我廠CFB鍋爐除渣方式的改進設計
一、前言
三化熱電廠35t/h循環流化床鍋爐于九六年投入生產,燃用造氣爐渣和煤的混合物。經過四年的運行實踐,對流化床鍋爐普遍存在的問題基本上都有較豐富的經驗。然而在除渣方式上仍然沒能得到解決,這樣在日常的維護中造成了人力、物力、財力的浪費。特別是在市場競爭激烈的今天,節能降耗是企業提高效益的重要手段。因此,我廠從提高運行的可靠性、經濟性角度,對除渣方式的設計改進提出一些看法。
二、現狀
我廠的循環流化床鍋爐燃用混煤(造氣爐渣與無煙煤的比例為2.1:1),熱值約11000kJ/㎏,噸汽煤耗在17~18元/噸汽,可以說煤耗還是較低。特別是在運行實踐中通過技改和燃燒調整后,鍋爐出力有了較大的提高,點火問題也有了相當成功的經驗,埋管及受熱面的防磨問題也得到了解決,給煤系統不僅增裝了備用系統,而且將原來絞龍送煤改為皮帶機送煤,確保了鍋爐的安全穩定運行。但是因為排渣方式仍然采用間斷式開啟排渣,輸渣專用推車式的定期人力放渣,這樣就給鍋爐及周圍環境造成以下幾個問題:
1、影響周圍環境
由于此種排渣方式固有的特點,流態化的床料出渣的落渣能力很大,落渣管內的渣幾秒鐘內就被排出,爐渣溫度高,并且會出現床內的高溫氣、固流噴射現象。這樣出渣人員就得在高溫的環境下工作,且很不安全。另外出渣時須用水進行冷卻(確保手推車的高溫損傷),造成出渣周圍水汽很大,給周圍設備造成很大的危害性,引起電氣設備短路和絕緣水平下降,降低了設備的使用壽命。
2、影響燃燒工況
采用間斷式除渣,床內壓降就相對的不穩定,從而影響到床料的流化狀態,流化速度、床溫
以及爐內傳熱的不穩定,也就是影響了整個鍋爐的燃燒工況和熱交換,最終影響鍋爐的經濟性。
3、爐渣物理顯熱的損失
因我廠循環流化床鍋爐的燃料的特性所決定,每天要排出約160噸溫度高達1000℃左右的爐渣,這些爐渣(物理顯熱大約為1.44×108kJ)未經過任何余熱回收利用就被排到外界,無疑給鍋爐造成了嚴重的熱損失。
4、造成生產成本上升
爐渣排放每天靠專用人力手推車進行排放約160噸的高溫爐渣,一是給出渣人員帶來較高的勞動強度;二是出渣人員的勞動報酬(工資)每年約二十萬元,無疑這些費用的支出給我廠帶來了生產成本上升的壓力。
三、設計改進措施
為了解決上述問題,改善操作環境,穩定床層溫度及鍋爐參數,回收高溫爐渣的物理顯熱,方便爐渣的運輸,提高爐渣的綜合利用性能,節約費用,在經過科學的考察論證后,決定為該鍋爐配置二臺爐渣處理量為4t/h的風冷式振動流化床式爐渣冷卻器及輸渣系統。表1為冷渣器的技術指標,圖1為冷渣系統及輸渣系統。
表1 冷渣器的技術指標
冷渣器型式 | 風冷式振動流化床式 |
冷渣器臺數 | 2臺 |
渣處理量 | 4t/h臺 |
進渣溫度 | 900℃~1000℃ |
出渣溫度 | <150℃ |
熱風溫度 | 300~350℃ |
四、效果分析
除渣方式的改變,不僅可以解決上述的問題,減輕對環境的污染,改善運行人員的工作環境及設備的運行環境,提高設備的使用壽命,大大降低出渣人員的勞動強度,節約出渣費用的開支,方便爐渣的運輸,更為重要的是增裝冷渣器后,一方面對床溫的穩定起了積極作用,能使鍋爐熱效率提高5.5~6%;另一方面冷渣器出來的熱風不僅可作為該爐的二次風或播煤風,還能解決我廠#2制粉系統熱風嚴重不足的疑難問題,為我廠的節能降耗提供良好的條件。
五、經濟預測
我廠CFB鍋爐增裝冷渣器及輸渣系統,其設計、制造、安裝部費用約30萬元。而安裝此系統后,年節約費用如下:
l、年節約出渣人員費用約21萬元;
2、按熱效率提高5.5%計算,每噸汽可節約成本0.23元,如果年運行7000小時,負荷為32t/h,那么年節約費用
7000× 32×0.23=51520元
3、設備使用壽命(周期)的提高,年節約費用約為2.5萬元。
那么年節約總費用為:
即回收投資費用總時間約為1.5年(根據冷渣器及輸渣系統的維護費用進行
文章作者:三化熱電廠 鄧向紅 王咸洪