循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能改造

王加偉（中原石油勘探局供熱管理處，河南濮陽457001）

循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能改造

王加偉（中原石油勘探局供熱管理處，河南濮陽457001）

循環(huán)流化床鍋爐為單鍋筒、爐膛為自然循環(huán)，尾部為強制循環(huán)、 型布置的燃煤循環(huán)流化床鍋爐。爐膛為全膜式水冷懸吊的封閉結(jié)構(gòu)。采用兩級物料循環(huán)分離裝置，高溫百葉窗分離器作為第一級分離器，位于爐膛出口和斜煙道之間。尾部豎井煙道布置有兩個并聯(lián)的第二級旋風分離器。由于該爐型采用了兩級分離、分級循環(huán)的流化床燃燒系統(tǒng)，因而鍋爐體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊合理。

循環(huán)流化床鍋爐；節(jié)能；改造

1 存在問題

目前鍋爐存在的主要問題：一次返料、二次返料不理想，百葉窗葉片掉片嚴重，流化室、部分膜式水冷壁管、放渣管與布風板開裂和2#下級空預器等設(shè)備老化、腐蝕嚴重，煙塵初始排放濃度高，鍋爐出力低、效率低（設(shè)計出力108GJ，效率84.7%；現(xiàn)在只有70GJ左右、效率68%）。

2 原因分析

2.1 一次返料存在的問題

(1)內(nèi)循環(huán)返料池內(nèi)原有三個一次返料口，實際運行中每個口返灰量不同，存在給風量的均勻性不好控制，常因風量調(diào)配不合理造成爐內(nèi)平衡難以形成，影響鍋爐效率。

(2)返料池內(nèi)L鐵已經(jīng)燒損變形，破壞了一次返料室的密封，使一次返料循環(huán)遭到破壞，循環(huán)倍率降低至30左右（額定循環(huán)倍率50）。

(3)一次返料器內(nèi)配風管存在的問題。在配風管上直接開孔，風擾動半徑較??；頂端封堵，頂端極易積灰；風孔因磨損存在孔徑大小不一，易破風。導致一次返料不理想，易堵塞。

2.2 二次返料存在的問題

U型彎原結(jié)構(gòu)為管式結(jié)構(gòu)，體積比較小，松動灰量較少，容易造成堵塞且堵塞后不易清理；二次返料配風管與一次返料存在同樣的問題，造成循環(huán)破壞，致使二次返料量降低。

2.3 百葉窗存在的問題

百葉窗的可靠性直接關(guān)系到整個鍋爐的可靠性，并對分離效率、尾部磨損都存在著直接的因果關(guān)系。百葉窗脫落嚴重，從運行的情況看，掛架安裝百葉窗片的位置容易積灰，擠掉百葉窗；掛架變形，也導致了部分百葉窗脫落

2.4 存在的其它問題

2.4.1 燃燒室

燃燒室爐墻已局部脫落、變形、開裂，爐墻漏風導致爐內(nèi)溫度下降，燃燒效率降低，降低鍋爐的經(jīng)濟性。

2.4.2 水冷壁管

局部磨損嚴重，部分管壁厚度只有1.8mm，運行中造成爆管停爐。

2.4.3 布風板與放渣管

布風板與放渣管連接處嚴重開裂、變形，造成爐內(nèi)局部結(jié)焦，運行中多次停爐補焊。

2.4.4 空預器

2#爐空預器磨損嚴重，造成風系統(tǒng)短路，增大了風機電流，影響鍋爐燃燒效率。

2.4.5 電氣儀表

部分儀表老化，數(shù)據(jù)異常。

3 改造措施

3.1 一次返料改造措施

根據(jù)返料均衡原理，把一次返料器由三口改為兩口，提高返料的均衡性和穩(wěn)定性，兩口也利于給風量的調(diào)節(jié)，建立良好的爐內(nèi)平衡，提高鍋爐效率。

更換返料池內(nèi)L鐵，提高一次返料室嚴密性，保證夾道循環(huán)灰與外界隔離，形成良好的一次灰循環(huán)回路，提升循環(huán)倍率。

3.2 二次返料改造措施

增大旋風分離器下部返料器的體積，增加松動灰的體積；提升落灰管高度，使下灰斜度加大，從而減少返料器彎管處的積灰。二次返料配風管改造與一次返料配風管相同。

3.3 百葉窗改造措施

重新設(shè)計百葉窗掛架結(jié)構(gòu)，每個掛架增加三條斜拉筋、降低變形量，掛鉤部位增加落灰孔、減少積灰造成的脫落。

更換1#2#鍋爐所有的百葉窗360片/臺、掛鉤168個/臺。

3.4 其它改造措施

3.4.1 燃燒室

重新砌筑損壞的燃燒室，減少或杜絕漏灰的發(fā)生。從而提高燃燒效率，提高鍋爐的經(jīng)濟性。

3.4.2 水冷壁管

更換磨損嚴重的φ60*5膜式水冷壁管300米，提高了鍋爐運行的平穩(wěn)性。

3.4.3 空預器

更換漏風嚴重的2#鍋爐下級空預器一臺，運行中經(jīng)過測試，其排煙溫度從更換前的198℃下降到149℃，降低了風機電耗，增加了鍋爐燃燒效率。

3.4.4 電氣儀表

更換了10塊顯示異常的儀表，保證了鍋爐主要的運行參數(shù)顯示正常，顯示出了自動化程度提高的優(yōu)越性，在控制室就能充分了解鍋爐的運行狀態(tài)。

4 節(jié)能效果分析

通過對一、二次返料的改造，提高了鍋爐的返料量，使一、二次返料的循環(huán)量得到很大的提高，充分體現(xiàn)了循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特性；尾部排煙溫度198℃降低149℃，提高了鍋爐整體運行效率（改造前鍋爐熱效率為68%，改造后鍋爐熱效率為77%）；鍋爐出力比改造前增加約25GJ/h（改造前約79GJ，改造后約105GJ），恢復鍋爐供熱能力。

5 經(jīng)濟效益分析

5.1 經(jīng)濟效益分析

鍋爐效率提高9%以上，年節(jié)約資金1萬噸煤/年*9%*680元/噸=61萬元

5.2 投資回收期

227.52 萬元/61萬元=3.7年

通過對鍋爐的節(jié)能改造，既解決鍋爐熱效率低、能源浪費大、產(chǎn)熱成本高等問題；又提高了鍋爐出力，居民供熱質(zhì)量。其社會效益、經(jīng)濟效益明顯。