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循環流化床鍋爐改造

  中冶紙業銀河有限公司現使用某鍋爐廠生產的75t/h循環流化床鍋爐8臺,經過5年的運行,發現該爐型在實際使用過程中存在著弊端,在鍋爐大修期間結合該爐型存在的弊端,對其進行了調整和改造,達到了預期的目的。
  1  存在問題
  對于循環流化床鍋爐,帶負荷能力和受熱面磨損嚴重是困擾其正常運行的兩大關鍵因素。75t/h循環流化床鍋爐在運行過程中主要存在以下弊端:運行的經濟性差,飛灰可燃物高、排煙溫度偏高、總體熱效率偏低;高溫段省煤器的磨損尤為突出;爐膛風帽的磨損嚴重;低溫段空氣預熱器的堵塞;帶負荷能力差(特別是在使用較好煤質的情況下)。
  2  調整和改造要點
  2.1  循環物料收集和回送系統改造
 。1)對爐膛出口、旋風分離器進口(水平煙道或豎井煙道)的尺寸分別由1400mm、890mm改為1140mm、820mm,使煙氣流速由15~20m/s增加到20~25m/s,加大了惰性煙氣流所受的離心力,使煙氣中較小的顆粒能被分離下來。如圖1所示。
 。2)對中心筒結構尺寸進行調整:把中心筒由直筒型直徑1500mm改為進口1350mm、出口1500mm的錐形變徑結構型式,同時中心筒高度增加400mm,以增加對細小顆粒的分離。
  圖1  循環物料收集系統改造
 。3)返料器的調整:整體的結構尺寸沒有變化,設法增加返料的動力源,把返料風室沿舌形磚垂直向下用鋼板分隔為兩個風室,由一路進風改為兩路進風,風壓由7kPa提高到10kPa左右,并可以控制風壓的高低。
  2.2  省煤器的沖刷、磨損問題
 。1)解決循環物料的收集問題,特別是對大、中顆粒的收集,使尾部煙道煙氣流通的大、中顆粒所占的比例大幅度減小,可以減輕對省煤器(特別是高溫段省煤器)的沖刷磨損。
  改造前                                    改造后圖3  三級省煤器位置尺寸的調整
 。2)三級省煤器位置尺寸的調整:對于該鍋爐廠生產的75t/h循環流化床鍋爐的尾部煙道有一特殊結構(圖3),該結構決定了高速煙氣流經轉向、變流通面積后直接沖刷高溫段省煤器(對于前期的省煤器泄漏80%都是由該結構造成的)。經仔細分析尾部豎井煙道的結構尺寸特點,其在低溫段省煤器和高溫段空氣預熱器之間有3.3m的距離,利用該段距離把高、中、低三級省煤器整體下移1.5m,以建立煙氣的緩沖區,避免煙氣直接沖刷高溫段省煤器,并且要保證省煤器下移后不影響高溫段空氣預熱器的檢修。
  2.3  爐膛風帽的改造
  原設計風帽存在的弊端:(1)沖刷、磨損(特別是三個放渣口附近的縱向)較嚴重,運行周期短,一般運行周期為一年,每次更換風帽都需耗費3t左右的耐火材料,相應地增加了運行的成本。(2)風帽設計本身存在向大風室漏灰的問題,再加上風帽出風口部位被沖刷、磨損等因素,都會增加流向大風室的漏灰量,統計數量每班(8小時工作制)有2~3t。漏灰會導致風室耐火材料的磨損,增加風機電耗量,以及對風室放灰口處水冷壁管的磨損。
  針對以上弊端,采用市場上新推出的鐘罩式風帽,不但克服了以上缺點,而且在改造時更換方便。
  3  改造后運行工況的變化
  3.1  流化床床溫約由900℃提高到970℃,爐膛壓差約由200Pa提高到500Pa,爐膛出口溫度約由900℃提高到980℃,返料溫度約由1020℃下降到980℃;高溫過熱器兩側積灰的顆粒度大小大幅度減小。
  3.2  省煤器的使用壽命大幅度提高,#3爐經改造后兩年未發生過泄漏問題,且空氣預熱器的磨損量大大減輕。
  3.3  風帽向大風室漏灰的現象得到解決,運行過程中從大風室放不出細灰。
  3.4  風機能耗明顯下降,引風機進口負壓下降了800Pa左右,電流下降2A(10kV高壓電機)。鍋爐帶負荷能力大幅度提升,將額定負荷提高到78t左右,且煤種的適應性較以前有較大的改進。


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