35 t/h锅炉扩容节能改造

刘春辉,韩洁,胡泽云,胡彦龙

35 t/h锅炉扩容节能改造

刘春辉,韩洁,胡泽云,胡彦龙

（宣化钢铁集团有限责任公司动力厂，河北张家口075100）

结合站内设备及煤气现状，提出了将35 t/h锅炉扩容改造为75 t/h全燃煤气锅炉，以达到减少高炉煤气放散、提高热力发电量和系统效率、进一步增加煤气在热力系统的使用量的目的。

锅炉；扩容改造；节能

1 引言

动力厂3#、4#高炉鼓风机站承担着为3#、4#高炉送风、热力发电及生产用低压蒸汽供应等任务，在夏季煤气充足时，若5台汽轮发电机满负荷运行，则生产系统共需要蒸汽负荷为410 t/h。而站内原五台全燃气锅炉最大产蒸汽量仅为395 t/h，经济运行负荷为382 t/h，由此造成一台12 MW汽轮发电机仅能半负荷运行；此外，还存在高、转炉煤气放散情况。

结合站内设备及煤气现状，动力厂提出对3#、4#高炉鼓风机站热力系统优化改造，主要内容为35 t/ h锅炉进行扩容改造为75 t/h全燃煤气锅炉。

2 工艺改造方案

2.1 总体思路

利用原35 t/h锅炉厂房在35 t/h锅炉原址上建造一台75 t/h高炉煤气、转炉煤气混烧锅炉。满负荷时消耗高炉煤气量68249.1 m3/h，可掺烧转炉煤气15000 m3/h,焦炉煤气作为点火和低负荷稳燃燃料。本着节约能源，降低消耗的目的，在工程建设中，对相关蒸汽、给水、疏放水、煤气、电气系统原设计方案进行优化。

2.2 技术方案

(1)锅炉本体受热面设计改造

水冷壁由光管水冷壁更换为膜式水冷壁有效降低炉墙散热，从而将重型炉墙更换为轻型炉墙，减轻炉墙重量，降低施工强度。同时将单侧水冷壁管数量由37根增加至64根以满足蒸汽换热要求。

(2)优化燃烧器结构

在这次设计中，根据运行实际需求，设计燃烧器为高、焦、转炉煤气混烧燃烧器，布置转炉煤气燃烧器在高、焦炉煤气燃烧器上侧，利用转炉煤气较高炉煤气热值高、相对易着火特点，实现转炉煤气除在正常情况掺烧外，还可以做为锅炉升压燃料的目的。

由于高炉煤气、转炉煤气相对热值较低，考虑其燃料特性及运行中煤气压力波动幅度较大的实际状况，燃烧器采用着火性能好、燃烧稳定、阻力低的双旋流煤气燃烧器，四角分层布置、切圆燃烧方式，燃烧器自上而下分别为转炉煤气燃烧器、高炉煤气燃烧器和高焦联合燃烧器。并改进燃烧器出口稳燃器喷口形状，将稳燃器喷口形状由直筒式改为扩口式，喷口长度由250 mm增大至405 mm，以增加煤气燃烧后回流区尺寸及高温烟气的回流量。扩口式稳燃器其特点是燃烧火焰高度稳定，着火及时，这种火焰能达到高湍流强度区与高燃料浓度区的一致，实现高强度燃烧。燃烧器结构图见图1、图2。

(3)冷凝器结构布局优化

扩容后锅炉采用自制冷凝水喷水减温装置，通过锅炉给水作为冷却水与锅炉饱和蒸汽在冷凝器内进行热交换从而得到凝结后的饱和水作为喷水减温器中的冷却介质，对过热器中的干饱和蒸汽进行降温。

(4)省煤器支撑梁冷却系统结构优化

扩容后锅炉省煤器采用双级布置叠置式结构，省煤器蛇形管通过支撑梁将其重量传到省煤器护板上，最后叠置在尾部构架上，支撑梁为空心式便于与空气对流换热降温。由于锅炉置于室内，空气温度较室外流通环境高，空气流通条件差，致使通风效果不好，支撑梁温度会偏高，容易导致支撑梁受热变形，而省煤器支撑梁是省煤器的主要支撑部件，支撑梁准确的定位了省煤器管排之间的间距，保证省煤器管排与管排之间交错布置。根据现场的工作环境和工作条件限制支撑梁必须采用强制通风的方法才能够达到预期的冷却效果，从而更好的保护省煤器。

(5)煤气、汽水、电气系统扩容

扩容改造后，75 t/h锅炉为高、转炉煤气混烧锅炉。通过核算，转炉煤气总管利用原35 t/h锅炉转炉煤气管道即可，高炉煤气则从130 t/h锅炉高炉煤气总管引出，并预留与75 t/h锅炉高炉煤气管网并接点，管路充分利用原煤气管道支架，缩短了管道长度，减少了管道支架数量。

主蒸汽、给水管道充分利用原蒸汽及给水母管的并接点，通过更换管道连接三通型号，实现了新旧设备连接管径要求，有效降低了施工难度。

高、低压电气系统则由原75 t/h锅炉球磨机、排粉机等6 kV配电系统，35 t/h低压电气系统改造而成，降低了工程成本。

3 改造效果

（1）锅炉扩容改造后，提高了锅炉系统产汽能力，为发电机满负荷运行创造了基础条件。锅炉扩容改造前，锅炉最大负荷395 t/h,改造后，锅炉经济运行负荷为425 t/h,最大负荷可达445 t/h，在保障高炉供风用汽及低压蒸汽用户的基础上，亦能满足发电机满负荷用汽。

（2）提高了高、转炉煤气利用率。锅炉扩容改造后，提高了高、转炉煤气入炉量，在夏季煤气充足的情况下，可有效实现煤气的二次回收利用，降低了煤气的放散，成功将二次能源转化为电能，有效降低了生产成本，节约能源的目的。

4 结语

此次改造，一方面使锅炉生产量得到提高，能够更好的满足汽轮机和发电机及次级用户的生产需要，另一方面减少了高炉煤气的放散量，减轻了对环境的污染，取得了相应的环境效益。通过实际运行，达到了节能降耗的目的，而且系统运行比较稳定。

Energy Saving and Capacity Expansion Transformation of a 35 t/h Boiler

Liu Chunhui,Han Jie,Hu Zeyun,Hu Yanlong
(The Power Plant of Xuanhua Iron and Steel Co.,Ltd.,Zhangjiakou,Hebei 075100,China)

Based on the actual equipment and gas condition of the station,a proposal of expanding the 35 t/h boiler to a 75 t/h fully gas-fired boiler was put forward,to reduce the gas release loss of blast furnace,improve the efficiency of thermal power generation as well as the system,reduce fuel consumption of the system and further increase the rate of gas use in thermal generating system.

boiler;expansion transformation;energy saving

TK229

B

1006-6764（2015）01-0035-02

2014-09-12

刘春辉（1986-），男，大学本科学历，助理工程师，河北赤城人，毕业于河北科技大学,现从事设备管理及检修工作。