燃煤鍋爐尾部受熱面改造與應(yīng)用探討

宓文浦　王光緒

【摘要】針對DHL型燃煤熱水鍋爐尾部省煤器和空氣預(yù)熱器布置不合理，鍋爐排煙溫度過高，鍋爐給風(fēng)溫度高，鍋爐附屬設(shè)備負(fù)荷相對較大，影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提出可行性方案并經(jīng)鍋爐廠家設(shè)計人員認(rèn)可，對鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器進(jìn)行了改造，改造后運(yùn)行效果良好。

【關(guān)鍵詞】燃煤鍋爐? 受熱面? 改造? 應(yīng)用

一、概述

（一）鍋爐主要技術(shù)參數(shù)

某供熱站相繼投產(chǎn)運(yùn)行五臺DHL14-1.57/150/90-A2型燃煤熱水鍋爐，其具體技術(shù)參數(shù)如下表：

（二）鍋爐結(jié)構(gòu)情況

為進(jìn)一步提高鍋爐熱效率，降低排煙溫度，DHL型鍋爐尾部布置了兩級省煤器和兩級空氣預(yù)熱器，以便加熱爐水和進(jìn)入爐膛的空氣，從而達(dá)到降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率的目的。

（三）工藝流程

二、運(yùn)行存在問題

該供熱站DHL14型鍋爐排煙溫度平均257℃左右（詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)見下表），進(jìn)入鍋爐爐膛的熱空氣溫度平均180℃左右。而根據(jù)鍋爐廠家提供的設(shè)計參數(shù)，鍋爐排煙溫度應(yīng)在160℃左右，熱空氣溫度應(yīng)維持在154℃左右。鍋爐實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計運(yùn)行參數(shù)偏差較大，耗煤量、排煙熱損失、飛灰熱損失等居高不下，不僅造成鍋爐熱效率較低，而且增加了鍋爐附屬設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷。

實(shí)際生產(chǎn)中主要存在以下問題：一是鍋爐排煙溫度過高，鍋爐排煙溫度比理論數(shù)值平均高出97℃左右。二是燃料燃燒配給熱空氣溫度過高，增加了鍋爐的不完全燃燒熱損失，降低了鍋爐熱效率。三是煙氣中的飛灰含量增大。四是煙氣中的SO2含量增大，降低了鍋爐本體和附屬設(shè)備的使用壽命。五是鍋爐運(yùn)行安全性能降低，在突然停電或其它情況導(dǎo)致循環(huán)停滯時，鍋爐水溫和壓力在5分鐘內(nèi)升至140℃和0.4MPa，接近飽和溫度狀態(tài)，不利于鍋爐安全運(yùn)行。六是附屬設(shè)備負(fù)荷增大，增大自身磨損和運(yùn)行成本。

三、改造方案

（1）降低鍋爐排煙溫度：應(yīng)根據(jù)鍋爐設(shè)計規(guī)范和布置位置，增大尾部受熱面，最大限度的利用煙氣余熱。

（2）減少SO2和飛灰排放量：應(yīng)最大限度的增加鍋爐熱效率，在相同負(fù)荷情況下降低鍋爐耗煤量。

（3）降低燃料配給熱空氣溫度：應(yīng)根據(jù)鍋爐空氣預(yù)熱器的安裝位置及生產(chǎn)需要，減少空氣預(yù)熱器的換熱面積。

（4）增大鍋爐水容積：為延緩鍋爐汽化事故的發(fā)生，應(yīng)盡量增大鍋爐水容積，延長鍋爐汽化時間，確保鍋爐安全運(yùn)行。

為保證改造方案切合實(shí)際和便于安裝，且不影響鍋爐本體設(shè)計，經(jīng)反復(fù)初步設(shè)計，決定將原兩級空氣預(yù)熱器改為一級空氣預(yù)熱器，減少的一級空氣預(yù)熱器位置加大一級省煤器換熱面積。制定出詳細(xì)的改造方案后，經(jīng)鍋爐廠家設(shè)計人員審核，同意此改造，鍋爐廠家出具了規(guī)范的鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器改造藍(lán)圖，組織專業(yè)施工隊進(jìn)行了改造。單臺鍋爐技改費(fèi)用約26萬元。

四、改造效果

通過改造前后的鍋爐運(yùn)行報表可得出，改造前省煤器進(jìn)出口溫差為4.54℃，改造后省煤器進(jìn)出口溫差平均為6.14℃，改造后比改造前提高了1.6℃。鍋爐正常運(yùn)行流量為200m3/h，標(biāo)煤熱值為29274kj/kg，根據(jù)計算一個采暖期單臺鍋爐可節(jié)約費(fèi)用為15.79萬元。

環(huán)保：經(jīng)改造后每采暖期單臺鍋爐耗煤量減少185.8噸，原煤含硫量平均為1.0%，每采暖期減少SO2含量排放量為：185.8噸×1.0%=1.858噸。

安全：改造前鍋爐省煤器水容積為1.4m3，改造后鍋爐水容積為2.0m3，鍋爐總水容積增加0.6m3，在突然停電或其它情況導(dǎo)致循環(huán)停滯時，延緩了鍋爐汽化時間，提高了鍋爐運(yùn)行安全系數(shù)。

設(shè)備使用壽命得以延長。鍋爐本體：因改造后鍋爐燃煤量的降低而使燃煤飛灰減少，降低了飛灰對鍋爐受熱面的磨損;

附屬設(shè)備：①飛灰的減少降低了除灰機(jī)的工作負(fù)荷，且因SO2排放量的降低也減少了對除灰設(shè)備的腐蝕;②鼓引風(fēng)機(jī)負(fù)荷的降低，減少了設(shè)備本身的磨損;③改造后燃煤量的減少也降低了上煤、除渣等設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷。