65t_h煤粉鍋爐改造技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)

1、文章編號(hào):100428774(2008)01237203第一作者:賴育華(1946)1970年畢業(yè)于華中工學(xué)院動(dòng)力系熱工專業(yè)長(zhǎng)期從事節(jié)能工程的研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)工作具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。近十年來(lái)主持完成的節(jié)能技術(shù)改造工程研究設(shè)計(jì)項(xiàng)目達(dá)70多項(xiàng)為節(jié)能減排作出了努力。65th煤粉鍋爐改造技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)收稿日期:2007209224賴育華1田建新1唐昌猛1鄧?yán)^超1劉德昌2陳漢平2黃定威3梁英龍3(1.廣西節(jié)能技術(shù)研究設(shè)計(jì)院南寧5300222.華中

2、科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室武漢4300743.上林南南實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司上林530509)ResearchDevelopmentonTechniqueTransfmationof65thPulverizedCoalfiredBoilerLAIYu2hua1TIANJian2xin1TANGChang2meng1DENGJi2chao1LIUDe2chang2CHENHan2ping2HUANGDing2wei3LIANGYing2lon

3、g3(1.EnergySavingTechnologyResearchInstituteofGuangxiNaning530022China2.StateKeyLabatyofCoalCombustion3.ShanglinNannanIndustrialLimitedCompanyShanglin530509China)摘要:介紹了65th煤粉鍋爐改造為燃用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤的循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)、措施及運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞:煤粉鍋爐改造技術(shù)

4、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)運(yùn)行中圖分類號(hào):TK229.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B0前言由廣西節(jié)能技術(shù)研究設(shè)計(jì)院、華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上林南南實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司三家科研、大專院校、企業(yè)有關(guān)人員組成的技術(shù)攻關(guān)小組通過(guò)契而不舍的努力成功地將原上林電廠2臺(tái)65th煤粉鍋爐改造為燃用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤(近乎石煤)的循環(huán)流化床鍋爐。為資源綜合利用節(jié)能降耗作出了一個(gè)范例。1項(xiàng)目概況上林南南實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司三里電廠是20世紀(jì)90年代廣西壯族自治區(qū)政府為扶持貧困山區(qū)新建的小型

5、火力發(fā)電廠總裝機(jī)容量為2臺(tái)12MW配置鍋爐為2臺(tái)65th煤粉鍋爐。設(shè)計(jì)煤種為II類煙煤其來(lái)源于云南、貴州。由于機(jī)組容量小、效率低、外購(gòu)煤價(jià)高電廠近幾年來(lái)經(jīng)營(yíng)處于困難狀態(tài)。2005年廣西南南鋁業(yè)股份有限公司收購(gòu)該電廠作為上林南南實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司的一個(gè)分廠發(fā)電直供電解鋁分廠實(shí)現(xiàn)鋁、電聯(lián)合生產(chǎn)以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但如鍋爐繼續(xù)沿用從區(qū)外購(gòu)進(jìn)煙煤不但效率低也不符合國(guó)家強(qiáng)制性關(guān)停小型火電廠的政策。上林縣本地已探明蘊(yùn)藏量達(dá)3.5億t以上的劣質(zhì)煤因其

6、灰分大(≥60%)、熱值低(6373～11720kJkg)、揮發(fā)分少(≤8%)一直未開(kāi)采供鍋爐燃用。廣西其他地方也蘊(yùn)藏著大量類似的煤種。為了能利用低質(zhì)資源緩解廣西能源供應(yīng)緊張的困境2004年下半年由廣西節(jié)能技術(shù)研究設(shè)計(jì)院、華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和上林南南實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司三里電廠的有關(guān)專家、教授、工程技術(shù)人員組成科研攻關(guān)小組進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)將原上林電廠2臺(tái)65th煤粉鍋爐改造為能燃用本地劣質(zhì)煤的循環(huán)流化床鍋爐。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)要突破兩大技

7、術(shù)難關(guān):其一是煤著火及穩(wěn)定燃燒。煤的熱值低爐內(nèi)再加進(jìn)脫硫石灰石混合后的熱值在6690kJkg以下?lián)]發(fā)分低幾乎與石煤一樣這種燃燒條件國(guó)內(nèi)無(wú)先例。其二是燃料幾乎是煤矸石灰分大對(duì)鍋爐各受熱面磨損嚴(yán)重。為突破這兩大技術(shù)難關(guān)攻關(guān)小組進(jìn)行了廣泛73節(jié)能改造65th煤粉鍋爐改造技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)圖2水冷布風(fēng)裝置12進(jìn)水總管22進(jìn)水集箱32出水集箱42出水總管52水冷管62風(fēng)帽72扁鋼3鍋爐本體改造設(shè)計(jì)方案鍋爐本體改造的設(shè)計(jì)方案主視圖如圖3所示。(1)拆除

