0、前言
     湖北東方化工有限公司動(dòng)力分廠1臺現(xiàn)役SHL2.0-2.5/400-A鏈條爐排鍋爐，經(jīng)多年運(yùn)行并多次檢修，已不能滿足企業(yè)對工業(yè)鍋爐的熱效率、環(huán)保、操作等各方面的要求。根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則，我廠委托開封得勝鍋爐有限公司將20 t/h鏈條爐排鍋爐改造為SHXF 10-2. 5/400-AⅡ外循環(huán)流化床鍋爐。
1、改造方案
1.1整體布置
    考慮到原鍋爐在改造過程中，其供熱能力已發(fā)生變化，循環(huán)流化床燃燒和鏈條爐排燃燒原理有較大不同，因此在原鍋爐整體布置的基礎(chǔ)上作以下調(diào)整。
    (1)取消原鍋爐爐膛及爐排，取消原前部受熱面，布置流化床、分離器和返料器。
    (2)原鍋爐的水冷壁系統(tǒng)（包括集箱、下降管、導(dǎo)汽管）全部拆除，對水冷壁重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，作為鍋爐改造后的受熱面。過熱器、對流管束、省煤器、空氣預(yù)熱器均保持不變。
    (3)保持原鍋爐總體寬度不變，長度不變，高度不變，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(jī)壓制的生物質(zhì)生物質(zhì)顆粒燃料。
1.2具體改造
    (1)基礎(chǔ)部分：20t/h鏈條爐排鍋爐改10t/h流化床鍋爐后，鍋爐容量減小，長度基本不變，整體荷重也基本不變，因此地基在重新改造時(shí)不做改動(dòng)。
    (2)鋼架平臺：鍋爐長、寬、高均基本不變，平臺除為方便操作進(jìn)行局部改動(dòng)外，整體基本不變。鋼架增加部分承重立柱和組合梁。
    (3)鍋爐水冷系統(tǒng)：拆除原鍋爐水冷系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)水冷壁受熱面、下降管和導(dǎo)汽管，水冷壁均采用∮51 x3管子，下部纏繞防磨環(huán)；凝渣管采用∮5l×5管子，并纏繞lCr18Ni9T1防磨鋼筋，以增加其使用壽命。
    (4)燃燒系統(tǒng)：拆除原鍋爐燃燒設(shè)備，采用傳統(tǒng)的外循環(huán)流化床燃燒方式。
    ①流化床：流化床由布風(fēng)板及風(fēng)帽組成，布風(fēng)板與鍋爐下部鋼架固定聯(lián)接。流化床有效面積1.4m2，共布置風(fēng)帽100個(gè)，風(fēng)帽上小孔直徑為咖6 mm，風(fēng)帽由耐熱鋼制造，平均風(fēng)速為35 m/s。流化床內(nèi)采用分級燃燒，一次風(fēng)由布風(fēng)板進(jìn)入燃燒室，二次風(fēng)由密相區(qū)與稀相區(qū)結(jié)合面送入，床內(nèi)不布置埋管。
    ②分離器：在爐膛出口采用高溫旋風(fēng)分離器，煙氣從旋風(fēng)筒入口切向進(jìn)入，煙氣入口速度在22 m/s左右，分離器出口喉管用310S耐熱不銹鋼制成，工作溫度為900℃左右。分離器簡體用磷酸鹽異形磚砌筑而成，分離筒直徑1500 mm。
    ③返料器：采用2臺流化床式返料器，其結(jié)構(gòu)采用“U”型非機(jī)械密封閥，返料器內(nèi)布置小型風(fēng)帽，且對“U”型閥兩邊配以不同的風(fēng)帽小孔孔徑，保證了返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)的正常。
    ④爐墻：考慮到原鍋爐的爐墻為重型爐墻，在不改變原鍋爐房基礎(chǔ)負(fù)荷的前提下，本鍋爐的爐墻仍采用重型爐墻。內(nèi)襯采用耐火磚砌筑，耐火磚外用紅磚砌筑，關(guān)鍵部位采用流化床專用耐磨耐火澆注料及磷酸鹽耐磨磚，過熱器后爐墻基本不變。
    ⑤輔機(jī)系統(tǒng)：原鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換，增加二次風(fēng)機(jī)和給煤機(jī)。改造后鍋爐給煤機(jī)采用1臺∮219螺旋給煤機(jī)，布置在爐前側(cè)，給煤系統(tǒng)由調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)和螺旋絞龍3部分組成。根據(jù)鍋爐負(fù)荷，風(fēng)機(jī)選型如下：一次風(fēng)機(jī)型號為9-16N07.ID，配用電機(jī)75 kW，2 900轉(zhuǎn)／分；二次風(fēng)機(jī)型號為9 -19N08D，配用電機(jī)15 kW，2 900轉(zhuǎn)／分；引風(fēng)機(jī)型號為Y6 - 41NO11. 7D，配用電機(jī)75kW，1 480轉(zhuǎn)／分。
