無煙煤工業(yè)鍋爐節(jié)能評估分析和改造

尤毅聰

（福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

無煙煤工業(yè)鍋爐節(jié)能評估分析和改造

尤毅聰

（福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

本文對某印染公司的一臺SZL15-1.25-WⅡ鍋爐進(jìn)行節(jié)能評估分析，尋找存在的問題并分析原因，提出技術(shù)改造措施，改造后鍋爐運(yùn)行狀態(tài)明顯改善，熱效率提高了15%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

無煙煤；工業(yè)鍋爐；節(jié)能評估；技術(shù)改造

福建省泉州市某印染公司的一臺SZL15-1.25-WⅡ鍋爐，2000年投入使用，2014年以后廠方發(fā)現(xiàn)鍋爐出力不足，司爐人員反映鍋爐很難燒。經(jīng)熱效率測試發(fā)現(xiàn)：排煙溫度232℃，過量空氣系數(shù)2.78，爐渣可燃物含量26.23%，鍋爐熱效率僅為65.3%，比其他公司同型號鍋爐的熱效率低10%以上，我們對其進(jìn)行了節(jié)能評估分析，尋找存在的問題，進(jìn)行原因分析，提出綜合節(jié)能改造措施，改造后的鍋爐出力明顯提高，燃燒穩(wěn)定，熱效率達(dá)到80.3%，提高了15%。

1 存在的主要問題

（1）鍋爐出力嚴(yán)重不足，僅能達(dá)到額定蒸發(fā)量的66%左右。

（2）火床不均勻，煤燒不透，爐溫較低，爐渣含碳量高達(dá)26.23%。

（3）鍋爐爐膛結(jié)焦嚴(yán)重，爐墻破損存在漏風(fēng)現(xiàn)象。

（4）水膜除塵年久失修，引風(fēng)阻力大，鍋爐微正壓燃燒，鍋爐房內(nèi)煙塵污染嚴(yán)重。

（5）進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鍋爐受熱面水側(cè)嚴(yán)重結(jié)水垢，水垢厚：鍋筒底部至水冷壁管間2 mm，水冷壁管至水位線間1 mm，下降管內(nèi)側(cè)1.5 mm，水冷壁管內(nèi)側(cè)1 mm，煙管水側(cè)1 mm。

（6）爐外水處理裝置失效。

2 原因分析

（1）燃料煤管理不到位。鍋爐實(shí)際使用福建產(chǎn)的無煙煤，沒有固定采購商，煤的熱值變化較大。硫含量高，對灰份高，極易造成爐膛和受熱面積灰和結(jié)焦，煙道、風(fēng)機(jī)殼體有腐蝕磨穿現(xiàn)象，特別是空氣預(yù)熱器。

（2）給煤裝置落后。鍋爐原設(shè)計(jì)的給煤裝置是斗式給煤裝置，這就造成塊狀以及粉末狀的煤被混合堆積在爐排上，經(jīng)閘板的擠壓形成異常密實(shí)的火床，大顆粒間的縫隙被煤屑填充，使火床通風(fēng)能力差，在火床薄處或顆粒集中處易形成火口和溝流，而煤屑多、火床厚處未有足夠的助燃空氣，造成燃燒不均勻，需要人工撥火調(diào)整火床。

（3）后拱的布置不合理，與前拱間的距離太大（前后拱間的喉口太大）。無煙煤鏈條爐排鍋爐的后拱布置在燃燒室的中后部，后拱通過輻射加熱把鏈條爐后段的熱量導(dǎo)流加熱前段的煤層，它主要起導(dǎo)流引燃作用，正確的后拱布置會強(qiáng)化無煙煤的完全燃燒。后拱布置不合理造成對前段煤層預(yù)熱不足，導(dǎo)致煤層燃燒不穩(wěn)定，煤層燃燒不完全。

（4）鏈條爐排設(shè)計(jì)不合理。鏈條爐排所采用的迷宮式側(cè)密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜且強(qiáng)度差，與邊夾板的間隙大，造成大量漏風(fēng)，在爐排和爐墻連接處經(jīng)常出現(xiàn)跑紅火現(xiàn)象，側(cè)密封和邊夾板容易被燒壞變形，造成爐排卡死后拱起，掉爐排片現(xiàn)象頻繁，嚴(yán)重影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行?？諝忸A(yù)熱器腐蝕穿孔，換熱效果不好，進(jìn)入爐膛的風(fēng)基本為冷風(fēng)，也造成燃燒的不穩(wěn)定。

（5）鍋爐輔機(jī)維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)。水膜除塵年久失修，噴淋裝置多處無法噴水，除塵器筒壁未能形成水膜；一套三塔式鈉離子交換器沒有正常再生清洗，已失效，相當(dāng)于進(jìn)鍋爐的水是沒有處理的地表水，而鍋爐給水的硬度大約在6～7 mmol/l,沒有處理的水進(jìn)鍋爐產(chǎn)生大量的水垢；鍋爐尾部沒有安裝省煤器等節(jié)能裝置，尾部熱量白白流失，造成鍋爐熱效率低。

3 綜合節(jié)能改造措施

（1）改造給煤裝置，由原來的斗式給煤改造為分層給煤系統(tǒng)。分層燃燒裝置技術(shù)集布煤器、疏煤器于一體，內(nèi)置水箱保護(hù)裝置、煤閘板調(diào)控裝置、防阻塞裝置、變速傳動裝置、分層分粒裝置、自動噴淋裝置，構(gòu)成一個(gè)完整的給煤裝置，安裝于鍋爐爐排前上方（取代原加煤斗）。

