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    自貢市富源化工有限公司始建于1972年，位于自貢市富順縣境內(nèi)沱江和釜溪河交匯處，占地150畝，主要產(chǎn)品的年生產(chǎn)能力為：合成氨3萬噸，純堿、氯化銨各10萬噸。公司原有兩臺四方鍋爐廠生產(chǎn)的SHL10-25/400-AII的鏈鍋爐，在生產(chǎn)過程中存在煤種適應(yīng)范圍小、鍋爐勞動強(qiáng)度大、煤耗高、熱效率低等制約清潔文明生產(chǎn)的不利因素。同時也不能滿足合成氨工序和聯(lián)堿工序?qū)φ羝�的需求，鑒于我公司周邊小煤礦較多，煤種復(fù)雜，劣質(zhì)煤及貧煤價格相對低廉，因此，2005年公司考察論證后，決定采用四川鍋爐廠的技術(shù)，將10t/鏈條鍋爐改造為15t/h循環(huán)雙流化床鍋爐。改造中保持原鍋筒不變，流化床設(shè)主、副床燃燒，副床燃用從主床懸浮室沉積的粗顆粒飛灰和煙道中各對流管束的集灰和分離器分離的飛灰。經(jīng)過6年多的生產(chǎn)運(yùn)行，并在實踐中不斷改進(jìn)和完善，循環(huán)雙流化床鍋爐運(yùn)行上既有技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，但也存在較多不足。下面介紹我公司循環(huán)雙流化床鍋爐在實踐運(yùn)行中的存在的優(yōu)勢與不足，與同行探討共勉，促進(jìn)該爐型的不斷更新完善。
1、循環(huán)雙流化床鍋爐技術(shù)原理
1.1結(jié)構(gòu)
    循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)以燃料應(yīng)性強(qiáng)、熱效率高、啟爐迅速、停爐快速、清潔環(huán)保等優(yōu)勢，在我國80年代以來得到迅速發(fā)展。DG型循環(huán)雙流化床鍋爐是東方鍋爐廠在設(shè)計、制造鼓泡床的基礎(chǔ)上，總結(jié)了國內(nèi)鼓泡床鍋爐的經(jīng)驗，吸取了國外第二代循環(huán)流化床燃燒技術(shù)而研制的新一代適應(yīng)中國特點的工業(yè)鍋爐，此型鍋爐的主要特點是無埋管的主床配合特殊控溫方法，可以燒各種燃料，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬，低負(fù)荷性能好，可以適應(yīng)各種工業(yè)負(fù)荷的變化，可靠性能高；較大的爐膛容積加以一個燃燒飛灰的副床，使飛灰燃燒完全”I。雙循環(huán)流化床鍋爐采用了兩級分離技術(shù)，第一級采用了慣性分離器，布置在爐膛出口，構(gòu)成高溫物料循環(huán)；第二級采用旋風(fēng)分離器，布置在省煤器前，構(gòu)成中溫物料循環(huán)。我公司采用循環(huán)雙流化床，其型號為DG15-2.45-AII，主要由主床、縣浮室、副床、對流管段、分離器、省煤器、煙囪等組成。
1.2燃燒機(jī)理
    原煤經(jīng)破碎后，由給煤機(jī)送入主床，調(diào)節(jié)爐膛下部的送風(fēng)量，使燃煤在主床爐膛內(nèi)呈流化狀態(tài)燃燒，未然盡的小顆粒煤粒在風(fēng)壓的作用下，進(jìn)入縣浮室側(cè)，經(jīng)重力分離流入副床再次流化狀態(tài)燃燒。在副床內(nèi)未燃盡的煤顆粒，經(jīng)布置在爐膛出口的第一級采用了慣性分離器分離后，返回副床燃燒，構(gòu)成高溫物料循環(huán)；未收集完的煤顆粒，再經(jīng)布置在省煤器前的第二級采用旋風(fēng)分離器分離后返回副床燃燒，構(gòu)成中溫物料循環(huán)。燃盡的灰渣分別從主、副床的床下爐渣口排出。這一過程不斷地進(jìn)行下去，被稱為“循環(huán)”燃燒。循環(huán)雙流化床鍋爐通過燃料的循環(huán)燃燒，再加上有主床和副床分別流化進(jìn)行燃燒，使得燃燒顆粒在燃燒條件下有較長時間停留，與較多的氧氣充分混合、較全面地疏松狀態(tài)，完成了燃料的燃燒完全，達(dá)到了較高的燃燒效率，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑顆粒燃料。
    根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)給煤量、主副床的進(jìn)風(fēng)量，控制鍋爐蒸發(fā)量。
2、運(yùn)行技術(shù)分析評價
2.1經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
    該鍋爐經(jīng)6年來的運(yùn)行，經(jīng)歷多次整改和完善，使該鍋爐的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行提高到一新水平。
    從2005年改造后，相比鏈條鍋爐（經(jīng)鍋爐熱效率測試實際運(yùn)行熱效率54%），改造循環(huán)雙流化床后的鍋爐適應(yīng)的煤種范圍廣，熱效率提高到70%左右。2011年初對鍋爐又再次改進(jìn)，通過調(diào)整主床和副床的受熱面積，來調(diào)整主床和副床的負(fù)荷比并大膽償試用熱管式換熱器替代原有的鑄鐵式省煤器，有效的提高煤碳的燃盡率，同時大副度降低了鍋爐排煙溫度，提高了鍋爐熱效率。其實際運(yùn)行情況見表2。
    通過實際運(yùn)行情況對比，該鍋爐實際運(yùn)行熱效率低于設(shè)計值。
