我廠CFB鍋爐除渣方式的改進設(shè)計
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(jīng)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(jié)能降耗是企業(yè)提高效益的重要手段。因此,我廠從提高運行的可靠性、經(jīng)濟性角度,對除渣方式的設(shè)計改進提出一些看法。
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(diào)整后,鍋爐出力有了較大的提高,點火問題也有了相當(dāng)成功的經(jīng)驗,埋管及受熱面的防磨問題也得到了解決,給煤系統(tǒng)不僅增裝了備用系統(tǒng),而且將原來絞龍送煤改為皮帶機送煤,確保了鍋爐的安全穩(wěn)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(huán)境造成以下幾個問題:
1、影響周圍環(huán)境
由于此種排渣方式固有的特點,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(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,也就是影響了整個鍋爐的燃燒工況和熱交換,最終影響鍋爐的經(jīng)濟性。
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1000℃左右的爐渣,這些爐渣(物理顯熱大約為1.44×108kJ)未經(jīng)過任何余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(chǎn)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(chǎn)成本上升的壓力。
三、設(shè)計改進措施
為了解決上述問題,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,方便爐渣的運輸,提高爐渣的綜合利用性能,節(jié)約費用,在經(jīng)過科學(xué)的考察論證后,決定為該鍋爐配置二臺爐渣處理量為4t/h的風(fēng)冷式振動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)冷式振動流化床式 |
冷渣器臺數(shù) | 2臺 |
渣處理量 | 4t/h臺 |
進渣溫度 | 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題,減輕對環(huán)境的污染,改善運行人員的工作環(huán)境及設(shè)備的運行環(huán)境,提高設(shè)備的使用壽命,大大降低出渣人員的勞動強度,節(jié)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后,一方面對床溫的穩(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)嚴重不足的疑難問題,為我廠的節(jié)能降耗提供良好的條件。
五、經(jīng)濟預(yù)測
我廠CFB鍋爐增裝冷渣器及輸渣系統(tǒng),其設(shè)計、制造、安裝部費用約30萬元。而安裝此系統(tǒng)后,年節(jié)約費用如下:
l、年節(jié)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(jié)約成本0.23元,如果年運行7000小時,負荷為32t/h,那么年節(jié)約費用
7000× 32×0.23=51520元
3、設(shè)備使用壽命(周期)的提高,年節(jié)約費用約為2.5萬元。
那么年節(jié)約總費用為:
即回收投資費用總時間約為1.5年(根據(jù)冷渣器及輸渣系統(tǒng)的維護費用進行
文章作者:三化熱電廠 鄧向紅 王咸洪