宋连东 李利军
内蒙古久泰新材料有限公司, 内蒙古 呼和浩特 010000
摘 要:本次例举的循环流化床锅炉型号为DG460/9.81-Ⅱ2,锅炉型式为高温高压、自然循环锅炉、循环流化床燃烧方式,单炉膛紧身封闭式布置、平衡通风、固态排渣、燃煤锅炉。
给水系统为5台100%容量的电动变速给水泵。制造厂商为东方电气集团东方锅炉股份有限公司。 本次主要分析循环流化床锅炉的改造发展及应用,以供参考。
关键词:循环流化床锅炉;升级改造及应用;安全稳定运行
1 吹灰器的改造升级
1.1 锅炉吹灰器存在的主要问题
锅炉声波吹灰器吹灰效果差,尾部烟道积灰严重,影响尾部受热面换热效率,造成锅炉主蒸汽温度逐渐降低,最低降至450℃, 排烟温度升高,锅炉消耗增大,为确保机组的安全稳定运行,目前采用每三天对尾部受热面进行一次人工吹灰,三台炉主蒸汽温度维持在480℃左右运行,造成后系统汽耗增大,安全性能降低;本地煤灰粘性较大,声波吹灰器及激波吹灰器无法满足运行需要。
1.2 经济效益估算
将原有的声波吹灰器改为蒸汽吹灰器,提高主蒸汽温度, 降低锅炉排烟热损失,提高锅炉效率。高压蒸汽温度提高后,1h约节约35t高压蒸汽用量,1t高压蒸汽136元,每h降低成本4760元;每年按运行8000h计算,每年节约成本3808万元。
1.3 吹灰器改造
(1)蒸汽吹灰系统,它包括了过热器、省煤器等部位的蒸汽吹灰器。(2)每台吹灰器有调节流量的装置,控制吹灰器流量在设计范围之内。(3)长伸缩式吹灰器(过热器);固定旋转式蒸汽吹灰器(布置在后墙区域)(省煤器);耙式吹灰器(双边布置)(SCR区域,单层反应器)(4)蒸汽吹灰器热态进退灵活、可靠,无卡涩现象,吹灰蒸汽管在吹灰时不振动。吹灰器电动机有电机过载保护功能。蒸汽吹灰器的投运能保证锅炉长期稳定运行,对受热面进行有效吹灰。蒸汽吹灰器与炉墙接口连接处有防止烟气及飞灰泄漏的自密封装置。吹灰装置运行不影响锅炉本体设备及内部耐火保温设施的安全。(5)改造完成后主蒸汽温度达到540℃以上,确保了后系统用户的温度达标合格,汽轮机进气温度在最佳合格范围内。排烟温度降至130℃,避免排烟温度过高烧毁除尘器布袋,及导致氨法脱硫系统内塔壁温度过高,产生老化变形现象发生。
2 煤仓的改造升级
2.1 煤仓存在的主要问题
因蒸汽动力厂锅炉煤仓容易出现堵煤,严重影响系统运行稳定性,2019年4月24日曾出现过AB炉因煤仓堵煤严重无法抢救导致锅炉熄火事故,给公司带来较大经济损失。为解决煤仓堵煤问题,动力厂人员经多家单位学习考察,发现旋转清堵机效果较好,其中遵义电厂和天福化工使用燃煤水分、粒度等情况和化工很接近,两家公司改造后都取得明显效果,堵煤情况大幅下降,设备故障率低。所以现申请将3台锅炉煤仓改造加装刮刀旋转型清堵机,改造方式:利用停炉机会清空煤仓,将煤仓下锥段割掉约2m长,方改圆后加装旋转清堵机,实物图及结构图如图1所示。刮刀旋转型清堵机设置有上下两个固定仓体,两个仓体之间采用回转本体连接,旋转刮刀固定在回转本体上。电机减速机通过驱动回转本体外侧齿圈带动内部刮刀作360。旋转,防止 物料在旋转清堵机内部粘结起拱,达到较好的清堵效果。
2.2 新颖性、必要性和可行性分析
(1)煤仓旋转清堵机是较为先进的清堵设备,具有清堵效果好,设备故障率低等优点。(2)化工锅炉煤仓堵煤严重威胁到系统的稳定运行, 解决煤仓堵煤问题,系统稳定运行才有保障。另外为掺烧劣质煤创造条件,达到降本增效目的,所以改造煤仓解决堵煤问题很有必要。(3)经考察多家单位使用情况,煤仓加装旋转清堵机都取得明显效果,且设备故障率低,运行可靠性高,可行性强。
