鏈條爐脫硫改造后運行故障的分析和解決

李海強 （天津長蘆海晶集團有限公司 天津300450）

0 引言

天津長蘆海晶集團熱電公司坐落于天津濱海新區(qū)響鑼灣商務區(qū)，為熱電聯(lián)產性質的小型自備電廠，總裝機容量6 000 kW，配有3臺35 t/h中溫中壓鏈條式蒸汽鍋爐，一期兩臺鍋爐采用水膜式麻石除塵塔除塵，二期一臺鍋爐采用水浴式麻石除塵塔除塵。由于節(jié)能減排工作和政府對燃煤鍋爐排放標準的要求，2007—2008年由天津世紀藍天環(huán)保公司承包，先后對3臺鍋爐實施了脫硫除塵改造。改造后，鍋爐及除塵系統(tǒng)先后出現(xiàn)運行困難、爐內積灰嚴重、燃燒效率低等問題，后經(jīng)過對引風機、煙道實施改造，對鍋爐進行維修，使問題得到逐步解決，取得了良好效果。

1 脫硫改造存在的問題及解決方案

1.1 脫硫改造方案

根據(jù)要求，脫硫改造采用除塵和脫硫分體設計，在原除塵塔前增加一級麻石噴淋式脫硫塔，原有除塵塔增加噴嘴，改為噴淋式除塵塔（見圖1）。

圖1 脫硫改造示意

1.2 引風機電流過大，超載運行問題及解決

改造后增加了一級脫硫塔，鋼煙道加長了近10 m并增加了一個90°直角彎道和一個180°圓弧彎道，同時鋼煙道截面積增加到原來的2倍，文丘里煙道改造成普通煙道，截面積為原來文丘里（最小截面處）的3倍。設計施工單位考慮鋼煙道長度和彎道的增加以及增加了一級脫硫塔，鍋爐煙風系統(tǒng)總阻力會大幅增加（項目實施方案建議引風機全壓3 800～4 000 Pa），故選用了Y9-38-16D型引風機，與原風機（Y4-73-11No12D改）參數(shù)對比如表1。

表1 脫硫改造前后引風機對比

改造后出現(xiàn)了引風機運行電流過高，無法正常運行的情況，經(jīng)試驗風機導流擋板開度與引風機運行電流如表2：

廣佛線，是國內第一條跨越兩個城市的全地下城際快速軌道交通線路，橫跨廣州的海珠區(qū)、荔灣區(qū)和佛山的禪城區(qū)、南海區(qū)，呈東西走向。線路規(guī)劃西起佛山市魁奇路，東達廣州市瀝滘，全長32.16公里，全線共設車站21座，共有9座換乘站。

根據(jù)風機特性曲線圖（見圖2）分析可以看出，B點為設計管網(wǎng)阻下風機的運行點，A點為實際管網(wǎng)阻下的運行點，運行工況遠遠偏離設計工況，系統(tǒng)總的管網(wǎng)阻力曲線往大流量方向偏移，造成風機流量大、全壓下降、效率低，風機在大流量、低效區(qū)運行，消耗功率增加，超載運行，并引起鍋爐的載荷下降。

可以看出，當人為增加管網(wǎng)阻力接近設計值后，風機擋板開度可以達到70%，在鍋爐正常運行時煙氣密度要小于冷態(tài)試驗，風機電流一般會比試驗值小10 A，故在此管網(wǎng)阻力下，風機可正常運行。

當風機擋板開度大于30%，引風機已經(jīng)超過額定電流，擋板開度大于60%，風機電流不再隨開度上漲；擋板開度超過80%，風機電流有所回落。

圖2 風機特性曲線圖

經(jīng)過上面的試驗和分析，可以確定設計施工單位在脫硫除塵改造后的管網(wǎng)阻力計算與實際偏差較大，造成風機選型裕量過大，通過增加管網(wǎng)阻力雖然可以解決問題，但節(jié)能性和經(jīng)濟性差，因此最好的解決辦法是重新選擇合適的風機。通過封堵“文丘里”管道的試驗，我們可以基本得出結論，脫硫改造前后管網(wǎng)阻力實際變化量不大，改造前的Y4-73-11No12D（改）風機應該完全可以滿足運行需要，這樣還可以使舊風機得到利用。

本著先易后難的原則，對以上原因逐一排查。

表3 封堵“文丘里”后風機導流擋板開度與引風機運行

Acrobot是一種在垂直平面上運動的欠驅動兩連桿機器人[1]。這種機器人由于在肘部關節(jié)減少了驅動裝置，使得系統(tǒng)在重量、成本及能耗等方面具有很大的優(yōu)勢；同時驅動裝置的減少也使得機器人的動力學模型受到二階的非完整條件約束，因此要對其進行控制設計具有很大的難度[2]。

