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20t/h工业锅炉节能、安全改造实践
发布时间：2013-06-29 12:21 来源：未知
1、现状
济钢1#、2#20 -1.27/350工业锅炉是1958年10月和1959年1月投产的，原设计为燃烧75%的煤气、25%煤。炉排为手摇翻转式，早己被淘汰。随着济钢“节能降耗、挖潜增效”的发展和高炉煤气的进一步回收利用，这几年1#、2#工业锅炉基本上烧高炉煤气。煤气烧嘴分为自然风的火炬烧嘴和强制送风的无焰燃烧嘴。锅炉的热效率只有64%左右，要想提高锅炉热效率，必须对锅炉进行改造。此外，近几年来煤气管道爆炸事故时有发生，造成不必要的人身伤亡和设备事故。1#、2#工业锅炉主管道上一直没有安装煤气泄爆装置。
2、节能改造
2.1 1#、2#工业锅炉的水循环系统
锅炉给水经给水泵到达省煤器，然后流入上汽包内。上汽包内的水经对流管束到达下汽包，由下汽包到4个集箱，再由水冷壁管在炉膛内经高温烟气加热后回到上汽包。由此可以看出：水冷壁管面积的大小，直接影响锅炉的热效率。吸热面积越大，锅炉热效率越高，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木屑生物质颗粒燃料。
2.2 水冷密封炉底应用
水冷密封炉底就是将手摇炉排及抛煤机去掉，前集箱去掉，增加一根∮219×10.1=4850mm的后集箱及16根水冷壁管(∮70×3.5)及4根下降管。水冷壁管由炉前经过炉底延伸到炉后集箱。延伸水冷壁管下的炉底整个用耐火混凝土和耐火砖密封。通过计算，延伸水冷壁管增加的吸热面积为25.5m2，同时也解决了锅炉炉底漏风严重的状况。经过水冷密封炉底技术改造后，测试锅炉的热效率提高了6个百分点，由原来的64%提高到现在的70%。水冷密封炉底示意图如图1。
3、安全改造
3.1在煤气管道上加装安全泄爆装置
近几年来，煤气管道爆炸事故时有发生，造成不必要的人身伤亡和设备事故。为了避免煤气爆炸对人身的伤害和对设备的损坏，需要在煤气管道上加装安全泄爆装置。泄爆阀是一种安全装置，主要用于冶金、建材、化工、电力、煤炭等工业管道或装置的防爆，避免管道或装置因超过预定压力而发生设备损坏。
为了认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，杜绝煤气爆炸事故的发生，根据GB6222-1986《工业企业煤气安全规程》的规定：各煤气用户的燃烧装置采用强制送风的燃烧嘴时，在煤气、空气管道上应设泄爆装置。
2001年4月，济钢在20t/h工业锅炉煤气管道上安装了FB44LBX -1DN400泄爆阀。该装置是更安全、更可靠的泄爆装置，它可以保证锅炉煤气在出现爆炸或超压时，及时泄爆，从而保证人身、设备安全。
3.2泄爆阀结构组成
泄爆阀主要由阀体、阀盖、锁钩、张力器、辅助推力器、防爆片、短管等组成。结构安装图如图2。
3.3 泄爆阀工作原理
泄爆工作原理为：锅炉正常运行煤气压力为0.03MPa以下，泄爆阀安全装置的设计泄爆压力为0.1MPa。也就是说：当管道内煤气压力达到0.1MPa时，防爆片（材质为中硬铝板）被气体冲破，在0.1MPa压力下顶开阀盖，管道泄压。压力下降后，阀盖在重力作用下关闭，锁钩依靠张力器作用力，将阀盖紧锁密封。
泄爆阀安全装置设有辅助推力器，当防爆片被0.1MPa气体冲破后，辅助推力器帮助锁钩快速打开阀盖进行泄爆。辅助推力器连接快速充气阀和快速泄压阀，以保证泄爆压力准确。
3.4试验情况
2001年11月，对1#、2#工业锅炉泄爆装置进行了人为试验，向1#工业锅炉煤气管道内充氮气，当氮气压力达到0.1MPa时，泄爆阀自动进行了泄爆，试验获得了成功，证明该装置是安全、可靠的泄爆装置。
4、经济效益分析
(1)锅炉采用水冷密封炉底以后，使锅炉热效率得到提高，锅炉热效率从64%提高到70%。
通过计算：
锅炉吸热量Q。。= 12978924kcal/h
燃料相当发热量Qd。=18378. 97kcal/kg
热效率n1=64%时的燃料消耗量
B1= Qge/n1 Qdw=1103.4( kg/h)
热效率n2=70%时的燃料消耗量
B2=Qg/n2 Qdw=1008.8(kg/h)
燃料消耗量之差=B1-B2=94.6( kg/h)
年节约燃料量= 94.6×24×320= 726528( kg)
年创效益= 726.528t×250元／t=18. 16(万元)
(2)锅炉增产所创经济效益
1#锅炉改造后能够满负荷运行，锅炉负荷由原来的18t/h增加到额定负荷20t/h，每小时多产蒸汽2.0t/h。
年多产蒸汽=2.0t/h x24h x320 =15360(t)
每吨蒸汽成本80元／t，售价120元／t，则
年创经济效益=15360t×(120 - 80)元／t=61. 44（万元）
(3)合计年创经济效益=79.6（万元）
5、结论
1#、2#工业锅炉实行节能、安全技术改造后，特别是水冷密封炉底的应用、煤气主管道上加装安全泄爆装置，运行一年多效果良好。水冷密封炉底的应用，提高了锅炉的热效率。FB44LBX-1 DN400泄爆阀安全装置与其它泄爆阀比较，具有安全、可靠、密封性好，双层防泄漏功能，结构紧凑，安装维护方便等优点，是工业锅炉节能、安全改造成功的实践。