原煤仓内旋密闭式疏通装置的结构方式为内旋密闭式疏通装置本体由上、下两段筒体及中部旋转总成构成,上部为固定仓段,下部为固定仓段,疏通装置中部为旋转总成。疏通装置设备采用高性能回转支承结构来承受旋转部分产生的轴向、径向及倾履力矩。驱动装置采用减速机齿轮传动。设备转动部分采用高性能回转支承结构,滚珠式定位圈定位,传动部分采用外齿式滚珠式定位圈支撑传动结构传动,轴向承受力与最大倾覆力矩要求保证原煤斗发生严重堵煤时,传动部分的设备仍能正常安全运行。传动齿轮全部为合金钢锻件。设备上、下部动静结合处密封要求采用可靠的综合密封结构,保证密封,长期运行无泄漏。为保证设备运行的平稳性,电机采用变频启动的模
2.3 经济效益估算
改造后锅炉堵煤情况大幅改善,大大减少因堵煤造成的停 炉事故,稳定生产系统运行。另外煤仓堵煤问题解决后为掺烧 劣质煤创造了条件,锅炉能够烧更多劣质煤将大幅降低生产成 本,经济效益不可估量。每年按减少1次两台炉堵煤停炉计算, 减少损失100万元以上。改造后解决烧劣质煤按10t/d、单价每吨 节约100元、每年按8000h运行时间计算,每年节约燃煤成本800 万元。共计经济效益每年900万元以上。
3 冷渣机的改造升级管进行改造,减少锅炉渣管堵渣。
3.1 冷渣机存在的主要问题
蒸汽动力厂3台炉冷渣机由于受到冷却水温度和煤质粒度的影响,经常出现排渣温度偏高,而且冷渣机进口管道为缩 径管道容易堵渣,冷渣机在前端面未设计拆卸检修孔,遇硬质 杂物进入冷渣机时容易卡停,检修只能拆进渣管段,极度不便, 影响锅炉安全稳定运行。另外在燃用4500~5000大卡的煤质 时,排渣温度偏高远大于设计排渣温度(≤60℃)。锅炉低负荷运行时(70%负荷),冷渣机排渣温度80℃左右,煤粒度波动时达 110℃。冷渣机高负荷运行时(90%以上负荷),冷渣机排渣110℃左右,煤粒度波动时达150℃以上。由于冷渣机排渣温度偏高,曾出现过多次将输渣皮带烧焦、烧漏洞、烧燃等情况,威胁到输渣 皮带的安全运行。当其中一台冷渣机堵塞,另一台冷渣机转速加 至60%以上转速时,排渣温度就超过输渣皮带的最高允许使用温度180℃,只能人工配合放红渣,不能长时间坚持锅炉运行。综上考虑,为满足锅炉排渣温度要求,只有增加锅炉冷渣机换热面积来满足排渣温度,另改造进口管道减少堵渣,对新冷渣机设计检修孔方便检修。另考虑后期要参烧劣质煤,渣量增大,排渣温度会更高,即使冷却水温度达到设计要求,因煤质满足不了设计要求也需改造冷渣机才能满足生产需要。
3.2 新颖性
必要性和可行性分析化工锅炉冷渣机排渣温度偏高严重影响输渣系统的稳定运行,解决排渣温度偏高问题,系统稳定运行才有保障。另外为参烧劣质煤创造条件,达到降本增效目的,所以改造冷渣机解决排渣温度低问题很有必要。
3.3 经济效益估算
改造后排渣温度下降,减少因排渣温度高影响输渣系统安全运行,另外排渣温度高问题解决后为参烧劣质煤创造了条件,锅炉能够烧更多劣质煤将大幅降低生产成本,改造后解决烧劣质煤按每小时10t、单价节约100元/t、每年按8000h运行时间计算,每年节约燃煤成本800万元。
结 语
通过以上的锅炉的改造升级,确保了煤仓无堵塞现象,燃料煤能够顺利的输送入炉膛,锅炉燃烧系统正常运行得到保障;蒸汽吹灰器改造提高了锅炉过热蒸汽温度,降低了排烟温度,对后置的布袋除尘器和脱硫装置起到了保护作用;冷渣机的改造升级降低了锅炉排渣温度,防止输渣皮带被烧坏,输渣系统的得到了安全稳定运行,公司获得了更大的经济效益。
参考文献:
[1]李瑞宇,江志铭,喻孟全,等. 220t/h循环流化床锅炉节能改造[J]. 机电工程技术,2018 (08): 195-198.
[2]循环流化床锅炉冷态启动中的问题及改进措施[J]. 周厚勇. 冶金动力. 2020(12)
[3]“循环流化床锅炉发展与新技术应用”专刊征稿启事[J]. 热力发电. 2019(12)
[4]浅谈循环流化床锅炉点火节油的技术改造方案[J]. 谷建. 科技风. 2019(20)
作者简介:姓名:宋连东,民族:朝鲜族 、 1975年4月出生,吉林省通化市东昌区团结街五道沟委二组,专科,专业:热能与动力工程,从事锅炉运行管理。