CG-35/3.82-MXD2锅炉（3号炉）改造
可行性分析的报告
我厂三台锅炉的现状及3号锅炉改造的意义
蒸汽是工厂生产的主热源,锅炉是工厂生产的心脏.工厂现有锅炉三台,二台20吨链条炉长期运行,一台35吨循环流化床锅炉因故长期闲置.目前,二台运行了20多年的20吨链条炉,故障频繁效率低下,难以满足生产及节能降耗的需要,急待对闲置的3号炉进行改造,投入使用.以求得更好的经济效益.现对3号炉改造的可行性进行阐述分析.
一、我厂三台锅炉的现状
（1）链条炉的现状
1、两台20吨的链条炉均是上个世纪80年代中期投入运行的，累计运行时间已超过20年，设备陈旧老化。安全运行规定：锅炉安全运行寿命为20年，我们的链条锅炉已超安全运行寿命。
2、链条炉年检修工作量渐趋加大，每年都要花费40多万元进
行锅炉大修。虽然每年进行了锅炉大修，只能维持全厂生产，不能从根本上解决锅炉效率低下的问题，很难保障锅炉安全、稳定、持续运行。特别是今年，必须投资80—100万大修费用，才能维持冬季生产的正常运行。
3、链条锅炉热效率低下，其效率由原始设计效率75%下降至
55%以下。去年，省节能中心对两台链条锅炉进行了热平衡测试，效率分别为60%和50%。
4、虽然经过了很大努力，最大限度地提高煤的质量,但是锅炉煤汽比指标最高也只能达到1：3.6，节煤降耗和挖潜的空间已达极限，工厂产品万元产值耗能仍居高不下。
5、2004年下半年的高硫煤对锅炉的影响颇大，所有受热部件
均已受到不同程度的腐蚀，随时有爆管的危险。
6、链条炉适应煤种是Ⅱ类烟煤（即优质动力煤），这种烟煤价
格高，市场上采购困难，煤种的适应能力受到遏制。
（2）3号炉的现状
1、35吨循环流化床锅炉(3号炉)是四川锅炉厂上世纪90年代初
期生产的,是第一代循环流化床锅炉，于1996年下半年安装完毕。同年10月投入运行，1998年4月运行终止，累计运行时间不到一年。由于锅炉设计先天不足，炉膛净高不够，分离器达不到要求，返料器不能正常运行，“循环”的功能根本达不到。
2、通过不到一年的运行，运行中出现了很多问题：由于我厂周期性生产的实际情况，锅炉启停频繁，引起分离器热胀冷缩频繁而开裂，分离效果很差；返料装置因串烧而烧红、结焦，引起返料不畅；埋管因煤的粒度达不到要求，磨损严重；烟道集灰、一级水磨除尘器工作不正常、引风机带水、锅炉进煤频频告急、锅炉水位难以控制、锅炉熄火或结焦、尾部排烟温度高、飞灰含碳量大、锅炉热效率低、仪表监视不严等等一系列问题存在。
3、由于一系列问题存在，锅炉无法安全、稳定、持续运行。尽管2003年工厂对锅炉投入了100万，但是只对仪表部分进行了改造,解决了仪表监视不严的问题,提高了自动化程度，减少了司炉工的劳动强度,为锅炉安全、可靠运行提供了有力保障。而能耗偏高、锅炉热效率低、不能适应生产需要的矛盾仍然没有得到有效解决。估计3号炉的热效率只有50%。
。
（4） 3号炉改造的意义
由于煤炭是一次性能源，是不可再生能源，近年来，国家对于这种优质煤采取了保护性政策，迫使高耗低效的锅炉停产或者进行锅炉技术改造。目前，由于链条炉高耗低效、浪费能源、污染环境，被列入了淘汰之列。我们的链条炉已经到了其使用寿命，锅炉本身千疮百孔，没有必要进行大的投入了。在我厂申报热电联产会议上，专家们就明确指出：链条炉是被淘汰的炉型，锅炉热效率国标80%，锅炉热效率省标85%。
3号炉通过改造可以解决我厂能耗偏高的问题；可以保证锅炉安全、稳定、持续运行，保障全厂的正常生产用汽；可以达到节能降耗的目的；在取得一定经济效益的同时，还会产生较大的社会效益。
3号炉通过改造后，煤质要求降低，可以使用挥发份10—15%、发热量4500—5000大卡的煤；改造后，煤源更广，可以使用湖南、江西、湖北、山西、平顶山等地的煤。
总之，3号炉通过技术改造可以盘活闲置资产，能达到节能降耗的目的,也能达到安全、 可靠、 持续运行的目的。
（一） 3#锅炉系统目前存在的问题
本体存在的问题 输煤系统存在的问题 其它问题
不能低负荷运行 煤的粒度达不到要求 除尘器工作不正常
不能实现压火操作 破碎机容易堵死 引风机带水
锅炉效率低 炉前不下煤 设备耗电量大
飞灰含碳量偏高 振动筛积煤 没有必要的监测点
排烟温度高 电器设备需检修和完善
一 锅炉本体存在的问题
1.目前的锅炉不能低负荷运行，不能适应生产工艺的需要。
我厂生产用的蒸汽负荷波动范围很大，瞬间加减负荷6---8吨，突然间加负荷或减负荷的情况经常出现。35吨循环流化床锅炉对于运行在60%以上额定负荷很容易适应，即20吨以上运行时很稳定，但在20吨以下运行时，运行工况难以保证，这时锅炉运行操作很困难，稍不留心，锅炉就容易出现熄火现象。因此,工厂在夏季低负荷状态下生产或者在零点班生产,锅炉就难以适应。
2. 目前的锅炉不能压火，不能适应我厂正常的生产周期
由于我厂生产的实际情况，周末不进行生产，这就要求锅炉每周停炉。但是，锅炉停炉后，在星期日重新起炉时又要重新用油点火，点一次火少则需要三、四百公斤油，多则需要两吨油，这样浪费很大。同时,锅炉频繁地起停,所产生的热胀冷缩对锅炉的受热面和分离器等都有很大的破坏作用。如果能实现压火，在必要的时间进煤起动锅炉，就能避免重新点火的麻烦，大大节约点火用油。当然，压火时间越长越好。
3 .锅炉尾部飞灰含碳量偏高、锅炉热效率低下、能源浪费严重
目前3号炉尾部飞灰含碳量高达30%以上，而且飞灰量大，飞灰含碳量远远超过20吨链条炉的渣含碳量，浪费很大；锅炉热效率也只有70%左右，远远低于正常循环流化床锅炉80%以上热效率的标准。
4．排烟温度高
目前，循环流化床锅炉的排烟温度高达200度，排烟热损失很大。
二 、锅炉运煤系统存在的问题
1、原PCH型环锤式破碎机本身存在的问题:一是煤的破碎颗粒不能满足锅炉≤10mm的设计要求,最大时≥30mm,造成送、引风增大,锅炉膛内飞灰流速加快,停留时间缩短,小灰量增多,锅炉耗煤多热效率下降。二是不能满足煤的湿度要求,南方的气候变化大空气湿度大,相对煤的含水量也大,雨季时湿度在15%以上。三是不能满足煤种的要求,现在只能采购到粘性较大的煤。四是由于破碎机堵煤撮煤人员增多。
2、破碎机前煤斗下煤口不下煤。湿度和粘性较大的煤将下煤口和振动喂煤机堵死不下煤。
3、振动筛积煤。湿度和粘性较大的煤将振动筛堵塞不下煤,起不到分筛的目的,用人力撮煤,增加成本。
4、炉前煤斗存在着经常不下煤的现象,原因分析:一是煤的湿度大和粘性大导致不下煤. 二是下煤管分立导致口径相对减小,容易引起不下煤.三是下煤管几乎是垂直90°,煤的所有重力都压在最下部的煤,导致煤在管内结板不下煤，致使锅炉熄火无法运行。
三 、其它问题
1．除尘器漏风,水磨除尘器工作不正常，一级除尘常堵死，
2．引风机带水严重。
3．设备耗电量大。
4．给水需要实现自动控制。
5．风室漏水。
6．风帽磨损严重,“7”字型风帽布风不均匀。
7．本体没有“含氧量”的测点。
8. 所有风机,水泵启动柜需要完善.
