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烧油锅炉革新为锅炉的运转剖析及重革新举措

2011-07-23 04:56:25本站

  

  1原锅炉设备改造情况概述

  1 1改建情况

  2003年动力厂在已拆除的2台燃油锅炉的位置,利用原部分框架改建了2台由济南锅炉厂设计制造的160 t/h循环流化床( CFB)锅炉。主要改建:

  ( 1)锅炉采用外置式高温旋风分离器、返料器、流化床的循环燃烧系统,炉膛为膜式水冷壁结构。炉膛上部设有屏式过热器和翼形水冷壁,过热器分3级布置,中间设2级喷水减温器,尾部竖井设有2级省煤器和一、二次风空气预热器。

  新增加了控制室和煤仓间、石灰石系统、电除尘系统;输煤系统是在原输煤系统基础上改建形成的,配有一级永磁式除铁器,一级滚轴筛煤和反击式悬垂式细碎机,给煤方式为炉前经封闭皮带计量给煤机给煤方式。

  ( 2)锅炉的主要参数基本保持与原系统一致。

  点火采用轻柴油,设计燃用黑龙江鸡西、鹤岗原煤(烟煤),低位发热量17 900 19 500 J/g,灰分为33% 35%,挥发分为26% 42%,燃煤粒径13 mm.过热蒸汽出口温度为540 ,过热蒸汽出口压力为9. 81MPa,给水温度为215 ,锅炉热效率= 90. 47%,实际燃煤量为23. 62 t/h,飞灰含碳量为5%,灰渣含碳量为2%.

  ( 3)炉膛由膜式水冷壁组成,宽7 800 mm,深4 600 mm,布风板为7. 8 m 2. 6 m.1 128个菌状风帽,通风面积为1. 085 m2,风帽孔出口流速为31. 73 m /s,锅炉的总风量为162 000 m 3/h (按20修正),一、二次风的配比比例为11,烟气量为268 000 m3/h (按140修正),一次风阻力为10 847 Pa,二次风阻力为7 120 Pa,引风阻力为2 774 Pa,布风板阻力为3 200 Pa;每台炉各配有1台一次风机、二次风机和2台引风机、高压风机。

  1. 2锅炉改建投产后的运行情况

  2、3号炉自从2003年12月和2004年3月相继投产,大大缓解了公司当时用汽紧张的局面。**高负荷达到145 t/h,**长1次连续运行134天。整个改造工程基本是成功的。解决了由于燃油紧张、成本高,燃油锅炉不能长期运行的问题,降低了工厂的蒸汽生产成本。也证明了将燃油锅炉改造为燃煤的CFB锅炉的方向是正确的。但是,受工厂原厂房的建筑面积、周围环境和外部条件的限制,锅炉系统的改造设计、设备选型和施工等方面受到影响,时常出现锅炉结焦、带负荷困难等问题。

  2改造后的主要问题及其原因分析

  2. 1落煤管堵塞

  改造后运行一段时间,出现落煤管堵煤严重。

  主要原因是:

  ( 1)没有建设相应的干煤棚,在雨季无法提供干煤。

  ( 2)受原厂房限制,落煤管落差小,给煤机出口至落煤口仅落差3 m,因此倾斜角度过大,煤的流速缓慢,容易在管壁上堆积。

  ( 3)落煤管设计和制造不完善,膨胀结和耐火浇筑料的位置不合理,落煤管内部不光滑,摩擦阻力大,出口侧温度高,拨煤风小,容易使煤粉结焦而造成落煤管堵塞;原煤灰分高,平均在35%以上,在水分超过8%时煤粉就会形成着肤性很强的煤泥,流动性差,极容易造成落煤管堵煤。

  2. 2锅炉流化床炉料泄漏,燃烧不稳定

  运行中锅炉流化床工作不正常,有大量的炉料泄漏,影响流化效果,使锅炉温度超高,锅炉燃烧不正常、带负荷困难。主要原因:

  ( 1)布风板风帽存在缺陷。原设计是采用菌式风帽,其小孔是与风管和风室直接联通的,在床上温度分布不均匀时,会形成扰动的横向气流或涡流,形成的旋流使一部分炉料被吸入冷风室,导致大量炉料损失。

  ( 2)床料厚度不够、温度过高。一次风压不足,布风板阻力小,在床料厚时产生流化困难,燃烧不好,带不上负荷;料层变薄时,一次风量相对过剩,导致床上燃料充分燃烧,热量大量释放,使床温过高。

  2. 3一次风压低、引风机出力不足,燃烧调整困在对锅炉冷态测试、热态测试及系统检查中,发现了造成锅炉一次风压和风流量不足。引风量不够的主要原因有:

