我廠CFB鍋爐除渣方式的改進設計
一 、前言
三化熱電廠35t/h循環流化床鍋爐於九六年投入生產 ,燃用造氣爐渣和煤的混合物 。經過四年的運行實踐 ,對流化床鍋爐普遍存在的問題基本上都有較豐富的經驗 。然而在除渣方式上仍然沒能得到解決 ,這樣在日常的維護中造成了人力 、物力 、財力的浪費 。特別是在市場競爭激烈的今天 ,節能降耗是企業提高效益的重要手段。因此 ,我廠從提高運行的可靠性 、經濟性角度 ,對除渣方式的設計改進提出一些看法 。
二 、現狀
我廠的循環流化床鍋爐燃用混煤(造氣爐渣與無煙煤的比例為2.1 :1) ,熱值約11000kJ/㎏ ,噸汽煤耗在17~18元/噸汽 ,可以說煤耗還是較低 。特別是在運行實踐中通過技改和燃燒調整後 ,鍋爐出力有了較大的提高 ,點火問題也有了相當成功的經驗 ,埋管及受熱麵的防磨問題也得到了解決 ,給煤係統不僅增裝了備用係統 ,而且將原來絞龍送煤改為皮帶機送煤 ,確保了鍋爐的安全穩定運行 。但是因為排渣方式仍然采用間斷式開啟排渣 ,輸渣專用推車式的定期人力放渣 ,這樣就給鍋爐及周圍環境造成以下幾個問題 :
1 、影響周圍環境
由於此種排渣方式固有的特點 ,流態化的床料出渣的落渣能力很大 ,落渣管內的渣幾秒鍾內就被排出 ,爐渣溫度高 ,並且會出現床內的高溫氣 、固流噴射現象 。這樣出渣人員就得在高溫的環境下工作 ,且很不安全 。另外出渣時須用水進行冷卻(確保手推車的高溫損傷) ,造成出渣周圍水汽很大 ,給周圍設備造成很大的危害性 ,引起電氣設備短路和絕緣水平下降 ,降低了設備的使用壽命。
2 、影響燃燒工況
采用間斷式除渣 ,床內壓降就相對的不穩定 ,從而影響到床料的流化狀態 ,流化速度 、床溫
以及爐內傳熱的不穩定 ,也就是影響了整個鍋爐的燃燒工況和熱交換 ,最終影響鍋爐的經濟性 。
3 、爐渣物理顯熱的損失
因我廠循環流化床鍋爐的燃料的特性所決定 ,每天要排出約160噸溫度高達1000℃左右的爐渣 ,這些爐渣(物理顯熱大約為1.44×108kJ)未經過任何餘熱回收利用就被排到外界 ,無疑給鍋爐造成了嚴重的熱損失 。
4 、造成生產成本上升
爐渣排放每天靠專用人力手推車進行排放約160噸的高溫爐渣 ,一是給出渣人員帶來較高的勞動強度 ;二是出渣人員的勞動報酬(工資)每年約二十萬元 ,無疑這些費用的支出給我廠帶來了生產成本上升的壓力 。
三 、設計改進措施
為了解決上述問題 ,改善操作環境 ,穩定床層溫度及鍋爐參數 ,回收高溫爐渣的物理顯熱 ,方便爐渣的運輸 ,提高爐渣的綜合利用性能 ,節約費用 ,在經過科學的考察論證後 ,決定為該鍋爐配置二台爐渣處理量為4t/h的風冷式振動流化床式爐渣冷卻器及輸渣係統 。表1為冷渣器的技術指標 ,圖1為冷渣係統及輸渣係統 。
表1 冷渣器的技術指標
冷渣器型式 | 風冷式振動流化床式 |
冷渣器台數 | 2台 |
渣處理量 | 4t/h台 |
進渣溫度 | 900℃~1000℃ |
出渣溫度 | <150℃ |
熱風溫度 | 300~350℃ |
四 、效果分析
除渣方式的改變 ,不僅可以解決上述的問題 ,減輕對環境的汙染 ,改善運行人員的工作環境及設備的運行環境 ,提高設備的使用壽命 ,大大降低出渣人員的勞動強度 ,節約出渣費用的開支 ,方便爐渣的運輸 ,更為重要的是增裝冷渣器後 ,一方麵對床溫的穩定起了積極作用 ,能使鍋爐熱效率提高5.5~6% ;另一方麵冷渣器出來的熱風不僅可作為該爐的二次風或播煤風 ,還能解決我廠#2製粉係統熱風嚴重不足的疑難問題 ,為我廠的節能降耗提供良好的條件 。
五 、經濟預測
我廠CFB鍋爐增裝冷渣器及輸渣係統 ,其設計 、製造 、安裝部費用約30萬元 。而安裝此係統後 ,年節約費用如下 :
l 、年節約出渣人員費用約21萬元 ;
2 、按熱效率提高5.5%計算 ,每噸汽可節約成本0.23元 ,如果年運行7000小時 ,負荷為32t/h ,那麽年節約費用
7000× 32×0.23=51520元
3 、設備使用壽命(周期)的提高 ,年節約費用約為2.5萬元 。
那麽年節約總費用為 :
即回收投資費用總時間約為1.5年(根據冷渣器及輸渣係統的維護費用進行
文章作者 :三化熱電廠 鄧向紅 王鹹洪