煤粉鍋爐燃燒器改造前后分析及經(jīng)濟性

＊井曉煒 郭根有 朱曉春

（蒲城清潔能源化工有限責任公司 陜西 714000）

1.燃燒器改造前鍋爐現(xiàn)狀

我公司鍋爐是采用HX240/9.8-Ⅱ1型鍋爐是高壓、自然循環(huán)汽包爐、室外布置、正四角切圓布置，假象切圓直徑為φ606mm。

鍋爐特性：鍋爐按自然循環(huán)設(shè)計，采用正方形爐膛，在由膜式水冷壁形成的爐膛上部布置全輻射式大屏過熱器，折焰角上方布置高溫過熱器，水平煙道布置低溫過熱器。過熱器采用兩次混合，一次左右交叉，兩級噴水減溫（見圖1）。鍋爐爐膛、過熱器采用全懸吊結(jié)構(gòu)。尾部豎井交叉布置兩級省煤器和兩級空氣預(yù)熱器，省煤器、空氣預(yù)熱器分別支承在尾部構(gòu)架上。爐膛、過熱器區(qū)域及省煤器區(qū)域裝有蒸汽吹灰裝置。

圖1 鍋爐爐膛示意圖

燃燒器改造說明及示圖如圖1所示。

爐膛四角切向布置燃燒器，切向燃燒，水平濃淡直流式燃燒器；每個燃燒器從上至下依次由化工廢氣噴口、上二次風、上二次風、上一次風、中二次風、中一次風、中二次風、下一次風、下二次風共9層噴口組成，一次風與二次風間隔布置。燃燒系統(tǒng)布置示意如下圖2所示。

圖2 燃燒器噴口風水平布置圖

2015年某廠家進行了低氮燃燒器改造，方案圖見圖3。

中、下一次風標高不動，上層一次風標高下降254mm；中、下一次風噴口為水平濃淡，上一次風噴口改為雙通道濃淡低氮燃燒器，采用上下濃淡及水平濃淡集成燃燒技術(shù)，使?jié)庀嘞鄬校抑虚g設(shè)有兩個腰部風來調(diào)節(jié)火焰位置，使煤粉燃燒更充分。圖3中21為下一次風噴口，17為中一次風噴口，13為上一次風噴口。

增加高位分離燃盡風系統(tǒng)—將燃燒風量沿爐膛垂直方向分級供入，在上一次風上3627mm處布置一層共4套可以垂直方向±15°擺動的燃盡風噴口，燃盡風量占總空氣量約為25%～30%，燃盡風噴口風速45m/s。圖3中2為燃盡風噴口。

取消布置于上層一次風上方的兩層二次風噴口。

改變可燃氣體再燃系統(tǒng)：將原有燃料氣再燃噴口從二次風噴口中抽出，單獨布置，見圖3中7。

圖3 燃燒器改造圖

2.運行中存在的問題

我公司自2014年投產(chǎn)以來，煤粉鍋爐在長周期運行過程中燃燒器磨損嚴重，爐膛動力場變差，導致運行中爐渣、飛灰殘?zhí)驾^高（爐渣、飛灰殘?zhí)荚?%-12%）[質(zhì)量分數(shù)]，對燃料煤產(chǎn)生極大的浪費，而且嚴重降低鍋爐熱效率，不利于鍋爐長期、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。

3.改造完后數(shù)據(jù)對比

我公司共4臺煤粉鍋爐，爐渣、飛灰殘?zhí)扛脑烨昂?#鍋爐和3#鍋爐數(shù)據(jù)對比如表1。

表1

4.改造后效果

2020年對1#、3#鍋爐進行了燃燒器改造，改造完成后，1#爐飛灰、殘?zhí)烤刀夹∮?%，降低了煤耗、提高鍋爐穩(wěn)定運行率。

經(jīng)濟性方面。改造后爐渣、飛灰殘?zhí)烤蛋唇档?個百分點，單臺爐全年總煤量按照22萬噸/年核算。單臺爐可以節(jié)約現(xiàn)煤約1650噸/年以上，現(xiàn)用煤按450元/噸核算，單臺爐折合人民幣74.25萬元/年。4臺鍋爐全年可以節(jié)約現(xiàn)煤6600噸/年以上，折合人民幣297萬/年以上。

煤炭削減方面貢獻突出。通過改造，燃料煤利用率提高，鍋爐耗煤量將進一步降低，是公司一項重要的降低煤炭消耗的項目。對公司完成煤炭削減任務(wù)做出貢獻。

5.結(jié)語

總之，鍋爐種類繁多，并在實際應(yīng)用中，會產(chǎn)生不同的燃燒效果。因此，需要在實際應(yīng)用中，結(jié)合具體鍋爐爐型、燃燒方式、煤種，選擇最為合適的，以此有效提升鍋爐的安全性、經(jīng)濟性。