小型工業鍋爐節能改造技術的分析

常　丹（廣東省湛江市質量技術監督標準與編碼所，廣東　湛江　524022）

小型工業鍋爐節能改造技術的分析

常丹
（廣東省湛江市質量技術監督標準與編碼所，廣東湛江524022）

由于在小型工業中，鍋爐由于其基本結構和使用需求有所差異，實際運行管理水準存在差別，在能源實際利用過程中對于各種熱力參數的要求也存在差別，倘若僅僅采取一種方式進行節能并不能保證能源的高效利用。基于此，在小型工業鍋爐節能改造過程中應當根據實際需求設計相應的改造方案。

小型工業鍋爐；節能改造；技術；分析

0　引言

在社會經濟快速發展的今天，環境保護已經能夠成為當前全球最為關注的問題，我國當前工業生產中的鍋爐主要是燃煤鍋爐，其不但產生的能耗極大，而且會在實際運行過程中產生嚴重污染。該種現象和當前社會發展過程中的節約要求以及綠色發展理念相悖。基于此，在當前的工業鍋爐節能改造具有極強的現實意義。

1　案例概況

在某印染廠中所使用的循環流化床鍋爐功率為25t/h，型號為SHFx25-2.45/400-W，其主要參數如表1所示。

表1　循環流化床鍋爐參數表

2　存在問題

在該鍋爐使用中，給煤系統只有一級破碎和一級篩選體系，給煤整體顆粒較大，煤質劃分不均勻，因此，會對爐膛的燃燒穩定性和基本效率產生極大影響，另外，由于局部溫差較大，蒸發量減小等還會使得飛灰量增加，最終使得鍋爐尾部受熱面受到嚴重損傷。現根據實際生產的基本需求，鍋爐的平均出汽量為12t/h，而該鍋爐的最小運行負荷為6t/h，而最大運行負荷為16t/h。由于鍋爐的運行功率變化速率較快，并且長期處于低負荷狀態下運行，因此鍋爐實際運行效率較低。

3　工業鍋爐節能改造技術的分析

一是對于給煤系統的改造。即在原有系統基礎上采取二次破碎和篩分體系，提升煤質的粒度分布，從而達到相關設計要求，最終實現燃燒效率提升，增加出汽量。

二是對于爐膛內部的改造。在小型鍋爐實際運行時因為采取鼓泡流化床具有更強的優勢，基于此，在循環流化床鍋爐改造過程中應當將之前的高速床改造為鼓泡床，而稀相區和密相區的燃燒份額也應當由之前的5：5變為2：8.保證上層爐膛溫度降低到400℃以上，使得分離器不能對產生的碳顆粒形成攔截。而為了保證爐膛的基本溫度，必須對上部稀相區受熱面積進行調整，從而保證溫度的平衡性。另外，為了減少最低流化風速對于鍋爐燃燒的影響，從而使密相床界面減小，提升稀相區的燃燒份額，減少密相區燃燒的比例。

三是對于旋風分離器的改造。因為工業鍋爐長期處于低負荷狀態運行，在此狀態下煙氣量會顯著減少，旋風分離器的工作效率顯著降低，最終使得飛灰量含碳量急劇升高。而為了在低負荷運行狀態下保證旋風實際工作的基本效率。借助中科院研制的高溫旋風分離技術，對本設備進行改造，提升其實際運行能力。根據實際運行過程中所產生的煙氣量，應當將旋風分離器入口截面的高度由之前的1.7m，減少至1.3m，中心筒的直徑則應當由900mm縮小至650mm，從而有效提升分離器的實際工作效率。

四是對于二次風輸送系統的改造。二次風使用的基本效果完全取決于二次風速，而在該系統中風管截面通常會按照額定設計進行制造，因此通常為固定數值。當其偏離設計負荷點和生產負荷產生波動時，二次風速也會產生變化。在之前設計的二次風系統在低負荷狀態下并不會完全工作，因此其循環流化床流動環-核結構中心缺氧的基本問題將會更加突出。而為了保證在不同工況下都能夠具有相同的二次風速，在每個二次風管中加裝調節閥門，并按照負荷的變化對其進行及時調整，經過流態重組改裝之后將少量二次風系統重新安裝到系統中，最終對氧氣混合和擴散條件的改善。

五是將空氣預熱器拆除。在系統中增加一組高效省煤裝置，根據該工廠的實際生產需求，定型機的排放熱氣溫度設定為140℃，因此可以將其通過鼓風機直接接入鍋爐，作為助燃空氣。由于在原有鍋爐煙道中增加了省煤器，而受到其空間尺寸以及煙氣側向阻力的影響，在增加全新省煤器時應當滿足以下幾種要求，即結構緊湊、阻力較小，轉熱效果較強，避免磨損、避免灰塵積壓、避免腐蝕出現。根據相關部門煤器入水標準100℃計算，最終產生的排煙溫度將會降到155℃。在省煤器結構設置時，應當采取高效的傳熱螺旋翅片管，其具有傳熱能力較強、整體結構緊湊、避免磨損、煙氣阻力較小、不易積灰堵灰等優越性。另外，由于煙道轉彎區域距離安裝位置較近，為了避免煙氣轉彎時的流暢性，將省煤器設計為兩組，并上下垂直安裝，相互之間水平扭轉90°，以保證翅片能夠從兩個方向對煙氣形成整流。在鼓風機吸入到定型的熱風機中之后，鼓風機的出口截面有限，因此會產生一定阻力，所以必須增加煙道的截面面積。另外，在過熱器和省煤器中加裝吹灰器，能夠通過定期吹灰對其傳熱效果極大提升。

4　結語

由于我國小型工業鍋爐數量較大，分布范圍較廣，實際生產情況較為復雜，基本不存在某一種鍋爐適合于所有生產需求。但是在鍋爐改造過程中所使用的方式方法和分析思路基本相同。基于此，對于部分典型案例進行分析具有較強的現實意義。

［1］李顯海.工業鍋爐節能改造技術與工程實例［M］.北京：金盾出版社，2012：5.

［2］林重慶.工業鍋爐節能改造分析［J］.中國科技投資，2012（21）：112.

［3］王保民，董愛國，徐同現.節能新技術在工業鍋爐上的應用［J］.熱能動力工程，2000（05）：565-566.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.059