55 t/h三废炉点火分析总结

张道锋， 胡茂龙， 尹 聪

(瑞星集团股份有限公司， 山东东平 271500)

1 概述

瑞星集团股份有限公司(简称瑞星股份)55 t/h三废炉规格型号为Q185/950-55-3.82/450，于2010年10月开车。2011年8月28日至9月4日，瑞星股份对60 t/h三废炉进行了技术改造。主要将燃烧室炉膛的直径由原来4.05 m缩减至了2.60 m；随着炉墙的加厚，煤管、播煤风管、热电偶及测压套管也相应地加长了0.70 m，二次风底侧入炉管加长了0.45 m;螺旋给煤机由原来的长5.00 m改为了长3.50 m；用小皮带替代了往复给煤机；在一次风管与二次风管之间增加了串阀。

2014年4月13日至5月2日进行了一次大修，期间更换了水冷壁管、过热器管及部分风帽，进行大修的主要原因是过热器爆管频繁，影响锅炉运行。

2016年6月22日，三废炉检修开车，因空气预热器磨损、腐蚀泄漏严重，影响开车一次，直到28日更换空预器后才开车成功。

2016年12月至2017年4月，又进行了一次大修，此次大修项目比较多，更换了过热器、省煤器、水冷壁、锅炉管、风帽等，并浇筑了炉墙。

2010年10月30日开车后、2011年8月28日至9月4日改造后、2017年4月大修开车后的对比数据见表1。

表1 对比数据

分析数据后可知，影响三废炉点火的主要因素有风帽，底料，流化试验参数，烟煤、木炭量，设备状态(风机、风挡、空预热器、串阀等)，起火过程控制等6个方面[1]。下面分别对各影响因素进行总结。

2 影响三废炉点火的因素

2.1 风帽

风帽要求完好，顶部磨损不能出现漏气，型号与原厂设计一致，外形及规格不宜改动，关键指标是风帽眼与底部浇注料间隙控制不大于10 mm，过大会影响流化的风量，过小容易增加浇筑难度，且风帽眼每次开车人工通风帽眼，防止有堵塞造成流化不良。

另外，下渣管浇筑，风室清理也非常重要，处理不好同样影响流化试验的效果。

2.2 底料

底料直接影响流化试验的效果及起火升温的情况。底料原则上选用三废炉的下出渣，但是为了确保流化效果同时还要保证底料蓄热，故需要对底料进行筛选。

2017年10月15日开车，因筛选的粒径过大，出现难流化的情况，后更换部分细料，流化效果有所好转，开车升温比较容易。

底料主要分为粗料和细料，粗料颜色发红，粒径大，有气孔，质量偏轻，主要用来蓄热；细料颜色白，粒径非常小，内含细末和碎渣，容易流化但是细末蓄热差。细料比例控制在20%～25%，过多点火难度大不易提高温度，过少不容易流化，一次风用量大，消耗木炭和烟煤多，控制难度大同样不易点火成功。

底料总量控制加入后料层为350～400 mm，过多或过少同样存在流化和蓄热的问题。

2.3 流化试验

流化试验一次风开度30%～50%，与风挡有关，一次风量20 000～25 000 m3/h，所以流量计不能随便校验，目的是确保参考价值，风电流6.0 A左右，不宜过高，风室压力7.0～9.0 kPa，引风机开度60%以下。

风量不足，检查空预器损坏情况，2016年6月开车，发现一次风量仅15 000 m3/h。但是因底料使用的细料多，虽然流化但多次点不着火，最后检查发现空预器腐蚀损坏。一次风挡开度过大，风机电流过高，风室压力高，一般要检查底料和风帽，底料使用过后，风帽浇筑尺寸不合格容易造成风量过大，所以需要在开车过程中严抓检修质量，确保流化试验合格。几次成功开车流化试验的数据见表2。

