內(nèi)容摘要：介紹鍋爐改造的選型、試運行及完善過程，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)健詞  鍋爐改造 循環(huán)雙流化床 完善化

1  前言

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐是上世紀(jì)七十年代末發(fā)展起來的一種新爐型，具有高效、潔凈、低污染、燃料適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點[1]，是應(yīng)用較為普通的一種工業(yè)中小型鍋爐。由于它具有其他爐型無法代替的優(yōu)勢，因此備受廣大用戶的歡迎，目前已形成多種流派不同風(fēng)格的CFB鍋爐。

但是，由于我國幅員遼闊，煤質(zhì)特性有較大差異，尤其是福建無煙煤揮發(fā)份低、含碳量高、灰熔點低、以及熱穩(wěn)定較差[2]等特點。因此在實際應(yīng)用中，出力不足，飛灰含碳量高是較常見的現(xiàn)象。

福建順昌富寶實業(yè)有限公司是國有中型化肥生產(chǎn)企業(yè)，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，原有的三臺鍋爐（其中20t/h、10t/h沸騰爐、10t/h鏈條爐）出力不足，熱效率低下,而且三臺爐齡均達(dá)15年以上,已不能滿足生產(chǎn)的需要。2001年公司決定對已停用多年的10t/h鏈條爐進(jìn)行改造。在鍋爐改造選型的問題上首先確定改造后的鍋爐應(yīng)能滿足以下要求：

（1）因地制宜，充分利用10t/h鏈條爐廠房，原鍋爐基礎(chǔ)基本保持不變，不僅可以縮短建設(shè)周期，還可以節(jié)約建設(shè)資金

（2）滿足公司燃料的特點。公司每年有2.5～3.0萬噸的造氣爐渣，含碳量約35～40％，將此充分利用可以降低生產(chǎn)成本，又能使企業(yè)做到廢渣零排放。

（3）鍋爐運行穩(wěn)定，出力可靠并有較好的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。

通過對省內(nèi)、外10多臺鍋爐及四家鍋爐制造企業(yè)的考察、分析、比較，決定選用東鍋15t/h循環(huán)雙流化床鍋爐。

筆者在公司長期從事鍋爐運行技術(shù)管理，參與了鍋爐選型、建設(shè)及運行的全過程，本文就此談?wù)剬υ摖t的一點體會和認(rèn)識。

2  東鍋15t/h循環(huán)雙流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)特點

2.1  鍋爐設(shè)置兩個爐膛，即主床和副床，其中副床不進(jìn)煤，燃用來自主床的飛灰，為該爐的二次燃燒系統(tǒng)；

2.2  主床內(nèi)不設(shè)埋管，其流化速度較高6.3m/s；

2.3  爐膛燃燒部份為“品”字型結(jié)構(gòu)，煙氣在爐膛內(nèi)呈“N”字型流動，鍋爐總高度與原鏈條爐相近，但煙氣流程長，保證了飛灰有充分的燃燒時間。

2.4  外置直流低溫分離器，將飛灰分離，送入副床進(jìn)行燃燒。

2.5  工作原理：DG15t/h循環(huán)雙流化床鍋爐為三級燃燒方式。煤首先進(jìn)入主床，進(jìn)行一次燃燒。在燃燒過程中，細(xì)小顆粒的粉煤飛灰在高速煙氣的作用下，通過懸浮段、懸浮室進(jìn)入副床進(jìn)行二次燃燒。細(xì)灰隨高溫?zé)煔饨?jīng)過對流段，進(jìn)入尾部“多管分離器”進(jìn)行分離，>0.5毫米的飛灰被分離下來通過返料系統(tǒng)返回副床，進(jìn)行第三次燃燒。副床的燃燒物質(zhì)全部來自主床和返料灰。

2.6  鍋爐熱力參數(shù)（見表一）

表一

2.7  主要技術(shù)參數(shù)

鍋爐型號：                   DG15-2.45

額定蒸發(fā)量：                 15t/h

額定工作壓力：               2.45MPa

蒸汽溫度：                   飽和

結(jié)構(gòu)型式                     循環(huán)雙流化床鍋爐

給水溫度                     104℃

排煙溫度                     ≤165℃

設(shè)計燃料                     造氣爐渣＋劣質(zhì)無煙煤

設(shè)計效率                     83.5％ (WII)

保證效率                     ≥80％

3  運行狀況

東鍋15t/h循環(huán)雙流化床鍋爐，于2001年12月點火試運行。從項目的立項、鍋爐選型、設(shè)計到施工結(jié)束，全部工作僅用了10個月時間。由于該爐在選型作了大量的準(zhǔn)備工作，包括煤種、造氣爐渣搭配比例的定型，為該爐的設(shè)計提供可靠的依據(jù)。再者司爐工全部是操作鼓泡床沸騰爐，因此，很快便適應(yīng)該爐的運行。從改造總體情況來看，基本滿足生產(chǎn)用汽的需要，各項技術(shù)指標(biāo)也基本符合設(shè)計要求。

