一、概述
    湛江某公司是廣東冠豪高新技術(shù)股份有限公司的全資子公司，于2001年10月投入使用一臺DHFX75/2. 45-400-W1循環(huán)流化床鍋爐（設(shè)計技術(shù)參數(shù)見表1）。該鍋爐是較早使用的循環(huán)流化床鍋爐，主要燃料以越南無煙煤為主，由于設(shè)計、安裝經(jīng)驗等多方面的原因，鍋爐負荷在60噸左右，運行狀況也不太正常，存在返料器的錐體和小床結(jié)焦，水冷套管子爆管，后燃情況尤為嚴(yán)重的現(xiàn)象，造成返料器小床超溫等事故。經(jīng)分析，爐渣可燃物2. 9%，飛灰可燃物高達23%，灰渣物理熱損失較大。
二、鍋爐分離器存在的問題與解決方案
    （一）分離器水冷套的改造
    1．改造前情況與缺陷。分離器立管在原設(shè)計中采用裸露式水冷套，由二層環(huán)形集箱與水冷套管子相連，水冷套高度為3400mm，集箱被澆注料包住，水冷管子裸露在外面直接受熱，這種布置的水冷套雖然吸熱效果好，但容易受到高溫高流速高濃度物料和煙氣的沖刷磨損，使用周期只有2--3個星期，就會發(fā)生爆管停爐事故。
    2．改造方法與成效。經(jīng)過研究與借鑒其他廠循環(huán)流化床鍋爐返料器立管水冷套的使用經(jīng)驗，去掉了分離器立管上方的小錐體，將整個旋風(fēng)分離器錐體本體和料腿全部用∮38mm×5mm的水冷管子做骨架，分上、中、下三層環(huán)形集箱與水冷套管子相連，高度為9050mm，水冷套采用自然循環(huán)，內(nèi)壁覆蓋60mm厚的高強度澆注料以保護水冷套管子不受磨損，中間砌筑保溫層，外面以鋼板密封，這樣的旋風(fēng)分離器整體性好，可充分保證其密封良好。由于分離器整體的吸熱面積比原來增加，分離器內(nèi)的循環(huán)灰經(jīng)換熱后，溫度下降，使返料器小床溫度比原來降低了50℃左右，循環(huán)灰返回爐膛后可有效地對床溫進行調(diào)控，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)鍋爐。
    （二）分離器中心簡的改造
    1．改造前情況與缺陷。改造前的分離器中心筒是由耐熱不銹鋼板卷制而成，圓柱形，材料為lCr20Ni4Si，厚度8mm，中心筒內(nèi)徑為1500mm，分離直徑偏大：簡體長度2000mm，排氣管插入深度不夠。該中心簡靠八根吊筋固定在筒頂?shù)幕炷嗤辽希�鍋爐啟停過程中，由于受熱不均勻，容易發(fā)生變形，加之吊筋的強度不夠，容易被高溫?zé)煔鉄龜嗪�，中心筒發(fā)生下移和偏斜，使分離器捕捉飛灰能力受到影響，降低分離效率，嚴(yán)重時中心筒掉落，造成惡性停爐事故。另外，由于分離器效率下降，鍋爐循環(huán)物料灰減少，爐膛中的循環(huán)物料濃度不夠，煙氣傳熱能力降低，使得爐膛密相區(qū)溫度升高，給煤量加不上去，最終導(dǎo)致鍋爐帶負荷能力降低。同時，因為分離器效率下降，煙氣中飛灰含碳量會上升，使鍋爐尾部受熱面的磨損加劇，增加了爆管的概率。
    2．改造方法與成效。將鍋爐原圓柱形中心筒改為異徑中心筒，采用耐熱鑄鋼ZG4Cr26Ni4Mn3NR，簡體壁厚由為16mm，煙氣入口直徑為1350mm，從錐體過渡到出口直徑為1500mm，簡體長度為2136mm，增加排氣管的插入深度，有效提高了中心筒的抗變形和抗磨損能力，相應(yīng)提高了中心筒的使用壽命，同時可以提高旋風(fēng)分離器的出口流速，有效增加分離器的分離效率，降低了煙氣中的飛灰含量，減少了尾部受熱面的磨損。分離效率提高后，參與循環(huán)的物料量明顯增加，爐膛差壓升高，減少爐膛上下部溫度差，使鍋爐帶負荷能力大幅提升，飛灰可燃物也大大降低，鍋爐熱效率提高。
    （三）對返料器小床的改造
    返料器技改前經(jīng)常在開爐運行不久后就出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，造成停爐。通過仔細檢查返料器小床，發(fā)現(xiàn)有幾個小風(fēng)帽頂部炭化穿孔，四周壁面和角落堆積有不規(guī)則焦塊，隔板、擋板、墻體均有不同程度的裂紋，壁面粗糙，小床邊緣風(fēng)帽與前、后墻面的距離較寬，與設(shè)計圖紙尺寸有差異，墻角處存在流化區(qū)死角，是造成返料器結(jié)焦的主要原因。對此，在重新砌筑時采取措施先保證內(nèi)壁的光滑，再將小床前墻與風(fēng)帽的距離按圖紙尺寸縮小10mm，后墻與風(fēng)帽的距離縮小8mm，消除墻角處的流化死角，同時將小風(fēng)帽頭部加厚2mm，防止被燒穿漏風(fēng)，影響循環(huán)灰的流化。返料器小床技改前后對比。
三、旋風(fēng)分離器返料器改造后的成效
    1．通過改造后分離器水冷套管增加了受熱面積，比之前裸露時更加有效地吸收了循環(huán)物料灰的熱量，降低了物料灰的溫度，起到調(diào)節(jié)床溫的作用，同時水冷套管埋在澆注料里面，沒有受到循環(huán)物料灰的沖刷磨損，大大提高了鍋爐運行的安全性。
    2．中心筒改造后消除了受熱不均產(chǎn)生變形的影響，同時提高了分離器的分離效率，保證了鍋爐的有效循環(huán)倍率，爐膛差壓由400Pa升至900Pa，鍋爐帶負荷能力大幅提高。
    3．由于循環(huán)倍率的提高，鍋爐燃燒效率也隨之提高，飛灰和爐渣的可燃物分別下降至13. 2%和2.1%，使鍋爐熱效率得以提高。
    4．由于爐膛內(nèi)物料濃度的提高，爐內(nèi)傳熱加強，鍋爐送風(fēng)量減少，流化速度降低，延長了燃料顆粒燃盡的時間，同時也降低了自用電率，節(jié)能效果明顯。
    5．返料器錐體和小床四角的漸進性結(jié)焦徹底消除，返料順暢，從而確保了鍋爐的安全運行。
四、結(jié)論
    早期投入使用的循環(huán)流化床鍋爐存在分離器超溫、鍋爐帶負荷能力差，安全運行時間短的缺陷，可以通過對分離器中的水冷套、中心筒和返料器小床進行技術(shù)改造，不但可以提高鍋爐安全運行性，鍋爐每次都可以連續(xù)安全運行6個月以上，而且使鍋爐飛灰可燃物由23%降低為13. 2%，爐渣由2.9%降低為2.1%，灰渣物料熱損失減少，效率提高，一臺75噸位鍋爐全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1000噸左右，改造后的經(jīng)濟效益十分可觀。