鄭東泉

摘 要：通過減小爐膛出口煙道截面積，提高爐膛出口的煙氣流速，進(jìn)而提高旋風(fēng)分離器分離效率，有效降低飛灰含碳量，提高鍋爐的燃燒效率；同時(shí)收到的效果還有一定程度的降低床層溫度，穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：減??；煙道截面積；提高；煙氣流速；分離效率；熱效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.012

1 前言

聊城藍(lán)天熱電有限公司現(xiàn)有3×130T/H循環(huán)流化床鍋爐，其中#1、#2鍋爐為四川鍋爐廠不同批次生產(chǎn)的同型號(hào)產(chǎn)品。在運(yùn)行期間，兩臺(tái)鍋爐床層溫度不同，同樣的鍋爐負(fù)荷情況下，#2鍋爐床層溫度比#1鍋爐床層溫度平均高出～50℃，尤其在冬季供暖期表現(xiàn)更為明顯。

針對(duì)上述情況，在鍋爐檢修期間，嘗試對(duì)#2鍋爐爐膛出口煙道進(jìn)行了改造。在爐膛出口煙道底部利用耐火材料砌筑了300mm的平臺(tái)，減小了煙道的截面積，相同煙氣量的情況下，煙氣流速提高～10%。改造完成投運(yùn)后，通過再次對(duì)比#1、#2鍋爐運(yùn)行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，#2鍋爐床層溫度降低超過10℃，完全達(dá)到了預(yù)期效果；同時(shí)根據(jù)每天的生產(chǎn)報(bào)表分析，通過本次改造，#2鍋爐的噸蒸汽耗煤量降低～9Kg/T蒸汽，有效提高鍋爐熱效率。

2 改造背景

（1）改造可行性分析討論。1）影響鍋爐床層溫度的因素主要有鍋爐負(fù)荷、入爐煤品質(zhì)、一次風(fēng)風(fēng)量、返料灰量大小等。2）我公司#1、#2鍋爐在相同負(fù)荷情況下，入爐煤品質(zhì)相同，#2鍋爐需要更高的床溫和一次風(fēng)量，這就說明一個(gè)問題，#2鍋爐爐膛內(nèi)部受熱面積比#1鍋爐受熱面積小。為了證實(shí)這一點(diǎn)，在鍋爐檢修期間，分別對(duì)兩臺(tái)鍋爐內(nèi)部澆注料敷設(shè)區(qū)域面積進(jìn)行了測(cè)量統(tǒng)計(jì)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)#2鍋爐密相區(qū)澆注料面積比#1鍋爐密相區(qū)澆注料面積多42m2，受熱面積相應(yīng)減小～7%。3）另外，對(duì)比兩臺(tái)鍋爐日常運(yùn)行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，#2鍋爐返料風(fēng)壓較#1鍋爐返料風(fēng)壓低～1.3KPa、返料風(fēng)量高～300m3。根據(jù)這種情況可以判斷，#2鍋爐返料灰量較#1鍋爐返料灰量要少。4）結(jié)合上述幾點(diǎn)，改善#2鍋爐運(yùn)行情況可以從增加爐內(nèi)受熱面積、提高鍋爐旋風(fēng)分離器分離效率兩方面考慮。

如果通過增加爐內(nèi)受熱面積來實(shí)現(xiàn)，需要增加新的管屏或者剔除部分澆注料，但這樣會(huì)增加大量的后續(xù)維修量，并且一次性投資費(fèi)用更高。相比較來說，通過提高旋風(fēng)分離器分離效率來實(shí)現(xiàn)，比較客觀。提高旋風(fēng)分離器分離效率，可以通過兩條途徑實(shí)現(xiàn)。第一條途徑是改造旋風(fēng)分離器中心筒，提高分離效率；這種方案改造投資大。第二種途徑是通過減小煙氣流通面積、提高煙氣流速來提高分離效率；這種方案比較容易實(shí)現(xiàn)，并且改造投資小。

