55 t/h三廢爐點火分析總結

張道鋒， 胡茂龍， 尹 聰

(瑞星集團股份有限公司， 山東東平 271500)

1 概述

瑞星集團股份有限公司(簡稱瑞星股份)55 t/h三廢爐規格型號為Q185/950-55-3.82/450，于2010年10月開車。2011年8月28日至9月4日，瑞星股份對60 t/h三廢爐進行了技術改造。主要將燃燒室爐膛的直徑由原來4.05 m縮減至了2.60 m；隨著爐墻的加厚，煤管、播煤風管、熱電偶及測壓套管也相應地加長了0.70 m，二次風底側入爐管加長了0.45 m;螺旋給煤機由原來的長5.00 m改為了長3.50 m；用小皮帶替代了往復給煤機；在一次風管與二次風管之間增加了串閥。

2014年4月13日至5月2日進行了一次大修，期間更換了水冷壁管、過熱器管及部分風帽，進行大修的主要原因是過熱器爆管頻繁，影響鍋爐運行。

2016年6月22日，三廢爐檢修開車，因空氣預熱器磨損、腐蝕泄漏嚴重，影響開車一次，直到28日更換空預器后才開車成功。

2016年12月至2017年4月，又進行了一次大修，此次大修項目比較多，更換了過熱器、省煤器、水冷壁、鍋爐管、風帽等，并澆筑了爐墻。

2010年10月30日開車后、2011年8月28日至9月4日改造后、2017年4月大修開車后的對比數據見表1。

表1 對比數據

分析數據后可知，影響三廢爐點火的主要因素有風帽，底料，流化試驗參數，煙煤、木炭量，設備狀態(風機、風擋、空預熱器、串閥等)，起火過程控制等6個方面[1]。下面分別對各影響因素進行總結。

2 影響三廢爐點火的因素

2.1 風帽

風帽要求完好，頂部磨損不能出現漏氣，型號與原廠設計一致，外形及規格不宜改動，關鍵指標是風帽眼與底部澆注料間隙控制不大于10 mm，過大會影響流化的風量，過小容易增加澆筑難度，且風帽眼每次開車人工通風帽眼，防止有堵塞造成流化不良。

另外，下渣管澆筑，風室清理也非常重要，處理不好同樣影響流化試驗的效果。

2.2 底料

底料直接影響流化試驗的效果及起火升溫的情況。底料原則上選用三廢爐的下出渣，但是為了確保流化效果同時還要保證底料蓄熱，故需要對底料進行篩選。

2017年10月15日開車，因篩選的粒徑過大，出現難流化的情況，后更換部分細料，流化效果有所好轉，開車升溫比較容易。

底料主要分為粗料和細料，粗料顏色發紅，粒徑大，有氣孔，質量偏輕，主要用來蓄熱；細料顏色白，粒徑非常小，內含細末和碎渣，容易流化但是細末蓄熱差。細料比例控制在20%～25%，過多點火難度大不易提高溫度，過少不容易流化，一次風用量大，消耗木炭和煙煤多，控制難度大同樣不易點火成功。

底料總量控制加入后料層為350～400 mm，過多或過少同樣存在流化和蓄熱的問題。

2.3 流化試驗

流化試驗一次風開度30%～50%，與風擋有關，一次風量20 000～25 000 m3/h，所以流量計不能隨便校驗，目的是確保參考價值，風電流6.0 A左右，不宜過高，風室壓力7.0～9.0 kPa，引風機開度60%以下。

風量不足，檢查空預器損壞情況，2016年6月開車，發現一次風量僅15 000 m3/h。但是因底料使用的細料多，雖然流化但多次點不著火，最后檢查發現空預器腐蝕損壞。一次風擋開度過大，風機電流過高，風室壓力高，一般要檢查底料和風帽，底料使用過后，風帽澆筑尺寸不合格容易造成風量過大，所以需要在開車過程中嚴抓檢修質量，確保流化試驗合格。幾次成功開車流化試驗的數據見表2。

