內容摘要：介紹鍋爐改造的選型、試運行及完善過程，并取得較好的經濟效益。

關健詞  鍋爐改造 循環雙流化床 完善化

1  前言

循環流化床（CFB）鍋爐是上世紀七十年代末發展起來的一種新爐型，具有高效、潔凈、低污染、燃料適應范圍廣等優點[1]，是應用較為普通的一種工業中小型鍋爐。由于它具有其他爐型無法代替的優勢，因此備受廣大用戶的歡迎，目前已形成多種流派不同風格的CFB鍋爐。

但是，由于我國幅員遼闊，煤質特性有較大差異，尤其是福建無煙煤揮發份低、含碳量高、灰熔點低、以及熱穩定較差[2]等特點。因此在實際應用中，出力不足，飛灰含碳量高是較常見的現象。

福建順昌富寶實業有限公司是國有中型化肥生產企業，隨著企業生產規模的擴大，原有的三臺鍋爐（其中20t/h、10t/h沸騰爐、10t/h鏈條爐）出力不足，熱效率低下,而且三臺爐齡均達15年以上,已不能滿足生產的需要。2001年公司決定對已停用多年的10t/h鏈條爐進行改造。在鍋爐改造選型的問題上首先確定改造后的鍋爐應能滿足以下要求：

（1）因地制宜，充分利用10t/h鏈條爐廠房，原鍋爐基礎基本保持不變，不僅可以縮短建設周期，還可以節約建設資金

（2）滿足公司燃料的特點。公司每年有2.5～3.0萬噸的造氣爐渣，含碳量約35～40％，將此充分利用可以降低生產成本，又能使企業做到廢渣零排放。

（3）鍋爐運行穩定，出力可靠并有較好的負荷調節能力。

通過對省內、外10多臺鍋爐及四家鍋爐制造企業的考察、分析、比較，決定選用東鍋15t/h循環雙流化床鍋爐。

筆者在公司長期從事鍋爐運行技術管理，參與了鍋爐選型、建設及運行的全過程，本文就此談談對該爐的一點體會和認識。

2  東鍋15t/h循環雙流化床鍋爐的結構特點

2.1  鍋爐設置兩個爐膛，即主床和副床，其中副床不進煤，燃用來自主床的飛灰，為該爐的二次燃燒系統；

2.2  主床內不設埋管，其流化速度較高6.3m/s；

2.3  爐膛燃燒部份為“品”字型結構，煙氣在爐膛內呈“N”字型流動，鍋爐總高度與原鏈條爐相近，但煙氣流程長，保證了飛灰有充分的燃燒時間。

2.4  外置直流低溫分離器，將飛灰分離，送入副床進行燃燒。

2.5  工作原理：DG15t/h循環雙流化床鍋爐為三級燃燒方式。煤首先進入主床，進行一次燃燒。在燃燒過程中，細小顆粒的粉煤飛灰在高速煙氣的作用下，通過懸浮段、懸浮室進入副床進行二次燃燒。細灰隨高溫煙氣經過對流段，進入尾部“多管分離器”進行分離，>0.5毫米的飛灰被分離下來通過返料系統返回副床，進行第三次燃燒。副床的燃燒物質全部來自主床和返料灰。

2.6  鍋爐熱力參數（見表一）

表一

2.7  主要技術參數

鍋爐型號：                   DG15-2.45

額定蒸發量：                 15t/h

額定工作壓力：               2.45MPa

蒸汽溫度：                   飽和

結構型式                     循環雙流化床鍋爐

給水溫度                     104℃

排煙溫度                     ≤165℃

設計燃料                     造氣爐渣＋劣質無煙煤

設計效率                     83.5％ (WII)

保證效率                     ≥80％

3  運行狀況

東鍋15t/h循環雙流化床鍋爐，于2001年12月點火試運行。從項目的立項、鍋爐選型、設計到施工結束，全部工作僅用了10個月時間。由于該爐在選型作了大量的準備工作，包括煤種、造氣爐渣搭配比例的定型，為該爐的設計提供可靠的依據。再者司爐工全部是操作鼓泡床沸騰爐，因此，很快便適應該爐的運行。從改造總體情況來看，基本滿足生產用汽的需要，各項技術指標也基本符合設計要求。

