SZL型工業(yè)鍋爐的前后拱改造

李友梅

雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)弘燁供熱供水有限責(zé)任公司鍋爐廠，黑龍江雙鴨山 155100

因?yàn)镾ZL型工業(yè)鍋爐具有結(jié)構(gòu)合理，彈性、熱膨脹性好，運(yùn)行安全可靠，使用壽命長，運(yùn)輸、安裝、操作和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在我們雙礦集團(tuán)所使用的鍋爐中占有相當(dāng)大的比例，通過多年來的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，這種爐型存在著一些缺陷。主要表現(xiàn)在效率低，一般不超過70%，熱效率低直接導(dǎo)致了爐渣含碳量的升高，使得耗煤量增加。經(jīng)認(rèn)真的調(diào)查分析和實(shí)際測定，得出熱效率低的主要原因是：爐膛溫度低，燃料燃燒的不充分而產(chǎn)生的。為了提高SZL型鍋爐的出力和熱效率，減少熱損失，降低爐渣含碳量和噸汽耗煤量，我們決定在爐膛內(nèi)部的改造上下功夫。原因是要想提高爐膛的溫度、降低爐渣的含碳量，只能從以下兩個(gè)方面入手。一是延長煙氣在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，二是增強(qiáng)主煤區(qū)的燃燒程序，使燃盡區(qū)前提。

1 改造的方法

根據(jù)以上的方法我們采取了爐膛內(nèi)改造前拱，增設(shè)中拱，延長后拱的改造方案。方案是：以我們鍋爐廠生產(chǎn)的SZL4-1.25型鍋爐為首選，進(jìn)行改造。

1.1 前后拱的改造

將原來水平式前拱改為復(fù)合式，提高出口高度，并傾斜21°角，后部為40°斜面，使引燃區(qū)向后移動(dòng)，驅(qū)使煙氣向爐內(nèi)擾動(dòng)，促進(jìn)煙氣與空氣混合。后部40°斜面將高溫反射到燃料層上，提高了前拱溫度和加快了引燃的作用。后拱是在原來遮蓋爐排長度0.2m的基礎(chǔ)加長到0.9m，并具有10°傾角。后拱加長可達(dá)到以下的效果，進(jìn)一步迫使高溫?zé)煔鈱?dǎo)向主燃區(qū)，提高主燃區(qū)的溫度，增加了煙氣的流程，增加了輻射面，進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒，降低了爐渣含碳量。

1.2 增設(shè)中拱

在爐膛內(nèi)加中拱是提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量的一種主要手段。中拱對(duì)前后拱起著承前啟后的重要作用。中拱的位置應(yīng)在主燃區(qū)的中部，當(dāng)煙氣沖擊具有傾角（12°)的中拱時(shí)，產(chǎn)生向下作用的旋渦流，改變了煙氣的流向，使煙氣中的可燃?xì)怏w以及落到火床上微小碳粒得以充分燃燒，但應(yīng)十分嚴(yán)格地控制中拱的尺寸，經(jīng)實(shí)際測算以SZL4-1.25型鍋爐為例，中拱高度應(yīng)距火床0.4 m，寬0.6 m，傾角12°為宜，如中拱過寬，引風(fēng)機(jī)阻力增加，如更換引風(fēng)機(jī)則必然增加電耗，如不增加引風(fēng)機(jī)則影響主燃區(qū)的燃燒效果，起不到提高爐膛溫度的效果。

前、中、后拱都是用耐火混凝土制成。它具有耐火溫度高。一般使用溫度為900℃～1350℃?？箟簭?qiáng)度大，熱穩(wěn)定性好，可代替復(fù)雜部位的砌磚，還可進(jìn)行局部修補(bǔ)。

配制耐火混凝土所有的材料，必須符合設(shè)計(jì)要求，按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。嚴(yán)格按比例配料，各種粘結(jié)劑、骨料和水的用量一定要準(zhǔn)確。水泥及用水量允差不超過1%，骨料重量允差不超過3%。攪拌后應(yīng)盡快使用，必須在初凝前澆灌完畢。礬土水泥耐火混凝土應(yīng)在30min內(nèi)用完，硅酸鹽水泥耐火混凝土應(yīng)在1h之內(nèi)用完。然后對(duì)拱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)環(huán)境是水養(yǎng)護(hù)或潮濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度為15℃～25℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

為了保證測定結(jié)果的真實(shí)性、客觀性，盡可能排除其它因素干擾。我們采取了以下措施：

1）在安裝節(jié)能拱時(shí)，盡量保持設(shè)備原有狀態(tài)，使設(shè)備的參數(shù)保持一致。

2）在安裝節(jié)能拱前、后所進(jìn)行的熱工測試中選用同一司爐工進(jìn)行操作，盡可能地保持操作因素的一致性。

另外，在安裝節(jié)能拱前、后測定時(shí)，以供煤量為準(zhǔn)，即：固定煤層厚度（擋煤板高度120mm），固定鏈條速度，而不控制產(chǎn)汽量。

測定工作根據(jù)GB10180《工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行工作。

2 測定結(jié)果

1）爐膛溫度比改前提高了350℃，爐渣含碳量由原28.19%降到16.33%；

2）鍋爐熱效率由改前70%提高到80%，噸汽耗煤由原來的247kg降到187kg，每小時(shí)節(jié)煤量為60kg；

3）氣體未完全燃燒熱損失由原來的8.1%，下降到5.45%；

4）排煙溫度降低了14.7℃，排煙處的空氣過剩系數(shù)降低了1.16，使排煙損失由23.03%降低到17.11%減少了5.92%。

3 節(jié)能原因分析

據(jù)數(shù)據(jù)測算和熱工測試分析認(rèn)為，節(jié)能供的作用在于提高燃燒區(qū)的溫度，促使煤層在前拱下提前著火，也有利于渣中殘?zhí)荚诤蠊跋吕^續(xù)燃燒，從而降低爐渣化學(xué)熱損失，提高熱效率。

由此測定可見，提高爐溫的因素確實(shí)非常明顯。由于中拱的作用主燃區(qū)的溫度由1085℃提高到1160℃顯然有利于煤層的燃燒。

從排渣情況看，改造后顏色灰白，內(nèi)部仍現(xiàn)黑色，殘?zhí)茧m已降低，但仍達(dá)16.33%，可見，殘?zhí)茧m和爐溫有著密切關(guān)系 ，但與煤種的因素也是有密不可分的關(guān)系。

從另一方面分析，由于節(jié)能拱的作用，增強(qiáng)了爐內(nèi)氣流的攪動(dòng)，使煙氣中的CO有更多的燃燒機(jī)會(huì)，從而使排煙中的CO含量和排煙化學(xué)熱損失相應(yīng)下降，使排煙熱損失減少2.65%和降低爐渣含碳量減少爐渣熱損失（11.86%）起到了同樣的作用。

4 經(jīng)濟(jì)分析

改造一臺(tái)4T/h鍋爐需資金3萬元，按每年6個(gè)月采暖期計(jì)算，平均每天每臺(tái)爐運(yùn)行8小時(shí)，每小時(shí)節(jié)煤60kg，每臺(tái)爐每天節(jié)煤480kg，煤價(jià)按300元/t，180天計(jì)算，每年節(jié)煤86.4噸，折合人民幣2.59萬，僅需一年多就可以收回改造投資。

綜上所述，對(duì)SZL型工業(yè)鍋爐的技術(shù)改造及測試結(jié)果表明這一改造先進(jìn)可行，投資少，見效快，節(jié)能效果顯著。

[1]劉弘睿.工業(yè)鍋爐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用大全，2003，3.