高、低合并流体回环新型式锅炉技艺在旧材改制里的运用.doc

一、随着人们对能源利用认识的不断深化，对节约能源越来越重视，建设节约型社会己成为国家不断发展壮大的目标之一。作为一次能源消耗大户的热电企业，“建设节约型企业”是今后企业生存和发展的必由之路。我国在上世纪八十年代前后建设的一大批中小型热电厂和许多自备工业锅炉房中的锅炉，受当时社会总体技术水平的限制，锅炉设备技术水平和锅炉热效率普遍较低，且随着运行时间的延长，大部分锅炉的健康水平越来越差，严重威胁着企业的安全生产，困扰着企业的发展。对这部分锅炉进行技术改造，提高其热效率，达到安全经济运行的目的，就显得越来越有必要。以“节能降耗、节约挖潜、提高效率”为目的，通过应用新技术，对老旧的、效率低的设备和系统进行改造，来响应“构建节约型社会”的倡导，为国家节约能源，为企业创造效益，是上述企业走出困境，寻求发展的方向。二、对锅炉进行技术改造的必要性济南明湖热电厂拟改造的两台35th中温中压正转链条锅炉是1983年由北京锅炉厂生产，1986年安装完毕投入生产运行，现已运行20年，设备健康水平越来越差。由于该锅炉原设计热效率较低，实际运行过程中，因燃用煤质变化太大，远远偏离锅炉设计煤种，热效率更不理想，几经改造后虽然取得一定效果，但仍不能从根本上解决问题。随着煤炭市场供需矛盾越来越突出，占全厂总成本60的煤炭价格不断上涨，适合链条锅炉燃烧的煤种数量有限且价格昂贵，煤炭供应时常告急，很难满足锅炉生产的需求。为了保证正常向热用户供热，不得不购买一些较劣质的杂煤，致使锅炉运行状况更加恶化，企业产量指标和经济指标不断下滑，生产成本不断增加，使企业生产经营陷入了严重亏损的危险境地。探寻一种合适的方法，对这两台锅炉高、低混合流速循环流化床进行技术改造是解决以上问题最好的办法。三、高、低混合流速循环流化床锅炉技术特点循环流化床锅炉是近几年国内迅速推广和应用的新型节能环保锅炉，具有热效率高、负荷调整范围大、对各种煤种的适应性好，同时还能实现炉内脱硫固氮的目的，其灰渣是建材行业较好的原料，其应用范围已遍及全国各地，特别在热电企业中应用最多，其容量也在不断向大型化发展。但由于其炉内烟气流速较高，导致炉内磨损严重，特别在中小型高速循环流化床锅炉上该缺陷尤为明显，导致循环流化床锅炉检修维护费用较高，在一定程度上影响了它的推广发展速度。而高、低混合流速循环流化床锅炉是综合吸收了高速循环流化床锅炉高效、环保、对煤种适应性强、负荷调整范围广和低速床锅炉磨损小、储热能力强等优点，有效地避免了高速循环流化床锅炉磨损严重的致命缺点。目前采用该技术的大小锅炉已有几十台，在全国十几个省市得到推广应用。特别在对旧锅炉改造上，由于受现场具体条件限制，许多改造技术都很难达到预期目的，而高、低混合流速循环流化床锅炉技术就比较容易满足旧锅炉改造要求。该高、低混合流速循环流化床锅炉技术是一项实用新型专利技术（专利证号：ZL02223608.2），该锅炉技术吸收了高速床锅炉烟气流速大、携带能力强、飞灰分离效率高、循环倍率高的优点，和低速床锅炉磨损轻、带埋管受热面，从而使炉体标高较低，以适应旧炉改造的优点，避免了高速循环流化床锅炉磨损大，自耗电高、炉膛截面积小，使炉体较高和低速床锅炉炉膛截面积大、点火给煤难度大等缺点。改造后的高、低混合流速循环流化床锅炉，炉膛上部截面积减小，燃烧介质流动速度为高流速；炉膛下部截面积大，燃烧介质流动速度为低流速，所以称其为“高、低混合流速循环流化床锅炉”。主要有以下特点：1、磨损严重的密相区为低速床，所以使磨损大大减轻。2、炉膛上部燃烧介质流速高，携带能力强、分离效率和循环倍率比低速床明显提高。