  ( 1)一次风机和引风机的制造没有达到设计要求,超过了设计提出的T. B工况和锅炉**大额定出力( BMCR)工况下的允许偏差。

  ( 2)风机参数选择与实际相比偏小。烟风道的实际阻力比设计大许多,一次风机系统相差950 Pa,烟道系统相差150 Pa左右。

  ( 3)风道设计不合理,转弯角度小,风道支撑强度不够,经常造成风道被鼓漏,导致风压降低。

  ( 4)引风机的出挡板安装不合理,增加了烟道的阻力,影响了引风机的出力。

  2. 4入炉煤粒度超标、含铁量高

  运行中发现,入炉煤粒度超标。锅炉设计的煤粒度是8 13 mm,而实际超过13 mm的大颗粒占总量的8%左右,每次停炉时都有大量的铁器和大块煤矸石沉积在炉底。

  主要原因:

  ( 1)因受厂房高度和面积的限制,煤的破碎采用一级破碎机,而且破碎机出口后又无筛网,一些难以破碎的煤矸石,在没有任何阻挡的情况下进入了锅炉,造成大块沉积。经统计,正常情况下通过辊轴筛和碎煤机的大颗粒的比例分别为9%和4%,平均在8%左右。

  ( 2)除铁器的功率偏小,无法达到生产实际要求,而且近几年入厂原煤中含有铁器等杂物比以往增多了。

  2. 5除渣系统故障率高的原因

  ( 1)煤耗高,导致灰渣量大,造成刮板机超负荷运行。

  ( 2)刮板机的设计和制造存在质量问题。

  ( 3)刮板机、斗提机的机械磨损比较严重。

  3再改进措施和运行效果

  3. 1针对落煤管堵煤所采取的改进措施

  ( 1)建造干煤棚。

  ( 2)对落煤管的结构进行局部改造。在不提高落煤管的高度的情况下, 取消斜管上的膨胀结和内部的浇筑料,使管内部光滑,减少阻力;改变落煤管与炉墙的夹角,使之变陡; %改变播煤风的形式,增加流化风和直吹风,将煤的流入方式转变为喷入方式,使煤流速度明显提高,缓解了堵煤问题。

  3. 2对锅炉流化燃烧不正常的改造措施

  在锅炉厂家的配合下确定了改造锅炉布风板和风帽的方案,将原来的1 128个菌式风帽改为552个钟罩式风帽;布风板的通风面积由原来的1. 085 m 2减至0. 731 m 2。使布风板的通风面积减少32% ,风速却提高了25%.经改造后锅炉的燃烧状况明显改善,灰渣的含碳量显著下降,炉料泄漏问题彻底消除,煤耗和排渣量也都明显降低,接近设计值。

  3. 3对风机出力不足的改进措施

  ( 1)加长引风机和送风机的风轮,提高风机出力,冷风室风压约提高了1. 5 kPa,因而使锅炉的流化效果得到改善,带负荷能力提高了10%左右。

  ( 2)加固了一次风道,改造了出口挡板,使锅炉风道漏风的问题得到缓解。

  3. 4对锅炉辅机进行了部分改进( 1)采用耐高温皮带机完成了对三段刮板机的改造,使故障率和维护成本都有明显降低。

  ( 2)重新在输煤皮带系统增加一组强磁力的出铁器,因而除铁效果非常明显,使锅炉内铁器积堆的问题得到解决。

  通过对风帽、布风板、落煤管和除渣系统的初步改造,提高了风机出力,降低了烟风道阻力,降低了入炉煤粒度,消除了除渣系统隐患,使锅炉燃烧流化正常,锅炉负荷提高20%,煤耗降低15%,改造取得了明显的成效。

  下一步为使锅炉达到满负荷运行,拟更换一次风机和引风机,同时对一次风箱和引风机烟道进行相应改造。针对吉林石化公司动力厂缺乏两级破碎的情况,结合实际情况拟采用重庆生产的鄂式碾压式碎煤机,以提高碎煤力度,保证锅炉负荷。

  4结论

  ( 1)对燃油锅炉进行燃煤改造势在必行,将燃油锅炉改造成CFB锅炉是正确的。

  ( 2)在改造锅炉中,要根据锅炉原址(厂房)的实际情况选择相应容量的锅炉,**好选择标准炉型锅炉,因为目前非标锅炉在系统的配套设计和制造等方面存在的问题比较多。

  ( 3)在解决CFB锅炉的落煤管堵煤和进行流化床及风帽改造是成功的,对风机的改造也是有效果的,对今后进一步改造增强了信心。

  ( 4)建议在风机选择上要留有余地,风机风道和烟道设计上要注意布局,避免大转弯;一定要建设具有一定储量的干煤棚;上煤系统要选用两级破碎,以保证入炉煤的粒度;除铁能力要强,避免铁器进入炉膛。

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