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0、引  言
    循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是70年代末發(fā)展起來的高潔凈燃燒新技術(shù)。它具有燃燒效率高、煤種適應(yīng)性廣（可以燃用煙煤、貧煤，也可以燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低熱值燃料，燃燒效率達(dá)95%~99%，尤其是以煤為原料的氮肥企業(yè)，可以將造氣爐渣、無煙煤與煙煤混合而成的混合料作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料）、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大、NOX排放量少、在爐內(nèi)可以進(jìn)行簡單的煙氣脫硫處理等特點(diǎn)，成為各國竟相發(fā)展的新技術(shù)。由于循環(huán)流化燃燒是最近發(fā)展起來的新技術(shù)。從鍋爐本體到輔機(jī)、附屬設(shè)備等尚不完善，不同程度地存在著出力不夠、事故率較高、分離器和受熱面磨損較快，鍋爐密封性能差等問題。
    四川美豐德陽分公司根據(jù)生產(chǎn)的需要，于1998年投運(yùn)了1臺CG - 35/3. 82 - MXD9型低攜帶率循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐自投運(yùn)以來，存在著回灰系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，燃燒室下部超溫結(jié)渣，鍋爐燃燒效果差，飛灰含碳高達(dá)20%以上；沸騰床爐墻、旋風(fēng)分離器墻體和進(jìn)風(fēng)口經(jīng)常脫落，達(dá)不到設(shè)計(jì)蒸發(fā)量，消耗高；埋管、低溫過熱器、省煤器易磨損爆管，經(jīng)除塵排放的煙氣雖然能夠達(dá)到環(huán)保允許排放的標(biāo)準(zhǔn)，但稍微控制不好就有可能超成煙氣排放超標(biāo)，除塵煙氣經(jīng)常帶水，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)故障多．鍋爐運(yùn)行周期短，生產(chǎn)波動大，嚴(yán)重影響尿素裝置的正常運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。因此我們針對鍋爐存在的問題進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了良好的效果，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
1、該鍋爐系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)布置
1.1系統(tǒng)組成
    鍋爐系統(tǒng)由鍋爐本體、煙道、文丘里水膜除塵器、除氧器、減溫減壓器裝置、給煤裝置、煤倉、加煤系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火系統(tǒng)裝置、排污裝置、煙道和煙囪、污水處理裝置等組成。
    鍋爐本體由風(fēng)室、爐膛、全膜式水冷壁、埋管、高低溫蒸汽過熱器、旋風(fēng)分離器、高低溫省煤器、高低溫空氣預(yù)熱器、回灰裝置、鍋筒和集箱、下降管、面式減溫器、風(fēng)室、風(fēng)道和點(diǎn)火油槍等。
1.2鍋爐結(jié)構(gòu)布置
    鍋爐采用單鍋筒橫置式自然循環(huán)，全鋼架膜式壁全懸吊，Ⅱ型布置。鍋筒安裝在鍋爐頂部大梁上，爐膛采用全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，沸騰床布風(fēng)板上采用“7”字形單孔風(fēng)帽，回形布風(fēng)結(jié)構(gòu)，床內(nèi)布置適量埋管受熱面，高溫過熱器布置在爐室上部，低溫過熱器布置在上部水平煙道中，頂棚管旋風(fēng)分離器布置在豎井頂部，高低溫省煤器布置在分離器下面豎井煙道中，高低溫空氣預(yù)熱器布置在省煤器之后豎井煙道中，回灰裝置安裝在爐室與豎井煙道之間。
