1 4臺(tái)65t/h拋煤機(jī)鏈條鍋爐,型號(hào)為UG65 - 5.3/485雙爐排次高壓參數(shù),均由無(wú)錫鍋爐廠生產(chǎn)。該型爐具有煤種適應(yīng)性好、調(diào)節(jié)靈活、提汽快等優(yōu)點(diǎn),但拋煤機(jī)鍋爐最大的缺點(diǎn)是細(xì)j盼來(lái)不及燃燒就進(jìn)入尾部逸出。由于拋煤爐的飛灰量較大,飛灰含碳量較高(約35%以上),若不能將飛灰回燃,不但造成燃燒損失,特別是大量黑煙從煙囪排出,嚴(yán)重影響大氣環(huán)境造成污染,在節(jié)能和環(huán)保方面都是不經(jīng)濟(jì)的。鍋爐制造廠為解決拋煤爐飛灰量大的問(wèn)題,在鍋爐本體上加裝了一套飛灰回燃裝置,飛灰從兩處收集:一處是過(guò)熱器水平煙道飛灰沉降室;另一處是省煤器下部煙道的慣性分離器。兩處各有4個(gè)落灰口,共計(jì)8個(gè),飛灰回燃裝置將上述兩處飛灰送人鍋爐的后部。我廠曾多次致力于飛灰回燃的改進(jìn),采用過(guò)三種方案:(1)用鍋爐的二次風(fēng)通過(guò)一縮放噴嘴將飛灰噴人鍋爐后部的爐排上;(2)用螺旋給料器將飛灰送入鍋爐后部的爐排上;(3)與東南大學(xué)熱能研究所合作,利用循環(huán)流化床技術(shù)將飛灰送人鍋爐后部的爐排上。但是在實(shí)際運(yùn)行中,這三種方案均未獲得成功,操作運(yùn)行人員只得棄之不用。
由于優(yōu)質(zhì)塊煤價(jià)格的上漲,我公司有時(shí)不得不考慮成本低的細(xì)煤多的煤,由于目前鍋爐使用的原煤中細(xì)煤的份額有時(shí)達(dá)到50%左右,大大超過(guò)了該爐0.3mm的細(xì)煤《30%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),造成了飛灰量驟增,加之飛灰回燃裝置未能投入使用,使鍋爐的效率大為下降,據(jù)估算鍋爐熱效率長(zhǎng)期在72%~78%之間。這樣一方面大量含碳量較高的飛灰廉價(jià)出售,另一方面鍋爐為達(dá)到出力要多消耗煤,煙囪經(jīng)常冒黑煙,造成了環(huán)境污染。
2、原飛灰回燃裝置存在的問(wèn)題殛原因分析.
根據(jù)我廠及同行對(duì)此項(xiàng)目的技改經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為有以下幾個(gè)問(wèn)題必須解決:
(1)落灰斗出口堵塞的問(wèn)題。落灰斗出口一旦堵塞,飛灰不但不能及時(shí)送進(jìn)爐膛里重新燃燒,而且會(huì)在灰斗內(nèi)引發(fā)二次燃燒,并結(jié)成焦塊,對(duì)灰斗造成進(jìn)一步的堵塞。
(2)噴射器之后的吹灰管磨損嚴(yán)重,少則1個(gè)月,多則3個(gè)月,吹灰管就被磨穿或燒穿。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)水冷壁磨穿造成事故。
(3)原飛灰回燃系統(tǒng)的回送風(fēng)由二次風(fēng)提供,飛灰回送由安裝在分離器下方的噴射器完成,但由于二次風(fēng)壓的木穩(wěn)會(huì)影響飛灰的回送引起堵塞,另外有的風(fēng)機(jī)風(fēng)壓過(guò)高,引起風(fēng)速過(guò)高,造成吹灰管磨損。
3、飛灰回燃裝置的改進(jìn)
三門(mén)峽富通新能源主要生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐,這種生物質(zhì)鍋爐燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料,如下所示:
針對(duì)回燃裝置存在的上述問(wèn)題,作了如下改進(jìn):
(1)由于省煤器下灰斗上方為慣性分離器,由于慣性分離器的結(jié)構(gòu)原因,容易引起飛灰在灰斗內(nèi)的二次燃燒,引起結(jié)焦而堵塞,為此把慣性分離器全部拆掉,安裝了一套撞擊式槽形分離器,撞擊式分離器可以利用飛灰碰撞防止結(jié)焦堵塞,從而使飛灰從落灰斗出口順暢地吹入到爐膛中去。