8、原鍋爐燃燒室下部冷灰斗增加布風(fēng)裝置濃相床內(nèi)布置埋管受熱面。風(fēng)帽采用大孔風(fēng)帽床下全床點(diǎn)火。(2)將鍋筒向上提高2000mm爐前向前移動(dòng)500mm水冷壁采用603.5的光管布置節(jié)距為120mm(前墻)、150mm(側(cè)墻)和150mm(后墻)增加爐膛的斷面和容積使煤粒在爐內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)同時(shí)為過(guò)熱器及尾部受熱面的布置留下了空間。(3)將高溫過(guò)熱器移至爐膛內(nèi)利用輻射傳熱將低溫過(guò)熱器移到爐膛出口的煙道上在低溫過(guò)熱器上部彎頭處加擋煙梁下部用防磨瓦包

9、蓋以減少煙氣沖刷有效地減少磨損。圖3鍋爐總圖12鍋筒22水冷布風(fēng)板32埋管組42低溫過(guò)熱器52高溫過(guò)熱器62中溫下排氣旋風(fēng)分離器72省煤器82空氣預(yù)熱器(4)在水平煙道與尾部煙道連接處裝設(shè)中溫下排氣旋風(fēng)分離器收集煙氣中飛灰并通過(guò)流化密封送灰器送入床內(nèi)循環(huán)燃燒從而提高煤的燃燒效率。(5)根據(jù)改造技術(shù)要求調(diào)整省煤器、空氣預(yù)熱器的布置。鋼架及平臺(tái)扶梯和鍋爐基礎(chǔ)作相應(yīng)修改。(6)鍋爐改造后各受熱面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1。表1改造后鍋爐各受熱面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)m

10、2受熱面名稱受熱面積埋管72稀相區(qū)(水冷壁)267高溫過(guò)熱器125低溫過(guò)熱器388省煤器1510空氣預(yù)熱器13874鍋爐改造后的運(yùn)行效果兩臺(tái)鍋爐經(jīng)改造后于2006年10月和2007年2月先后投入運(yùn)行。投產(chǎn)的實(shí)踐證明本改造設(shè)計(jì)很成功其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到甚至超過(guò)改造方案制定的指標(biāo)。(1)鍋爐能燃用比方案設(shè)計(jì)煤種更差的煤(煤種分析見(jiàn)表2)且燃燒穩(wěn)定保證鍋爐出力熱效率高。經(jīng)用戶測(cè)試鍋爐熱效率達(dá)85%在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。表2設(shè)計(jì)煤種與實(shí)際運(yùn)行煤種分

11、析數(shù)據(jù)表名稱符號(hào)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)際運(yùn)行煤種數(shù)據(jù)全水分Mt4.80%6%揮發(fā)分Var8%8.46%固定碳Car31.28%18.62%灰分Aar56%66.92%低位發(fā)熱量Qar11.72MJkg(2800kalkg)7.828MJkg(1872kalkg)本項(xiàng)目在廣西率先利用本地低質(zhì)資源并且取得了成功做出了示范。如廣西工業(yè)鍋爐都能使用這種低質(zhì)煤將可大大緩解能源供應(yīng)緊張的困境。(2)由于燃用本地煤同時(shí)提高了鍋爐的熱效率燃料成本比改爐前大幅度下降

12、發(fā)電燃料成本由原來(lái)0.235元(kWh)下降到0.16元(kWh)兩臺(tái)鍋爐改造后的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到1125萬(wàn)元a。(3)本次鍋爐改造所采用的防磨技術(shù)和措施經(jīng)受住了考驗(yàn)各易磨損部位均未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象鍋爐安全運(yùn)行周期長(zhǎng)可連續(xù)運(yùn)行半年以上。(4)鍋爐燃燒效率高排出的灰渣含碳量低。經(jīng)測(cè)試?yán)湓剂?.85%飛灰(布袋除塵器除下的灰)含碳量6.5%全部符合水泥廠作為填充料的要求實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用變廢為寶提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目每年灰渣排放量為