燃煤鍋爐尾部受熱面改造與應用探討

宓文浦　王光緒

【摘要】針對DHL型燃煤熱水鍋爐尾部省煤器和空氣預熱器布置不合理，鍋爐排煙溫度過高，鍋爐給風溫度高，鍋爐附屬設備負荷相對較大，影響鍋爐安全經濟運行，提出可行性方案并經鍋爐廠家設計人員認可，對鍋爐省煤器和空氣預熱器進行了改造，改造后運行效果良好。

【關鍵詞】燃煤鍋爐? 受熱面? 改造? 應用

一、概述

（一）鍋爐主要技術參數

某供熱站相繼投產運行五臺DHL14-1.57/150/90-A2型燃煤熱水鍋爐，其具體技術參數如下表：

（二）鍋爐結構情況

為進一步提高鍋爐熱效率，降低排煙溫度，DHL型鍋爐尾部布置了兩級省煤器和兩級空氣預熱器，以便加熱爐水和進入爐膛的空氣，從而達到降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率的目的。

（三）工藝流程

二、運行存在問題

該供熱站DHL14型鍋爐排煙溫度平均257℃左右（詳細運行參數見下表），進入鍋爐爐膛的熱空氣溫度平均180℃左右。而根據鍋爐廠家提供的設計參數，鍋爐排煙溫度應在160℃左右，熱空氣溫度應維持在154℃左右。鍋爐實際運行參數與設計運行參數偏差較大，耗煤量、排煙熱損失、飛灰熱損失等居高不下，不僅造成鍋爐熱效率較低，而且增加了鍋爐附屬設備的運行負荷。

實際生產中主要存在以下問題：一是鍋爐排煙溫度過高，鍋爐排煙溫度比理論數值平均高出97℃左右。二是燃料燃燒配給熱空氣溫度過高，增加了鍋爐的不完全燃燒熱損失，降低了鍋爐熱效率。三是煙氣中的飛灰含量增大。四是煙氣中的SO2含量增大，降低了鍋爐本體和附屬設備的使用壽命。五是鍋爐運行安全性能降低，在突然停電或其它情況導致循環停滯時，鍋爐水溫和壓力在5分鐘內升至140℃和0.4MPa，接近飽和溫度狀態，不利于鍋爐安全運行。六是附屬設備負荷增大，增大自身磨損和運行成本。

三、改造方案

（1）降低鍋爐排煙溫度：應根據鍋爐設計規范和布置位置，增大尾部受熱面，最大限度的利用煙氣余熱。

（2）減少SO2和飛灰排放量：應最大限度的增加鍋爐熱效率，在相同負荷情況下降低鍋爐耗煤量。

（3）降低燃料配給熱空氣溫度：應根據鍋爐空氣預熱器的安裝位置及生產需要，減少空氣預熱器的換熱面積。

（4）增大鍋爐水容積：為延緩鍋爐汽化事故的發生，應盡量增大鍋爐水容積，延長鍋爐汽化時間，確保鍋爐安全運行。

為保證改造方案切合實際和便于安裝，且不影響鍋爐本體設計，經反復初步設計，決定將原兩級空氣預熱器改為一級空氣預熱器，減少的一級空氣預熱器位置加大一級省煤器換熱面積。制定出詳細的改造方案后，經鍋爐廠家設計人員審核，同意此改造，鍋爐廠家出具了規范的鍋爐省煤器和空氣預熱器改造藍圖，組織專業施工隊進行了改造。單臺鍋爐技改費用約26萬元。

四、改造效果

通過改造前后的鍋爐運行報表可得出，改造前省煤器進出口溫差為4.54℃，改造后省煤器進出口溫差平均為6.14℃，改造后比改造前提高了1.6℃。鍋爐正常運行流量為200m3/h，標煤熱值為29274kj/kg，根據計算一個采暖期單臺鍋爐可節約費用為15.79萬元。

環保：經改造后每采暖期單臺鍋爐耗煤量減少185.8噸，原煤含硫量平均為1.0%，每采暖期減少SO2含量排放量為：185.8噸×1.0%=1.858噸。

安全：改造前鍋爐省煤器水容積為1.4m3，改造后鍋爐水容積為2.0m3，鍋爐總水容積增加0.6m3，在突然停電或其它情況導致循環停滯時，延緩了鍋爐汽化時間，提高了鍋爐運行安全系數。

設備使用壽命得以延長。鍋爐本體：因改造后鍋爐燃煤量的降低而使燃煤飛灰減少，降低了飛灰對鍋爐受熱面的磨損;

附屬設備：①飛灰的減少降低了除灰機的工作負荷，且因SO2排放量的降低也減少了對除灰設備的腐蝕;②鼓引風機負荷的降低，減少了設備本身的磨損;③改造后燃煤量的減少也降低了上煤、除渣等設備的運行負荷。