鏈條鍋爐燃燒技術(shù)的優(yōu)化

王小剛，金元浩，梁 浩，孫慶菪，張勵夫

(中國石油大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理三公司，黑龍江 大慶 163000)

一、項目概況

針對輸送上煤大噸位鍋爐使用分層給煤器效果差及北方冬季煤倉容易產(chǎn)生返凍、粘結(jié)等棚煤現(xiàn)象，大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理三公司登峰供熱分公司于2011年12月5日對1#鍋爐進(jìn)行技改立項。通過割除溜煤槽，設(shè)計制作專用導(dǎo)向槽及混合裝置，達(dá)到了鍋爐設(shè)計需求的理想布煤效果。

二、存在問題

公司登峰燃煤鍋爐房現(xiàn)有59MW(80t/h)燃煤鏈條鍋爐5臺，配有分層給煤器，一直存在著以下兩個問題。

1.燃燒工況不理想，煤耗量高

機(jī)械聯(lián)合輸送上煤大噸位鍋爐使用分層給煤器效果不好，使煤從輸煤皮帶上落入煤倉中呈“山”字形自然堆積、造成爐排寬度內(nèi)煤塊及煤沫自然分離、致使?fàn)t排橫向配風(fēng)不一致，導(dǎo)致燃燒工況差(圖1)。

2.溜煤槽棚煤

鍋爐燃煤加水有時在煤場進(jìn)行，在北方由于冬季積雪會產(chǎn)生凍塊，煤的黏度大；冬季鍋爐房煤庫保溫性差，煤倉容易產(chǎn)生返凍、粘結(jié)等棚煤現(xiàn)象，致使經(jīng)常發(fā)生爐排煤層薄厚不均、斷煤等情況。雖加有相應(yīng)裝置但不能徹底解決。需司爐工隨時觀察，一旦發(fā)生斷煤就要工人爬到溜煤槽上敲擊處理，甚至進(jìn)入溜媒槽內(nèi)進(jìn)行清理，大大增加了工人的安全風(fēng)險和勞動強(qiáng)度。

三、技術(shù)革新主要內(nèi)容

對溜煤系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)改造，加裝混煤器。在分層給煤器上方約1～2m位置處，割除原有溜煤槽，設(shè)計制作專用的導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽內(nèi)部設(shè)置合理的混合裝置，其作用相當(dāng)于攪拌機(jī)，使之在此范圍內(nèi)進(jìn)行360°橫向運(yùn)動，將塊、沫分離，把水分不均的煤進(jìn)行充分的混合攪拌，根據(jù)煤耗量調(diào)整混合均勻程度，將塊、沫和干、濕煤混合均勻后，由分層給煤器加以分層，這樣爐排面上“下塊”“上沫”逐級規(guī)則排列，煤層均勻平整，橫向配風(fēng)一致(圖2)，達(dá)到理想布煤效果，徹底消除“火口”和“黑帶”現(xiàn)象，為充分燃燒創(chuàng)造必要條件。

溜煤槽最易棚煤的位置在溜煤槽與分層給煤的結(jié)合部(圖3)。因為該處溜煤空間較小，當(dāng)重達(dá)100t的煤全部壓在布煤輥上，由于塊煤與沫煤壓強(qiáng)不一致，且煤的水分不均勻，致使布煤輥在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中布煤薄厚不均，造成堆積在布煤輥上部的部分水分大、黏度高的燃煤棚堵在溜煤槽下端，致使部分溜煤不暢、分層布煤不均。棚煤嚴(yán)重時可造成爐排斷煤。

圖3

此次改造在原分層給煤的上方加裝均勻混合攪拌系統(tǒng)，減輕了布煤輥的壓力。該系統(tǒng)在混合過程中能夠把燃煤橫向拉動，部分棚堵位置的燃煤得到了均勻的補(bǔ)充與分配，有效解決了爐排斷煤的問題。在攪拌混煤的過程中能夠把棚煤解堵，均勻流暢的把燃煤輸送給分層給煤器，徹底解決爐排燃煤塊、沫分離、布煤厚度不均、水分不均及斷煤現(xiàn)象，達(dá)到更好的燃燒工況。

四、改造效益

1.生產(chǎn)效益

(1)爐排面燃煤塊沫均勻、干濕度均勻、煤層平整、通風(fēng)均勻。

(2)“三條線”(水平一條線、起火一條線、燃燼一條線)顯現(xiàn)，著火同步、燃燼同步、火床上無“黑帶”和“火口”，無黑煤和紅炭，全部燃燼為白色爐渣。

(3)揮發(fā)份低、發(fā)熱量低的劣質(zhì)煤能正常穩(wěn)定燃燒，解決了鍋爐煤種適應(yīng)性差，著火困難等問題。

(4)提高鍋爐效率，減少出渣量，降低除渣系統(tǒng)負(fù)荷，減輕維修強(qiáng)度，顯著降低煙塵排放濃度，改善除塵效果。

(5)本年度采暖期，改造后的1#鍋爐未出現(xiàn)棚煤現(xiàn)象，職工勞動強(qiáng)度降低，并提升了運(yùn)行可靠性。

(6)提高爐排使用壽命，降低維修成本。

2.實例分析

據(jù)統(tǒng)計，在相同的煤層厚度下，登峰供熱已實施改造的1#鍋爐比未改造的2#鍋爐鼓風(fēng)頻率降低8.3%，引風(fēng)頻率降低6.1%，鍋爐出力提升2.15%；在相同負(fù)荷下，鼓風(fēng)頻率降低10.05%，引風(fēng)頻率降低5.22%，煤層厚度減少1.87%。

3.經(jīng)濟(jì)效益

(1)節(jié)煤：80t/h鍋爐平均每個采暖期耗煤約2.6萬t，通過截止至2013年3月15日的煤耗數(shù)據(jù)與以往同期數(shù)據(jù)對比，預(yù)計改造后2012至2013年度采暖耗煤約為2.548萬t，可節(jié)煤520t，以670元/t計，則年節(jié)約資金34.84萬元。

(2)節(jié)電：上年度單臺引風(fēng)機(jī)年耗電量約60萬kW·h，上年度單臺鼓風(fēng)機(jī)耗電量約18萬kW·h，改造后本年度單臺引風(fēng)機(jī)耗電56.6萬kW·h，單臺鼓風(fēng)機(jī)耗電16.35萬kW·h。年節(jié)約用電合計5.05萬kW·h，節(jié)約資金2.86萬元。

(3)節(jié)約費(fèi)用：1#鍋爐上個采暖期發(fā)生維修費(fèi)用15萬元，本年度采暖期共發(fā)生維修費(fèi)用5萬元。年節(jié)約維修資金約10萬元。

綜上所述，大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理三公司登峰供熱分公司通過實施優(yōu)化燃燒技術(shù)革新后，本年度節(jié)約資金共計47.7萬元。已知該項目優(yōu)化燃燒系統(tǒng)改造單價為70萬元，約1.47年即可收回投資。