7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能改造

□ 徐小鋒　內(nèi)蒙古大唐國(guó)際錫林浩特礦業(yè)有限公司

7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能改造

□ 徐小鋒內(nèi)蒙古大唐國(guó)際錫林浩特礦業(yè)有限公司

本文從勝利東二號(hào)露天煤礦供暖用7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)原理入手，針對(duì)鍋爐在運(yùn)行時(shí)所存在的水資源消耗、鍋爐能效、熱損等問(wèn)題，全面闡述了7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)改造所具有的實(shí)際意義及改造后的運(yùn)行效果。

關(guān)健詞：熱水鍋爐；冷卻水；熱損；改造

1. 7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)概況

勝利東二號(hào)露天煤礦7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐為內(nèi)漩渦分離循環(huán)流化床鍋爐，運(yùn)行時(shí)爐膛下部密相區(qū)沸騰段的正常溫度可達(dá)到750℃至800℃，由于爐門(mén)正對(duì)密相區(qū)中心位置，鍋爐運(yùn)行時(shí)爐門(mén)溫度與密相區(qū)溫度近似，為延長(zhǎng)高溫環(huán)境下?tīng)t門(mén)的使用壽命，該爐型爐門(mén)采用水冷設(shè)計(jì)，在鍋爐運(yùn)行時(shí)要求有冷卻水持續(xù)通過(guò)爐門(mén)水套對(duì)爐門(mén)整體進(jìn)行冷卻，以防止?fàn)t門(mén)燒蝕和變形。因此，在每次啟爐前需要人工將爐門(mén)冷卻水逐臺(tái)投入，并調(diào)整好控制閥開(kāi)度，保證出水量在合適的范圍內(nèi)（量小可能產(chǎn)生汽化，量大則造成水資源的更大浪費(fèi)），由于頻繁的開(kāi)啟和調(diào)整，控制閥門(mén)經(jīng)常出現(xiàn)故障或損壞，無(wú)形中還增加了材料的消耗和檢修工時(shí)。爐門(mén)冷卻系統(tǒng)供水水源從礦區(qū)生活給水管網(wǎng)接入（管網(wǎng)水壓為0.4Mpa），在采暖期內(nèi)爐門(mén)冷卻系統(tǒng)每天的耗水量為33立方米左右。爐門(mén)冷卻系統(tǒng)在鍋爐運(yùn)行時(shí)投入，具有一定壓力的冷卻水在流經(jīng)爐門(mén)水套后直接排入礦區(qū)污水管網(wǎng)， 造成大量水資源的浪費(fèi)。

2. 7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)改造目的及原理

2.1系統(tǒng)改造的目的

通過(guò)改造降低自來(lái)水消耗，減少水資源的浪費(fèi)和鍋爐熱能的損失，提高鍋爐運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性，具有節(jié)能減排的實(shí)際意義。

2.2改造原理

爐門(mén)冷卻系統(tǒng)原設(shè)計(jì)使用礦區(qū)自來(lái)水為供水水源，爐門(mén)下方為冷卻水的接入端，冷卻水自下而上流經(jīng)整個(gè)爐門(mén)后由冷卻水出口端爐門(mén)上方流出爐門(mén)水套，通過(guò)受水漏斗排入礦區(qū)污水系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)存在幾點(diǎn)問(wèn)題：（1）水資源的浪費(fèi)，冷卻用水在流經(jīng)爐門(mén)水套后除了水溫有所升高外（達(dá)到40℃左右），水的品質(zhì)沒(méi)有任何改變，完全可以再用于生產(chǎn)和生活。（2）鍋爐熱損失，冷卻水流經(jīng)爐門(mén)水套，吸收爐膛燃燒所產(chǎn)生的大量熱能后，排入礦區(qū)污水系統(tǒng)，造成大量熱能損失。（3）鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，由于爐門(mén)冷卻水源接至礦區(qū)生活水供水系統(tǒng)，當(dāng)生活供水系統(tǒng)發(fā)生故障停水時(shí)，爐門(mén)冷卻水無(wú)法投入，因此，鍋爐也無(wú)法啟動(dòng)。（4）材料配件和工時(shí)消耗，原設(shè)計(jì)爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)，在每次鍋爐運(yùn)行前需要人工啟動(dòng)，并調(diào)整好閥門(mén)開(kāi)度，將水量控制在合適的范圍內(nèi)，在保證水不被汽化的情況下，盡可能的控制水流量，以減少不必要的消耗和浪費(fèi)，由于頻繁的啟動(dòng)和調(diào)整，導(dǎo)致控制閥門(mén)使用周期短經(jīng)常損壞，需要經(jīng)常維修和更換，這樣又增加了材料配件和工時(shí)消耗。

爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)原設(shè)計(jì)構(gòu)造詳見(jiàn)下圖：本次改造將爐門(mén)冷卻水進(jìn)水管和鍋爐的主回水管路并接，將爐門(mén)冷卻水出口管和鍋爐主供水管路并接，在并接出口側(cè)加爐門(mén)冷卻水控制總閥，以便在故障時(shí)停水檢修，經(jīng)并接后冷卻水系統(tǒng)整體形成閉合水循環(huán)系統(tǒng)，爐門(mén)冷卻系統(tǒng)中的冷卻水依靠鍋爐供回水管路的壓差構(gòu)成水循環(huán)，不斷循環(huán)于系統(tǒng)中，不但對(duì)爐門(mén)起到了冷卻作用，且流經(jīng)爐門(mén)的冷卻水在冷卻爐門(mén)的同時(shí)，自身也吸收爐膛的熱量，溫度提高后的冷卻水重新進(jìn)入供暖水循環(huán)系統(tǒng)，有效提高了鍋爐熱能的利用率，減少了鍋爐熱能的損失。本次改造只需將原系統(tǒng)進(jìn)出水管路和鍋爐主供回水管路進(jìn)行并接，并在管路中的相應(yīng)位置加設(shè)閥門(mén)，即可實(shí)現(xiàn)原系統(tǒng)和新改造系統(tǒng)互為備用狀態(tài)，在新系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)需要檢修時(shí)，可以通過(guò)控制相應(yīng)的閥門(mén)將系統(tǒng)切換到原設(shè)計(jì)系統(tǒng)，當(dāng)新改造系統(tǒng)恢復(fù)后，通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的閥門(mén)即可切換到新系統(tǒng)狀態(tài)，改造后系統(tǒng)見(jiàn)下圖。

如上圖所示，關(guān)閉閥門(mén)1和閥門(mén)3，打開(kāi)閥門(mén)2、閥門(mén)4、閥門(mén)5、閥門(mén)6即可實(shí)現(xiàn)新改造系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)新改造系統(tǒng)管路出現(xiàn)故障時(shí)關(guān)閉閥門(mén)2、閥門(mén)4、閥門(mén)5、閥門(mén)6，打開(kāi)閥門(mén)1和閥門(mén)3即可實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以方便改造系統(tǒng)的檢修，本次改造在不刪除原設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)新改造系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了雙系統(tǒng)互為備用的功能，新冷卻水系統(tǒng)改造完成后，將各控制閥一次性打開(kāi)，利用采暖系統(tǒng)水源長(zhǎng)期持續(xù)在系統(tǒng)中循環(huán)，不隨鍋爐的啟停而啟停，不需要人工頻繁啟停冷卻水系統(tǒng)，加之系統(tǒng)管路中循環(huán)的是高品質(zhì)的軟化水，系統(tǒng)管路及閥門(mén)的使用周期大大提高，材料配件和檢修工時(shí)也相對(duì)降低，提高了設(shè)備的可用率，有效降低了鍋爐運(yùn)行的能耗。

3.改造的經(jīng)濟(jì)性分析

3.1爐門(mén)冷卻系統(tǒng)按原設(shè)計(jì)運(yùn)行消耗費(fèi)用分析

工業(yè)場(chǎng)地鍋爐房現(xiàn)有7MW供暖用熱水鍋爐5臺(tái)，單臺(tái)供暖鍋爐爐門(mén)冷卻水消耗量為6.6立方米/每天。錫市自來(lái)水價(jià)格為3.7元/立方米，工業(yè)場(chǎng)地鍋爐房7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)每年所消耗水的費(fèi)用是：6.6立方米/天×5臺(tái)×3.7元/立方米×2 1 0天=25641元/年。

3.2改造后可以節(jié)約的費(fèi)用

按原設(shè)計(jì)運(yùn)行爐門(mén)冷卻系統(tǒng)每年自來(lái)水消耗的費(fèi)用是：25641元/年，改造后系統(tǒng)并入供暖系統(tǒng)，由供暖系統(tǒng)循環(huán)水源對(duì)爐門(mén)進(jìn)行冷卻，系統(tǒng)自身無(wú)消耗，系統(tǒng)改造完成后，新系統(tǒng)投入后故障率較以前大大降低，材料配件消耗也相應(yīng)減少，因此每年可節(jié)省的費(fèi)用為：（1）材料配件消耗：500元/年；（2）水費(fèi)：25641元/年；（3）檢修工時(shí)費(fèi)：400元/年.改造后可以節(jié)約的費(fèi)用合計(jì)：27441元/年。

4. 7MW循環(huán)流化床熱水鍋爐爐門(mén)冷卻水系統(tǒng)改造后運(yùn)行情況

本次系統(tǒng)改造于2015年9月份完成，2015年10月1日新改造系統(tǒng)正式投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)采暖期的運(yùn)行和觀察，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，不但簡(jiǎn)化了啟爐程序和人員操作強(qiáng)度，還大大降低了檢修工時(shí)和材料消耗，并有效的減少了水資源和熱能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排工作的實(shí)效性。

徐小鋒（1986-）。男，內(nèi)蒙古錫林浩特人，大學(xué)學(xué)歷，工程師，從事工作：煤礦暖通技術(shù)管理。