内容摘要：介绍锅炉改造的选型、试运行及完善过程，并取得较好的经济效益。

关健词  锅炉改造 循环双流化床 完善化

1  前言

循环流化床（CFB）锅炉是上世纪七十年代末发展起来的一种新炉型，具有高效、洁净、低污染、燃料适应范围广等优点[1]，是应用较为普通的一种工业中小型锅炉。由于它具有其他炉型无法代替的优势，因此备受广大用户的欢迎，目前已形成多种流派不同风格的CFB锅炉。

但是，由于我国幅员辽阔，煤质特性有较大差异，尤其是福建无烟煤挥发份低、含碳量高、灰熔点低、以及热稳定较差[2]等特点。因此在实际应用中，出力不足，飞灰含碳量高是较常见的现象。

福建顺昌富宝实业有限公司是国有中型化肥生产企业，随着企业生产规模的扩大，原有的三台锅炉（其中20t/h、10t/h沸腾炉、10t/h链条炉）出力不足，热效率低下,而且三台炉龄均达15年以上,已不能满足生产的需要。2001年公司决定对已停用多年的10t/h链条炉进行改造。在锅炉改造选型的问题上首先确定改造后的锅炉应能满足以下要求：

（1）因地制宜，充分利用10t/h链条炉厂房，原锅炉基础基本保持不变，不仅可以缩短建设周期，还可以节约建设资金

（2）满足公司燃料的特点。公司每年有2.5～3.0万吨的造气炉渣，含碳量约35～40％，将此充分利用可以降低生产成本，又能使企业做到废渣零排放。

（3）锅炉运行稳定，出力可靠并有较好的负荷调节能力。

通过对省内、外10多台锅炉及四家锅炉制造企业的考察、分析、比较，决定选用东锅15t/h循环双流化床锅炉。

笔者在公司长期从事锅炉运行技术管理，参与了锅炉选型、建设及运行的全过程，本文就此谈谈对该炉的一点体会和认识。

2  东锅15t/h循环双流化床锅炉的结构特点

2.1  锅炉设置两个炉膛，即主床和副床，其中副床不进煤，燃用来自主床的飞灰，为该炉的二次燃烧系统；

2.2  主床内不设埋管，其流化速度较高6.3m/s；

2.3  炉膛燃烧部份为“品”字型结构，烟气在炉膛内呈“N”字型流动，锅炉总高度与原链条炉相近，但烟气流程长，保证了飞灰有充分的燃烧时间。

2.4  外置直流低温分离器，将飞灰分离，送入副床进行燃烧。

2.5  工作原理：DG15t/h循环双流化床锅炉为三级燃烧方式。煤首先进入主床，进行一次燃烧。在燃烧过程中，细小颗粒的粉煤飞灰在高速烟气的作用下，通过悬浮段、悬浮室进入副床进行二次燃烧。细灰随高温烟气经过对流段，进入尾部“多管分离器”进行分离，>0.5毫米的飞灰被分离下来通过返料系统返回副床，进行第三次燃烧。副床的燃烧物质全部来自主床和返料灰。

2.6  锅炉热力参数（见表一）

表一

2.7  主要技术参数

锅炉型号：                   DG15-2.45

额定蒸发量：                 15t/h

额定工作压力：               2.45MPa

蒸汽温度：                   饱和

结构型式                     循环双流化床锅炉

给水温度                     104℃

排烟温度                     ≤165℃

设计燃料                     造气炉渣＋劣质无烟煤

设计效率                     83.5％ (WII)

保证效率                     ≥80％

3  运行状况

东锅15t/h循环双流化床锅炉，于2001年12月点火试运行。从项目的立项、锅炉选型、设计到施工结束，全部工作仅用了10个月时间。由于该炉在选型作了大量的准备工作，包括煤种、造气炉渣搭配比例的定型，为该炉的设计提供可靠的依据。再者司炉工全部是操作鼓泡床沸腾炉，因此，很快便适应该炉的运行。从改造总体情况来看，基本满足生产用汽的需要，各项技术指标也基本符合设计要求。

