中小型循环流化床锅炉扩容提效改造方案介绍

福建某纸厂15t/h循环流化床锅炉存在锅炉出力不足、过热蒸汽温度偏低、排烟温度高的问题，为解决上述问题，对锅炉进行了性能提升改造，取得了较好的效果，现将改造方案及运行情况介绍如下：

一、项目概况

福建某纸业有限公司动力站配置15t/h环流化床锅炉+1.5MW背压式汽轮发电机，锅炉为湖南某锅炉厂生产的低倍率循环流化床锅炉，中温中压循参数，单锅筒、光管水冷壁自然循环，高温分离器带L型回料阀，尾部布置两级过热器、三级省煤器以及一组空气预热器，炉膛、分离器和尾部烟道都采用重型炉墙结构。

锅炉燃用龙岩无烟煤，低位热值约4800Kcal/kg，锅炉自运行以来一直存在以下几个问题：

1、锅炉出力达不到额定负荷，满足不了造纸生产用汽量要求，最高出力只有10t/h左右，且床温已超过1000℃。

2、过热蒸汽温度严重偏低，不投减温水的情况下，主蒸汽温度只有380℃左右，导致汽轮发电机组不能投运，严重影响了机组热效率和企业经济效益。

3、排烟温度高达220℃，导致除尘器布袋经常被烧坏。

为解决上述问题，提高机组利用率及整体热效率，用户决定对锅炉进行全面的改造。

二、改造的原则和思路

1、改造遵循安全可靠、高效、经济、环保原则，即在保证锅炉出力和性能的前提下，尽量利用原系统及本体结构部件。

2、锅炉为单炉运行，没有备用锅炉，且厂区周围也无其他热源，锅炉改造意味着全厂要停产，因此改造方案必须考虑最大限度的缩短工期。

3、原锅炉为低倍率循环流化床炉型，重型炉墙，室内布置，综合考虑场地、投资和工期因素，本次改造继续采用低倍率炉型，原炉体高度保持不变，利用原炉顶、分离器、炉膛上部及管路系统，对燃烧系统进行全新设计，尾部受热面进行优化设计，以解决出力不足、蒸汽温度低、排烟温度高的问题。

三、改造的具体措施

1、炉膛下部改为高低差速床结构，将炉膛下部和布风系统进行改造，其中主床面积2.24㎡，付床面积3.92㎡，布风板面积由原3.8㎡增加到6.16㎡。在副床布置埋管22片，约21平米。更改目的主要是在当前炉膛结构的基础上，优化锅炉燃烧状态，保证锅炉出力的同时，提高燃烧效率，同时埋管布置在位置高、粒径细、流化速度低的副床，可以解决低倍率锅炉普遍存在的埋管磨损问题。

2、相应配水管及导汽管进行调整，符合结构更改的需要；

3、考虑到炉膛拉高不仅造价高，且安装周期长，还得从新配备全部耐火材料，尽管效率略有增加，但总体性价比不高，且经计算，原炉膛尺寸也能满足锅炉15T出力要求，故本方案炉膛不作拉高处理，分离器也不需要调整；

4、高温过热器由7排增加到11排，管子规格改为Φ32*3.5，满足流速要求和蒸汽参数要求；

5、低温过热器由10片增加到14片，管子规格改为32*3.5，满足流速要求和蒸汽参数要求，过热器进出集箱及减温集箱全部更换，减温方式采用面式减温器；

6、高温省管片由16片增加为22片；低省和中温省煤器之间增加过渡集箱以方便检修，管片由24片减少为22片，以降低烟气流速；

8、空预器改为上下级独立管箱结构，管箱总体高度增加35%，并按一二次风分左右布置，保证密封性能的同时提高受热面积和换热效率，一次风占40%，二次风60%，管子规格及排列不变。

9、L型返料器更换为U型返料器，以利于控制返料。

10、锅炉燃用龙岩无烟煤，细粉多、难燃尽，因此给煤方式改为正压螺旋给入主床密相区，以延长炉内一次停留时间，保证燃烧效率。

11、为适应差速床的配置要求，锅炉需额外增加一台鼓风机作为一次风机（风量9000m3/h，全压13500Pa），原鼓风机作为二次风机使用，引风机利旧。

四、改造后运行状况

该锅炉改造从2018年8月中旬开始施工，2018年10月初完工，锅炉到2019年1月3日开车后（因用户生产计划原因推迟投运），锅炉总体运行稳定，技改后运行状况如下：

1、锅炉产汽量达到15t/h，且在此负荷范围下能安全稳定长时间运行，床温控制在950℃左右。

2、过热蒸汽温度达到设计450℃，且减温水量在设计范围内，满足了汽轮机进汽参数要求，**提高了机组的整体热效率。

3、排烟温度在额定负荷时约158℃，达到了设计要求。

4、锅炉仅需主床点火，点火床面积比改造前减少，**缩短了点火时间，节约了点火燃料成本。

5、炉渣含碳量较改造之前有所降低，主要得益于采用高低差速床燃烧系统后，增加了内循环，延长了炉内停留时间。

6、因埋管布置在副床，入炉煤的热值高灰分低，锅炉启动时提负荷较慢，建议用户点火前副床尽量多上料，点火时采用热值更低的煤，副床启动后能够尽快提高料层差压，缩短升负荷时间。

五、结束语

    从改造前后的运行数据对比分析，锅炉负荷能力、蒸汽参数、排烟温度均达到了设计要求，投用汽轮机后，实现了蒸汽热能的梯度利用，为企业创造了良好的效益，所以本次扩容提效改造达到了预期目标。

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