工业煤粉锅炉的改造方式、分析、方案

黎明重工10余种系列、数十种规格的破碎机、制砂机、磨粉机和移动破碎站，型号齐全，品质优越，广泛适用于矿业、建材、公路、桥梁、煤炭、化工、冶金、耐火材料等多个领域。

大量燃煤使二氧化硫、氮氧化物、烟尘和二氧化碳排放量逐年增加, 一些地区酸雨危害日益严重, 大气环境不断恶化, 给人民生活造成很大影响。因此, 洁净煤燃烧技术的需求日益迫切, 而循环流化床作为洁净煤燃烧的核心技术, 以其优良的环保性能, 优越的调峰经济性, 良好的煤种适应性和效率的劣质燃料燃烧以及较高的灰渣综合利用价值, 越来越多地被国内外发电行业采用。
下面就广维化工热电厂4# 煤粉炉改造成循环流化床锅炉的成功案例, 进一步分析循环流化床锅炉的优越性。
一、改造前锅炉的运行情况
1、设备陈旧, 技术落后, 运行事故多, 维护费用高;
2、对煤种适应性差, 不能烧劣质煤;
3、无SO2 和Nox 排放控制手段, 环境污染严重;
4、锅炉难以在低负荷下稳定运行, 负荷可变化范围小,调峰能力差, 不能适应大范围调峰要求;
5、制粉系统电耗大, 磨损大;
6、锅炉燃烧效率低, 灰渣含碳量高, 煤耗大;
7、灰渣综合利用程度低。
二、锅炉的改造方式与分析
该厂根据实际情况, 利用原厂址和厂房, 并尽可能利用原锅炉的汽包、联箱和部分受热面。
由于循环流化床锅炉型号多种多样, 结合该厂实际, 认为高低混合流速循环流化床锅炉比较适合。从理论看, 该炉型密相区为低流速床, 对受热面的磨损较小, 稀相区为高流速床, 流速大, 携带飞灰能力强, 分离效率高。由于膜式壁将炉内隔为三个流程, 所以固体颗粒在炉内停留时间长, 燃烧充分, 燃烧效率高。高温分离器为全膜式壁, 故使用寿命长;中温分离器为多管分离器, 积木结构, 维修方便; 物料采用两级分离, 两级回送, 飞灰含碳量在8%以下, 炉渣可燃物为3%左右, 燃烧效率大大提高; 布风板面积较大, 给煤和点火十分方便。故选用了长沙市常兴节能环保科技有限公司开发的高低混合流速循环流化床锅炉。
三、改造方案
主要改造部分为锅炉前墙前移, 更新高温省煤器, 调整风道和烟道, 炉膛水冷壁重新布置, 给煤系统和制粉系统拆除, 改为皮带负压给煤。新增等压风箱、布风板、风帽、高温和中温分离器及回送系统, 更换引、送风机, 新增承重布风板基础和点火基础, 炉墙重新沏筑, 增加床下点火系统。
四、改造后的效果
锅炉自2005 年3 月运行至今。数据表明, 改造后燃用3300Cal /kg 左右的煤, 锅炉蒸发量能达到48t /h ( 短期运行) , 安全运行可达到42t /h; 对煤种适应性强, 能烧劣质煤;自脱硫能力强, SO2 排放量大约减少50%左右。由于燃烧温度低和采用分段燃烧, NOx 含量很少, 烟气中NOx 排放量大约减少30%左右。调峰性能好, 负荷调节范围达到60%～110%。由于采用两级回送, 燃烧效率******可达97%, 燃烧温度低到800℃左右不灭火。
五、改造后分析
由于引风机改为变频调节, 送风机改用高压节能风机,改磨煤机为破碎机, 取消了给粉机和排粉风机, 故耗电量由原来的每小时527KWh 降低到272KWh。若每年按10 个月运行计, 年节电资金约为70 万元。至于燃烧系统, 则采用两级分离, 两级回送, 飞灰含碳量和炉渣含碳量大大降低, 固体不完全燃烧热损失减小, 故锅炉效率由原来的74.45%提高到82.53%, 煤耗由原来的9.7t /h 降至8.8t /h, 年节煤资金约120 万元。此外, 由于改造后炉渣可综合利用, 若每年产生炉渣16000 吨, 每吨按5 元销售, 则年销售收入约为8 万元。由于采用高温分离器为水冷全膜式壁, 水冷旋风筒可吸收烟气一部分热量, 分离器内的物料温度不会上升, 甚至略有下降, 不但可减轻旋风筒内的结焦, 而且保温和耐火材料层厚度减薄, 启停时间大大缩短, 可节省大量燃油。加上采用床下风道点火, 点火成功率高, 能节约点火用油, 燃油消耗量由原来的每年50 吨降至20 吨, 节省资金约12 万元。
改造后取消了5 条冷却水和4 条冲灰渣水, 每小时节水约20 吨, 每吨按0.5 元计算, 年节水资金约为7.2 万元。排渣方式由原来的人工排渣改为连续排渣, 热损失小, 排渣时蒸汽压力波动小, 调峰能力进一步增强。锅炉翻新改造, 费用只有新建同等循环流化床锅炉的40%左右。投资少, 工期短,见效快。可见, 小型煤粉炉改造成循环流化床锅炉效果显而易见。
六、几点建议
1、改造后排烟温度偏高。应采用鳍片式省煤器或膜式省煤器, 由于体积较小, 在相同的烟道截面下, 可增加受热面, 因此增加了尾部受热面的吸热量, 降低排烟温度, 而且在烟道截面不变的情况下, 即使不增加受热面, 还可采用较大的横向节距, 使烟气流通截面增大, 烟气流速降低, 既减轻尾部受热面的磨损, 又能减小通风阻力, 降低引风机电耗;
2、适当调整一、二次风量、给煤量和物料循环量, 进一步降低低负荷时的炉温, 扩大调峰范围;
3、飞灰含碳量偏高。应设计更加合理的燃烧系统, 并在运行中正确调整燃烧, 力争石灰石******脱硫温度的条件下,尽可能提高额定负荷时的炉膛温度。

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