2、技術(shù)改進(jìn)的措施
    1)在沸騰床內(nèi)下部第一組埋管迎風(fēng)面各增加3組防磨鰭片，由原來的4組增加至7組，這樣既減少了粉塵對埋管的沖刷磨損，而且延長了其使用壽命，又可增加埋管的受熱面積，為鍋爐的長周期高效率運(yùn)行提供了保證。
    2)在二次風(fēng)入爐的六個出口各增加一個45℃彎頭，將二次風(fēng)直流進(jìn)氣改為切向旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣，使?fàn)t膛中心形成一個強(qiáng)旋轉(zhuǎn)的渦流，加強(qiáng)爐膛稀相區(qū)內(nèi)可燃?xì)怏w飛灰炭粒和過剩空氣的充分混合，有效地提高燃燒強(qiáng)度，大大降低了氣體和固體不完全燃燒損失，提高了燃燒熱效率，這樣分級燃燒有效地降低了煙氣中的NOX化物。
    3)在回灰梯形集灰斗離煙氣豎井外墻約450mm處增加膨脹節(jié)，使梯形集灰斗在運(yùn)行時可以自由伸縮，而不會因受熱膨脹變形將集灰斗拉裂而漏灰漏風(fēng)。
    4)改變灰回斗吹風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)，并將返料風(fēng)由二次風(fēng)改為一次風(fēng)，保證回灰回爐暢通，提高鍋爐燃燒效率。
    5)在旋風(fēng)分離器中心筒頂部增加一塊密封板，有效地防止了中心筒上部頂棚管的磨損泄漏，經(jīng)過改造后，已有約2a時間沒有發(fā)現(xiàn)頂棚管磨損泄漏的情況。
    6)將爐膛燃燒沸騰室爐墻改為耐磨性和粘接性均很好、且耐高溫的磷酸鹽澆注料，有效地防止了爐墻的脫落。
    7)在低溫空氣預(yù)熱器下部自行設(shè)計(jì)了一套細(xì)灰沉降自動控制裝置，將煙氣中60%左右的煙氣細(xì)灰除去，降低了水膜除塵器的負(fù)荷。同時將新建1臺高效脫硫除塵器，并將淋灑噴頭改為聚四氟乙烯耐磨耐腐蝕的螺旋噴頭，防止除塵水中雜質(zhì)堵塞噴頭，使除塵器處于最佳工作狀態(tài)，鍋爐排放的煙氣煙塵達(dá)到了當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求。
    8)新增加1套高濁度污水快速澄清處理裝置，使除塵污水得到了凈化，完全實(shí)現(xiàn)了廢水循環(huán)使用，這樣既保證了文丘里水膜除塵器噴頭不堵塞和增強(qiáng)了除塵效果，運(yùn)行周期延長，又杜絕了污水排放，有利于環(huán)境保護(hù)。
    9)將給煤機(jī)電機(jī)由電極偶合改為變頻調(diào)速，使給煤機(jī)運(yùn)行更加可靠穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著，也降低了給煤機(jī)的維修頻次和維修費(fèi)用，改善了操作人員的勞動環(huán)境。
    10)在低溫過熱器和省煤器的迎煙氣側(cè)前面2—3排管束上加裝防磨防腐護(hù)瓦，避免高流速的煙氣直接沖刷爐管表面，而且改善了煙氣流動的力學(xué)特性，抑制了湍流的產(chǎn)生，減少了沖擊，可以有效地緩解管束的磨損腐蝕。同時將泄漏而被堵掉和受到損傷的爐管全部進(jìn)行更換。
    11)優(yōu)化工藝參數(shù)。適當(dāng)降低爐膛負(fù)壓，保證配風(fēng)量有一定的過剩空氣系數(shù)，以降低煙氣的流速，提高煤粉的燃燼度，從而減輕對爐管的沖刷磨損。
    12)嚴(yán)格操作規(guī)程，加強(qiáng)技術(shù)管理，嚴(yán)格工藝指標(biāo)考核，對排污排渣采取勤排少排的原則，加強(qiáng)爐水分析，進(jìn)行勤調(diào)細(xì)調(diào)的操作方法等。在開停車階段嚴(yán)格按照升溫升壓曲線進(jìn)行操作，把在運(yùn)行實(shí)踐中摸索優(yōu)化了的工藝參數(shù)作為控制指標(biāo)寫進(jìn)操作規(guī)程，以指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行控制和工況調(diào)節(jié)。通過定期檢查對比鍋爐有關(guān)控制點(diǎn)的溫度、給水流量與蒸汽流量的差異，分析煙氣中的水分含量。通過觀察煙氣顏色的變化等方法及時發(fā)現(xiàn)爐管泄漏或爆管問題，防止事故蔓延。
