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35t/h抛煤机链条炉排锅炉空气预热器改造实践
发布时间：2013-05-28 08:21 来源：未知
1、前言
复合相变换热器技术在25t/h、35t/h和40t／h循环流化床锅炉上均已取得成功的应用，并实现受热面最低壁温可调可控，即使锅炉低负荷运行也能将受热面最低壁温控制在较高水平。这不仅降低了排烟温度，节能效果显著，还保证了设备的安全可靠运行。但在其它炉型，如在链条炉上的应用是否也能得到如此显著的效果呢？我们在九江某化纤厂一台35t/h抛煤机锅炉空预器上进行了改造实践。
该厂35t/h抛煤机链条炉（1号炉）于1982年投入运行，至今已服役20年，其空预器原设计为上下两段，上段为立管式，下段为卧管式。下段因低温结露腐蚀严重并伴随磨损和堵灰发生，运行不久就被改为立管式，并加大了管径以防止灰堵。即使这样，两年左右就因腐蚀漏风和堵灰而不得不更换下段。检查上段还发现，列管的下部也有少量的腐蚀穿孔，经分析是下段漏风后上段进口风温过低所至。
该炉设计排烟温度159℃，空预器下段横改立后排烟温度163℃。查看锅炉运行记录发现排烟温度在120。C左右，而热风温度却仅达1300℃，比设计值低约10℃。不难看出空预器存在大量的漏风。
2、改造方案
由于原空预器下段壁温较低，经常处于结露区而遭到烟气的腐蚀，在低负荷下运行时尤甚，因此将该段改为抗腐蚀能力强的复合相变换热器。为了将热风温度提高至145℃，并把排烟温度降至120℃，还需增加部分受热面，同时设置水调节装置以吸收，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
从多年的运行经验来看，在正常情况下上段是不结露的，经计算其最低壁温不到90℃，因此我们将最低壁温控制在90℃以上是安全的。由壁温信号来控制调节水管道上的调节阀，以控制受热面的最低壁温始终在90℃以上。
对空预器的改造设计不能仅对需要改造的下段进行计算，因为下段的改造势必引起上段烟气和空气平均温差的改变，从而导致整个传热计算的错误，所以必须对空预器进行整体计算。我们把整个空预器统称为复合相变换热器，仍将其分为上、下两段，上段为原立管式结构，下段称相变段（包括水调节装置）。表1为以90℃壁温（在锅炉70%负荷以上）为设计参数所得的复合相变换热器设计参数。
结构设计必须克服没有足够的安装位置和鼓风机风压备量不足的困难。为此我们针对现有条件将相变段分为上下两部分，上段置于原下段处，下段置于烟气道上，将上、下段及水调节装置以管道相通，其结构如图1。考虑到烟气中飞灰含量较多，在相变段下段装设低频声波吹灰器，进行定时除灰。空气道和烟气道均没做大的改动，冷风从原风管直接进入相变段上段，加热后进入空预器上段。
3、技改效果分析
由九江科洋热技术设备有限公司设计制造的复合相变换热器于2001年10月投入使用。改造后的空预器（即复合相变换热器）经数月运行后，进行了热工测试，其测试数据见表2。表中数据说明锅炉负荷作较大范围变化时，受热面最低壁温仅变化了7℃，热风温度也只有9℃的变化，在锅炉负荷为25t/h，调节水流量减少到5. 9t/h，这时受热面最低壁温94℃，而排烟温度仅111℃，相差15℃；锅炉负荷40t／h时，调节水流量达12. 2t／h，受热面最低壁温101℃，排烟温度124℃，相差23℃。以上数据说明：实际运行情况和设计指标基本吻合，实现了受热面最低壁温处于可调可控状态的要求，取得圆满成功。
锅炉排烟温度由改造前的16 3℃下降到如今的12 0℃，被回收利用的这部分热量其值为：6000（小时／年）x46000（标米s／时）×1.45（千焦／标米℃）×(163-120) ℃=l. 72xl010干焦／年=4.12xl09大卡／年
以煤的发热量5000大卡／公斤计，全年节煤量=4. 12×l09/ (0. 8x5000) =1030（吨／年）；以煤价265元／吨计，折合人民币27.3万元／年。而技改费用合计26万元，不足一年即可收回投资。
4、结论
利用复合相变换热器技术对热电联产抛煤机链条炉进行改造的成功，再一次验证了复合相变换热器所特有的技术特性，即：(1)尾部受热面的最低壁温能够实现整体可调可控，在锅炉的负荷发生变化或需要重新设定最低壁温时，可通过调节器，使空预器处于最佳工况；(2)受热面最低壁温不再是一个校核量，而作为一个基本设计变量出现在设计中；(3)在通常的压降和经济性前提下，能将最低壁温与排烟温度之差有效控制在150℃~250℃之间；(4)该项技改的节能效果非常显著，并且具有较短的投资回收期。对于煤价上涨的今天，复合相变换热器的应用前景将更加广阔。
