35T/H煤粉爐改造成45T/H循環流化床鍋爐的總結

蘇國勝

摘 要：2009年江西貴溪化肥有限責任公司對2#35T/H煤粉爐進行了循環流化床技術改造。實踐表明，采用循環流化床燃燒技術是鍋爐改造的一條途徑。該技術是成熟的，它用于難燒劣質煤、煤矸石等低熱值煤種的燃燒是可行的。在鍋爐改造過程中出現一些問題，經過改造后得到解決，達到了鍋爐改造的預期目的。

關鍵詞：煤粉爐；改造；流化床；鍋爐

1 概述

江西六國化工有限責任公司前身為江西貴溪化肥有限責任公司。公司有三臺35T/H煤粉鍋爐，是由武漢鍋爐廠生產的次高溫次高壓鍋爐，型號為WGZ35/5.3-3型。為解決環境污染，降低運行成本，提高鍋爐蒸發量，走資源綜合利用的道路。2009年公司對2#鍋爐進行循環流化床技術改造，該項目取得了國家和江西省節能技術改造財政獎勵實施計劃項目。要求改造之后，2#鍋爐出力由35T/H增加到45T/H，并具備燃燒摻有煤矸石、劣質無煙煤等低熱值煤種的燃燒能力。

2 鍋爐改造概述

本改造鍋爐在武漢鍋爐廠35T/H次高溫次高壓鍋爐的基礎上，結合濟南鍋爐集團優化設計開發的煙煤的YG-40/3.82-M3型鍋爐和燃燒福建無煙煤YG-35/3.82-M10型，根據最新的循環流化床鍋爐的技術特點和鍋爐型式，根據煙煤的特點進行開發的高效、低污染45T/H循環流化床鍋爐。

本鍋爐的主要改造思路為：循環流化床鍋爐要求的高度較高，因此本鍋爐的鋼結構整體提高7.5米，利用原鍋爐的鋼結構進行加固和提高；利用原鍋爐的汽包，其余部分進行重新設計制造。鍋爐廠房加高3-4米。

本改造鍋爐采用了循環流化床燃燒方式，設計煤種為煙煤，可以燃用各類煙煤、貧煤，也可以燃用褐煤等低熱值燃料，燃燒效率達95%-99%。尤其可燃用含硫量較高的燃料，通過向爐內添加石灰石，能顯著降低二氧化硫的排放。同時由于鍋爐的燃燒溫度只有900℃左右，可以有效地控制NOx的排放。可降低硫化物對設備的腐蝕和NOx對環境的污染。它的爐灰由于活性好，可以做水泥等建筑材料的摻合料。

本改造鍋爐是一種自然循環的水管鍋爐，采用了兩個高溫旋風分離器，分離效率可達97-99.5%。爐膛采用膜式水冷壁結構，過熱器分高、低二級兩級過熱器，中間設噴水減溫器，尾部設三級省煤器和一、二次風空氣預熱器。

鍋爐按室外布置設計，雙層布置。運轉層標高為7米。鍋爐鋼架全部為金屬結構，地震烈度六度。

3 鍋爐主要技術經濟指標和有關數據

額定蒸發量 45t/h

額定過熱蒸汽壓力 5.3MPa

額定過熱蒸汽溫度 485℃

給水溫度 104℃

一次風預熱溫度 150℃

二次風預熱溫度 150℃

排煙溫度 140℃

熱效率 85%

脫硫率 85%

燃料消耗量（QYdw=14211.47KJ/Kg） 10922.4Kg/h

燃料的顆粒度要求 ≤13mm

石灰石顆粒度要求 ≤2mm

鍋爐外形尺：寬度（包括平臺） 9940mm

深度（包括平臺） 14325mm

鍋筒中心線標高 26350mm

4 鍋爐主體設備特性表（見表1、表2）

5 鍋爐改造結構特點

5.1 鍋筒

本部分借用原鍋筒及鍋筒支座。鍋筒內徑為1508mm，壁厚70mm，筒體全長7650mm，筒身由19Mn6（P355GH）鋼板卷焊而成，封頭是用同種鋼板沖壓而成。

5.2 水冷系統

本部分全部重新設計制作。爐膛四周由膜式水冷壁組成，爐頂由前墻水冷壁管向后斜拉而成。為保護密相區的不冷鏡，管子表面敷一層澆注料起到衛燃帶的作用和防止密相區高濃度灰的磨損。將密相區和稀相區的水冷壁過渡位置進行提高，同時四周水冷壁采用讓彎的辦法避免此位置處的磨損。

5.3 過熱器

本部分全部重新設計制作。本改造鍋爐過熱器采用懸吊式過熱器，分高溫過熱器和低溫過熱器兩級，均布置在旋風分離器之后的尾部豎井煙道內。低、高溫過熱器采用逆流布置，從低過出后來蒸汽進入減溫順，減溫器采用噴水式減溫，減溫幅度大，便于調節。

5.4 省煤器

本部分全部重新設計制作。本爐省器采用鋼管式省煤器，三級布置，均中Φ32*3的20G GB5310-1995無縫鋼管彎制的蛇形管組成，給水沿蛇形管自下而上，與煙氣成逆向流動。

5.5 空氣預熱器

本部分全部重新設計制作。本爐空氣預熱器為兩級布置管式空氣預熱器，上面一級為二次風空氣預熱器，下級為一次風空氣預熱器，空氣分別由一次風機和二次風機送入。

5.6 燃燒系統

本部優發全部重新設計制作。燃燒系統是由爐膛、旋風分離器和返料器所組成，爐膛下部是密相料層，最底部是布風板，布風板截面3.95*1.58m，均布置了201個大風帽，經過預熱器的一次空氣由風箱經過這些風帽均勻進入爐膛。

6 運行中的問題及處理措施

由于是公司首臺35T/H煤粉爐改造成循環流化床鍋爐，加之受現場條件限制，安裝質量差，具有很多不確定因素，2#爐投入后曾一度運行不穩定，進行過一次較大的停爐整改。

6.1 給煤機下煤不暢，實際燃煤顆粒少，水份高，造成落煤管經常堵，經常斷煤，致使床溫不穩。有時煙氣反串，燒壞皮帶，甚至造成鍋爐熄火。后將螺旋給煤機更換為刮板式給煤機，較好地解決給煤不暢的問題。

6.2 安裝、施工質量差。爐膛煙氣出口、旋風分離器隔墻多次倒塌，造成旋風分離器小風帽內燒注料堵塞，造成停爐和不返料。爐膛、旋風分離器、風室燒注料脫落成嚴重漏風。后經重新砌筑，嚴把質量關，之后徹底解決，運行三年沒有問題。

6.3 二次風管經常堵塞。分析原因主要是開爐過程中，爐膛正壓使二次風管結焦。致使提負荷困難。處理方法就是每次停爐要及時清理，運行過程中控制爐膛負壓。

6.4 爐膛易結焦。開爐時500-600℃是要注意低溫結焦；1050℃要注意高溫結焦。正常運行時必須保持800-950℃之間。每次必須做流化點，運行時不得低于流化點。

7 結束語

2#爐具有燃料適應性廣、熱效率和環保效益好的優點，該爐年利用煤矸石3萬噸左右，燃用熱值在12MJ/Kg左右的劣質煤出力穩定，正常出力47T/H左右，達到了預期改造的目的，完全符全國家關于資源綜合利用的要求，享受國家優惠政策，具有很好的發展前景。