循環(huán)流化床鍋爐在供熱行業(yè)中的應(yīng)用

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　　簡介： 通過這幾年循環(huán)流化床鍋爐的運用實踐表明，循環(huán)流化床鍋爐確實具有煤種適應(yīng)性廣、廉價脫硫、負荷調(diào)節(jié)范圍寬、熱效率高等優(yōu)點。在這幾年應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐的過程中，這種燃燒技術(shù)得到了不斷完善和提高。因此，建議可以在供熱行業(yè)中大力推廣應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐。

　　關(guān)鍵字：流化床鍋爐 負荷調(diào)節(jié) 熱效率

　　一、基本情況循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是國家“八·五”攻關(guān)的一種新型燃燒技術(shù)，是對傳統(tǒng)的層燃爐和煤粉爐的一個重大革新。它具有：燃燒效率高，爐渣綜合利用率高，負荷調(diào)節(jié)性好，NOx排放低，能在燃燒過程中方便和廉價地進行脫硫，以及體積小等優(yōu)點。該種燃燒方式可適用于任何煤種，是其它燃燒方式無法與其比擬的。

　　中原油田現(xiàn)燃用的鶴壁貧煤，粉末含量高，僅直徑小于6毫米的約占65%，鏈條爐設(shè)計為Ⅱ類煙煤，燃燒效率低，達不到設(shè)計出力，且造成能源浪費。為此，中原油田在基地大鍋爐房擴建工程中與中科院、太原鍋爐廠合作研制開發(fā)了29MW循環(huán)流化床熱水鍋爐，填補了國內(nèi)空白?；卮箦仩t房項目組代表中原油田承擔(dān)現(xiàn)場安裝性能試驗以及鍋爐砌筑和密封方法工作。該爐于1993年12月投入運行，94年3月完成熱工測試及煙塵排放測試，94年4月通過山西省機械廳鑒定、批準(zhǔn)批量生產(chǎn)。由于運行使用效果顯著，95年在清豐基地供熱工程和98年基地調(diào)整工程中又選用兩臺應(yīng)用于油田集中供熱。

　　二、鍋爐技術(shù)參數(shù)及循環(huán)流化床原理鍋爐技術(shù)參數(shù)：

　　1、額定供熱量 29MW（相當(dāng)于42t/h）

　　2、出水壓力 1.6MPa

　　3、進出水溫度 90/150℃

　　4、設(shè)計煤種 貧煤

　　5、鍋爐熱效率 85%

　　循環(huán)流化床原理

　　29MW循環(huán)流化床鍋爐呈“π”型布置，采用燃燒室與水冷系統(tǒng)分開設(shè)計，選用百葉窗分離裝置、實現(xiàn)分級分離，分級循環(huán)的構(gòu)思，使整個爐型結(jié)構(gòu)緊湊。流化室采用圓形布風(fēng)板，在爐膛里上升的氣流使燃料呈流化狀態(tài)，以一定的速度向爐膛出口處運動并燃燒，經(jīng)分離裝置多次分離，返回爐膛循環(huán)燃燒。

　　三、應(yīng)用情況基地大鍋爐房兩臺，清豐基地供熱工程兩臺循環(huán)流化床鍋分別在1993年12月和1995年11月安裝完畢投入使用至今。除在流化室耐火材料的使用和二次返料系統(tǒng)進行改造外，運行使用效果良好，取得了很好的經(jīng)濟效益，經(jīng)山西省熱工測試表明鍋爐熱效率為88.3%，高出鏈條鍋爐18個百分點，每年可節(jié)約原煤近萬噸，徹底解決了鏈條爐燃燒鶴壁貧煤燃燒效率低的問題。運行實踐證明該鍋爐煤種適應(yīng)性廣可以摻燒鏈條鍋爐爐渣，我們從九六年開始試驗，每年摻燒爐渣4000t，比同容量的鏈條鍋爐節(jié)煤20%以上。該鍋爐出力可達110%，比鏈條鍋爐多帶采暖面積10萬m2.據(jù)此，該鍋爐的試制應(yīng)用，為國內(nèi)大型熱水鍋爐在城市集中供熱中的應(yīng)用創(chuàng)出一條新路。

