75t/hCFB锅炉旋风分离返料器技术改造_木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源

一、概述
    湛江某公司是广东冠豪高新技术股份有限公司的全资子公司，于2001年10月投入使用一台DHFX75/2. 45-400-W1循环流化床锅炉（设计技术参数见表1）。该锅炉是较早使用的循环流化床锅炉，主要燃料以越南无烟煤为主，由于设计、安装经验等多方面的原因，锅炉负荷在60吨左右，运行状况也不太正常，存在返料器的锥体和小床结焦，水冷套管子爆管，后燃情况尤为严重的现象，造成返料器小床超温等事故。经分析，炉渣可燃物2. 9%，飞灰可燃物高达23%，灰渣物理热损失较大。
二、锅炉分离器存在的问题与解决方案
    （一）分离器水冷套的改造
    1．改造前情况与缺陷。分离器立管在原设计中采用裸露式水冷套，由二层环形集箱与水冷套管子相连，水冷套高度为3400mm，集箱被浇注料包住，水冷管子裸露在外面直接受热，这种布置的水冷套虽然吸热效果好，但容易受到高温高流速高浓度物料和烟气的冲刷磨损，使用周期只有2--3个星期，就会发生爆管停炉事故。
    2．改造方法与成效。经过研究与借鉴其他厂循环流化床锅炉返料器立管水冷套的使用经验，去掉了分离器立管上方的小锥体，将整个旋风分离器锥体本体和料腿全部用∮38mm×5mm的水冷管子做骨架，分上、中、下三层环形集箱与水冷套管子相连，高度为9050mm，水冷套采用自然循环，内壁覆盖60mm厚的高强度浇注料以保护水冷套管子不受磨损，中间砌筑保温层，外面以钢板密封，这样的旋风分离器整体性好，可充分保证其密封良好。由于分离器整体的吸热面积比原来增加，分离器内的循环灰经换热后，温度下降，使返料器小床温度比原来降低了50℃左右，循环灰返回炉膛后可有效地对床温进行调控，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质锅炉。
    （二）分离器中心简的改造
    1．改造前情况与缺陷。改造前的分离器中心筒是由耐热不锈钢板卷制而成，圆柱形，材料为lCr20Ni4Si，厚度8mm，中心筒内径为1500mm，分离直径偏大：简体长度2000mm，排气管插入深度不够。该中心简靠八根吊筋固定在筒顶的混泥土上，锅炉启停过程中，由于受热不均匀，容易发生变形，加之吊筋的强度不够，容易被高温烟气烧断后，中心筒发生下移和偏斜，使分离器捕捉飞灰能力受到影响，降低分离效率，严重时中心筒掉落，造成恶性停炉事故。另外，由于分离器效率下降，锅炉循环物料灰减少，炉膛中的循环物料浓度不够，烟气传热能力降低，使得炉膛密相区温度升高，给煤量加不上去，最终导致锅炉带负荷能力降低。同时，因为分离器效率下降，烟气中飞灰含碳量会上升，使锅炉尾部受热面的磨损加剧，增加了爆管的概率。
    2．改造方法与成效。将锅炉原圆柱形中心筒改为异径中心筒，采用耐热铸钢ZG4Cr26Ni4Mn3NR，简体壁厚由为16mm，烟气入口直径为1350mm，从锥体过渡到出口直径为1500mm，简体长度为2136mm，增加排气管的插入深度，有效提高了中心筒的抗变形和抗磨损能力，相应提高了中心筒的使用寿命，同时可以提高旋风分离器的出口流速，有效增加分离器的分离效率，降低了烟气中的飞灰含量，减少了尾部受热面的磨损。分离效率提高后，参与循环的物料量明显增加，炉膛差压升高，减少炉膛上下部温度差，使锅炉带负荷能力大幅提升，飞灰可燃物也大大降低，锅炉热效率提高。
    （三）对返料器小床的改造
    返料器技改前经常在开炉运行不久后就出现结焦现象，造成停炉。通过仔细检查返料器小床，发现有几个小风帽顶部炭化穿孔，四周壁面和角落堆积有不规则焦块，隔板、挡板、墙体均有不同程度的裂纹，壁面粗糙，小床边缘风帽与前、后墙面的距离较宽，与设计图纸尺寸有差异，墙角处存在流化区死角，是造成返料器结焦的主要原因。对此，在重新砌筑时采取措施先保证内壁的光滑，再将小床前墙与风帽的距离按图纸尺寸缩小10mm，后墙与风帽的距离缩小8mm，消除墙角处的流化死角，同时将小风帽头部加厚2mm，防止被烧穿漏风，影响循环灰的流化。返料器小床技改前后对比。
三、旋风分离器返料器改造后的成效
    1．通过改造后分离器水冷套管增加了受热面积，比之前裸露时更加有效地吸收了循环物料灰的热量，降低了物料灰的温度，起到调节床温的作用，同时水冷套管埋在浇注料里面，没有受到循环物料灰的冲刷磨损，大大提高了锅炉运行的安全性。
    2．中心筒改造后消除了受热不均产生变形的影响，同时提高了分离器的分离效率，保证了锅炉的有效循环倍率，炉膛差压由400Pa升至900Pa，锅炉带负荷能力大幅提高。
    3．由于循环倍率的提高，锅炉燃烧效率也随之提高，飞灰和炉渣的可燃物分别下降至13. 2%和2.1%，使锅炉热效率得以提高。
    4．由于炉膛内物料浓度的提高，炉内传热加强，锅炉送风量减少，流化速度降低，延长了燃料颗粒燃尽的时间，同时也降低了自用电率，节能效果明显。
    5．返料器锥体和小床四角的渐进性结焦彻底消除，返料顺畅，从而确保了锅炉的安全运行。
四、结论
    早期投入使用的循环流化床锅炉存在分离器超温、锅炉带负荷能力差，安全运行时间短的缺陷，可以通过对分离器中的水冷套、中心筒和返料器小床进行技术改造，不但可以提高锅炉安全运行性，锅炉每次都可以连续安全运行6个月以上，而且使锅炉飞灰可燃物由23%降低为13. 2%，炉渣由2.9%降低为2.1%，灰渣物料热损失减少，效率提高，一台75吨位锅炉全年可节约标准煤1000吨左右，改造后的经济效益十分可观。

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