3、改造的效果及經(jīng)濟(jì)效益分析
    經(jīng)過近2a時間的運(yùn)行情況看，各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良，實(shí)現(xiàn)了投資省、回收快、效果優(yōu)的目標(biāo)，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
    1)該鍋爐改造前連續(xù)運(yùn)行最多15d，就要發(fā)生故障而停車檢修；改造后初期運(yùn)行為79d，最長可運(yùn)行120d以上。鍋爐運(yùn)行周期延長，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，減少維修費(fèi)、用材料費(fèi)、每次停爐以后點(diǎn)火耗油、耗煤、耗電、人工費(fèi)用等綜合效益年可節(jié)約資金約38.8萬元。
    2)操作彈性大。改進(jìn)后通過控制物料和回灰循環(huán)量能迅速有效地調(diào)節(jié)負(fù)荷，能夠滿負(fù)荷運(yùn)行，每小時產(chǎn)蒸汽達(dá)到35t以上，滿足了生產(chǎn)的需要，保證了尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽供給。
    3)回灰系統(tǒng)改造后能穩(wěn)定正常投運(yùn)，二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)方式的改進(jìn)，鍋爐熱效率大大提高，比原來提高了18%，達(dá)到89%；灰渣中的含碳量降低到4%以下，比改造前降低了17%。鍋爐在同樣負(fù)荷下給煤量降低了約8%，年可節(jié)約燃煤約6 500t，可節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用180萬元。
    4)電耗降低。改進(jìn)后鼓風(fēng)機(jī)電流降低了10%，引風(fēng)機(jī)電流降低了8%，給煤機(jī)電流降低了12%。滿負(fù)荷運(yùn)行時每h節(jié)電約34. 5kW，年可節(jié)約電費(fèi)8.69萬元。
    5)由于新上了一套高濁度污水快速澄清處理裝置，可使除塵污水中懸浮物含量由2000mg/L以上降至10mg/L以下，能夠完全循環(huán)使用，這樣既保證了水膜除塵器噴頭不堵塞和增強(qiáng)了除塵效果，運(yùn)行周期延長，節(jié)約了新鮮補(bǔ)充清水，又杜絕了污水排放，有利于環(huán)境保護(hù)。經(jīng)過測定：每h少用清水約38. 5m3，年可節(jié)約了新鮮清水33. 26萬mi，減少水資源費(fèi)11. 641萬元。每h減少污水排放約27. 8m3，年可少排放廢水24. 02萬mi，企業(yè)少支付廢水處理費(fèi)19. 216萬元。每年只增加污水處理藥劑費(fèi)及維修費(fèi)等約15萬元。
    6)改造前由于灰渣含碳量高不能利用，每年公司需要花費(fèi)約10萬元作為灰渣的處理費(fèi)用。改進(jìn)后，鍋爐排放的灰渣含碳量降低，可作為水泥添加劑等用途。每年將灰渣賣掉可增加企業(yè)效益約10萬元。
4  結(jié)  語
    綜上所述，每年可為公司創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益共263. 347萬元，該工程一次性投資約168萬元，內(nèi)可以收回成本。同時改進(jìn)后除塵器效率提高，回灰系統(tǒng)改進(jìn)投運(yùn)，二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)方向改變，使排煙粉塵濃度降低，NOX、SO，等減少，達(dá)到了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。新上的污水凈化處理系統(tǒng)，能夠使污水循環(huán)使用不外排放。鍋爐運(yùn)行周期延長，啟停次數(shù)減少，減少了放空產(chǎn)生的噪音。有利于環(huán)境保護(hù)，減少了環(huán)境污染，具有良好的環(huán)境效益和社會效益。