　　四、運行使用存在的幾個主要問題和采取的措施一是耐火材料抗裂、耐磨問題。如果材料選擇不當(dāng)或施工方法不合理，運行不足兩個月就會出現(xiàn)耐火材料脫落和磨穿。我們選用了鋼纖維增強澆筑料，同時嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量和配比，施工時參照鍋爐爐墻圖紙制定相應(yīng)的施工方案，從而保證了耐火混凝土的使用性能。

　　二是給煤機的選用和煤倉設(shè)計問題。給煤機可靠運行和防止料倉結(jié)拱，是確保鍋爐連續(xù)運行的關(guān)鍵。為此，我們對螺旋給煤機、星型給料機、埋刮板給煤機都進行了嘗試，對爐前煤倉先后三次進行改造?，F(xiàn)采用埋刮板給煤機，增加了中間料倉并在料倉上加裝了倉壁振動器，大料倉上增設(shè)了破拱空氣炮。從而保證了連續(xù)給煤，消除了因給煤中斷造成滅火的現(xiàn)象。

　　三是煙氣除塵達標(biāo)問題。循環(huán)流化床出口煙氣含塵濃度高達15000毫克以上，開始選用多管除塵器未能達到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過加裝水力沖擊除塵器，煙氣經(jīng)兩級除塵凈化后，各項指標(biāo)均達到GB13271標(biāo)準(zhǔn)。

　　四是除塵器下排出的粉灰和流化室下部排渣清除問題。我們采用了單鏈水平刮板除渣機，實現(xiàn)了濕式作業(yè)、機械清除，即減輕了勞動強度又保護了作業(yè)環(huán)境。

　　五是點火運行操作問題。循環(huán)流化床鍋爐是新型燃燒技術(shù)，其點火操作技術(shù)是穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，我們通過上百次試驗總結(jié)出一套“循環(huán)流化床鍋爐分層流化點火法”。此法能保證點火成功率達100%.解決了流化床鍋爐點火難，易結(jié)焦滅火的問題。為此，在鍋爐安裝的同時就必須對司爐人員進行不少于一個月的理論培訓(xùn)和現(xiàn)場跟班作業(yè)才能掌握操作技術(shù)，準(zhǔn)確判斷運行異常及時處理各類問題，確保鍋爐正常運行。

　　五、經(jīng)濟效益情況分析未使用循環(huán)流化床鍋爐前各單位采用小型鍋爐房分散供熱，僅油田總部基地北區(qū)和馬莊橋地區(qū)共有2～4t/h小型分散燃油鍋爐64臺，230個蒸噸，每年消耗渣油2.76萬噸（1100元/噸），費用為3036萬元。93、95兩年改用循環(huán)流化床后，4臺29MW流化床鍋爐代替了分散的64臺鍋爐，集中供熱后，年耗原煤4.6萬噸（220元/噸）。費用為1012萬元，僅燃料費用每年可節(jié)約成本2024萬元，經(jīng)濟效益非?？捎^；從社會效益上，提高了供熱質(zhì)量，用戶室溫達到16℃以上。循環(huán)流化床鍋爐容量大，熱效率高，安裝有高效除塵器，建造較高的煙囪，有效地保護了環(huán)境。經(jīng)有關(guān)部門測試，4臺鍋爐熱效率均達到86%以上，煤的燃燼率均達到96.3%，處于全國領(lǐng)先水平。

　　六、結(jié)論通過這幾年循環(huán)流化床鍋爐的運用實踐表明，循環(huán)流化床鍋爐確實具有煤種適應(yīng)性廣、廉價脫硫、負荷調(diào)節(jié)范圍寬、熱效率高等優(yōu)點。在這幾年應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐的過程中，這種燃燒技術(shù)得到了不斷完善和提高。因此，建議可以在供熱行業(yè)中大力推廣應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐。