【浅谈煤粉炉技术改造的工程设计】 煤粉炉结构图

  摘要:本文针对传统煤粉锅炉改流化床锅炉进行了分析研究,对媒粉炉技术改造的主要问题提出具体的解决措施,并从经济效益的角度进行了分析。   关键词:煤粉锅炉;流化床锅炉;技术改造
  中图分类号:G710文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)06-0-01
  
  一、锅炉的基本情况
  35t/h煤粉锅炉是于80年代后期设计制造的单锅筒横置式煤粉炉,存在技术落后、设备老化、污染严重等问题,为了利用资源、最大限度地节省投资、彻底治理燃煤污染、保证扩产后的用汽量,对该锅炉可实施循环流化床燃烧工程的改造。
  二、技术改造目标
  1.对燃料的适应性较好。
  2.对除尘器进行技术改造,重新设计安装高效脱硫除尘器,保证烟气排放要达标。
  3.不改变锅筒蒸汽品质及工作压力参数,不改变锅炉房结构及平面布置,仅对燃烧系统及相关受热面改造,技改后锅炉出力达到45t/h,满足企业扩产用汽的需求。
  4.结合大修完成技术改造,力求改动小、投资少,投资回收期短,尽量不超过―年。
  三、技术改造方案
  1.炉膛。炉膛四周布满60*5的膜式水冷壁管,水冷壁仍为原来的前、后、两侧四个循环回路。左右墙在炉膛下部形成锥形炉底,后墙水冷壁向前弯,与两侧水冷壁共同形成水冷布风板和风室,在布风板的鳍片上装有耐热铸钢件风帽。燃烧室工作温度850℃~ 950℃,由于烟气携带大量循环物料,其热容量很大,炉膛整个空间均有物料,故整个炉膛温度分布较均匀,物料与水冷壁管间热交换强烈,其传热系数为煤粉炉的几倍,减少受热面后炉膛传热量仍比原来锅炉增长,从而保证锅炉有更大的产汽量。
  2.布风系统。锅炉采用后部进风、单风室,整个风室采用膜式水冷壁,便于床下点火。布风板采用后墙膜式水冷壁延伸,为了水循环畅通必须保证一定的倾角。322个耐热铸钢件风帽装在布风板上,并浇耐火混凝土保护布风板,让其表面水平、固定风帽。
  3.燃煤破碎及输送系统。增加破碎机和振动筛。保留原有煤场、煤抓斗、皮带输送机、提升机及煤粉仓,两个给煤口布置在前墙,四个二次风口分别布置在前后墙,两个高温返料口布置在后墙。整个水冷壁是悬吊结构。在沿炉膛高度每隔一定距离框上一圈刚性梁,为了防止炉膛内外压差造成水冷壁剧烈振动和变形,同时也保护了水冷壁和炉墙。整个水冷壁向下自由膨胀。在炉膛出口处的水冷壁拉稀三排。
  4.布置二级分离器。槽型结构的一级分离器,布置在炉膛出口拉稀管后面,两排错列。分离器通过吊杆穿过炉顶由顶部钢梁吊挂。两个灰斗设置在分离器下部,用以收集分离下的循环灰。多管旋流叶栅结构的二级分离器,布置在上级省煤器后,用构架支撑在钢架上,斜板型的分离器下部使得收集下的循环灰可以自动流入。
  5.锅炉点火装置。改造后采用床下点火,点火热源是风道上的两个热烟气发生器。
  6.改造送风机。改为流化床锅炉后,原有送风机风量风压均不足,需分别布置高压风机、流化风和二次风(含返料风)。一、二次风比例分别为60%、40%,煤种和负荷变化需要可通过在运行时调节一、二次风比来满足。
  7.改造除尘器。采用水膜除尘器,撤除原来易磨损、阻力大、效率低的多管旋风除尘器。
  四、改造后锅炉的运行效果
  1.各项技术参数完全达到要求,有较高的效率和稳定的出力:能保证锅炉45t/h以上的出力、95-99%的燃烧效果和85%以上的锅炉效率。改造前后锅炉的各项数据对比见下表:
  2.分级分离循环流化床燃烧系统可以保证总分离效率达到95%以上。
  3.油耗低、启动快、成功率高的床下点火启动方式。
  4.调节性能和稳定性好的平衡回灰式返料系统。
  5.全膜式水冷壁结构能够有效防止漏风漏灰、完全处理膨胀和密封问题。
  6.由于是低温和分级燃烧,烟气中SO 及NO 含量显著降低,减少了环境污染。
  五、改造效益
  1.节省新建锅炉投资75万元、新建锅炉的运行费用54万元以及锅炉房征地资金80万元。
  2.提高了运行效率,技术改造后45t/h的CFB锅炉可保证85%以上热效率,年节燃料费49.27万元;并可节省维护费用,若新增一台煤粉炉年维护费用不少于70万元,而技术改造后一台45t/hCFB锅炉年维护费用不到5万元,年节省65万元。
  3.35t/h煤粉炉已到大修年限,若要彻底对球磨机及其送粉系统、燃烧系统、空预器、送引风机等大修,总投资不少于80万元,技术造改免去了此项费用。
  4.技术改造后锅炉可烧各种原煤甚至劣质煤和煤矸石,企业可从燃料供应上调整,因燃料转型每年节省燃料费用不少于75万元。
  5.技术改造后锅炉可运行时数增加,稳定性和负荷调节性能增强,能可靠保证用汽。
  六、结束语
  流化床燃烧具有燃烧效率高、燃料适应性强、负荷调节范围大、污染控制特性好、便于实现灰渣综合利用等特点,应用于旧锅炉技术改造,技术成熟可行、经济合理,是很值得推广应用的节能技术。结合锅炉大修进行改造投资少、工期短、效果好。还可利用传统锅炉炉膛截面大、空间高的特点,因此10t/h以上锅炉应积极推广,提高煤炭利用效率。
  
  参考文献:
  [1]刘德昌.锅炉改造技术[M].中国电力出版社,2008(6).
  [2]芩可法.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].中国电力出版社,2009(3).
  [3]剡溪.采用旋风分离技术改造第一代循环流化床锅炉[J].锅炉技术,2010(5).

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