链条锅炉燃烧技术的优化

王小刚，金元浩，梁 浩，孙庆菪，张励夫

(中国石油大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司，黑龙江 大庆 163000)

一、项目概况

针对输送上煤大吨位锅炉使用分层给煤器效果差及北方冬季煤仓容易产生返冻、粘结等棚煤现象，大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司登峰供热分公司于2011年12月5日对1#锅炉进行技改立项。通过割除溜煤槽，设计制作专用导向槽及混合装置，达到了锅炉设计需求的理想布煤效果。

二、存在问题

公司登峰燃煤锅炉房现有59MW(80t/h)燃煤链条锅炉5台，配有分层给煤器，一直存在着以下两个问题。

1.燃烧工况不理想，煤耗量高

机械联合输送上煤大吨位锅炉使用分层给煤器效果不好，使煤从输煤皮带上落入煤仓中呈“山”字形自然堆积、造成炉排宽度内煤块及煤沫自然分离、致使炉排横向配风不一致，导致燃烧工况差(图1)。

2.溜煤槽棚煤

锅炉燃煤加水有时在煤场进行，在北方由于冬季积雪会产生冻块，煤的黏度大；冬季锅炉房煤库保温性差，煤仓容易产生返冻、粘结等棚煤现象，致使经常发生炉排煤层薄厚不均、断煤等情况。虽加有相应装置但不能彻底解决。需司炉工随时观察，一旦发生断煤就要工人爬到溜煤槽上敲击处理，甚至进入溜媒槽内进行清理，大大增加了工人的安全风险和劳动强度。

三、技术革新主要内容

对溜煤系统进行相应改造，加装混煤器。在分层给煤器上方约1～2m位置处，割除原有溜煤槽，设计制作专用的导向槽，在导向槽内部设置合理的混合装置，其作用相当于搅拌机，使之在此范围内进行360°横向运动，将块、沫分离，把水分不均的煤进行充分的混合搅拌，根据煤耗量调整混合均匀程度，将块、沫和干、湿煤混合均匀后，由分层给煤器加以分层，这样炉排面上“下块”“上沫”逐级规则排列，煤层均匀平整，横向配风一致(图2)，达到理想布煤效果，彻底消除“火口”和“黑带”现象，为充分燃烧创造必要条件。

溜煤槽最易棚煤的位置在溜煤槽与分层给煤的结合部(图3)。因为该处溜煤空间较小，当重达100t的煤全部压在布煤辊上，由于块煤与沫煤压强不一致，且煤的水分不均匀，致使布煤辊在运转过程中布煤薄厚不均，造成堆积在布煤辊上部的部分水分大、黏度高的燃煤棚堵在溜煤槽下端，致使部分溜煤不畅、分层布煤不均。棚煤严重时可造成炉排断煤。

图3

此次改造在原分层给煤的上方加装均匀混合搅拌系统，减轻了布煤辊的压力。该系统在混合过程中能够把燃煤横向拉动，部分棚堵位置的燃煤得到了均匀的补充与分配，有效解决了炉排断煤的问题。在搅拌混煤的过程中能够把棚煤解堵，均匀流畅的把燃煤输送给分层给煤器，彻底解决炉排燃煤块、沫分离、布煤厚度不均、水分不均及断煤现象，达到更好的燃烧工况。

四、改造效益

1.生产效益

(1)炉排面燃煤块沫均匀、干湿度均匀、煤层平整、通风均匀。

(2)“三条线”(水平一条线、起火一条线、燃烬一条线)显现，着火同步、燃烬同步、火床上无“黑带”和“火口”，无黑煤和红炭，全部燃烬为白色炉渣。

(3)挥发份低、发热量低的劣质煤能正常稳定燃烧，解决了锅炉煤种适应性差，着火困难等问题。

(4)提高锅炉效率，减少出渣量，降低除渣系统负荷，减轻维修强度，显著降低烟尘排放浓度，改善除尘效果。

(5)本年度采暖期，改造后的1#锅炉未出现棚煤现象，职工劳动强度降低，并提升了运行可靠性。

(6)提高炉排使用寿命，降低维修成本。

2.实例分析

据统计，在相同的煤层厚度下，登峰供热已实施改造的1#锅炉比未改造的2#锅炉鼓风频率降低8.3%，引风频率降低6.1%，锅炉出力提升2.15%；在相同负荷下，鼓风频率降低10.05%，引风频率降低5.22%，煤层厚度减少1.87%。

3.经济效益

(1)节煤：80t/h锅炉平均每个采暖期耗煤约2.6万t，通过截止至2013年3月15日的煤耗数据与以往同期数据对比，预计改造后2012至2013年度采暖耗煤约为2.548万t，可节煤520t，以670元/t计，则年节约资金34.84万元。

(2)节电：上年度单台引风机年耗电量约60万kW·h，上年度单台鼓风机耗电量约18万kW·h，改造后本年度单台引风机耗电56.6万kW·h，单台鼓风机耗电16.35万kW·h。年节约用电合计5.05万kW·h，节约资金2.86万元。

(3)节约费用：1#锅炉上个采暖期发生维修费用15万元，本年度采暖期共发生维修费用5万元。年节约维修资金约10万元。

综上所述，大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司登峰供热分公司通过实施优化燃烧技术革新后，本年度节约资金共计47.7万元。已知该项目优化燃烧系统改造单价为70万元，约1.47年即可收回投资。