3、膜式壁将炉内分隔为三个流程，烟气流程长，燃烧颗粒在炉内停留时间长，有良好的高温燃烧条件，能够充分燃尽。4、高温分离器为全膜式壁构成且使用挂砖，受热面可调整，使用寿命长。5、中温分离器为多管旋风分离器，积木式结构，维修方便。6、采用两级分离、两级回送返料系统，热效率较高。7、布风板面积比高速循环流化床大但比低速床小得多，给煤、点火方便。8、在密相区的较高位置布置一定数量的埋管，由于该位置介质流速低，所以磨损小，埋管使用寿命长，换热效率高。四、锅炉改造后应达到的基本要求我们采用高、低混合流速循环流化床锅炉技术分别对两台35th正转链条炉进行改造，其炉内采用两级分离器。高温分离器为膜式壁挂砖结构构成的三流程U型分离器，中温分离器为积木式多管旋风分离器，炉内密相区布置有埋管受热面，其点火方式为床上木炭静态点火。给煤方式为炉前负压皮带给煤。锅炉改造后应达到以下基本要求：l、带负荷能力强，负荷调节范围大。额定蒸发量由原来的35th增加到45th，调节范围40110，以满足不断增加和变化的热负荷需求。2、充分利用原链条炉的基础、钢架、汽包、阀门、扶梯平台等，为企业节约部分资金，同时缩短改造工期。3、煤种适应性强，可燃用煤种的低位发热量在3000kcalkg5000kcalkg左右的各种混煤。4、设计热效率不小于86。5、原汽包标高尽量不变。6、灰渣含碳量不大于2，飞灰含碳量不大于8。7、排烟温度不大于160。五、需改造、更新或保留的部分将35th中温中压正转链条锅炉改造为具有三回程、两级分离、两级回送系统和皮带负压给煤系统的45th新型高、低混合流速循环流化床锅炉，为了减少投资和缩短改造工期，应充分利用原35th链条炉的基础，钢架、汽包、阀门、扶梯平台等一切可以利用的部分，其它部分进行技术改造或更新。需改造、更新或保留的部分大体如下：1、锅炉本体部分1）锅炉的高度方向尺寸基本保持不变（需根据实际受热面积计算）2）锅炉的宽度方向尺寸基本保持不变3）锅炉的主体基础梁保持不变4）锅炉前墙前移5）新增承重布风板的基础6）汽包位置不动或抬高（根据热力计算及现场空间位置）7）钢架基本不动，部分增加。扶梯平台不动8）高、低过热器相应调整受热面积9）省煤器、空气预热器更新10）炉膛水冷系统全部拆除，重新布置并增加一部分11）新增等压风箱（或风室）、布风板、风帽12）新增高温、中温分离器及运料系统13）炉墙重新砌筑2、辅机及汽水、烟风等系统1）鼓、引风机更换2）除尘器改造3）风道、烟道调整4）给水、排污系统不动5）锅炉给煤系统拆除，改造为皮带负压给煤机系统6）新增点火平台7）新增部分仪表、电气元器件8）锅炉主厂房不动六、锅炉改造前后技术性能指标对比济南明湖热电厂35th中温中压正转链条锅炉改造为45th高、低混合流速循环流化床锅炉后的技术性能指标对比如下页。七、改造及调试过程中几个问题的处理旧炉改造过程中，由于受现场具体条件的限制，都会产生一些意想不到的问题。项目改造实施过程中，我们对遇到的以下问题进行了处理：1、排烟温度过高：由于原链条锅炉尾部受热面空间位置较小，无法布置足够的空气预热器受热面，改造设计时将尾部烟道做了适当抬高调整。但调试过程中发现锅炉排烟温度仍然偏高，因此将U型高温分离器的后隔墙部分挂砖拆除，增加此处的吸热量，以降低烟气温度。经过两次调整，基本达到了预期效果。2、飞灰可燃物太高：调试过程中发现飞灰可燃物达20以上，分析认为虽然受煤质变化的影响，但主要还是可燃物料在炉膛内燃烧不完全造成的。综合考虑后，通过用耐火砖和浇筑料垒砌，减少了部分埋管受热面。同时将U型高温分离器前炉膛出口处的水冷壁拉稀管用耐火浇筑料包覆，以提高炉膛上部的燃烧温度，延长可燃物料在炉膛内的燃烧时间，使锅炉飞灰可燃物降低。3