表2 成功開車流化試驗數據

2.4 煙煤和木炭

木炭床上點火原理：使用木炭加熱底料，帶入初始的熱量，同時使用木炭點燃煙煤，再使用煙煤進一步加熱底料，等床溫達到白煤末著火點后，引燃白煤末，通過風量和給煤數平衡爐溫為900～1 000 ℃，煙氣中氧的體積分數為7%～10%[2]。各種燃料的著火點和熱值見表3。

煙煤要求含水質量分數小于6%，越干越好，存放時間太長揮發分少，不容易著火，最好使用新進廠煙煤，所以一般開車前更換煙煤和料倉原料。點火前可以先將3～5 t煙煤通過斗提機加入空料倉。

木炭需要著透，防止起火時燃燒不充分升溫困難，不能出現硬塊或燃燒不完全情況。木炭分兩個爐門點著后均勻加入，總加入量一次16袋，一袋30 kg。

表3 各種燃料的著火點和熱值

2.5 設備狀態

設備狀態容易被忽略，要確保風擋、串閥處于原來狀態，停車大修要檢查空預器，出現泄漏要進行焊補，否則將影響流化試驗的數據，影響開車的調整。

2.6 開車控制過程

起火是三廢爐開車最重要的部分，成功與否往往就在開車的幾分鐘時間，期間要嚴格注意爐溫和給煤數的控制。因為熱電偶對溫度的反應較慢，爐溫每3 s才刷新一個數據，而且數據是連續的，所以數據傳輸系統(DCS)顯示的爐溫是比較滯后的，操作人員點火一般都參考煙氣中氧含量來控制給煤數和風量。

起火前先啟動引風機，再將引風機風擋調節至流化試驗開度，然后開鼓風機，將風擋調節至流化試驗位置，爐溫逐漸升高，氧含量逐漸降低，說明木炭經一次風助燃后已經開始加快釋放熱量，這期間要人工從螺旋給煤機處加入煙煤，確保爐膛內燃料燃燒，爐溫逐漸升高，一般爐溫升至400 ℃時(達到煙煤著火點)，使用皮帶輸送煙煤，通過控制給煤數來控制燃燒時的爐溫，當氧體積分數降至3%左右，或者降得速率過快時，停止加入煙煤，如果氧體積分數還繼續降低，則加大一次風量；如果爐溫過高達到1100 ℃，氧含量仍然不見升高，為了防止結疤，可大幅度加大一次風量，盡量疏松料層降溫，直到氧含量開始降低，再調整至流化試驗風擋位置。

整個過程要求操作人員判斷準確，控制果斷，且反應敏捷，有預見性。需時刻關注氧含量的變化，一旦出現滅火，馬上根據爐溫情況進行降溫處理，防止結疤延誤開車進度。

總結現階段點火過程，底料的選擇很重要。底料蓄熱效果好，流化適宜，爐溫升高與降低較平緩，過程容易控制；底料蓄熱差，爐溫會出現升溫快、降溫也快的情況，給煤數難適應爐溫變化，導致起火失敗。每次開車都要進行總結，對新采集的數據，分析出現異常數據的原因，制定應對措施。

3 效益分析

Q185/950-55-3.82/450型小型三廢爐蒸發量小，一般采用床下點火，費用高，而采用木炭床上點火，能大大節省費用。

以柴油為燃料的床下點火方式操作簡單，但是一次點火消耗柴油量比較大，以55 t/h三廢鍋爐為例，每次點火需要2 t柴油，按7 500元/t計算，柴油的費用高達15 000元，而且柴油的運輸和儲存，油庫的安全設施管理都需要非常大的人力、物力投資，一個小型的油庫投資一次大約要幾十萬元，還要經過嚴格的安全、消防審批，后期安全管理難度也非常大。

以木炭為燃料的床上點火較簡單，以55 t/h三廢爐為例，點火一次只需要木炭500 kg，即點一次火只需要1 500元左右，成本僅為以柴油為燃料的床下點火的十分之一，缺點是操作較難掌握，對底料篩選要求較高。

4 結語

采用木炭床上點火方式，既能節省成本，還能減少投資，同時減少油庫安全管理的隱患，目前很多廠家仍運行小型的三廢爐來實現節能環保。