35T/H煤粉爐改造成45T/H循環(huán)流化床鍋爐的總結(jié)

蘇國勝

摘 要：2009年江西貴溪化肥有限責任公司對2#35T/H煤粉爐進行了循環(huán)流化床技術(shù)改造。實踐表明，采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是鍋爐改造的一條途徑。該技術(shù)是成熟的，它用于難燒劣質(zhì)煤、煤矸石等低熱值煤種的燃燒是可行的。在鍋爐改造過程中出現(xiàn)一些問題，經(jīng)過改造后得到解決，達到了鍋爐改造的預期目的。

關(guān)鍵詞：煤粉爐；改造；流化床；鍋爐

1 概述

江西六國化工有限責任公司前身為江西貴溪化肥有限責任公司。公司有三臺35T/H煤粉鍋爐，是由武漢鍋爐廠生產(chǎn)的次高溫次高壓鍋爐，型號為WGZ35/5.3-3型。為解決環(huán)境污染，降低運行成本，提高鍋爐蒸發(fā)量，走資源綜合利用的道路。2009年公司對2#鍋爐進行循環(huán)流化床技術(shù)改造，該項目取得了國家和江西省節(jié)能技術(shù)改造財政獎勵實施計劃項目。要求改造之后，2#鍋爐出力由35T/H增加到45T/H，并具備燃燒摻有煤矸石、劣質(zhì)無煙煤等低熱值煤種的燃燒能力。

2 鍋爐改造概述

本改造鍋爐在武漢鍋爐廠35T/H次高溫次高壓鍋爐的基礎(chǔ)上，結(jié)合濟南鍋爐集團優(yōu)化設(shè)計開發(fā)的煙煤的YG-40/3.82-M3型鍋爐和燃燒福建無煙煤YG-35/3.82-M10型，根據(jù)最新的循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點和鍋爐型式，根據(jù)煙煤的特點進行開發(fā)的高效、低污染45T/H循環(huán)流化床鍋爐。

本鍋爐的主要改造思路為：循環(huán)流化床鍋爐要求的高度較高，因此本鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)整體提高7.5米，利用原鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)進行加固和提高；利用原鍋爐的汽包，其余部分進行重新設(shè)計制造。鍋爐廠房加高3-4米。

本改造鍋爐采用了循環(huán)流化床燃燒方式，設(shè)計煤種為煙煤，可以燃用各類煙煤、貧煤，也可以燃用褐煤等低熱值燃料，燃燒效率達95%-99%。尤其可燃用含硫量較高的燃料，通過向爐內(nèi)添加石灰石，能顯著降低二氧化硫的排放。同時由于鍋爐的燃燒溫度只有900℃左右，可以有效地控制NOx的排放?？山档土蚧飳υO(shè)備的腐蝕和NOx對環(huán)境的污染。它的爐灰由于活性好，可以做水泥等建筑材料的摻合料。

本改造鍋爐是一種自然循環(huán)的水管鍋爐，采用了兩個高溫旋風分離器，分離效率可達97-99.5%。爐膛采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分高、低二級兩級過熱器，中間設(shè)噴水減溫器，尾部設(shè)三級省煤器和一、二次風空氣預熱器。

鍋爐按室外布置設(shè)計，雙層布置。運轉(zhuǎn)層標高為7米。鍋爐鋼架全部為金屬結(jié)構(gòu)，地震烈度六度。

3 鍋爐主要技術(shù)經(jīng)濟指標和有關(guān)數(shù)據(jù)

額定蒸發(fā)量 45t/h

額定過熱蒸汽壓力 5.3MPa

額定過熱蒸汽溫度 485℃

給水溫度 104℃

一次風預熱溫度 150℃

二次風預熱溫度 150℃

排煙溫度 140℃

熱效率 85%

脫硫率 85%

燃料消耗量（QYdw=14211.47KJ/Kg） 10922.4Kg/h

燃料的顆粒度要求 ≤13mm

石灰石顆粒度要求 ≤2mm

鍋爐外形尺：寬度（包括平臺） 9940mm

深度（包括平臺） 14325mm

鍋筒中心線標高 26350mm

4 鍋爐主體設(shè)備特性表（見表1、表2）

5 鍋爐改造結(jié)構(gòu)特點

5.1 鍋筒

本部分借用原鍋筒及鍋筒支座。鍋筒內(nèi)徑為1508mm，壁厚70mm，筒體全長7650mm，筒身由19Mn6（P355GH）鋼板卷焊而成，封頭是用同種鋼板沖壓而成。

