空气，造成燃烧不均匀，需要人工拨火调整火床。

（3）后拱的布置不合理，与前拱间的距离太大（前后拱间的喉口太大）。无烟煤链条炉排锅炉的后拱布置在燃烧室的中后部，后拱通过辐射加热把链条炉后段的热量导流加热前段的煤层，它主要起导流引燃作用，正确的后拱布置会强化无烟煤的完全燃烧。后拱布置不合理造成对前段煤层预热不足，导致煤层燃烧不稳定，煤层燃烧不完全。

（4）链条炉排设计不合理。链条炉排所采用的迷宫式侧密封结构复杂且强度差，与边夹板的间隙大，造成大量漏风，在炉排和炉墙连接处经常出现跑红火现象，侧密封和边夹板容易被烧坏变形，造成炉排卡死后拱起，掉炉排片现象频繁，严重影响锅炉稳定运行。空气预热器腐蚀穿孔，换热效果不好，进入炉膛的风基本为冷风，也造成燃烧的不稳定。

（5）锅炉辅机维护保养不当。水膜除尘年久失修，喷淋装置多处无法喷水，除尘器筒壁未能形成水膜；一套三塔式钠离子交换器没有正常再生清洗，已失效，相当于进锅炉的水是没有处理的地表水，而锅炉给水的硬度大约在6～7 mmol/l,没有处理的水进锅炉产生大量的水垢；锅炉尾部没有安装省煤器等节能装置，尾部热量白白流失，造成锅炉热效率低。

3 综合节能改造措施

（1）改造给煤装置，由原来的斗式给煤改造为分层给煤系统。分层燃烧装置技术集布煤器、疏煤器于一体，内置水箱保护装置、煤闸板调控装置、防阻塞装置、变速传动装置、分层分粒装置、自动喷淋装置，构成一个完整的给煤装置，安装于锅炉炉排前上方（取代原加煤斗）。

燃煤在节煤装置储仓内经煤量调节闸板调控，通过转动的疏煤器疏松煤块，散播在滚筒布煤器上，由布煤器将燃煤通过分层分粒装置均匀分送到运行的炉排上，形成大块煤在下部，中块煤在中部，小块煤在上部的均匀平整、松散透气的煤层，这样燃烧减少了通风阻力，增加了单位面积的通风量，燃煤氧化反应增强、燃烧速度加快，燃烧更充分、更均匀，使锅炉出力提高。

（2）建立燃料煤入库管理制度。在采购方面，对原煤的产地、热值进行管理，在产地上尽量选择龙岩等大型矿，热值选用大于25 116 kJ/kg(6000大卡/公斤)的无烟煤。对灰份及硫含量提出要求，帮助企业建立了燃料煤热值化验室，建立相关的煤入库管理制度。

（3）改造后拱。加长后拱25 cm，使后拱与前拱的间距缩短了25 cm（缩短喉口的大小：喉口的间距由原来的120 cm缩短为95 cm）。

这样刚进入炉膛的煤层及时受到后拱辐射热的加热，在炉排运行到末端时，可燃物基本燃尽，从炉渣可燃物含量化验分析，炉渣可燃物含量全部小于5%。

（4）炉排侧密封及边夹板改造。将原来的迷宫式侧密封结构改为新型的接触式侧密封结构，并改进边夹板，改造后的侧密封和边夹板虽结构简单，但强度大，不易损坏，炉排两侧的漏风减少了，减少了炉排和炉墙之间的跑红火现象，炉排故障率明显下降。

（5）在锅炉尾部增加了省煤器。有效的回收了尾部的热能，排烟温度由原来的232℃下降到150℃以下，锅炉的给水温度提高了10℃。

（6）进行酸洗除垢。水垢成分分析：碳酸盐垢30%，硫酸盐垢70%。酸洗后，锅筒水侧表面、下降管、集箱水垢基本清除干净，水冷壁管内壁有部分没有清洗干净，除垢率大于90%，锅炉受热面传热效果大大增强，提高锅炉的热效率。

（7）整修锅炉辅机。整修三塔式钠离子交换器，更换交换树脂，对树脂进行预处理，调试到软化水符合锅炉进水标准；整修水膜除尘器，更换喷淋装置，调试使之能正常运行。更换了空气预热器，使进入炉膛的空气温度明显提高。

（8）完善锅炉房运行安全管理制度，对司炉人员和水处理人员进行针对性的培训，强调重视锅炉辅机管理，帮助完善锅炉运行记录，厂方管理人员及司炉人员感觉受益良多。

4 节能改造的经济效益

通过对锅炉的节能评估分析和技术改造，锅炉对煤种的适应性明显提高，可燃用挥发分较低的贫煤；燃烧工况稳定，炉膛在微负压情况下运行，火床平整，基本杜绝了火口和沟流现象，炉膛温度有较大幅度的提高，炉排卡死和拱起的情况少了，锅炉故障率明显降低，锅炉出力已经恢复到了额定的出力，锅炉热效率显著提升，由原来的65.3%，提高到80.3%，提高了15%。

从锅炉技术改造后的测试情况看，锅炉改造前后测试结果：改造后锅炉出力由9.9～10.6 T/h变为15～15.6 T/h；排烟温度由原来的232℃变为≤150℃；炉渣含碳量由原来的≥26.23%变为≤5%；锅炉热效率由原来的65.3%变为80.3%。

按该单位生产情况：日运行16小时，一年运行300天以上计算，年产蒸汽量约：72 000吨，技术改造后每年可节约煤2 500吨，每吨煤市场价大约为800元，年节能经济效益200万元。该锅炉的节能评估分析和技术改造总费用仅为38万元人民币，经济效益明显。

5 结论

经对链条锅炉进行热效率测试，链条锅炉的热效率大部分在60%～70%之间，通过节能技术改造提升热效率的空间很大，同时经济效益非常显著。对锅炉进行技术改造，一定要根据锅炉运行的实际情况，在认真做好节能评估分析的基础上，针对存在的问题，采取有效的节能改进措施，同时考虑引入锅炉节能新技术、新工艺，才能使节能技术改造效率最大化。加强锅炉的运行管理，关注运行中出现的问题并及早发现解决，使锅炉运行达到最佳状况。

TK229.6

A

1671-0711（2016）10（上）-0052-02