關于DZL型快裝鍋爐的改進經驗

陳文軍

雙鴨山弘燁供熱供水有限責任公司，黑龍江雙鴨山 155100

1 DZL型鍋爐存在的主要問題

1）該型式的鍋爐由于鍋爐設計方面存在一定的缺陷，因此在運行中爐膛溫度較低，只有1000℃左右。無法適應燃燒劣質煤，嚴重的影響了爐膛的輻射傳熱。同時因爐膛溫度低造成燃料的燃燒速度減慢，燃燒狀況惡化，使燃料熱損失增加。特別是爐渣含碳量高達20%以上，出力僅達到70%，熱效率只有65%左右，因此要提高出力和熱效率必須提高爐膛溫度；2）前拱設計不合理，適用煤種性差。揮發性低和水分過大的煤不易引燃。而揮發分高的煤因燃燒速度快又易燒壞鍋爐前煤閘，吊拱磚也容易燒壞脫落；3）后拱短而高，拱下一般無紅火，故輻射和煙氣導流效能不太明顯；4）鍋爐爐墻保溫層設計不合理，爐墻保溫效果不好，造成漏風和散熱損失嚴重。該爐在設計時，采用的是輕型爐墻結構，只有一層蛭石保溫磚，保溫性能差，漏風嚴重；5）鍋爐燃燒工況監測儀表配備不合理。該型式的鍋爐熱工儀表不夠全面，如氧量表、爐膛負壓表、排煙溫度表等均沒配備，司爐人員只憑經驗操作，鍋爐熱工儀表是司爐人員監測運行工況的重要依據，熱工儀表配備不全面，不能達到科學司爐的要求來調整燃燒工況。

2 DZL型鍋爐幾項改進的措施

1）由于該型式鍋爐的爐膛溫度較低，而排煙溫度而較高。根據實測DZL4-1.25型鍋爐的排煙溫度為180℃，DZL1-1.25型、DZL2-1.25型鍋爐的排煙溫度為260℃，按規定排煙溫度應控制在110℃不致引起低溫腐蝕。因此，在出煙口處加裝設置一臺簡易管式空氣預熱器，有省煤器的在省煤器前設置，利用煙氣余熱將冷風加熱成熱風送人爐膛提高燃燒溫度，加快了燃料的燃燒速度，改善了燃燒條件。根據粗略的計算，DZL4-1.25型鍋爐的鍋爐風溫可比室溫提高60℃，排煙溫度可降低30℃。

（1）簡易管式空氣預熱器的制造

管式空氣預熱器由Φ51×1.5無縫鋼管制造，12mm厚的管板和3mm～5mm的外殼三部分組成。煙氣在管內單回程流動放熱，空氣在管外雙回程流動吸熱。理論上設計時一般將管子交叉排列。傳熱效果好，但阻力較大。為了解決這個問題，故采用將管子為順向排列。取煙氣流速為12m/s，煙氣阻力為10 mm～15mmH2O；取空氣流速為5m/s～8m/s，空氣阻力為30mm～40mmH2O。該空氣預熱器結構簡單，制造方便，有一般加工水平的單位可自行制造。

（2）送風機的兩種布置形式

①空氣預熱器正壓運行方式：將送風機出口接入空氣預熱器入口，空氣預熱器出口接至鍋爐風室，使空氣預熱器處于正壓方式運行。按照有關資料介紹，此種布置的特點是風量、風壓都接近送風機設計特性，因而能滿足鍋爐超負荷運行的要求；

②空氣預熱器負壓運行方式：空氣預熱器入口敞開于大氣中吸入冷風，空氣經加熱后，由熱風出口接到送風機入口，再由送風機將熱風送入鍋爐風室。其特點是空氣預熱器即可加熱空氣，又可減少送風機的噪聲；

③根據實際情況和安裝設計的特點，送風機一般布置在室外，故負壓運行方式不必采用。

（3）關于DZL4-1.25型鍋爐因增加空氣預熱器后對送、引風機的匹配增加空氣預熱器后，經計算，可使引鳳阻力增加10mm～15mmH2O，送風阻力增加30mm～40mmH2O。如果仍使用原來的風機是不能達到經濟運行的。為了消除這個因素，必須將原來的風機變型更新。一般可配備Y35-1*8型引風機（Q=15370m3/H，H=234mmH2O，n=1450r/min）；G-72-4.5型 送 風 機（Q=5780m3/H，H=259mmH2O， N=7.5kW ，n=1450r/min），就可滿足要求。

2）后拱的改進

此型號的快裝鍋爐原設計后拱短而高，拱下一般為渣區。因此，輻射和煙氣導流性能不很明顯。根據實際運行狀況和現場測量，將后拱加長和壓低，拱下有紅火，能起到輻射作用，提高了爐膛后部溫度，降低了爐渣可燃物，又能將拱下煙氣導向中部，與前部火床可燃氣體混合，在高溫區二次燃燒。從而使排煙熱損失減少，并可提高爐膛溫度。

后拱加長，DZL4-1.25型鍋爐加長750mm為宜，其他型號的鍋爐以500mm為宜。后拱壓低均以100mm為宜。后拱改造后，不宜再加中拱，否則加拱太多，使爐膛容積更顯不足，反而對燃燒不利。以上數據是按照現場實際和有關資料介紹確定的。

3）爐墻的改進

原有爐墻系輕型結構，只有蛭石磚，漏風散熱損失較嚴重，爐墻外壁溫度高達80℃以上。改造時采用內襯可加耐火磚一層，耐火磚與外殼之間澆注一層珍珠巖保溫層，厚度為140 mm～160mm。珍珠巖與水泥配比為6:1。珍珠巖保溫性能較蛭石保溫性能好。采用上述方法改造爐墻，費用低、施工簡單，能增強爐墻嚴密性、絕熱性和輻射性能，達到減少漏風和散熱損失以及提高爐膛溫度的目的。改造后爐墻外壁溫度一般可降至40℃左右。

4）裝設氧量表，控制和降低過剩空氣系數

鍋爐燃燒狀態是否良好，需要隨時調整，單憑司爐人員的經驗是不夠的，必須依靠監測儀表。氧量表就是用來監測燃燒狀態的儀表之一。以前氧量表費用大，維修復雜，快裝式鍋爐都沒有配備。現在已有極譜式煙氣測氧儀開始使用，其價格低，操作方便，能觀察到爐膛燃燒是否良好。司爐人員就可以根據氧量表的指示及時地調整給煤和配風，獲得最佳的運行工況，降低了排煙熱損失，提高了鍋爐熱效率，并為該型式的快裝鍋爐運行操作科學化和燃燒自控創造了條件。

3 改造后的結果測試數據

1）爐膛溫度可從1000℃左右提高到1250℃；2）由于爐膛溫度的提高，從而加快了燃料的燃燒速度，提高了鍋爐的出力，有時還可超出力運行；3）在穩定燃燒工況的條件下，煙氣的含氧量可控制在10%以下，α值可保持在1.5～2之間；爐渣含碳量不超過12%；熱效率可達75%以上；4）爐墻保溫性能改善，散熱損失降低；5）由于后拱的作用，點火性能和煤種適應性明顯改善。

4 結論

通過對DZL1-1.25型、DZL2-1.25型及DZL4-1.25型快裝鍋爐按上述改造方案進行改造，必定能產生良好的經濟效益，對節能工作將起到很大的促進作用。