锅炉技术改造

2017-11-04郑东泉

山东工业技术 2017年21期

关键词：热效率提高

郑东泉

摘要：通过减小炉膛出口烟道截面积，提高炉膛出口的烟气流速，进而提高旋风分离器分离效率，有效降低飞灰含碳量，提高锅炉的燃烧效率；同时收到的效果还有一定程度的降低床层温度，稳定锅炉运行。

关键词：减小；烟道截面积；提高；烟气流速；分离效率；热效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.012

1 前言

聊城蓝天热电有限公司现有3×130T/H循环流化床锅炉，其中#1、#2锅炉为四川锅炉厂不同批次生产的同型号产品。在运行期间，两台锅炉床层温度不同，同样的锅炉负荷情况下，#2锅炉床层温度比#1锅炉床层温度平均高出～50℃，尤其在冬季供暖期表现更为明显。

针对上述情况，在锅炉检修期间，尝试对#2锅炉炉膛出口烟道进行了改造。在炉膛出口烟道底部利用耐火材料砌筑了300mm的平台，减小了烟道的截面积，相同烟气量的情况下，烟气流速提高～10%。改造完成投运后，通过再次对比#1、#2锅炉运行参数发现，#2锅炉床层温度降低超过10℃，完全达到了预期效果；同时根据每天的生产报表分析，通过本次改造，#2锅炉的吨蒸汽耗煤量降低～9Kg/T蒸汽，有效提高锅炉热效率。

2 改造背景

（1）改造可行性分析讨论。1）影响锅炉床层温度的因素主要有锅炉负荷、入炉煤品质、一次风风量、返料灰量大小等。2）我公司#1、#2锅炉在相同负荷情况下，入炉煤品质相同，#2锅炉需要更高的床溫和一次风量，这就说明一个问题，#2锅炉炉膛内部受热面积比#1锅炉受热面积小。为了证实这一点，在锅炉检修期间，分别对两台锅炉内部浇注料敷设区域面积进行了测量统计，对比发现#2锅炉密相区浇注料面积比#1锅炉密相区浇注料面积多42m2，受热面积相应减小～7%。3）另外，对比两台锅炉日常运行参数发现，#2锅炉返料风压较#1锅炉返料风压低～1.3KPa、返料风量高～300m3。根据这种情况可以判断，#2锅炉返料灰量较#1锅炉返料灰量要少。4）结合上述几点，改善#2锅炉运行情况可以从增加炉内受热面积、提高锅炉旋风分离器分离效率两方面考虑。

如果通过增加炉内受热面积来实现，需要增加新的管屏或者剔除部分浇注料，但这样会增加大量的后续维修量，并且一次性投资费用更高。相比较来说，通过提高旋风分离器分离效率来实现，比较客观。提高旋风分离器分离效率，可以通过两条途径实现。第一条途径是改造旋风分离器中心筒，提高分离效率；这种方案改造投资大。第二种途径是通过减小烟气流通面积、提高烟气流速来提高分离效率；这种方案比较容易实现，并且改造投资小。

（2）改造必要性。由于#2锅炉床温始终偏高，为保证锅炉运行稳定，避免炉膛结礁，一次风量也偏高。这样长期运行，对锅炉水冷壁的磨损程度也加剧。通过锅炉检修期间水冷壁的测厚数据对比不难看出，#2锅炉水冷壁磨损严重程度明显高于#1锅炉。另外，用于水冷壁喷涂防磨的维修费用也相应增加。所以，通过技术改造来降低床温势在必行。

（3）改造实施阶段，利用耐火材料在#2锅炉炉膛出口烟道底部砌筑了300mm的平台，降低烟道有效流通面积9.1%，相同烟气量的情况下，烟气流速提高～10%。改造完成投运后，对比#2锅炉改造前的运行参数，相同负荷状态下，#2锅炉床层温度降低超过10℃，大大改善了锅炉的运行效果。

3 改造经济性分析

（1）锅炉运行稳定性能增加：通过改造，有效降低床温10℃以上。锅炉负荷同样在120t/h情况下，改造前，床温需要保持970℃以上，改造后基本稳定在950～960℃之间，很大程度上避免了#2锅炉高温结礁的危险；

（2）锅炉燃烧性能提高：旋风分离器分离效率提高，增加了锅炉返料灰量，提高了炉内物料浓度，炉内换热效果大大改观；

（3）节煤效益：物料未燃尽成分更多的参与循环燃烧，提高了锅炉的燃烧效率，对比改造前后运行数据，吨蒸汽耗煤量降低～9Kg/T蒸汽，年节俭煤炭资金近100万元；

（4）改造前后数据分析。

通过以上数据对比，相同锅炉负荷状态下，床温降低13℃、返料风压提高2KPa、炉膛压差提高0.35KPa、吨蒸汽耗煤降低9Kg，同时旋风分离器系统阻力增加88Pa。

4 继续改造空间的讨论

将炉膛出口烟道截面积减小9.1%，提高了烟气流速，同时也增加了系统的阻力。同样的锅炉负荷状态下，改造后的引风机运行电流比改造前运行电流高出0.5A，动力消耗每年增加近2万元。如果继续减小炉膛出口烟道截面积，虽然能进一步提高旋风分离器分离效率，但是锅炉的动力消耗无疑会大幅度增加。

综上所述，通过适当减小炉膛出口烟道截面积来提高旋风分离器分离效率，虽然增加了一部分动力消耗，但是改造后提高了锅炉的运行稳定性，并且带来可观的经济效益，起到了投资小、收益大的效果。

参考文献：

[1]张大龙，吴玉新，张海，吕俊复，刘青.低质量流率垂直管圈超临界煤粉锅炉的水动力特性分析[J].中国电机工程学报，2014（32）.