35 t/h鍋爐擴容節能改造

劉春輝,韓潔,胡澤云,胡彥龍

35 t/h鍋爐擴容節能改造

劉春輝,韓潔,胡澤云,胡彥龍

（宣化鋼鐵集團有限責任公司動力廠，河北張家口075100）

結合站內設備及煤氣現狀，提出了將35 t/h鍋爐擴容改造為75 t/h全燃煤氣鍋爐，以達到減少高爐煤氣放散、提高熱力發電量和系統效率、進一步增加煤氣在熱力系統的使用量的目的。

鍋爐；擴容改造；節能

1 引言

動力廠3#、4#高爐鼓風機站承擔著為3#、4#高爐送風、熱力發電及生產用低壓蒸汽供應等任務，在夏季煤氣充足時，若5臺汽輪發電機滿負荷運行，則生產系統共需要蒸汽負荷為410 t/h。而站內原五臺全燃氣鍋爐最大產蒸汽量僅為395 t/h，經濟運行負荷為382 t/h，由此造成一臺12 MW汽輪發電機僅能半負荷運行；此外，還存在高、轉爐煤氣放散情況。

結合站內設備及煤氣現狀，動力廠提出對3#、4#高爐鼓風機站熱力系統優化改造，主要內容為35 t/ h鍋爐進行擴容改造為75 t/h全燃煤氣鍋爐。

2 工藝改造方案

2.1 總體思路

利用原35 t/h鍋爐廠房在35 t/h鍋爐原址上建造一臺75 t/h高爐煤氣、轉爐煤氣混燒鍋爐。滿負荷時消耗高爐煤氣量68249.1 m3/h，可摻燒轉爐煤氣15000 m3/h,焦爐煤氣作為點火和低負荷穩燃燃料。本著節約能源，降低消耗的目的，在工程建設中，對相關蒸汽、給水、疏放水、煤氣、電氣系統原設計方案進行優化。

2.2 技術方案

(1)鍋爐本體受熱面設計改造

水冷壁由光管水冷壁更換為膜式水冷壁有效降低爐墻散熱，從而將重型爐墻更換為輕型爐墻，減輕爐墻重量，降低施工強度。同時將單側水冷壁管數量由37根增加至64根以滿足蒸汽換熱要求。

(2)優化燃燒器結構

在這次設計中，根據運行實際需求，設計燃燒器為高、焦、轉爐煤氣混燒燃燒器，布置轉爐煤氣燃燒器在高、焦爐煤氣燃燒器上側，利用轉爐煤氣較高爐煤氣熱值高、相對易著火特點，實現轉爐煤氣除在正常情況摻燒外，還可以做為鍋爐升壓燃料的目的。

由于高爐煤氣、轉爐煤氣相對熱值較低，考慮其燃料特性及運行中煤氣壓力波動幅度較大的實際狀況，燃燒器采用著火性能好、燃燒穩定、阻力低的雙旋流煤氣燃燒器，四角分層布置、切圓燃燒方式，燃燒器自上而下分別為轉爐煤氣燃燒器、高爐煤氣燃燒器和高焦聯合燃燒器。并改進燃燒器出口穩燃器噴口形狀，將穩燃器噴口形狀由直筒式改為擴口式，噴口長度由250 mm增大至405 mm，以增加煤氣燃燒后回流區尺寸及高溫煙氣的回流量。擴口式穩燃器其特點是燃燒火焰高度穩定，著火及時，這種火焰能達到高湍流強度區與高燃料濃度區的一致，實現高強度燃燒。燃燒器結構圖見圖1、圖2。

(3)冷凝器結構布局優化

擴容后鍋爐采用自制冷凝水噴水減溫裝置，通過鍋爐給水作為冷卻水與鍋爐飽和蒸汽在冷凝器內進行熱交換從而得到凝結后的飽和水作為噴水減溫器中的冷卻介質，對過熱器中的干飽和蒸汽進行降溫。

(4)省煤器支撐梁冷卻系統結構優化

擴容后鍋爐省煤器采用雙級布置疊置式結構，省煤器蛇形管通過支撐梁將其重量傳到省煤器護板上，最后疊置在尾部構架上，支撐梁為空心式便于與空氣對流換熱降溫。由于鍋爐置于室內，空氣溫度較室外流通環境高，空氣流通條件差，致使通風效果不好，支撐梁溫度會偏高，容易導致支撐梁受熱變形，而省煤器支撐梁是省煤器的主要支撐部件，支撐梁準確的定位了省煤器管排之間的間距，保證省煤器管排與管排之間交錯布置。根據現場的工作環境和工作條件限制支撐梁必須采用強制通風的方法才能夠達到預期的冷卻效果，從而更好的保護省煤器。

(5)煤氣、汽水、電氣系統擴容

擴容改造后，75 t/h鍋爐為高、轉爐煤氣混燒鍋爐。通過核算，轉爐煤氣總管利用原35 t/h鍋爐轉爐煤氣管道即可，高爐煤氣則從130 t/h鍋爐高爐煤氣總管引出，并預留與75 t/h鍋爐高爐煤氣管網并接點，管路充分利用原煤氣管道支架，縮短了管道長度，減少了管道支架數量。

主蒸汽、給水管道充分利用原蒸汽及給水母管的并接點，通過更換管道連接三通型號，實現了新舊設備連接管徑要求，有效降低了施工難度。

高、低壓電氣系統則由原75 t/h鍋爐球磨機、排粉機等6 kV配電系統，35 t/h低壓電氣系統改造而成，降低了工程成本。

3 改造效果

（1）鍋爐擴容改造后，提高了鍋爐系統產汽能力，為發電機滿負荷運行創造了基礎條件。鍋爐擴容改造前，鍋爐最大負荷395 t/h,改造后，鍋爐經濟運行負荷為425 t/h,最大負荷可達445 t/h，在保障高爐供風用汽及低壓蒸汽用戶的基礎上，亦能滿足發電機滿負荷用汽。

（2）提高了高、轉爐煤氣利用率。鍋爐擴容改造后，提高了高、轉爐煤氣入爐量，在夏季煤氣充足的情況下，可有效實現煤氣的二次回收利用，降低了煤氣的放散，成功將二次能源轉化為電能，有效降低了生產成本，節約能源的目的。

4 結語

此次改造，一方面使鍋爐生產量得到提高，能夠更好的滿足汽輪機和發電機及次級用戶的生產需要，另一方面減少了高爐煤氣的放散量，減輕了對環境的污染，取得了相應的環境效益。通過實際運行，達到了節能降耗的目的，而且系統運行比較穩定。

Energy Saving and Capacity Expansion Transformation of a 35 t/h Boiler

Liu Chunhui,Han Jie,Hu Zeyun,Hu Yanlong
(The Power Plant of Xuanhua Iron and Steel Co.,Ltd.,Zhangjiakou,Hebei 075100,China)

Based on the actual equipment and gas condition of the station,a proposal of expanding the 35 t/h boiler to a 75 t/h fully gas-fired boiler was put forward,to reduce the gas release loss of blast furnace,improve the efficiency of thermal power generation as well as the system,reduce fuel consumption of the system and further increase the rate of gas use in thermal generating system.

boiler;expansion transformation;energy saving

TK229

B

1006-6764（2015）01-0035-02

2014-09-12

劉春輝（1986-），男，大學本科學歷，助理工程師，河北赤城人，畢業于河北科技大學,現從事設備管理及檢修工作。