鏈條鍋爐燃燒技術的優化

王小剛，金元浩，梁 浩，孫慶菪，張勵夫

(中國石油大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司，黑龍江 大慶 163000)

一、項目概況

針對輸送上煤大噸位鍋爐使用分層給煤器效果差及北方冬季煤倉容易產生返凍、粘結等棚煤現象，大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司登峰供熱分公司于2011年12月5日對1#鍋爐進行技改立項。通過割除溜煤槽，設計制作專用導向槽及混合裝置，達到了鍋爐設計需求的理想布煤效果。

二、存在問題

公司登峰燃煤鍋爐房現有59MW(80t/h)燃煤鏈條鍋爐5臺，配有分層給煤器，一直存在著以下兩個問題。

1.燃燒工況不理想，煤耗量高

機械聯合輸送上煤大噸位鍋爐使用分層給煤器效果不好，使煤從輸煤皮帶上落入煤倉中呈“山”字形自然堆積、造成爐排寬度內煤塊及煤沫自然分離、致使爐排橫向配風不一致，導致燃燒工況差(圖1)。

2.溜煤槽棚煤

鍋爐燃煤加水有時在煤場進行，在北方由于冬季積雪會產生凍塊，煤的黏度大；冬季鍋爐房煤庫保溫性差，煤倉容易產生返凍、粘結等棚煤現象，致使經常發生爐排煤層薄厚不均、斷煤等情況。雖加有相應裝置但不能徹底解決。需司爐工隨時觀察，一旦發生斷煤就要工人爬到溜煤槽上敲擊處理，甚至進入溜媒槽內進行清理，大大增加了工人的安全風險和勞動強度。

三、技術革新主要內容

對溜煤系統進行相應改造，加裝混煤器。在分層給煤器上方約1～2m位置處，割除原有溜煤槽，設計制作專用的導向槽，在導向槽內部設置合理的混合裝置，其作用相當于攪拌機，使之在此范圍內進行360°橫向運動，將塊、沫分離，把水分不均的煤進行充分的混合攪拌，根據煤耗量調整混合均勻程度，將塊、沫和干、濕煤混合均勻后，由分層給煤器加以分層，這樣爐排面上“下塊”“上沫”逐級規則排列，煤層均勻平整，橫向配風一致(圖2)，達到理想布煤效果，徹底消除“火口”和“黑帶”現象，為充分燃燒創造必要條件。

溜煤槽最易棚煤的位置在溜煤槽與分層給煤的結合部(圖3)。因為該處溜煤空間較小，當重達100t的煤全部壓在布煤輥上，由于塊煤與沫煤壓強不一致，且煤的水分不均勻，致使布煤輥在運轉過程中布煤薄厚不均，造成堆積在布煤輥上部的部分水分大、黏度高的燃煤棚堵在溜煤槽下端，致使部分溜煤不暢、分層布煤不均。棚煤嚴重時可造成爐排斷煤。

圖3

此次改造在原分層給煤的上方加裝均勻混合攪拌系統，減輕了布煤輥的壓力。該系統在混合過程中能夠把燃煤橫向拉動，部分棚堵位置的燃煤得到了均勻的補充與分配，有效解決了爐排斷煤的問題。在攪拌混煤的過程中能夠把棚煤解堵，均勻流暢的把燃煤輸送給分層給煤器，徹底解決爐排燃煤塊、沫分離、布煤厚度不均、水分不均及斷煤現象，達到更好的燃燒工況。

四、改造效益

1.生產效益

(1)爐排面燃煤塊沫均勻、干濕度均勻、煤層平整、通風均勻。

(2)“三條線”(水平一條線、起火一條線、燃燼一條線)顯現，著火同步、燃燼同步、火床上無“黑帶”和“火口”，無黑煤和紅炭，全部燃燼為白色爐渣。

(3)揮發份低、發熱量低的劣質煤能正常穩定燃燒，解決了鍋爐煤種適應性差，著火困難等問題。

(4)提高鍋爐效率，減少出渣量，降低除渣系統負荷，減輕維修強度，顯著降低煙塵排放濃度，改善除塵效果。

(5)本年度采暖期，改造后的1#鍋爐未出現棚煤現象，職工勞動強度降低，并提升了運行可靠性。

(6)提高爐排使用壽命，降低維修成本。

2.實例分析

據統計，在相同的煤層厚度下，登峰供熱已實施改造的1#鍋爐比未改造的2#鍋爐鼓風頻率降低8.3%，引風頻率降低6.1%，鍋爐出力提升2.15%；在相同負荷下，鼓風頻率降低10.05%，引風頻率降低5.22%，煤層厚度減少1.87%。

3.經濟效益

(1)節煤：80t/h鍋爐平均每個采暖期耗煤約2.6萬t，通過截止至2013年3月15日的煤耗數據與以往同期數據對比，預計改造后2012至2013年度采暖耗煤約為2.548萬t，可節煤520t，以670元/t計，則年節約資金34.84萬元。

(2)節電：上年度單臺引風機年耗電量約60萬kW·h，上年度單臺鼓風機耗電量約18萬kW·h，改造后本年度單臺引風機耗電56.6萬kW·h，單臺鼓風機耗電16.35萬kW·h。年節約用電合計5.05萬kW·h，節約資金2.86萬元。

(3)節約費用：1#鍋爐上個采暖期發生維修費用15萬元，本年度采暖期共發生維修費用5萬元。年節約維修資金約10萬元。

綜上所述，大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司登峰供熱分公司通過實施優化燃燒技術革新后，本年度節約資金共計47.7萬元。已知該項目優化燃燒系統改造單價為70萬元，約1.47年即可收回投資。