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锅炉提产改造前后运行差异

发布时间：2011/1/15 阅读次数：917 字体大小: 【小】【中】【大】

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摘要在130t/h锅炉提产改造为150t/h后，炉膛结焦、主蒸汽温度、低负荷稳燃及飞灰可燃物、制粉系统出力等方面表现出了不同以往的运行特点，本文给予了初步分析。

关键词锅炉；改造；运行差异

热电分厂三台锅炉原设计为北京巴布刻克·威尔科克斯有限公司的B＆WB-130/3.82-M自然循环锅炉，采用Π型布置，制粉系统为中储仓热风送粉。喷燃器为直流缝隙式煤粉燃烧器，正四角布置，炉膛水冷壁采用光管密节距布置，省煤器和空气预热器均为两级。两级过热器之间采用自制冷凝水喷水减温装置。

根据我厂生产经营的需要，在武汉锅炉总厂的技术支持下，2000年5月至2001年7月三台锅炉先后进行了提产改造，出力由130t/h提高到150t/h。

1 提产改造实施要点

1.1 汽包内部增加4只φ290的旋风分离器，集汽联箱上增设弹簧式安全阀一个。

1.2 水冷壁在燃烧器区域取消卫燃带。

1.3 低温段过热器减少20%受热面积。

1.4 上级省煤器改成φ32×4的膜式结构省煤器。

1.5 上级空气预热器利用原空间增加管子。

1.6 一次风管由φ273×10改为φ325×10，再循环管（制粉系统）由φ273×5改为φ377×5。

1.7 燃烧器改为百叶窗式水平浓淡燃烧器，三次风上部布置一层燃烬风，一次风喷口加装侧边风。点火系统采用高能点火器直接送油枪。

1.8 加装在线监测系统。

2 改造前后锅炉运行差异及分析

2.1 炉膛结焦问题得到了较好地解决。

改造前，锅炉每运行一段时间（最短仅一个月，最长也不过百天），炉膛下部就开始结焦，严重时占据了燃烧器下部到冷灰斗的三分之一容积，锅炉安全运行受到极大威胁，而且打焦、除焦工作量极为繁重。提产改造后的2#、3#锅炉运行时间已超过了200天，但观察表明，炉膛喷燃器区域基本无结焦，冷灰斗处无积焦，这说明锅炉结焦问题已得到了较好解决。我们认为结焦问题的解决主要有以下几个原因：

2.1.1 去除了炉膛内四周水冷壁上原有的32m²卫燃带。由于没有卫燃带的吸附，即使有小的焦渣产生，也会直接落入冷灰斗而被水冲走。

2.1.2 假想燃烧切圆由φ550缩小到φ468，由于一次风背火侧加装了侧边风，所以一次风喷口又形成了一个φ398的小切圆，形成了风包粉的理想状况。

2.1.3 加装了在线监测系统，对燃烧调整产生了相当大的参考作用，改造前常发生的火焰中心偏斜能够得到及时纠正。

2.2 主蒸汽温度一直偏高的难题被攻克。

改造前，锅炉主汽温超450℃并不得不使用备用减温水一直是困扰我厂锅炉安全运行的老大难问题。改造后，无论低负荷还是满负荷，锅炉均未发生明显超温现象，这意味着汽温偏高的问题已经得到了解决。我们认为这直接归功于如下改造：

2.2.1 减少了20%的低温段过热器受热面积。

2.2.2 制粉系统再循环管的加大及合理调整循环风率，降低了三次风风量和风速。

2.2.3 加装在线监测系统，为燃烧调整带来方便。

2.2.4 减温水管道由φ57×3.5改大为φ76×5，使减温水最大流量可达16t/h左右，提高了约一倍。

但三台炉的改造都没有完善本体吹灰装置。锅炉长期运行，不能定期吹灰，高温段过热器处极易积灰，若煤种再发生变化或燃烧调整不好，火焰中心上移，汽温偏高问题仍有可能发生。

2.3 低负荷稳定燃烧效果明显。

本次改造采用了百叶窗式水平浓淡燃烧器，设计最低不投油负荷为50%。实际上，面对氧化铝用汽波动，2#、3#锅炉在负荷只有80t/h时仍可以不投油助燃，验证了其低负荷的稳定燃烧效果。这主要归因于百叶窗式水平浓淡燃烧，这种喷燃器能在出口向火侧形成煤粉的高浓度区，回流烟气温度高，从而稳定性好。此外，假想燃烧切圆缩小、煤粉细度降低、热风温度提高等因素也都发挥了作用。

2.4 存在飞灰可燃物及制粉系统出力问题。

改造后锅炉运行有两大较为突出的问题，一是飞灰可燃物含量偏高，平均在20%左右；二是制粉系统出力不足，150t/h负荷下球磨机需要连续运行。这两个问题在改造前则不是很明显。分析起来原因有以下几点：

2.4.1 煤质的变化，特别是发热量低和灰份高的煤，往往因消耗量要大幅度增加而使制粉系统显得相对出力不足；同时高灰份易在炉内形成灰包煤现象而使碳粒缺氧而无法燃烧，导致飞灰可燃物升高。

2.4.2 烟气在炉内停留时间由改造前的2.4秒缩短为改造后的2.23秒，前后缩短了0.17秒，煤粉在炉内的停留时间缩短，较大颗粒煤粉未完全燃烧已进入过热器区域而被冷却。

2.4.3 改造后的锅炉要求煤粉细度R₉₀达到8%，比改造前降低2%。估算表明这将使球磨机运行时间增加5%。

2.4.4 存在供风量不足的问题，加上两台送风机的风量不均，使得高负荷时烟气含氧量偏低，实测炉膛出口烟气含氧量在2-3%，过剩空气系数为1.105-1.16，这都不利于煤粉充分燃烬。

目前已经采取了一些有效措施来解决这两个问题，如提高在线监测仪表的准确性，严格管理来煤煤质，确保8%的煤粉细度，尽力控制锅炉负荷≤150t/h运行，烟气含氧量稳定在4%左右等等。

3 小结

锅炉提产改造的成功对我厂的生产平衡及锅炉的经济运行均带来了显著的作用。在解决了原来困扰我厂锅炉运行的几个问题的基础上，我们如果能进一步地完善锅炉本体吹灰装置，做好降低飞灰可燃物及增加制粉系统出力攻关工作，锅炉的安全经济稳定运行无疑将迈上一个崭新的台阶。 ■

[主要参考资料]

1. 中州铝厂热电厂B＆WB-130/3.82-M锅炉提产改造投标书，武汉锅炉技术开发中心，2000.3

2. 徐通模等著，锅炉燃烧设备，西安交通大学出版社，1990年。

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