2、使用情況
    鍋爐改造后，通過正常運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，存在以下3個(gè)問題。
    (1)鍋爐燃燒工況不穩(wěn)定，爐膛溫度和料層控制不穩(wěn)。
    改造后鍋爐運(yùn)行爐溫一般為850℃左右，返料器溫度為650℃左右。增加燃煤后依然不能有效地提高爐膛溫度，并且爐膛料層控制高度不夠，料壓在3 500—4 000 Pa。
    經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐返料循環(huán)灰量比較大。經(jīng)分析，認(rèn)為鍋爐旋風(fēng)分離器分離效果太好，分離下來的物料量比較大，循環(huán)灰溫度低導(dǎo)致爐膛溫度不高。另外，流化床床面空間不大，導(dǎo)致爐膛蓄熱能力差，直接影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。
    (2)鍋爐出力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
    改造完成后，通過正常生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該鍋爐出力最大達(dá)到8 r/h，只達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的80010。
    經(jīng)分析，認(rèn)為鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定，負(fù)荷不能完全帶動(dòng)，導(dǎo)致鍋爐出力不夠。
    (3)燃煤不能完全燃盡，煤渣含碳量高，鍋爐運(yùn)行煤耗過高。
    鍋爐改造后，由于爐膛溫度不高，燃煤在爐內(nèi)燃燒不完全，鍋爐運(yùn)行排出的熱渣為青色，有明顯的機(jī)械不完全燃燒跡象，直接導(dǎo)致鍋爐的蒸汽／煤單耗過高。
3、再次改造
    針對鍋爐改造使用后出現(xiàn)的問題，我單位和開封得勝鍋爐有限公司一起對鍋爐進(jìn)行了會(huì)診，決定實(shí)施二次改造，改造方案如下。
    (1)對分離器喉管進(jìn)行改造，對原喉管下部進(jìn)行切割，沿喉管一周割掉部分不銹鋼板，寬度約220mm，降低其分離效率，減少循環(huán)灰量。
    (2)擴(kuò)大流化床截面積，增加物料燃燒空間和蓄熱能力。在不動(dòng)水冷壁系統(tǒng)和不影響安全前提下，拆除流化床前、后部分爐墻（流化床密相區(qū)以下）．將爐墻厚度變薄，進(jìn)而擴(kuò)大流化床密相區(qū)面積。再次改造后流化床截面積由O．7×1.85 Ill2增加為0.93 x1.85 mz。
    (3)增加流化床風(fēng)帽個(gè)數(shù)，根據(jù)計(jì)算增加風(fēng)帽32個(gè)。因?yàn)椴鸪�了流化床前、后部分爐墻（流化床密相區(qū)以下），所以風(fēng)帽在原布風(fēng)板前、后兩側(cè)各布置16個(gè)。
4、再次改造后運(yùn)行效果
    鍋爐再次改造后因生產(chǎn)需要連續(xù)運(yùn)行了5個(gè)月，在此期間，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)一起運(yùn)行故障。改造后鍋爐爐膛溫度在950℃左右，返料器溫度在850~ 950℃，鍋爐出力由以前的8t/h提高到12 t/h，蒸汽／煤單耗由改造前的225 kg/t下降到195 kg/t，鍋爐改造取得了圓滿成功。
5、結(jié)束語
    隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，有許多舊鍋爐已不能滿足企業(yè)生產(chǎn)需要，而重新上新設(shè)備，往往又受到場地和資金等條件限制，舊鍋爐改造是這些企業(yè)的第一選擇。這種改造雖然看似簡單，但有一些細(xì)節(jié)必須要做好，如熱力計(jì)算和煙風(fēng)阻力計(jì)算等。因?yàn)楦脑熘皇歉脑觳糠窒到y(tǒng)，還有一些系統(tǒng)仍保留原有舊系統(tǒng)，改造后各系統(tǒng)還存在一個(gè)匹配問題，需要實(shí)際磨合。