我廠CFB鍋爐除渣方式的改進(jìn)設(shè)計(jì)
一、前言
三化熱電廠35t/h循環(huán)流化床鍋爐于九六年投入生產(chǎn),燃用造氣爐渣和煤的混合物。經(jīng)過(guò)四年的運(yùn)行實(shí)踐,對(duì)流化床鍋爐普遍存在的問(wèn)題基本上都有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。然而在除渣方式上仍然沒(méi)能得到解決,這樣在日常的維護(hù)中造成了人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。特別是在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天,節(jié)能降耗是企業(yè)提高效益的重要手段。因此,我廠從提高運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性角度,對(duì)除渣方式的設(shè)計(jì)改進(jìn)提出一些看法。
二、現(xiàn)狀
我廠的循環(huán)流化床鍋爐燃用混煤(造氣爐渣與無(wú)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(shuō)煤耗還是較低。特別是在運(yùn)行實(shí)踐中通過(guò)技改和燃燒調(diào)整后,鍋爐出力有了較大的提高,點(diǎn)火問(wèn)題也有了相當(dāng)成功的經(jīng)驗(yàn),埋管及受熱面的防磨問(wèn)題也得到了解決,給煤系統(tǒng)不僅增裝了備用系統(tǒng),而且將原來(lái)絞龍送煤改為皮帶機(jī)送煤,確保了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是因?yàn)榕旁绞饺匀徊捎瞄g斷式開(kāi)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(huán)境造成以下幾個(gè)問(wèn)題:
1、影響周圍環(huán)境
由于此種排渣方式固有的特點(diǎn),流態(tài)化的床料出渣的落渣能力很大,落渣管內(nèi)的渣幾秒鐘內(nèi)就被排出,爐渣溫度高,并且會(huì)出現(xiàn)床內(nèi)的高溫氣、固流噴射現(xiàn)象。這樣出渣人員就得在高溫的環(huán)境下工作,且很不安全。另外出渣時(shí)須用水進(jìn)行冷卻(確保手推車的高溫?fù)p傷),造成出渣周圍水汽很大,給周圍設(shè)備造成很大的危害性,引起電氣設(shè)備短路和絕緣水平下降,降低了設(shè)備的使用壽命。
2、影響燃燒工況
采用間斷式除渣,床內(nèi)壓降就相對(duì)的不穩(wěn)定,從而影響到床料的流化狀態(tài),流化速度、床溫
以及爐內(nèi)傳熱的不穩(wěn)定,也就是影響了整個(gè)鍋爐的燃燒工況和熱交換,最終影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。
3、爐渣物理顯熱的損失
因我廠循環(huán)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(dá)1000℃左右的爐渣,這些爐渣(物理顯熱大約為1.44×108kJ)未經(jīng)過(guò)任何余熱回收利用就被排到外界,無(wú)疑給鍋爐造成了嚴(yán)重的熱損失。
4、造成生產(chǎn)成本上升
爐渣排放每天靠專用人力手推車進(jìn)行排放約160噸的高溫爐渣,一是給出渣人員帶來(lái)較高的勞動(dòng)強(qiáng)度;二是出渣人員的勞動(dòng)報(bào)酬(工資)每年約二十萬(wàn)元,無(wú)疑這些費(fèi)用的支出給我廠帶來(lái)了生產(chǎn)成本上升的壓力。
三、設(shè)計(jì)改進(jìn)措施
為了解決上述問(wèn)題,改善操作環(huán)境,穩(wěn)定床層溫度及鍋爐參數(shù),回收高溫爐渣的物理顯熱,方便爐渣的運(yùn)輸,提高爐渣的綜合利用性能,節(jié)約費(fèi)用,在經(jīng)過(guò)科學(xué)的考察論證后,決定為該鍋爐配置二臺(tái)爐渣處理量為4t/h的風(fēng)冷式振動(dòng)流化床式爐渣冷卻器及輸渣系統(tǒng)。表1為冷渣器的技術(shù)指標(biāo),圖1為冷渣系統(tǒng)及輸渣系統(tǒng)。
表1 冷渣器的技術(shù)指標(biāo)
冷渣器型式 | 風(fēng)冷式振動(dòng)流化床式 |
冷渣器臺(tái)數(shù) | 2臺(tái) |
渣處理量 | 4t/h臺(tái) |
進(jìn)渣溫度 | 900℃~1000℃ |
出渣溫度 | <150℃ |
熱風(fēng)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(wèn)題,減輕對(duì)環(huán)境的污染,改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境及設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境,提高設(shè)備的使用壽命,大大降低出渣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約出渣費(fèi)用的開(kāi)支,方便爐渣的運(yùn)輸,更為重要的是增裝冷渣器后,一方面對(duì)床溫的穩(wěn)定起了積極作用,能使鍋爐熱效率提高5.5~6%;另一方面冷渣器出來(lái)的熱風(fēng)不僅可作為該爐的二次風(fēng)或播煤風(fēng),還能解決我廠#2制粉系統(tǒng)熱風(fēng)嚴(yán)重不足的疑難問(wèn)題,為我廠的節(jié)能降耗提供良好的條件。
五、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)
我廠CFB鍋爐增裝冷渣器及輸渣系統(tǒng),其設(shè)計(jì)、制造、安裝部費(fèi)用約30萬(wàn)元。而安裝此系統(tǒng)后,年節(jié)約費(fèi)用如下:
l、年節(jié)約出渣人員費(fèi)用約21萬(wàn)元;
2、按熱效率提高5.5%計(jì)算,每噸汽可節(jié)約成本0.23元,如果年運(yùn)行7000小時(shí),負(fù)荷為32t/h,那么年節(jié)約費(fèi)用
7000× 32×0.23=51520元
3、設(shè)備使用壽命(周期)的提高,年節(jié)約費(fèi)用約為2.5萬(wàn)元。
那么年節(jié)約總費(fèi)用為:
即回收投資費(fèi)用總時(shí)間約為1.5年(根據(jù)冷渣器及輸渣系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行
文章作者:三化熱電廠 鄧向紅 王咸洪