5.2 水冷系統(tǒng)

本部分全部重新設(shè)計制作。爐膛四周由膜式水冷壁組成，爐頂由前墻水冷壁管向后斜拉而成。為保護密相區(qū)的不冷鏡，管子表面敷一層澆注料起到衛(wèi)燃帶的作用和防止密相區(qū)高濃度灰的磨損。將密相區(qū)和稀相區(qū)的水冷壁過渡位置進行提高，同時四周水冷壁采用讓彎的辦法避免此位置處的磨損。

5.3 過熱器

本部分全部重新設(shè)計制作。本改造鍋爐過熱器采用懸吊式過熱器，分高溫過熱器和低溫過熱器兩級，均布置在旋風分離器之后的尾部豎井煙道內(nèi)。低、高溫過熱器采用逆流布置，從低過出后來蒸汽進入減溫順，減溫器采用噴水式減溫，減溫幅度大，便于調(diào)節(jié)。

5.4 省煤器

本部分全部重新設(shè)計制作。本爐省器采用鋼管式省煤器，三級布置，均中Φ32*3的20G GB5310-1995無縫鋼管彎制的蛇形管組成，給水沿蛇形管自下而上，與煙氣成逆向流動。

5.5 空氣預熱器

本部分全部重新設(shè)計制作。本爐空氣預熱器為兩級布置管式空氣預熱器，上面一級為二次風空氣預熱器，下級為一次風空氣預熱器，空氣分別由一次風機和二次風機送入。

5.6 燃燒系統(tǒng)

本部優(yōu)發(fā)全部重新設(shè)計制作。燃燒系統(tǒng)是由爐膛、旋風分離器和返料器所組成，爐膛下部是密相料層，最底部是布風板，布風板截面3.95*1.58m，均布置了201個大風帽，經(jīng)過預熱器的一次空氣由風箱經(jīng)過這些風帽均勻進入爐膛。

6 運行中的問題及處理措施

由于是公司首臺35T/H煤粉爐改造成循環(huán)流化床鍋爐，加之受現(xiàn)場條件限制，安裝質(zhì)量差，具有很多不確定因素，2#爐投入后曾一度運行不穩(wěn)定，進行過一次較大的停爐整改。

6.1 給煤機下煤不暢，實際燃煤顆粒少，水份高，造成落煤管經(jīng)常堵，經(jīng)常斷煤，致使床溫不穩(wěn)。有時煙氣反串，燒壞皮帶，甚至造成鍋爐熄火。后將螺旋給煤機更換為刮板式給煤機，較好地解決給煤不暢的問題。

6.2 安裝、施工質(zhì)量差。爐膛煙氣出口、旋風分離器隔墻多次倒塌，造成旋風分離器小風帽內(nèi)燒注料堵塞，造成停爐和不返料。爐膛、旋風分離器、風室燒注料脫落成嚴重漏風。后經(jīng)重新砌筑，嚴把質(zhì)量關(guān)，之后徹底解決，運行三年沒有問題。

6.3 二次風管經(jīng)常堵塞。分析原因主要是開爐過程中，爐膛正壓使二次風管結(jié)焦。致使提負荷困難。處理方法就是每次停爐要及時清理，運行過程中控制爐膛負壓。

6.4 爐膛易結(jié)焦。開爐時500-600℃是要注意低溫結(jié)焦；1050℃要注意高溫結(jié)焦。正常運行時必須保持800-950℃之間。每次必須做流化點，運行時不得低于流化點。

7 結(jié)束語

2#爐具有燃料適應(yīng)性廣、熱效率和環(huán)保效益好的優(yōu)點，該爐年利用煤矸石3萬噸左右，燃用熱值在12MJ/Kg左右的劣質(zhì)煤出力穩(wěn)定，正常出力47T/H左右，達到了預期改造的目的，完全符全國家關(guān)于資源綜合利用的要求，享受國家優(yōu)惠政策，具有很好的發(fā)展前景。