王加伟(中原石油勘探局供热管理处,河南濮阳457001)
循环流化床锅炉节能改造
王加伟(中原石油勘探局供热管理处,河南濮阳457001)
循环流化床锅炉为单锅筒、炉膛为自然循环,尾部为强制循环、 型布置的燃煤循环流化床锅炉。炉膛为全膜式水冷悬吊的封闭结构。采用两级物料循环分离装置,高温百叶窗分离器作为第一级分离器,位于炉膛出口和斜烟道之间。尾部竖井烟道布置有两个并联的第二级旋风分离器。由于该炉型采用了两级分离、分级循环的流化床燃烧系统,因而锅炉体积较小,结构紧凑合理。
循环流化床锅炉;节能;改造
目前锅炉存在的主要问题:一次返料、二次返料不理想,百叶窗叶片掉片严重,流化室、部分膜式水冷壁管、放渣管与布风板开裂和2#下级空预器等设备老化、腐蚀严重,烟尘初始排放浓度高,锅炉出力低、效率低(设计出力108GJ,效率84.7%;现在只有70GJ左右、效率68%)。
2.1 一次返料存在的问题
(1)内循环返料池内原有三个一次返料口,实际运行中每个口返灰量不同,存在给风量的均匀性不好控制,常因风量调配不合理造成炉内平衡难以形成,影响锅炉效率。
(2)返料池内L铁已经烧损变形,破坏了一次返料室的密封,使一次返料循环遭到破坏,循环倍率降低至30左右(额定循环倍率50)。
(3)一次返料器内配风管存在的问题。在配风管上直接开孔,风扰动半径较小;顶端封堵,顶端极易积灰;风孔因磨损存在孔径大小不一,易破风。导致一次返料不理想,易堵塞。
2.2 二次返料存在的问题
U型弯原结构为管式结构,体积比较小,松动灰量较少,容易造成堵塞且堵塞后不易清理;二次返料配风管与一次返料存在同样的问题,造成循环破坏,致使二次返料量降低。
2.3 百叶窗存在的问题
百叶窗的可靠性直接关系到整个锅炉的可靠性,并对分离效率、尾部磨损都存在着直接的因果关系。百叶窗脱落严重,从运行的情况看,挂架安装百叶窗片的位置容易积灰,挤掉百叶窗;挂架变形,也导致了部分百叶窗脱落
2.4 存在的其它问题
2.4.1 燃烧室
燃烧室炉墙已局部脱落、变形、开裂,炉墙漏风导致炉内温度下降,燃烧效率降低,降低锅炉的经济性。
2.4.2 水冷壁管
局部磨损严重,部分管壁厚度只有1.8mm,运行中造成爆管停炉。
2.4.3 布风板与放渣管
布风板与放渣管连接处严重开裂、变形,造成炉内局部结焦,运行中多次停炉补焊。
2.4.4 空预器
2#炉空预器磨损严重,造成风系统短路,增大了风机电流,影响锅炉燃烧效率。
2.4.5 电气仪表
部分仪表老化,数据异常。
3.1 一次返料改造措施
根据返料均衡原理,把一次返料器由三口改为两口,提高返料的均衡性和稳定性,两口也利于给风量的调节,建立良好的炉内平衡,提高锅炉效率。
更换返料池内L铁,提高一次返料室严密性,保证夹道循环灰与外界隔离,形成良好的一次灰循环回路,提升循环倍率。
3.2 二次返料改造措施
增大旋风分离器下部返料器的体积,增加松动灰的体积;提升落灰管高度,使下灰斜度加大,从而减少返料器弯管处的积灰。二次返料配风管改造与一次返料配风管相同。
3.3 百叶窗改造措施
重新设计百叶窗挂架结构,每个挂架增加三条斜拉筋、降低变形量,挂钩部位增加落灰孔、减少积灰造成的脱落。
更换1#2#锅炉所有的百叶窗360片/台、挂钩168个/台。
3.4 其它改造措施
3.4.1 燃烧室
重新砌筑损坏的燃烧室,减少或杜绝漏灰的发生。从而提高燃烧效率,提高锅炉的经济性。
3.4.2 水冷壁管
更换磨损严重的φ60*5膜式水冷壁管300米,提高了锅炉运行的平稳性。
3.4.3 空预器
更换漏风严重的2#锅炉下级空预器一台,运行中经过测试,其排烟温度从更换前的198℃下降到149℃,降低了风机电耗,增加了锅炉燃烧效率。
3.4.4 电气仪表
更换了10块显示异常的仪表,保证了锅炉主要的运行参数显示正常,显示出了自动化程度提高的优越性,在控制室就能充分了解锅炉的运行状态。
通过对一、二次返料的改造,提高了锅炉的返料量,使一、二次返料的循环量得到很大的提高,充分体现了循环流化床锅炉的燃烧特性;尾部排烟温度198℃降低149℃,提高了锅炉整体运行效率(改造前锅炉热效率为68%,改造后锅炉热效率为77%);锅炉出力比改造前增加约25GJ/h(改造前约79GJ,改造后约105GJ),恢复锅炉供热能力。
5.1 经济效益分析
锅炉效率提高9%以上,年节约资金1万吨煤/年*9%*680元/吨=61万元
5.2 投资回收期
227.52 万元/61万元=3.7年
通过对锅炉的节能改造,既解决锅炉热效率低、能源浪费大、产热成本高等问题;又提高了锅炉出力,居民供热质量。其社会效益、经济效益明显。