燃煤在節(jié)煤裝置儲倉內(nèi)經(jīng)煤量調(diào)節(jié)閘板調(diào)控，通過轉(zhuǎn)動的疏煤器疏松煤塊，散播在滾筒布煤器上，由布煤器將燃煤通過分層分粒裝置均勻分送到運(yùn)行的爐排上，形成大塊煤在下部，中塊煤在中部，小塊煤在上部的均勻平整、松散透氣的煤層，這樣燃燒減少了通風(fēng)阻力，增加了單位面積的通風(fēng)量，燃煤氧化反應(yīng)增強(qiáng)、燃燒速度加快，燃燒更充分、更均勻，使鍋爐出力提高。

（2）建立燃料煤入庫管理制度。在采購方面，對原煤的產(chǎn)地、熱值進(jìn)行管理，在產(chǎn)地上盡量選擇龍巖等大型礦，熱值選用大于25 116 kJ/kg(6000大卡/公斤)的無煙煤。對灰份及硫含量提出要求，幫助企業(yè)建立了燃料煤熱值化驗(yàn)室，建立相關(guān)的煤入庫管理制度。

（3）改造后拱。加長后拱25 cm，使后拱與前拱的間距縮短了25 cm（縮短喉口的大?。汉砜诘拈g距由原來的120 cm縮短為95 cm）。

這樣剛進(jìn)入爐膛的煤層及時(shí)受到后拱輻射熱的加熱，在爐排運(yùn)行到末端時(shí)，可燃物基本燃盡，從爐渣可燃物含量化驗(yàn)分析，爐渣可燃物含量全部小于5%。

（4）爐排側(cè)密封及邊夾板改造。將原來的迷宮式側(cè)密封結(jié)構(gòu)改為新型的接觸式側(cè)密封結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)邊夾板，改造后的側(cè)密封和邊夾板雖結(jié)構(gòu)簡單，但強(qiáng)度大，不易損壞，爐排兩側(cè)的漏風(fēng)減少了，減少了爐排和爐墻之間的跑紅火現(xiàn)象，爐排故障率明顯下降。

（5）在鍋爐尾部增加了省煤器。有效的回收了尾部的熱能，排煙溫度由原來的232℃下降到150℃以下，鍋爐的給水溫度提高了10℃。

（6）進(jìn)行酸洗除垢。水垢成分分析：碳酸鹽垢30%，硫酸鹽垢70%。酸洗后，鍋筒水側(cè)表面、下降管、集箱水垢基本清除干凈，水冷壁管內(nèi)壁有部分沒有清洗干凈，除垢率大于90%，鍋爐受熱面?zhèn)鳠嵝Ч蟠笤鰪?qiáng)，提高鍋爐的熱效率。

（7）整修鍋爐輔機(jī)。整修三塔式鈉離子交換器，更換交換樹脂，對樹脂進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)試到軟化水符合鍋爐進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)；整修水膜除塵器，更換噴淋裝置，調(diào)試使之能正常運(yùn)行。更換了空氣預(yù)熱器，使進(jìn)入爐膛的空氣溫度明顯提高。

（8）完善鍋爐房運(yùn)行安全管理制度，對司爐人員和水處理人員進(jìn)行針對性的培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)重視鍋爐輔機(jī)管理，幫助完善鍋爐運(yùn)行記錄，廠方管理人員及司爐人員感覺受益良多。

4 節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益

通過對鍋爐的節(jié)能評估分析和技術(shù)改造，鍋爐對煤種的適應(yīng)性明顯提高，可燃用揮發(fā)分較低的貧煤；燃燒工況穩(wěn)定，爐膛在微負(fù)壓情況下運(yùn)行，火床平整，基本杜絕了火口和溝流現(xiàn)象，爐膛溫度有較大幅度的提高，爐排卡死和拱起的情況少了，鍋爐故障率明顯降低，鍋爐出力已經(jīng)恢復(fù)到了額定的出力，鍋爐熱效率顯著提升，由原來的65.3%，提高到80.3%，提高了15%。

從鍋爐技術(shù)改造后的測試情況看，鍋爐改造前后測試結(jié)果：改造后鍋爐出力由9.9～10.6 T/h變?yōu)?5～15.6 T/h；排煙溫度由原來的232℃變?yōu)椤?50℃；爐渣含碳量由原來的≥26.23%變?yōu)椤?%；鍋爐熱效率由原來的65.3%變?yōu)?0.3%。

按該單位生產(chǎn)情況：日運(yùn)行16小時(shí)，一年運(yùn)行300天以上計(jì)算，年產(chǎn)蒸汽量約：72 000噸，技術(shù)改造后每年可節(jié)約煤2 500噸，每噸煤市場價(jià)大約為800元，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益200萬元。該鍋爐的節(jié)能評估分析和技術(shù)改造總費(fèi)用僅為38萬元人民幣，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

5 結(jié)論

經(jīng)對鏈條鍋爐進(jìn)行熱效率測試，鏈條鍋爐的熱效率大部分在60%～70%之間，通過節(jié)能技術(shù)改造提升熱效率的空間很大，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。對鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造，一定要根據(jù)鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況，在認(rèn)真做好節(jié)能評估分析的基礎(chǔ)上，針對存在的問題，采取有效的節(jié)能改進(jìn)措施，同時(shí)考慮引入鍋爐節(jié)能新技術(shù)、新工藝，才能使節(jié)能技術(shù)改造效率最大化。加強(qiáng)鍋爐的運(yùn)行管理，關(guān)注運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并及早發(fā)現(xiàn)解決，使鍋爐運(yùn)行達(dá)到最佳狀況。

TK229.6

A

1671-0711（2016）10（上）-0052-02