2 2環(huán)保優(yōu)勢
    在沸騰狀態(tài)與大量較低溫度返回灰的參與下，鍋爐爐床燃燒的溫度維持在1000℃左右；燃料與氧氣充分接觸，燃燒完全。在此條件下，煙氣中生成的NO。大大減少，通過爐內(nèi)添加少量石灰石，顯著降低二氧化硫的排放濃度。經(jīng)測試二氧化硫的濃度由原來的1500mg/Nm3下降為現(xiàn)在的600mg/Nm3，實現(xiàn)煙氣脫硫率為60qo左右。
2 3經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢
    鍋爐本體改造的制造費為80萬元，改造設(shè)計拆舊鍋爐和安裝新鍋爐，運(yùn)費等為50萬元，輔助機(jī)械增加費用26萬元，耐火材料等30萬元，合計186萬元。改造后的循環(huán)雙流化床與原鏈條鍋爐運(yùn)行費用相比，改造投資回收期不到兩年。
2.4其它優(yōu)勢
    燃料適應(yīng)性強(qiáng)，可燃燒優(yōu)質(zhì)煤，也可燒劣質(zhì)煤，該型鍋爐特別適用于使用劣質(zhì)煤，用劣質(zhì)煤做燃料顯示出顯著的經(jīng)濟(jì)效益，單位熱值的劣質(zhì)煤價格便宜且企業(yè)周邊資源豐富。
2.5存在的不足
    (1)過量空氣系數(shù)偏高。運(yùn)行中，可以看出循環(huán)雙流化床的過量空氣系數(shù)偏高，高于國家《工業(yè)鍋爐能效測試與評價規(guī)則》( TSGG0003)中過量空氣系數(shù)限定值1.4，其排煙熱損失較大。分析其主要原因有三個方面：①設(shè)計時過�？諝庀灯�大。②為便于鍋爐雙床能同時正常運(yùn)行，必須確保鍋爐的主床帶到副床有足夠的可燃物，因此在燃用低于設(shè)計值的煤種時，送入主床風(fēng)量較大，過�？諝饬枯^多；若減少主床的送風(fēng)量，則副床不能正常燃燒，為防止副床結(jié)焦，又不能停副床送風(fēng)，致使加入的過剩空氣量增加較多。③該鍋爐采用的是重型爐墻，起停爐頻繁，運(yùn)行一段時間后，爐墻易變形、開裂，致使漏風(fēng)量增大。
    (2)循環(huán)雙流化床適應(yīng)煤種范圍廣，但有一定限度。經(jīng)實際操作運(yùn)行，該鍋爐使發(fā)熱值在8500KI/kg以下的煤時，爐墻和管子磨損明顯加大，且主床溫度調(diào)節(jié)控制困難，易發(fā)生熄火停爐。同時因煤中的灰分過高，采用人工除渣方式運(yùn)行，勞動強(qiáng)度極大，且時常因不能及時排渣，造成鍋爐被迫停爐。
    (3)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍不大。在生產(chǎn)負(fù)荷大于80%的條件下，調(diào)節(jié)蒸發(fā)量較為方便，最好在90%以上的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)負(fù)荷的操作相當(dāng)穩(wěn)定與方便，能達(dá)到較好的運(yùn)行效果。但在負(fù)荷低于54%時，沒有辦法正常生產(chǎn)。采用雙流化床燃燒，其中目的之一就為使負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍增大，但在負(fù)荷低于額定負(fù)荷的80%時，只能采取停止副床燃燒的方式調(diào)節(jié)，此時為防止副床發(fā)生結(jié)焦，反而需增大了副床的送風(fēng)量，吹熄副床，從而在減負(fù)荷時排煙熱損失增加，同時也造成飛灰的含碳量增加，極為不經(jīng)濟(jì)，
    (4)爐墻問題。循環(huán)雙流化床鍋爐采用的是重型爐墻結(jié)構(gòu)，鍋爐起爐停爐溫升較快和起停爐頻繁爐墻的膨脹縫中易進(jìn)入灰渣阻礙爐干墻正常膨脹，造成爐墻變形或裂縫，由其是主床與縣浮室間的隔墻和主床密相區(qū)爐墻易發(fā)生爐墻變形。
    鍋爐主床密相區(qū)爐墻沖刷磨損特別嚴(yán)重，在建設(shè)初期砌筑爐墻時選用的是普通粘土質(zhì)耐火磚，耐磨效果不佳，使用周期不到一年。而后改用耐磨性好的磷酸鹽磚后，情況有所好轉(zhuǎn)�，F(xiàn)鍋爐爐墻的一般使用周期為4年，若遇起停爐頻繁，則爐墻的使用周期不到3年。
3、結(jié)論
    循環(huán)雙流化床鍋爐可以適用于各種不同煤種，且在加入石灰石后，降低煙氣中的二氧化硫排放量，效使用其它爐型有好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。雖然該型鍋爐在我公司使用過程中還存在上面所述的問題，但可能通過鍋爐設(shè)計制造單位與使用單位的共同探索，不斷改進(jìn)，逐步消除這些缺陷，使該型鍋爐更加完善。如采用熱管省媒器替代鑄鐵省媒器可減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率.3.54%左右。
    鍋爐使用單位在確定生產(chǎn)能力時，盡可能讓鍋爐滿負(fù)荷生產(chǎn)，并盡量減少起爐和停爐時間，并摸索適應(yīng)爐型燃煤類，在運(yùn)行中提高熱效率。設(shè)計制造單位在設(shè)時，對磨損等影響鍋爐正常操作的小問題，改進(jìn)設(shè)計，增設(shè)防磨措施并盡量采用機(jī)械除渣來降低勞動強(qiáng)度。鍋爐安裝施工單位在安裝時，提高施工質(zhì)量，特別是耐火磚的質(zhì)量�？傊�循環(huán)雙流化床鍋爐在中小型企業(yè)還是值得推廣應(yīng)用的。