表2 成功开车流化试验数据

2.4 烟煤和木炭

木炭床上点火原理：使用木炭加热底料，带入初始的热量，同时使用木炭点燃烟煤，再使用烟煤进一步加热底料，等床温达到白煤末着火点后，引燃白煤末，通过风量和给煤数平衡炉温为900～1 000 ℃，烟气中氧的体积分数为7%～10%[2]。各种燃料的着火点和热值见表3。

烟煤要求含水质量分数小于6%，越干越好，存放时间太长挥发分少，不容易着火，最好使用新进厂烟煤，所以一般开车前更换烟煤和料仓原料。点火前可以先将3～5 t烟煤通过斗提机加入空料仓。

木炭需要着透，防止起火时燃烧不充分升温困难，不能出现硬块或燃烧不完全情况。木炭分两个炉门点着后均匀加入，总加入量一次16袋，一袋30 kg。

表3 各种燃料的着火点和热值

2.5 设备状态

设备状态容易被忽略，要确保风挡、串阀处于原来状态，停车大修要检查空预器，出现泄漏要进行焊补，否则将影响流化试验的数据，影响开车的调整。

2.6 开车控制过程

起火是三废炉开车最重要的部分，成功与否往往就在开车的几分钟时间，期间要严格注意炉温和给煤数的控制。因为热电偶对温度的反应较慢，炉温每3 s才刷新一个数据，而且数据是连续的，所以数据传输系统(DCS)显示的炉温是比较滞后的，操作人员点火一般都参考烟气中氧含量来控制给煤数和风量。

起火前先启动引风机，再将引风机风挡调节至流化试验开度，然后开鼓风机，将风挡调节至流化试验位置，炉温逐渐升高，氧含量逐渐降低，说明木炭经一次风助燃后已经开始加快释放热量，这期间要人工从螺旋给煤机处加入烟煤，确保炉膛内燃料燃烧，炉温逐渐升高，一般炉温升至400 ℃时(达到烟煤着火点)，使用皮带输送烟煤，通过控制给煤数来控制燃烧时的炉温，当氧体积分数降至3%左右，或者降得速率过快时，停止加入烟煤，如果氧体积分数还继续降低，则加大一次风量；如果炉温过高达到1100 ℃，氧含量仍然不见升高，为了防止结疤，可大幅度加大一次风量，尽量疏松料层降温，直到氧含量开始降低，再调整至流化试验风挡位置。

整个过程要求操作人员判断准确，控制果断，且反应敏捷，有预见性。需时刻关注氧含量的变化，一旦出现灭火，马上根据炉温情况进行降温处理，防止结疤延误开车进度。

总结现阶段点火过程，底料的选择很重要。底料蓄热效果好，流化适宜，炉温升高与降低较平缓，过程容易控制；底料蓄热差，炉温会出现升温快、降温也快的情况，给煤数难适应炉温变化，导致起火失败。每次开车都要进行总结，对新采集的数据，分析出现异常数据的原因，制定应对措施。

3 效益分析

Q185/950-55-3.82/450型小型三废炉蒸发量小，一般采用床下点火，费用高，而采用木炭床上点火，能大大节省费用。

以柴油为燃料的床下点火方式操作简单，但是一次点火消耗柴油量比较大，以55 t/h三废锅炉为例，每次点火需要2 t柴油，按7 500元/t计算，柴油的费用高达15 000元，而且柴油的运输和储存，油库的安全设施管理都需要非常大的人力、物力投资，一个小型的油库投资一次大约要几十万元，还要经过严格的安全、消防审批，后期安全管理难度也非常大。

以木炭为燃料的床上点火较简单，以55 t/h三废炉为例，点火一次只需要木炭500 kg，即点一次火只需要1 500元左右，成本仅为以柴油为燃料的床下点火的十分之一，缺点是操作较难掌握，对底料筛选要求较高。

4 结语

采用木炭床上点火方式，既能节省成本，还能减少投资，同时减少油库安全管理的隐患，目前很多厂家仍运行小型的三废炉来实现节能环保。