3.1  運行技術參數分析

3.1.1  鍋爐出力（本文收集數據為2002年全年）平均在13.2～14t/h。出力方面比設計值略低。

3.1.2  蒸汽壓力1.95Mpa，因生產工藝要求降壓使用。

3.1.3  排煙溫度181℃ ，比原設計略高，原因是我公司為了減少阻力、利用舊引風機，取消了原設計的空氣預熱器。

3.1.4  飛灰固定碳18~25％。該爐配置的“多管分離器”達不到設計要求，對0.5－2毫米的飛灰分離效率不高，增加了Q4損失。

3.2  經濟效益分析

原來的鏈條鍋爐需燃用北方煙煤，即使是鼓泡床鍋爐，也需燃用中等質量的無煙煤。改造后的鍋爐不僅充分利用了企業積留多年的造氣爐渣,同時摻燒當地劣質煤。其經濟效益和社會效益均十分明顯的，不但一年即收回投資，而且減少了環境污染。

4  存在問題

4.1  主床流化速度偏高，標高＋1.4m∽1.8m處膜式水冷壁磨損嚴重。

4.2  由于副床不進煤，溫度不易控制，經常發生爆燃現象，造成局部結焦，輕微時影響鍋爐出力，嚴重時需停爐清焦。

4.3  主床膜式水冷壁受熱面積太大，煙氣冷卻快，不僅影響副床的正常燃燒，同時也影響懸浮段受熱面及后部受熱面的熱交換。

4.4  多管分離器分離效果達不到設計要求，增加熱損失，也增加除塵設備的負荷。

5  完善化工作

2002年12月，結合公司年度大修，對該爐存在的問題進行完善和整改。

5.1  解決膜式水冷壁磨損問題。膜式水冷壁磨損是鍋爐普遍存在的一種現象，解決方法多種多樣，我公司采用“抗渦流護瓦總成”[3]技術，該技術的特點是在20G管涂噴耐磨合材料，延長使用壽命，至今該處無明顯磨損。

5.2  副床爆燃問題。該爐原設計為蒸汽降溫方式，即蒸汽管接入副床風箱，當溫度爆燃時開啟蒸汽進入爐膛底部進冷卻降溫。這種方法雖然效果明顯，但是在開啟閥門前需疏水，速度慢操作不便，同時由于經常使用造成布風板急劇冷卻變形。根據燃燒機理，我公司采用尾部煙氣降溫的方式。由于煙氣中主要成份CO2，氧含量很低，為惰性氣體。方法是將引風機出口煙氣接入副床風機，由電動閥門控制，當需降溫時，開啟電動閥，同時關閉通風閥，這是送入副床的是煙氣，由于爐膛缺氧，燃燒中止，爐溫迅速下降，這樣，副床既能保持流化狀態，又能達降溫的目的，實踐中效果比蒸汽明顯，使用方便。

5.3  關于鍋爐出力不足問題，原因是多方面的。但問題的主要原因經分析是該爐懸浮段溫度偏低。原設計該處為950℃ ，實際運行900℃左右。為此，經與設計制造廠家磋商，在主床上部膜式水冷壁澆注部分衛燃帶。事實證明打上衛燃帶后，懸浮段溫度明顯提高，雖然主床受熱面減少，但為副床的穩定運行創造條件，鍋爐出力也很顯著提高，目前該爐出力可達到設計值。

5.4  在原水膜除塵設備進口增設旋風除塵器，以彌補“多管分離器”的不足，減輕除塵設備的負荷。

6  結束語

任何一項新技術的產生，總有認識適應的過程，CFB鍋爐也不例外。盡管循環流化床鍋爐具有許多優勢，但若選型不當，就難以發揮它的優勢。因此，筆者認為，在循環流化床鍋爐的選型方面，必須重點考慮燃料的特性，這對今后的穩定運行和經濟燃燒是十分有益的。

參考文獻：

 1.《鍋爐運行》水利電力出版社

 2.《福建熱能動力》

 3.王來祥《工業鍋爐》

陳躍 福建順昌富寶實業有限公司

文章作者：陳躍 福建順昌富寶實業有限公司