(2)由于后水玲壁(∮60×5)的原實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)間距只有80mm,顯然吹灰管外徑不能超過(guò)80mm,經(jīng)過(guò)研究實(shí)踐,我們對(duì)水冷壁管進(jìn)行移位技改,使間距為100mm,使噴射器后的吹灰管的直徑、壁厚都增大,井將吹灰管材料改為耐磨耐高溫高鉻的鑄鋼。并且采取嵌套式安裝,嚴(yán)格保證安裝在一條直線上,這樣大大減少了對(duì)吹灰管的沖刷、磨損。
(3)為解決風(fēng)壓不穩(wěn),風(fēng)壓過(guò)高引起風(fēng)速過(guò)高,對(duì)吹灰管造成磨損的問(wèn)題,我們安裝了一臺(tái)三次風(fēng)機(jī),型號(hào)為9 - 19# 6.3A.風(fēng)壓穩(wěn)定在10kPa左右.(風(fēng)機(jī)采用氣墊一體式,無(wú)需澆灌混凝土)。
(4)根據(jù)同行改造失敗的經(jīng)驗(yàn),我們決定不把過(guò)熱器水平煙道飛灰沉降室的飛灰引入下部灰斗。(據(jù)分析,此處灰溫太高,會(huì)引起下灰斗鐵板變形甚至被燒穿,并且容易結(jié)焦,影響回燃裝置正常投運(yùn))。
(5)根據(jù)我廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),灰斗在安裝完畢后,必須檢查是否漏風(fēng)、漏焊,要保證不漏,避免漏風(fēng)引起二次燃燒而結(jié)焦堵塞。
(6)吹灰管與噴射器聯(lián)接及噴射器四通吹灰部分采用剮玉陶瓷復(fù)合管(耐磨耐熱性能好)。
4、飛灰回燃裝置簡(jiǎn)介
飛灰回燃裝置主要由回燃風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、噴嘴、吹灰管、槽形分離器和集灰斗組成,集灰斗安裝在省煤器落灰斗下方(見(jiàn)圖1)。噴嘴的作用是在回燃風(fēng)機(jī)空氣流的作用下,在噴嘴內(nèi)形成負(fù)壓,抽吸集灰斗里的飛灰,然后飛灰與空氣流混合。吹灰管與水平面約成300角。飛灰回燃還兼有二次風(fēng)的作用,對(duì)加強(qiáng)爐內(nèi)擾動(dòng)混合,增加煙氣中懸浮的顆粒與墻壁的碰撞,延長(zhǎng)滯留時(shí)同起到了良好的作用。
5、改進(jìn)后的運(yùn)行結(jié)果
此次改造經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了拋煤鏈條爐飛灰的穩(wěn)定回送和穩(wěn)定燃燒。另外3臺(tái)鍋爐在2002年年初也全部進(jìn)行了技改。
(1)投用該系統(tǒng)后,尾部煙氣所含飛灰量減少了一半,減輕了對(duì)空氣預(yù)熱器等尾部煙道的磨損、堵塞,飛灰含碳量減少了IO%以上,爐渣舍碳量降低了3%以上,減少了除塵器噴嘴的磨損。文丘里不銹鋼噴嘴及管子原來(lái)3個(gè)月更換1次,現(xiàn)在1年換1次,大大減少了檢修工作量。
(2)改進(jìn)后的飛灰回燃系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、方便,幾乎跟二次風(fēng)一樣操作。在任何負(fù)荷下都能正常運(yùn)行,2#爐已運(yùn)行兩年,吹灰管至今沒(méi)有出現(xiàn)大的磨損。
(3)改造前后鍋爐的測(cè)試數(shù)據(jù)(4臺(tái)鍋爐安裝運(yùn)行1年后的平均值)如表1所示。
(4)鍋爐的負(fù)荷有極大的改善,改造前鍋爐的負(fù)荷只能帶50t/h多一點(diǎn),加負(fù)荷就要冒黑煙,改造后能長(zhǎng)時(shí)間帶75t/h,并且不冒黑煙。并且引風(fēng)機(jī)葉輪積灰大大減少,葉輪的檢修工作量也減少了許多;覉(chǎng)灰量減少了一半以上,特別是除塵器剮塔底部的灰量只有改前的1/5,提高了鍋爐效率,減少了飛灰損失,增加了飛灰回燃量,改善了鍋爐燃燒工況,大大減輕了鍋爐尾部除塵器的壓力。
(5)如按年發(fā)電2億kWh計(jì)算,年可節(jié)約標(biāo)煤6000t,按270元,t計(jì)算,一年可省162萬(wàn)元,而4臺(tái)回燃裝置的總投資(包括材料、安裝、保溫及1年的用電量)不到40萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
總之,飛灰回燃改造不但取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,而且也取得了顯著的社會(huì)效益,鍋爐煙囪不再冒黑煙,凈化了環(huán)境,治理了公害,造福了社會(huì)。