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淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節(jié)能技術(shù)改造

文檔作者：常浩，薛永鴻文檔來(lái)源：蘭州石化公司化肥廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月14日
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第1期2013年1月中 氮肥M—Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．1Jan．2013淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節(jié)能技術(shù)改造常浩，薛永鴻(蘭州石化公司化肥廠，甘肅蘭州730060)[摘要]動(dòng)力鍋爐經(jīng)常處于煤、氣混燒運(yùn)行狀態(tài)。煤粉燃燒器在長(zhǎng)期摻燒高熱值煉廠干氣后，煤粉燃燒惡化，燃燒效率降低，鍋爐運(yùn)行工況調(diào)節(jié)困難，甚至使燃燒器嚴(yán)重?fù)p壞，嚴(yán)重危及鍋爐的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文針對(duì)鍋爐燃燒器實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，提出了1套切實(shí)可行的改造方案，并詳細(xì)介紹了噴燃器的改造方案及實(shí)施情況。改造后較好地解決了鍋爐結(jié)焦問(wèn)題，提高了鍋爐運(yùn)行負(fù)荷，避免了鍋爐掉焦滅火，延長(zhǎng)了鍋爐連續(xù)運(yùn)行周期。[關(guān)鍵詞]噴燃器；燃煤鍋爐；節(jié)能；技術(shù)改造[中圖分類號(hào)]TK 223．24 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1004—9932(2013)01—0036—02Reform on Burners of Coal-fired Steam Boiler for Energy SavingCHANG Hao．XUE Yonghong(Chemical Fertilizer Plant of Lanzhou Petroleum and Chemical Co．，Ltd，Lanzhou 730060，China)Abstract：Power boiler is often operating in coal and gas mixing combustion state．The pulverized coal burner7Sperformance would go down after blended with high calorific value dry gas from coking plant for along time，causing combustion efficiency decrease，process control difficulty，even damaging the burner and makingboiler running in unstable and dangerous condition．This paper put analysis on problems exposed in operation，presented executable reform scheme and detail measures for burner reforming．After reform，the cokingproblem and burner shut up because of coked substance falling were solved，the boiler’S load could beincreased，the running span was prolonged．Key Words：burner；coal—fired boiler；energy saving；tech—reform1概況蘭州石化化肥廠動(dòng)力車間有A、B、C 3臺(tái)高壓煤粉鍋爐，其中A、B爐(型號(hào)DGl45／10．5-1)設(shè)計(jì)產(chǎn)汽145 t／h，蒸汽壓力10．2 MPa，溫度490 oC。鍋爐所產(chǎn)蒸汽作為化肥裝置、苯胺裝置等的動(dòng)力蒸汽和生產(chǎn)用蒸汽，并為2臺(tái)1．8萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組提供動(dòng)力蒸汽。2臺(tái)鍋爐于1996年與大化肥裝置配套建成投產(chǎn)，采用常規(guī)監(jiān)視儀表進(jìn)行監(jiān)視操作，后改為DCS操作。2爐均為單鍋筒高壓自然循環(huán)鍋爐，燃燒系統(tǒng)采用單臺(tái)中速磨煤機(jī)直吹式送粉系統(tǒng)，四角切向燃燒方式，全[收稿日期]2012_()5．28[作者簡(jiǎn)介]常浩(1977一)，男，遼寧綏中人，畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)。鋼構(gòu)架，懸吊結(jié)構(gòu)，呈倒U型布置，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣；點(diǎn)火系統(tǒng)采用柴油點(diǎn)火、渣油助燃，70％以上負(fù)荷專燒煤粉；尾部煙氣采用回轉(zhuǎn)式空預(yù)器進(jìn)行余熱回收。2000年后相繼將A、B爐的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器改成槽管式空預(yù)器，點(diǎn)火助燃系統(tǒng)改造為天然氣點(diǎn)火系統(tǒng)，并將原來(lái)燃燒器中的輕油燃燒器、渣油燃燒器改為天然氣燃燒器。2004年公司為了更好地提高資源綜合利用能力，節(jié)約能源，熄滅了火炬，將煉廠干氣與石化廠廢氣并網(wǎng)回收利用，7—8 t／h無(wú)法回收的干氣和石化廢氣直接配管送入化肥廠鍋爐，與煤粉摻燒。2006年公司將煉廠干氣、303火炬氣和乙烯氣通過(guò)天然氣管線引至動(dòng)力車間A、B鍋爐后，A、B鍋爐經(jīng)常處于煤與干氣混燒。