30噸鏈條燃煤鍋爐改造成20噸循環流化床鍋爐實例
鄭鍋鏈條爐排鍋爐被廣泛用于生產、生活。接到客戶的改造要求,鄭鍋工程師進行實地考察測訪,最終對客戶的30噸鏈條鍋爐進行了以下改造:
1、整體布置
考慮到原鍋爐在改造過程中,其供熱能力已發生變化,循環流化床燃燒和鏈條爐排燃燒原理有較大不同,因此在原鍋爐整體布置的基礎上作以下調整。
(1)取消原鍋爐爐膛及爐排,取消原前部受熱面,布置流化床、分離器和返料器;
(2)原鍋爐的水冷壁系統(包括集箱、下降管、導汽管)全部拆除,對水冷壁重新進行設計,作為鍋爐改造后的受熱面。過熱器、對流管束、省煤器、空氣預熱器均保持不變;
(3)保持原鍋爐總體寬度不變,長度不變,高度不變,富通新能源銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質生物質顆粒燃料;
2、具體實施步驟
(1)基礎部分:30t/h鏈條爐排鍋爐改20t/h流化床鍋爐后,鍋爐容量減小,長度基本不變,整體荷重也基本不變,因此地基在重新改造時不做改動;
(2)鋼架平臺:鍋爐長、寬、高均基本不變,平臺除為方便操作進行局部改動外,整體基本不變。鋼架增加部分承重立柱和組合梁;
(3)鍋爐水冷系統:拆除原鍋爐水冷系統,重新設計水冷壁受熱面、下降管和導汽管,水冷壁均采用∮51 x3管子,下部纏繞防磨環;凝渣管采用∮5l×5管子,并纏繞lCr18Ni9T1防磨鋼筋,以增加其使用壽命;
(4)燃燒系統:拆除原鍋爐燃燒設備,采用傳統的外循環流化床燃燒方式;
①流化床:流化床由布風板及風帽組成,布風板與鍋爐下部鋼架固定聯接。流化床有效面積1.4m2,共布置風帽100個,風帽上小孔直徑為咖6 mm,風帽由耐熱鋼制造,平均風速為35 m/s。流化床內采用分級燃燒,一次風由布風板進入燃燒室,二次風由密相區與稀相區結合面送入,床內不布置埋管;
②分離器:在爐膛出口采用高溫旋風分離器,煙氣從旋風筒入口切向進入,煙氣入口速度在22 m/s左右,分離器出口喉管用310S耐熱不銹鋼制成,工作溫度為900℃左右。分離器簡體用磷酸鹽異形磚砌筑而成,分離筒直徑1500 mm;
③返料器:采用2臺流化床式返料器,其結構采用“U”型非機械密封閥,返料器內布置小型風帽,且對“U”型閥兩邊配以不同的風帽小孔孔徑,保證了返料風、松動風的正常;
④爐墻:考慮到原鍋爐的爐墻為重型爐墻,在不改變原鍋爐房基礎負荷的前提下,本鍋爐的爐墻仍采用重型爐墻。內襯采用耐火磚砌筑,耐火磚外用紅磚砌筑,關鍵部位采用流化床專用耐磨耐火澆注料及磷酸鹽耐磨磚,過熱器后爐墻基本不變;
⑤輔機系統:原鍋爐的鼓風機、引風機進行更換,增加二次風機和給煤機。改造后鍋爐給煤機采用1臺∮219螺旋給煤機,布置在爐前側,給煤系統由調速電機、減速機和螺旋絞龍3部分組成。根據鍋爐負荷,風機選型如下:一次風機型號為9-16N07.ID,配用電機75 kW,2 900轉/分;二次風機型號為9 -19N08D,配用電機15 kW,2 900轉/分;引風機型號為Y6 - 41NO11. 7D,配用電機75kW,1 480轉/分。
鍋爐改造后因生產需要連續運行了5個月,在此期間,鍋爐運行穩定,未出現一起運行故障。改造后鍋爐爐膛溫度在950℃左右,返料器溫度在850~ 950℃,鍋爐出力由以前的8t/h提高到12 t/h,蒸汽/煤單耗由改造前的225 kg/t下降到195 kg/t,鍋爐改造取得了圓滿成功。
3、經濟分析
鏈條爐改為循環流化床鍋爐,一般情況下,一年左右都可以收回投資。對于常年運行煤耗高的鏈條爐、往復爐、煤粉爐,改為循環流化床鍋爐,降低煤耗,大幅度降低運行成本,是節能降耗的最好出路。對于外購煤與當地煤價差大、本企業又有爐渣等廢物可利用的地方,經濟效益十分明顯。對于當地煤種能適應原鍋爐且原鍋爐效率又大于75%,本企業又無爐渣等廢物可利用的情況下,將鏈條爐改為循環流化床鍋爐是不經濟的。鏈條爐是否要改造為循環流化床鍋爐,要從原鏈條爐的熱效率、年運行小時、當地煤質情況等進行多方面的考察與論證、分析,再做決策,不能一概而論。