（2）改造必要性。由于#2鍋爐床溫始終偏高，為保證鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，避免爐膛結(jié)礁，一次風(fēng)量也偏高。這樣長期運(yùn)行，對(duì)鍋爐水冷壁的磨損程度也加劇。通過鍋爐檢修期間水冷壁的測(cè)厚數(shù)據(jù)對(duì)比不難看出，#2鍋爐水冷壁磨損嚴(yán)重程度明顯高于#1鍋爐。另外，用于水冷壁噴涂防磨的維修費(fèi)用也相應(yīng)增加。所以，通過技術(shù)改造來降低床溫勢(shì)在必行。

（3）改造實(shí)施階段，利用耐火材料在#2鍋爐爐膛出口煙道底部砌筑了300mm的平臺(tái)，降低煙道有效流通面積9.1%，相同煙氣量的情況下，煙氣流速提高～10%。改造完成投運(yùn)后，對(duì)比#2鍋爐改造前的運(yùn)行參數(shù)，相同負(fù)荷狀態(tài)下，#2鍋爐床層溫度降低超過10℃，大大改善了鍋爐的運(yùn)行效果。

3 改造經(jīng)濟(jì)性分析

（1）鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性能增加：通過改造，有效降低床溫10℃以上。鍋爐負(fù)荷同樣在120t/h情況下，改造前，床溫需要保持970℃以上，改造后基本穩(wěn)定在950～960℃之間，很大程度上避免了#2鍋爐高溫結(jié)礁的危險(xiǎn)；

（2）鍋爐燃燒性能提高：旋風(fēng)分離器分離效率提高，增加了鍋爐返料灰量，提高了爐內(nèi)物料濃度，爐內(nèi)換熱效果大大改觀；

（3）節(jié)煤效益：物料未燃盡成分更多的參與循環(huán)燃燒，提高了鍋爐的燃燒效率，對(duì)比改造前后運(yùn)行數(shù)據(jù)，噸蒸汽耗煤量降低～9Kg/T蒸汽，年節(jié)儉煤炭資金近100萬元；

（4）改造前后數(shù)據(jù)分析。

通過以上數(shù)據(jù)對(duì)比，相同鍋爐負(fù)荷狀態(tài)下，床溫降低13℃、返料風(fēng)壓提高2KPa、爐膛壓差提高0.35KPa、噸蒸汽耗煤降低9Kg，同時(shí)旋風(fēng)分離器系統(tǒng)阻力增加88Pa。

4 繼續(xù)改造空間的討論

將爐膛出口煙道截面積減小9.1%，提高了煙氣流速，同時(shí)也增加了系統(tǒng)的阻力。同樣的鍋爐負(fù)荷狀態(tài)下，改造后的引風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流比改造前運(yùn)行電流高出0.5A，動(dòng)力消耗每年增加近2萬元。如果繼續(xù)減小爐膛出口煙道截面積，雖然能進(jìn)一步提高旋風(fēng)分離器分離效率，但是鍋爐的動(dòng)力消耗無疑會(huì)大幅度增加。

綜上所述，通過適當(dāng)減小爐膛出口煙道截面積來提高旋風(fēng)分離器分離效率，雖然增加了一部分動(dòng)力消耗，但是改造后提高了鍋爐的運(yùn)行穩(wěn)定性，并且?guī)砜捎^的經(jīng)濟(jì)效益，起到了投資小、收益大的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張大龍，吳玉新，張海，呂俊復(fù)，劉青.低質(zhì)量流率垂直管圈超臨界煤粉鍋爐的水動(dòng)力特性分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014（32）.

[2]劉建全，孫保民，張廣才，白濤，壽兵，胡永生.1000MW超超臨界旋流燃燒鍋爐穩(wěn)燃特性數(shù)值模擬與優(yōu)化[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012（08）.

[3]蔡宏，吳燕華，楊冬.低質(zhì)量流速優(yōu)化內(nèi)螺紋管的傳熱特性試驗(yàn)研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011（26）.

[4]王為術(shù)，劉軍，王保文，姚明宇，王紀(jì)宏.600MW超臨界W火焰鍋爐無煙煤燃燒NO_x釋放規(guī)律研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2011（06）.endprint