一、 概述 循环流化床锅炉是一种高效节能、低污染的新型锅炉,它具备以下优点: 1. 燃料的适应性强,可以燃烧其它锅炉很难燃烧的低热值燃料和煤矸石、洗中煤等劣质燃料,符合我国的能源政策; 2. 通过向炉内添加石灰石,可以有效地降低二氧化硫的排放,同时锅炉采用分级送风,一次风从床下送入,二次风从床上分层送入,且属于低温燃烧,能大大降低氮氧化物生成量,环保效益好; 3. 负荷调节能力强,运行操作简单,通过改变锅炉的循环倍率,可以使锅炉在30%~100%的负荷下稳定运行,具有很强的调峰能力; 4. 灰渣的活性好,可以做水泥等材料的掺和料,综合利用效益好。正因为如此,循环流化床锅炉,在近十几年来得到了国家政策的大力支持,发展势头迅猛。但在九十年代初期,循环流化床锅炉正处于摸索、完善的研制阶段,锅炉存在着这样那样的问题。我公司在93年新上一台某锅炉厂生产的35t/h循环流化床锅炉,下面就锅炉存在的问题和改造等问题作以说明。 二、 锅炉主要技术经济指标和有关数据 额定蒸发量 35t/h 额定蒸汽压力 3.82MPa 额定蒸汽温度 450℃ 给水温度 150℃ 一次风预热温度 180℃ 二次风预热温度 120℃ 热效率 85% 脱硫效率 80% 钙硫比 2~2.5 燃料的颗粒度要求 ≤13mm 石灰石颗粒度要求 ≤1mm 三、 原锅炉主要存在的问题及原因分析: 1. 锅炉负荷不足:锅炉虽然额定出力为35t/h,但实际运行的最好出力能够达到28t/h,由于锅炉密封情况不是很好,一般都在25t/h左右运行,根据与现有35t/h循环流化床锅炉进行比较,并与有关锅炉专家进行咨询,人为出力不足的主要原因是蒸发受热面布置不足、锅炉密封不严造成的。 2. 锅炉密封不严,燃烧侧漏灰严重,现场环境很差。产生泄露的位置主要发生在燃烧室上部过渡 区域、惯性分离器与炉膛水冷壁之间接缝处。燃烧室上部过渡区域泄露主要是由于炉膛水冷壁受热向下膨胀,而由耐火材料砌筑而成的燃烧室受热却向上膨胀,这样一来它们之间就必须有一道膨胀缝,因为循环流化床锅炉是微正压运行,这道膨胀缝很难做到不泄露的程度;同样原因惯性分离器也为耐火材料砌筑成,与炉膛水冷壁之间存在着一条膨胀缝,也达不到理想的密封效果。 3. 旋风返料器堵塞:由于我们使用的燃料挥发份较低,后燃现象比较严重,使返料器内部温度升高,局部超过灰的软化温度,而发生粘连,造成返料器堵塞。 4. 过渡区域水冷壁磨损严重:由于在此处存在着向上的烟气流和向下的贴壁灰流交汇现象,使气流扰动特别严重,造成对水冷壁的磨损。
四、 锅炉改造的原则 1. 达到锅炉原有铭牌参数。 2. 保持原锅炉结构不动。 3. 尽量减少投资费用。 五、 改造方案 1. 燃烧室部分改造: 将原来炉膛水冷壁从原下集箱焊口处断开,向下延伸形成由膜式水冷壁包围的燃烧室,使炉膛和燃烧室形成一个密封的整体,取消了原有水冷壁与燃烧室之间的膨胀缝,受热后水冷壁和燃烧室一起向下膨胀,彻底解决原有膨胀缝的漏灰问题;同时增加了炉膛高度,加大了水冷壁受热面面积,延长了燃料在炉内的停留时间,提高了然烬率,减轻了后燃的可能性,保证锅炉有足够的出力。 2. 惯性分离器的改造: 拆除原来用耐火材料砌筑的惯性分离器,将整个惯性分离器用膜式水冷壁包围起来,使水冷壁和惯性分离器形成一个整体,消除了惯性分离器与水冷壁之间的膨胀缝,彻底解决了它们之间的密封问题;在惯性分离器出口和旋风分离器之间增加了非金属膨胀节,彻底解决了此处的三维膨胀问题;另一方面整个惯性分离器用膜式水冷壁包围起来也增加了一部分蒸发受热面,对增加锅炉出力很有帮助。由于惯性分离器内部烟气流动方向比较复杂,为防止磨损,整个惯性分离器内部全部用耐火混凝土覆盖。
3. 水冷套的改造 为了避免返料器结焦,在料腿部分增加了水冷料腿,使循环灰得到足够的冷却,降低返料灰的温度,保证返料器返料通畅。 4. 卫燃带处增加了弯管避让措施 通过弯管避让,使内部耐火混凝土形成一个垂直面,避免向上气流磨损水冷壁管子,混凝土上部形成一个空腔式缓冲区,避免上部向下的气流磨损水冷壁管子,这样一来大大减轻了水冷必的磨损。 六、 改造后的效果 经过此次锅炉改造后,彻底解决了原锅炉存在的问题,锅炉蒸发量达到35t/h,并具有10%的超出力能力;整个锅炉密封严密,不漏风、漏灰;U型阀返料器工作可靠,不堵塞;卫燃带上部磨损大大减轻,使用寿命大大增加。 七、 改造后的经济效益 锅炉出力足,比改造前可提高出力10t/h,多发电2000度,按上网电价为0.2元/度,每天可增加收入9600元,每年运行按7500小时计算,可增加收入300万元,投资可在半年之内收回;另外锅炉磨损减轻,返料器故障少,锅炉连续运行时间可达5个月以上,维修费用大幅度下降;锅炉密封严密,降低了锅炉的散热损失和排烟损失,大大提高了锅炉效率,可获得很好的经济效益。同时烟尘排放浓度可降至林格曼一级,在环保要求日益严格的今天,社会效益尤为重要。
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