（二） 锅炉改造方案介绍
本体所作的改造 输煤系统所作的改造
1. 加大埋管与床面的距离 1. 破碎机采用无堵塞细碎破碎机系统
2. 减小床面面积 2. 取消振动筛解决堵煤的问题
3. 改变床的形状 3. 改造喂煤口及喂煤振动系统
4. 增加炉膛净高度 4. 炉前下煤斗上部改型
5. 分离器改型
6. 低温过热器置于分离器之后
7. 增加尾部受热面
8. 加高炉膛卫燃带
一 、本体改造方案
锅炉本体改造立足于两个基本点（能低负荷运行和实现压火）
和一个关键点（提高锅炉热效率）
1、解决锅炉低负荷运行问题。
目标：改造后锅炉能在10—12吨负荷下稳定运行。
锅炉在运行时，如果给煤量减小，相应的风量减小、风压减小，稀相区和浓相区的粒子浓度相应减小，粒子的流速降低，粒子与粒子间、粒子与受热面之间的热交换能力就会减弱，床温也相对降低，带负荷能力就会减弱。这就是所谓的低负荷状态。
为了达到以上运行状态，必须作两方面改造：
（1）．加大埋管与床面的距离。埋管是循环流化床锅炉带热负荷的一个重要热交换部件，热交换能力相当强，40%以上的热负荷由埋管产生。目前，埋管距床面的高度最低处不足300毫米，运行时埋管处与浓相区，全部埋在料层里，从床面料层中带走大量的热量，对床温直接产生影响，破坏了低负荷运行的环境，不利于低负荷运行。加大埋管与床面的距离，就能削弱埋管带负荷能力，有利于低负荷运行。方案中埋管与床面的距离由原来的300毫米提高到600---650毫米，其相对距离扩大了两倍多，有利于低负荷状态下(10—12吨)稳定运行。
（2）.适当减小床面面积。床面越大，粒子与受热面之间的热交换就越大，带负荷能力就越强，粒子燃烧所产生的热量向四周水冷壁散失就越快，同样不利于低负荷运行。方案中床面面积大幅度减小，床面面积由原来9.69平方米减少到4.96平方米，低负荷运行的能力大大增强。
2、解决锅炉压火问题
目标：能实现压火且每次启动的间隔时间必须达到8小时以上。
要实现压火操作，就要求锅炉运行停止后静止料层中的热量不易散失，保持床面静止料层蓄热量，便于再次启动；蓄热效果越好，压火时间就越长。
为了保持床面静止料层热量不易散失，必须作以下改造：
（1） 加大埋管与床面的距离，削弱埋管的吸热能力。这点已在
前面作了介绍。
（2） 改变床的形状，让热量更加集中，热量不易散失。方案中
床面型状由平板型改为低洼型，让料层热量更加集中了。
（3）加强静止料层与受热面之间的隔热效果。在方案中是这样处理的：在布风板上敷设150毫米厚的隔热层和60毫米厚的磷酸盐混凝土，加上4米高的卫燃带，使静止料层蓄热效果好，便于长时间压火。
3、解决锅炉尾部飞灰含碳量偏高、锅炉热效率低下的问题
目标：锅炉热效率达80%以上，飞灰含碳量降低到15%左右，
锅炉尾部排烟温度降低到150度左右。
影响锅炉热效率的因素很多：主要有燃料燃烬度、飞灰含碳量、排烟温度等。
（1）．提高燃料燃烬度的必要改造：延长粒子在炉内的停留时间，
创造粒子燃烧必要条件。要延长粒子在炉内的燃烧时间，就必须加大粒子的运动路程。目前锅炉由于先天设计不足，炉膛高度太矮，不利于提高粒子燃烬度，因此，必须加高炉膛的净空间。在方案中锅炉拔高2.5米，床面下降1.5米，炉膛净高度增加了4米、使粒子在炉内的停留时间由原来的2—3秒增加到4—6秒，大大延长了粒子在炉内的停留时间，有利于粒子在炉膛内能充分燃烧。同时，把低温过热器移到分离器后，保证粒子能在高温段分离器中进一步燃烧所需的温度，为提高粒子的燃烬度创造条件。
（2）．降低飞灰含碳量的必要改造：飞灰含碳量高，说明原有平面流分离器的效率低，返料装置没有正常运行。更换效率高的分离器，让返料装置恢复正常运行，就能降低飞灰含碳量。在这次改造中把原有效率低下、耐磨性能差、不适宜于频繁启动的平面流分离器改为效率达95%以上、检修方便、耐磨性能好、适宜于频繁启动的高中温两级双通道惯性分离器，能大大降低飞灰含碳量到1５％左右，同时可以减少飞灰量、减轻分离器的负担、减少分离器及尾部烟道受热面的磨损，提高锅炉热效率。
（3）．降低排烟温度的必要改造：重新校核尾部受热面，适当增减尾部受热面。方案中增加了一级省煤器，一组双回程空气预热器烟道，有效降低原来高达２００度的排烟温度。
二 、锅炉输煤系统改造方案
1、破碎机采用已经成熟的PCXK无堵塞细碎破碎机系统:一是煤的破碎颗粒能满足锅炉≤10mm的设计要求。二是能满足煤的湿度要求,能破碎煤的湿度在15%左右的煤而不堵。三是能满足煤种粘性较大的煤的要求而不堵。
2、改造喂煤口及喂煤振动系统,使之不堵煤。
3、炉前下煤斗上部三管型改为单管型,下部三管型改为二管型,增大管直径防止煤的粘连起板 。
4、采用锅炉分层给煤器的原理,在下煤口安装减压转动装置,即可减压又可将煤抛松。
5、炉前上部下煤斗和下部下煤管改垂直型为倾斜15°斜斗,减小上部煤对下部煤的压力,防止煤起板造成的不下煤。
[ 本帖最后由 翰通人 于 2009-1-13 20:40 编辑 ] |
发表于 2008-8-24 02:33:49
发表于 2009-1-13 20:42:23
