內容摘要：1997年由四川鍋爐廠對福州二化的兩臺35t／h循環化流床鍋爐進行了比較深入的改造，投運后鍋爐運行情況良好，受到了用戶的好評。

1  鍋爐改造前狀況

  改造前鍋爐是1994年四川鍋爐廠生產制造的第一代平面流循環流化床鍋爐，從95年投入運行后，鍋爐出現了如下問題：

    1．1  鍋爐負荷達不到額定參數，運行中鍋爐出力一般只有15～25t／h之間。

    1．2  熱效率低下，尾部飛灰含碳量特別高，用戶通過測量計算熱效率只有40～50％，鍋爐燃燒不充分。

    1．3  鍋爐尾部煙道內低溫過熱器管，省煤器管磨損情況嚴重。

    1．4  鍋爐運行不連續穩定，最長連續運行時間為一個月。

    2  鍋爐改造的總體設想

    根據低攜帶率循環流化床的特點，指導鍋爐改造工作。

    低攜帶率循環流化床鍋爐采用了略低于循環流化床鍋爐沸騰層的截面流速，增加了鍋爐排渣量從而減少了飛灰攜帶出爐膛的量，有利于降低污染，在爐膛出口布置高效分離器，煙氣中飛灰經分離器后大部分被分離下來送回爐膛再燃燒，這樣不僅提高了燃燒效率，還降低了尾部飛灰含碳量。在沸騰層中布置有足夠數量的埋管受熱面，因此鍋爐具有高燃燒強度、高傳熱系數、低溫燃燒、壓火方便等特點，其煤種適應能力比循環床鍋爐大大提高；操作控制也比較簡便。

    由于本爐燃燒的煤種是福建Ⅱ類無煙煤，煤的揮發份特別低：Vr=4．23，煤的著火性差，硬度大，鍋爐燃燒系統性能的優劣將明顯影響到鍋爐的負荷及熱效率。加上鍋爐結構的因素，所以在改造時除了必須對鍋爐進行調整的同時，還要盡可能多利用原設備以提高其經濟性。

  3鍋爐改造措施

  3．1  由于無煙煤特性決定了它不易著火，不易燃燒等因素，因此將沸騰層溫度提高到1000℃左右，沸騰層流化速度在3．47m／s，以使大部分原煤處于高溫的沸騰層。這提高煤在鍋爐內的停留時間，達到充分燃燒的目的。結構上是將原鍋爐的爐膛中間水冷壁取消，主副床合并為一個沸騰層，在沸騰層區域，鍋爐前墻向前擴大600mm，以保證其流化速度在3．47m／s左右，在沸騰層布風板上采用“7”形單孔風帽，輔以不同風帽布風方式，從而加強了床內物料的橫向運動，使之充分混合，強化燃燒，床內布置Φ57×10的20G管子制成的埋管受熱面，埋管順列布置，橫向17排，縱向5排，總計埋管受熱面積為58．5m2左右，埋管在沸騰層的高傳熱系數(約230kcal／m2．h．℃)和足夠的面積能確保鍋爐的負荷。由于沸騰層屬于粒子密相區，埋管和四周水冷壁的防磨是十分必要的。埋管除采用順列布置，厚壁管等措施外，還在埋管上焊有防磨鰭片，材料1Cr20Nil4Si2，厚度5mm，高度16mm，靠前墻最后一排管子中心距風帽中心高度為450mm，四周水冷壁管采用Φ51× 5的厚壁管，管子焊2米高的防磨銷釘區，在銷釘區敷設傳熱較高的耐磨澆注料，這些措施的采用基本能解決沸騰層的磨損，以配合鍋爐整體達到連續穩定運行的目的。

    3．2  爐膛速度控制在4．5m／s左右，爐膛煙速太低不利于傳熱，太高對爐膛磨損太大，針對無煙煤的特性，在爐膛上部預留了3m高的銷釘區，一方面可以提高局部溫度，另一個方面可以保證爐膛出口煙溫，確保過熱蒸汽的額定參數，由于鍋爐原水冷壁管采用Φ60 × 5的管子，改造時除下部水冷壁，上部水冷壁仍用Φ60×5的管子，中間用過度集箱連接。

    3．3  將低溫過熱器移到原平面流分離器所占的水平煙道內，后包墻、后側包墻、頂棚管全部為過熱系統，管子為中42× 5，20／GB3087—82鍋爐管；高溫段過熱器布置在爐膛上部，以提高鍋爐低負荷能力，低過煙速為6．1m／s，在低過迎風面加防磨瓦，在高溫過熱器下部加防磨瓦，防磨瓦為耐熱不銹鋼材料，在高低溫過熱器之間設有面式減溫器，設計減溫焓降83．7kJ／kg，調溫范圍34℃。

    3．4  由于低攜帶率循環流化床鍋爐的飛灰循環量對鍋爐負荷、熱效率有非常明顯的影響，因此鍋爐對飛灰系統、循環系統作了較深入徹底的改動，具體措施是將原效率低下的平面流分離器，更換為效率高簡單緊湊的下排氣分離器，  在轉向室布置兩個1600mmXl600mm的膜式壁組成的方形下排氣旋風分離裝置，分離器入口煙速控制在22m／s左右，在分離器內部采用耐磨磚、耐磨澆注料防磨，分離器中下部布置芯管，材料為1Crl8Ni9Ti，規格為Φ800 ×10。后我廠根據其它用戶的運行情況，將芯管材料改為  0Cr25Ni20，芯管磨損問題可得到解決。回灰閥采用低壓頭，小風量，  自平衡“J”形閥，回料風為冷風，在運行中對“J”形閥無須調整。

    3．5  在尾部豎井煙道內布高溫省煤器一級，低溫省煤器兩級，每級省煤器之間留有850mm的間隙，以便于檢修，高溫省煤器設計煙速6．8m／s，直管部分加磨蓋板、彎頭部分加防磨罩，以保證省煤器足夠的運行周期。經運行后發現省煤器入口處磨損較嚴重，我們經過研究發現，應將芯管減短一部分，使分離器出口煙速充分擴散均勻后到達省煤器。另外還可將上部煙道深度、寬度擴大至3480mm×l650mm，以適當降低省煤器煙速，減少省煤器磨損。在省煤器后布置—級管式空預器，空預器入口處設有防磨套管，出口空氣溫度為120℃，以利于沸騰床的燃燒。

    3．6  布風床的改造，原鍋爐從兩側進風，因此兩個布風床存在著送風量的不均勻性，操作控制也較復雜，并且送風量風壓風量的不均勻性也容易使鍋爐產生結焦等問題，所以此次改造將布風床改為一個床，送風由鍋爐前墻進入——個等壓風室。從而使鍋爐燃燒控制簡便、鍋爐運行穩定。

    4  結束語

通過以上改進措施，從運行情況來看，該鍋爐總的運行情況良好；鍋爐的負荷能夠達到額定負荷，熱效率運行時基本接近設計參數，鍋爐能連續穩定的運行，使我廠低攜帶率循環床鍋爐在燃燒福建無煙煤方面上了一個新的臺階。特別是下排氣異型水冷分離器的采用，不僅飛灰分離效率提高了，而且充分利用了鍋爐轉向室，達到了鍋爐整體結構合理化，還利于解決分離器的膨脹密封。如果能將送風機的壓頭提高，鍋爐效率還將進一步提高。當然，由于本爐是改造鍋爐，還有許多未盡之處有待進一步解決提高。 

文章作者：趙曉星 羅康義(四川鍋爐廠 610401) 岳光溪(清華大學)