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浅谈15t/h循环流化床锅炉扩容提效改造

北极星电力网技术频道    作者:范剑锋   2019/4/25 17:20:18   

  所属频道:  火力发电    关键词:  锅炉 扩容 改造

 15t/h循环流化床锅炉扩容提效改造

 

   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7排增加到11,管子规格改为Φ32*3.5,满足流速要求蒸汽参数要求;

5低温过热器10增加14片,管子规格改为32*3.5,满足流速要求蒸汽参数要求,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16增加为22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40%,二次风60%,管子规格及排列不变

9L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20188月中旬开始施工,201810月初完工,锅炉到201913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,大大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,大大缩短了点火时间,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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