煉廠干氣是含重碳?xì)浠衔镙^多的高熱值氣體，所引起的火焰輻射特性變化較小。摻燒煉廠萬(wàn)方數(shù)據(jù)第1期 常浩等：淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節(jié)能技術(shù)改造 ·37·干氣后，鍋爐爐膛水冷壁接收的輻射熱將有所降低，鍋爐煙氣量增加，導(dǎo)致過(guò)熱器及其他受熱面對(duì)流換熱增加，在原受熱面布置不變的情況下，摻燒氣體燃料打破了原鍋爐燒煤時(shí)的熱量分配比例，造成排煙溫度升高，鍋爐熱效率降低。煤粉燃燒器在直接摻燒煉廠干氣后出現(xiàn)氣、煤搶風(fēng)，煤粉燃燒惡化、燃燒效率降低，燃燒器局部結(jié)渣，損壞嚴(yán)重：四角風(fēng)門擋板變形，風(fēng)道燒穿。鍋爐運(yùn)行工況調(diào)節(jié)困難，導(dǎo)致結(jié)焦嚴(yán)重。2009年A鍋爐多次出現(xiàn)掉焦滅火，B鍋爐多次出現(xiàn)架焦被迫減負(fù)荷運(yùn)行。為減少鍋爐煤氣混燒時(shí)的爐膛結(jié)渣，確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高鍋爐熱效率，需對(duì)A、B鍋爐噴燃器重新設(shè)計(jì)并更換，使之更能適應(yīng)煤粉專燒和煤氣混燒工況。2噴燃器改造方案在不改動(dòng)水冷壁的前提下，有針對(duì)性地對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造。改造的主要內(nèi)容包括：燃燒器的整體改造、燃?xì)夤苈犯脑旒翱刂葡到y(tǒng)的配套改造。4只角式燃燒器全部更新改造，包括：新大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)的建立，二次風(fēng)及周界風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的設(shè)置，二次風(fēng)噴口的改造等。改造后的燃燒器為大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)，每層二次風(fēng)及周界風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口位置均設(shè)置獨(dú)立的調(diào)節(jié)擋板，并配有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以單獨(dú)控制每層二次風(fēng)，從而更有效地對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行控制；獨(dú)立的燃?xì)鈬娍谖挥谌紵鞯纳?、下端，以加?個(gè)燃?xì)鈬娍谥g的距離，并分別實(shí)現(xiàn)獨(dú)立配風(fēng)，一次風(fēng)噴口增設(shè)周界風(fēng)。噴口布置圖見(jiàn)圖1。A5層的二次風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為可4-300擺動(dòng)的擺動(dòng)噴口，上層二次風(fēng)擺動(dòng)噴口的布置可靈活地對(duì)鍋爐內(nèi)燃燒進(jìn)行調(diào)整。c1層和c2層共設(shè)置8只水平濃淡煤粉燃燒器，以替換原一次風(fēng)噴口，同時(shí)煤粉燃燒器長(zhǎng)度及接口尺寸與原燃燒器保持～致。G1層和G2層布置2層共8臺(tái)多槍平流式燃?xì)馊紵?，點(diǎn)火槍采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制進(jìn)退，以免點(diǎn)火槍始終在燃燒區(qū)里而被燒壞。每臺(tái)燃燒器配1套紫外火焰檢測(cè)器，用于檢測(cè)燃燒器火焰狀態(tài)。燃燒器采用獨(dú)立配風(fēng)形式，并設(shè)置調(diào)節(jié)擋板控制進(jìn)風(fēng)量。燃?xì)馊紵骺勺鳛閱为?dú)燃?xì)?、氣煤混燒工況下的主燃燒器用，同時(shí)也可作為鍋爐點(diǎn)火燃燒器使用。主燃?xì)夤苈纷藻仩t干氣母管上接出，引至各角的燃?xì)馊紵髦鳉鈽?。管路在鍋爐鋼架內(nèi)敷設(shè)，利用鍋爐鋼架進(jìn)行支吊，管道與燃燒器主氣槍接口用金屬軟管連接。．9 1。Q．．— 一Q．．．一Q， 一0290．．。9。瓣稚Q．． 正Q．^，。沁||_S一 出 ．．Ji— _一 ．．．1．_ ．．Jl一 哥 哥起次 哥 上 涮 == 警裂 蕊|E=Et ==j== 1==●l=}。! 虹 3 n一 上§ 《爭(zhēng) _．L 島 ．L五 20 ．衛(wèi) 一k {l3改造后經(jīng)濟(jì)效益圖1 燃燒器噴口方案圖cl、c2一一次風(fēng)噴13；G1、G2一燃?xì)馊紵鲊娍?；A1～A5一二次風(fēng)噴口系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)過(guò)1 a的運(yùn)行實(shí)踐證明：A、B鍋爐均可以在100％燃煤(設(shè)計(jì)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)投煤量為18．9 t／h)、100％燃?xì)?按照1 000 m3燃?xì)猱a(chǎn)汽11 t估算，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)燃?xì)饬繛?3 000 m3／h)和任意比例氣煤混燒工況下安全運(yùn)行。燃?xì)馊紵髋c煤粉燃燒器相對(duì)獨(dú)立，火焰互不干擾、搶風(fēng)，可避免燃?xì)饣鹧鏌龘p煤粉燃燒器、燃燒區(qū)域結(jié)焦等問(wèn)題。A、B鍋爐噴燃器改造后的每臺(tái)鍋爐出力為145 t／h(在外界用戶需求和鍋爐投煤滿負(fù)荷運(yùn)行，脫硫裝置出口SO／不超標(biāo)工況下)，按年運(yùn)行8 000 h，噸10．0 MPa蒸汽效益15元(購(gòu)買電廠蒸汽每噸需100元，而自產(chǎn)蒸汽每噸成本僅為85元)計(jì)，全年直接經(jīng)濟(jì)效益(多產(chǎn)蒸汽)876萬(wàn)元。

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