我們通過對“文丘里”管道進行部分封堵，人為改變管網(wǎng)阻力，結果也證實了這一論點。當對“文丘里”管道封堵至截面積1/3時，即接近改造前文丘里管道最小截面面積時試驗測得表3數(shù)據(jù)：

2008年底，我們決定拆除煙道封堵，將風機更換為改造前的Y4-73-11No12D（改）風機，配電功率132 kW，更換后風機空載電流為95 A，最大運行電流225 A，雖然較脫硫改造前略高，但鍋爐系統(tǒng)可維持基本運行。

1.3 鍋爐積灰問題及解決

1.3.1 煤質控制 采用混煤方式調整入爐煤質量，使煤質貼近設計值，同時控制鍋爐負荷，避免長期高負荷運行。

本文對9例左冠狀動脈異位起源于肺動脈的患者采取多普勒超聲檢查,結果與李文秀、耿斌、吳江等人[2]的研究結果相似,李文秀等人的研究結果為8例患者的平均左室舒張末內徑為(51.36±2.62)mm,平均左室收縮末內徑為(34.06±1.92)mm,平均左室射血分數(shù)為(69.61±1.02)%,但是李文秀等人的研究將8例患者的結果全部采取表格的形式表現(xiàn)出來,數(shù)據(jù)清晰,更具研究性,需要本研究進行學習。

2009年年初和年末的采暖期，熱負荷較高，鍋爐多次出現(xiàn)嚴重積灰的情況，水冷壁管最厚積灰超過20 mm，水冷壁與爐墻間隙、水冷壁間隙堵死，高、低溫過熱器管束間隙被積灰堵死，鍋爐無法運行被迫停爐。因此期間使用過山東某化工企業(yè)生產的助燃除渣劑，人工清灰后，停用該產品，但短時間內仍出現(xiàn)積灰現(xiàn)象。經(jīng)分析，產生積灰的原因可能有以下幾點：①積灰產生在脫硫改造后，可能煙風阻力變化造成爐內熱動力場變化，飛灰攜帶能力差，造成積灰。②煤質問題。由于近幾年煤炭價格和采購問題，煤質得不到有效保證，個別時期入爐煤的飛灰含量高、灰熔點低、易結焦。③鍋爐系統(tǒng)疏于養(yǎng)護，漏風量大，影響鍋爐有效運行。

著名的職教專家戴士宏教授來鄂州職業(yè)大學講座時談到他的親身經(jīng)歷。曾在本科院校任教的他，剛到深圳職業(yè)技術學院，采用的仍是本科的教學模式，結果期末考試時學生大范圍不及格，經(jīng)過長期的摸索實踐，他終于找到了適合職校學生的教學模式，即現(xiàn)在在職教院校影響很大的項目任務教學法。

1.3.2 維修鍋爐，減少漏風和散熱損失 2009年，公司加大投資力度，對有問題的爐墻、爐頂重新砌筑，更換了腐蝕嚴重的空氣預熱器，對煙道進行了局部更換和修補。鍋爐燃燒效率明顯提高，煤種適應性增強，煤在距爐排尾部1 m多處已燃盡。

我露出欣慰笑容，用心良苦地挑選一個個合適的教材對象，發(fā)出讓人家來游玩兒的盛情邀請，這是我背著喬振宇做的功課，其他都是真實自然發(fā)生的，喬振宇的大丈夫保守思想，就是在這些真實的婚姻個案里，一點點土崩瓦解的———面子上的虛榮和熱鬧終究抵不過婚姻內部的自由、尊重，信任和舒適來得重要。

1.3.3 改造煙道，使煙風阻力恢復原設計值 經(jīng)過對改造前后煙道各位置截面積的計算，決定在鋼煙道（見圖1）處改造一雙曲線噴口，最小截面為鋼煙道截面積的一半，即恢復到脫硫改造前鋼煙道的最小截面積。

改造后，鍋爐各項運行參數(shù)恢復到脫硫改造前的水平，經(jīng)過長期運行考驗，積灰問題得到了徹底解決。

2 結論

脫硫改造這一環(huán)保要求，是許多老鍋爐系統(tǒng)都面臨的問題，如何避免脫硫改造對原有生產系統(tǒng)造成影響，是環(huán)保部門、設計施工單位以及建設單位都要重視的一個問題。我公司脫硫改造由于施工單位對系統(tǒng)阻力的錯誤計算導致近3年鍋爐運行不正常，供熱供電都受到了極大的影響。因此筆者認為在脫硫改造勢在必行的當今，脫硫改造亟待規(guī)范，環(huán)保部門對設計和施工單位應嚴格審查，為建設單位提供參考和幫助?！?/p>