3.1  運行技術(shù)參數(shù)分析

3.1.1  鍋爐出力（本文收集數(shù)據(jù)為2002年全年）平均在13.2～14t/h。出力方面比設(shè)計值略低。

3.1.2  蒸汽壓力1.95Mpa，因生產(chǎn)工藝要求降壓使用。

3.1.3  排煙溫度181℃ ，比原設(shè)計略高，原因是我公司為了減少阻力、利用舊引風(fēng)機(jī)，取消了原設(shè)計的空氣預(yù)熱器。

3.1.4  飛灰固定碳18~25％。該爐配置的“多管分離器”達(dá)不到設(shè)計要求，對0.5－2毫米的飛灰分離效率不高，增加了Q4損失。

3.2  經(jīng)濟(jì)效益分析

原來的鏈條鍋爐需燃用北方煙煤，即使是鼓泡床鍋爐，也需燃用中等質(zhì)量的無煙煤。改造后的鍋爐不僅充分利用了企業(yè)積留多年的造氣爐渣,同時摻燒當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤。其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均十分明顯的，不但一年即收回投資，而且減少了環(huán)境污染。

4  存在問題

4.1  主床流化速度偏高，標(biāo)高＋1.4m∽1.8m處膜式水冷壁磨損嚴(yán)重。

4.2  由于副床不進(jìn)煤，溫度不易控制，經(jīng)常發(fā)生爆燃現(xiàn)象，造成局部結(jié)焦，輕微時影響鍋爐出力，嚴(yán)重時需停爐清焦。

4.3  主床膜式水冷壁受熱面積太大，煙氣冷卻快，不僅影響副床的正常燃燒，同時也影響懸浮段受熱面及后部受熱面的熱交換。

4.4  多管分離器分離效果達(dá)不到設(shè)計要求，增加熱損失，也增加除塵設(shè)備的負(fù)荷。

5  完善化工作

2002年12月，結(jié)合公司年度大修，對該爐存在的問題進(jìn)行完善和整改。

5.1  解決膜式水冷壁磨損問題。膜式水冷壁磨損是鍋爐普遍存在的一種現(xiàn)象，解決方法多種多樣，我公司采用“抗渦流護(hù)瓦總成”[3]技術(shù)，該技術(shù)的特點是在20G管涂噴耐磨合材料，延長使用壽命，至今該處無明顯磨損。

5.2  副床爆燃問題。該爐原設(shè)計為蒸汽降溫方式，即蒸汽管接入副床風(fēng)箱，當(dāng)溫度爆燃時開啟蒸汽進(jìn)入爐膛底部進(jìn)冷卻降溫。這種方法雖然效果明顯，但是在開啟閥門前需疏水，速度慢操作不便，同時由于經(jīng)常使用造成布風(fēng)板急劇冷卻變形。根據(jù)燃燒機(jī)理，我公司采用尾部煙氣降溫的方式。由于煙氣中主要成份CO2，氧含量很低，為惰性氣體。方法是將引風(fēng)機(jī)出口煙氣接入副床風(fēng)機(jī)，由電動閥門控制，當(dāng)需降溫時，開啟電動閥，同時關(guān)閉通風(fēng)閥，這是送入副床的是煙氣，由于爐膛缺氧，燃燒中止，爐溫迅速下降，這樣，副床既能保持流化狀態(tài)，又能達(dá)降溫的目的，實踐中效果比蒸汽明顯，使用方便。

5.3  關(guān)于鍋爐出力不足問題，原因是多方面的。但問題的主要原因經(jīng)分析是該爐懸浮段溫度偏低。原設(shè)計該處為950℃ ，實際運行900℃左右。為此，經(jīng)與設(shè)計制造廠家磋商，在主床上部膜式水冷壁澆注部分衛(wèi)燃帶。事實證明打上衛(wèi)燃帶后，懸浮段溫度明顯提高，雖然主床受熱面減少，但為副床的穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件，鍋爐出力也很顯著提高，目前該爐出力可達(dá)到設(shè)計值。

5.4  在原水膜除塵設(shè)備進(jìn)口增設(shè)旋風(fēng)除塵器，以彌補(bǔ)“多管分離器”的不足，減輕除塵設(shè)備的負(fù)荷。

6  結(jié)束語

任何一項新技術(shù)的產(chǎn)生，總有認(rèn)識適應(yīng)的過程，CFB鍋爐也不例外。盡管循環(huán)流化床鍋爐具有許多優(yōu)勢，但若選型不當(dāng)，就難以發(fā)揮它的優(yōu)勢。因此，筆者認(rèn)為，在循環(huán)流化床鍋爐的選型方面，必須重點考慮燃料的特性，這對今后的穩(wěn)定運行和經(jīng)濟(jì)燃燒是十分有益的。

參考文獻(xiàn)：

 1.《鍋爐運行》水利電力出版社

 2.《福建熱能動力》

 3.王來祥《工業(yè)鍋爐》

陳躍 福建順昌富寶實業(yè)有限公司

文章作者：陳躍 福建順昌富寶實業(yè)有限公司