3.1  运行技术参数分析

3.1.1  锅炉出力（本文收集数据为2002年全年）平均在13.2～14t/h。出力方面比设计值略低。

3.1.2  蒸汽压力1.95Mpa，因生产工艺要求降压使用。

3.1.3  排烟温度181℃ ，比原设计略高，原因是我公司为了减少阻力、利用旧引风机，取消了原设计的空气预热器。

3.1.4  飞灰固定碳18~25％。该炉配置的“多管分离器”达不到设计要求，对0.5－2毫米的飞灰分离效率不高，增加了Q4损失。

3.2  经济效益分析

原来的链条锅炉需燃用北方烟煤，即使是鼓泡床锅炉，也需燃用中等质量的无烟煤。改造后的锅炉不仅充分利用了企业积留多年的造气炉渣,同时掺烧当地劣质煤。其经济效益和社会效益均十分明显的，不但一年即收回投资，而且减少了环境污染。

4  存在问题

4.1  主床流化速度偏高，标高＋1.4m∽1.8m处膜式水冷壁磨损严重。

4.2  由于副床不进煤，温度不易控制，经常发生爆燃现象，造成局部结焦，轻微时影响锅炉出力，严重时需停炉清焦。

4.3  主床膜式水冷壁受热面积太大，烟气冷却快，不仅影响副床的正常燃烧，同时也影响悬浮段受热面及后部受热面的热交换。

4.4  多管分离器分离效果达不到设计要求，增加热损失，也增加除尘设备的负荷。

5  完善化工作

2002年12月，结合公司年度大修，对该炉存在的问题进行完善和整改。

5.1  解决膜式水冷壁磨损问题。膜式水冷壁磨损是锅炉普遍存在的一种现象，解决方法多种多样，我公司采用“抗涡流护瓦总成”[3]技术，该技术的特点是在20G管涂喷耐磨合材料，延长使用寿命，至今该处无明显磨损。

5.2  副床爆燃问题。该炉原设计为蒸汽降温方式，即蒸汽管接入副床风箱，当温度爆燃时开启蒸汽进入炉膛底部进冷却降温。这种方法虽然效果明显，但是在开启阀门前需疏水，速度慢操作不便，同时由于经常使用造成布风板急剧冷却变形。根据燃烧机理，我公司采用尾部烟气降温的方式。由于烟气中主要成份CO2，氧含量很低，为惰性气体。方法是将引风机出口烟气接入副床风机，由电动阀门控制，当需降温时，开启电动阀，同时关闭通风阀，这是送入副床的是烟气，由于炉膛缺氧，燃烧中止，炉温迅速下降，这样，副床既能保持流化状态，又能达降温的目的，实践中效果比蒸汽明显，使用方便。

5.3  关于锅炉出力不足问题，原因是多方面的。但问题的主要原因经分析是该炉悬浮段温度偏低。原设计该处为950℃ ，实际运行900℃左右。为此，经与设计制造厂家磋商，在主床上部膜式水冷壁浇注部分卫燃带。事实证明打上卫燃带后，悬浮段温度明显提高，虽然主床受热面减少，但为副床的稳定运行创造条件，锅炉出力也很显著提高，目前该炉出力可达到设计值。

5.4  在原水膜除尘设备进口增设旋风除尘器，以弥补“多管分离器”的不足，减轻除尘设备的负荷。

6  结束语

任何一项新技术的产生，总有认识适应的过程，CFB锅炉也不例外。尽管循环流化床锅炉具有许多优势，但若选型不当，就难以发挥它的优势。因此，笔者认为，在循环流化床锅炉的选型方面，必须重点考虑燃料的特性，这对今后的稳定运行和经济燃烧是十分有益的。

参考文献：

 1.《锅炉运行》水利电力出版社

 2.《福建热能动力》

 3.王来祥《工业锅炉》

陈跃 福建顺昌富宝实业有限公司

文章作者：陈跃 福建顺昌富宝实业有限公司