关于35/th锅炉扩容改造提高热力系统效率研究

摘 要：伴随钢铁技术水平的不断提升，国家在此领域节能减排工作提出了更多且更加严格的要求。本文以35/th锅炉为例，对其进行扩容改造，以满足节能减排目标，提高能源利用率，降低运行成本。

关键词：35/th锅炉；扩容改造；热力系统；效率

某厂3、4号高炉区域原先有5台锅炉，其中1台35t/h、2台75t/h锅炉是高、转炉混合煤气锅炉，还有2台130t/h锅炉是全燃高炉煤气锅炉。这些锅炉多为AV71、AV80汽轮鼓风机，6MW汽轮发电机3台，12MW2台。针对1～3号锅炉来讲，因其均基于煤粉锅炉而改造的局部燃烧系统，没有改造受热面，所以，当此些锅炉处于运行状态时，无法达到既定额定负荷。这便会造成高压蒸汽产用出现不平衡情况，需要发电机降低负荷，以此来更好的解决蒸汽供应不足的情况，而对于发电机来讲，如果降低负荷，便会使整体运行成本增加。至此，通过考虑多方因素，需对35/th锅炉实施针对性扩容改造。

1.改造的总体思路

在35/th锅炉原址上，建造1台高、转炉煤气混烧锅炉（75t/h）。当处于满负荷运作状态时，高炉煤气消耗量为68245m3/h，可以根据实际需要，掺烧转炉煤气14500m3/h，并且还可以将转炉煤气当作低负荷稳燃以及点火的燃料。以节省资金为目标，在整个工程建设过程中，优化煤气、电气系统、给水、疏放水的原设计方案。

2.技术方案分析

2.1改造设计锅炉本体受热面

将水冷壁从原先的光管水冷壁，用膜式水冷壁进行替换，这样能够大幅降低炉墙的散热效率；而用轻型炉墙替换重型炉墙，这样能够降低施工强度，减轻炉墙重量。除此之外，增加单侧水冷壁管的数量，使其从之前的36根，增加到63根，可以较好的满足蒸汽换热方面的强度要求。因选用的是更为先进的两级对流式过热器，因此，当提高锅炉负荷之后，位于过热器内部的蒸汽流速同样会得到提高，这能够增大过热器系统的压降。为了能够真正实现此目标，可以根据实际需要，增加过热器的管排数量，并对管排间距进行适当增大（150mm），以此实现过热器压降的降低。

2.2优化冷凝器结构布局

完成扩容和，锅炉改用能够自制冷凝水的喷水减温装置，把锅炉给水当作冷却水，并在冷凝器中，與锅炉饱和蒸汽实施热交换，从中变得获得到凝结之后的饱和水，并将其当作喷水减温器当中所需要的冷却介质，以此达到降低过热器中干饱和蒸汽温度的目的。针对冷凝器而言，其实为一种表面式换热器，在冷凝器换热管中，锅炉给水在其内循环，此时的锅筒将饱和蒸汽分离出来，借助于5根引出管，向冷凝器引入，于冷却水管的外部进行循环，以此实现冷却。在冷凝器上，将5根蒸汽管道、2根水管道、11根凝结水引出管与之连接。在设计、布局冷凝器时，将其安装在炉顶的同一水平线上，调整冷却水的进口与出口，使之相对，控制两冷凝器端口之间的间距，以550mm为宜，通过这样的布置，会增大检修量，且有着比较长的检修周期，因此，需对其优化冷凝器的结构布局。

在切改过程中，需要对三个部分进行改动，其一为冷凝器集水器，其二是连接锅筒的饱和蒸汽管道，其三为冷却水进出口管道。针对此情况，制定了对2个冷凝器实施横向错误的总体切改方案。在整个自制减温水系统当中，因对其中的一些汽水管道的走向、长度有所改变，没有改动设备标高与本体，因此，仅需对发生改变的部分汽水管道在流动状态下的阻力进行验算。针对冷凝器集水器来讲，由于其从两个路径自锅炉两侧引导分配连箱（3米层），位于中间位置的S型连接管道，其在整个运作中仅发挥着连通作用，不流动，因此，在中间位置增加的S型管，不会出现流动损失。也就是说，仅对冷却水管道增加部分当前的流动阻力进行验算便可，观察其与相关要求是否相符。

2.3优化省煤器支撑梁冷却系统的结构

完成扩容后，针对锅炉省煤器来讲，可选用双级布置叠置式结构，借助于支撑梁，将其重量向省煤器护板转移，重叠于尾部构架上。对于支撑梁而言，可以根据实际需要，选择空心式，这样能够更好的与空气形成对流，实现换热降温的目的。针对一级省煤器支撑梁，则可采取自然通风冷却的方式。针对省煤器来讲，省煤器支撑梁为其核心支撑部件，支撑梁可以对省煤器管排间所存在的间距进行准确定位，确保省煤器各管排间实现交错、有序布置。由于是在室内设置锅炉，在空气温度方面，要明显高于室外流通环境，并且还有着交叉的空气流通条件，不佳的通风效果，另外，在持续高温影响下，易造成支撑梁变形。依据现场工作条件及工作环境，针对支撑梁，可选用强制通风方式，这样可以满足冷却效果，对省煤器提供更好的保护。

3.实施效果

（1）完成扩容改造后，整个锅炉系统的产汽能力得到显著提升，这为发电机运行创造了较好的条件。在扩容改造前，35t/h锅炉生产单元的最大负荷为390t/h；而完成改造后，得到了440t/h，不仅能够为高炉供风用汽提供保障，还能切实满足发电机满负荷状态下的用汽。（2）高、转炉煤气相应利用率得到显著提升。完成改造后，高、转炉煤气入炉量得到显著提升，在夏季，在有着充足煤气的前提下，还能二次回收，因而使煤气放散得到大幅降低，并实现了二次能源向电能的转化，对生产成本有降低作用。（3）高炉煤气原有的放散情况得到大幅减少，空气质量得到改善。完成扩容改造之后，使得本地区的高炉煤气放散量得到大幅减少，以高炉煤气每小时消耗5.3万m3来计算，每天煤气放散量可减小118万m3，因而对大气环境有较好的改善作用。

4.结语

综上，通过开展此次系统化改造，不仅大幅提高了锅炉生产量，而且还较好的满足了发电机、汽轮机的各种生产需要；此外，高炉煤气相应放散量也得到大幅减少，环境污染情况得到减轻，环境效益佳。

参考文献：

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[2]董清梅， 张怀宇. 一台35t/h锅炉过热蒸汽超温及燃烧系统故障的改造[J]. 锅炉制造， 2006（1）：21-23.

[3]牛讲伟， 王洋， 王美巧. 1台35t/h循环流化床锅炉点火系统的改造[J]. 节能， 2014， 33（5）：50-52.

作者简介：

章涛（1993-），男，民族：汉族，籍贯：江苏省南京市，学历：硕士，研究方向：热系统效率。