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鏈條爐摻燒低熱值煤氣的節(jié)能改造

文檔作者：許清波劉彥豐崔向陽文檔來源： 1．華北電力大學(xué)能源與動力工程學(xué)院 2．廣州環(huán)保技術(shù)設(shè)備有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月14日
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第31卷第3期
2010年6月
能源技術(shù)
ENERGY TECHNOI OGY
V0L 31 NO．3
JurL 2010
鏈條爐摻燒低熱值煤氣的節(jié)能改造
許清波 ，劉彥豐 ，崔向陽
(1．華北電力大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，保定071003；2．廣州環(huán)保技術(shù)設(shè)備有限公司，廣州510660)
摘要：為充分回收利用在合成氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量合成吹除氣，吉林長山化肥集團(tuán)有限
公司對2臺35 t／h鏈條爐鍋爐的燃燒部分進(jìn)行摻燒煤氣燃燒改造，鏈條爐摻燒煤氣后燃燒方式為
燃?xì)鉄o焰燃燒加燃料煤層燃燃燒，以燃煤為主，氣體燃燒器采用擴(kuò)散式燃燒器，型式為蝸殼式送風(fēng)，
周邊供氣。改造后的運(yùn)行結(jié)果表明鏈條爐運(yùn)行穩(wěn)定，鍋爐出力好，熱效率提高，節(jié)能效果顯著，年節(jié)
約燃料費(fèi)用為503．44萬元，而且排煙合塵減低。
關(guān)鍵詞：摻燒低熱值煤氣；鏈條爐；節(jié)能改造；恩德粉煤氣化
中圖分類號：TK229．6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1005—7439(2010)03 0187—02
Retrofit of Spreader Stoker Coal—Fired Boilers Using combustion
of Blended Coal and Low Calorific Value Synthesis Gas
XU Qing-bo~，LIU Yan-feng ，CUI Xiang-yangz
(1．School of Energy＆ Power Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，China；
2．Guangzhou Environmental Protection Technology&amp;amp; Equipment Co．Ltd。Guangzhou 510660。China)
吉林長山化肥集團(tuán)有限公司在2003年11月進(jìn)
行了恩德粉煤氣化改造，改造后由于恩德粉煤氣化
爐采用循環(huán)流化床氣化方法氣化溫度低，煤氣中甲
烷含量高達(dá)1．8 9／6～2．8 9／6，造成合成氨生產(chǎn)過程中
產(chǎn)生的合成吹除氣量過大，達(dá)到4 000 rn3／h。合成
吹除氣的主要成分是CH ，Hz，Nz和少量的氨氣，
其熱值約為13 MJ／m3，是一種可利用的低熱值煤
氣。為了利用合成吹除氣實現(xiàn)節(jié)能減排，長山化肥
成功地對公司已有的2臺35 t／h鏈條爐進(jìn)行了摻
燒低熱值煤氣燃燒技術(shù)改造，改造后鏈條爐運(yùn)行穩(wěn)
定，節(jié)能效果良好，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效
益。本文將介紹改造的方法以及改造后使用情況。
動力廠目前運(yùn)行的2臺35 t／h鏈條爐鍋爐，為武
漢鍋爐股份有限公司制造，型號為WG 35／3．82—5。
鍋爐的原設(shè)計燃料為褐煤，消煤量9 604 kg／h；
鍋爐的給水溫度104 oC，排煙溫度150℃ ，鍋簡的工
作壓力為4．22 MPa；生產(chǎn)的過熱蒸汽額定壓力為
3．82 MPa，額定溫度為450℃ ；鍋爐設(shè)計熱效率為
88．36 。改造要求該鍋爐能夠摻燒氮肥生產(chǎn)過程
中產(chǎn)生的低熱值合成吹除氣，燃用由層燃褐煤、室燃
褐煤粉和合成吹除氣組成的混合燃料，按熱值百分比
褐煤占燃燒份額的7O％，合成吹除氣占燃燒份額的
30 ，其中褐煤的低位發(fā)熱量18 175 kJ／ ，煤粉成分
見表1，合成吹除氣的低位發(fā)熱量為12 980 ld／m3，
成分見表2。
表1 煤粉成分質(zhì)量百分比％
碳cy氫Hy氧Oy氮Ny 硫Sy 灰份Ay水份wly揮發(fā)份vr
47 2．83 5．95 0．95 1．46 34．21 7．6 40．07
表2 合成吹除氣的成分體積百分比／
鏈條爐具有安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便、熱
效率較高和消煙除塵簡便等特點，但是改造前只能
燃燒褐煤，不能燃燒氣體燃料，鏈條爐摻燒煤氣后燃
燒方式為燃?xì)鉄o焰燃燒加燃料煤層燃燃燒，以燃煤
為主。氣體燃燒器采用擴(kuò)散式燃燒器，型式為蝸殼
式送風(fēng)，周邊供氣。
· 】87 ·
許清波等：鏈條爐摻燒低熱值煤氣的節(jié)能改造
對于低熱值煤氣燃燒，在著火期間宜推遲煤氣
與空氣的混合以使煤氣能達(dá)到一定的濃度而著火，
燃燒期間宜加強(qiáng)煤氣與空氣的混合，以利燃盡和減
少煙氣產(chǎn)生量。氣體燃燒器按燃燒方式可分為擴(kuò)散
式燃燒器、半預(yù)混式燃燒器和預(yù)混式燃燒器。預(yù)混
式燃燒器燃?xì)馀c一次風(fēng)完全混合經(jīng)燃燒器噴入爐內(nèi)
燃燒，雖然燃燒完全，燃燒效率高，燃燒熱強(qiáng)度大，但
是要求燃?xì)鉄嶂导懊芏确€(wěn)定，發(fā)生回火可能性大，調(diào)
節(jié)范圍小，燃用低熱值的燃?xì)饪赡茉斐擅簹鉂舛鹊?
于著火下限。研究表明對于低熱值煤氣燃燒宜采用
擴(kuò)散燃燒方式，擴(kuò)散式燃燒器燃?xì)庵胁活A(yù)混空氣，燃
氣經(jīng)過燃燒器噴人爐內(nèi)，借助擴(kuò)散作用與空氣邊混
合邊燃燒，燃燒器的結(jié)構(gòu)緊湊，體形較輕，熱負(fù)荷調(diào)
節(jié)范圍大，要求的燃?xì)鈮毫^低，易于實現(xiàn)煤一氣聯(lián)
合燃燒；其缺點是火焰較長。
改造使用的燃燒器最大出力按照目前的供氣量
2 000 m3／h考慮，每臺爐按設(shè)置兩臺燃燒器計算，
每個燃燒器的最大出力為1 000 m。／h。根據(jù)安全、
可靠和高效原則，將燃燒器布置在鍋爐兩側(cè)墻，以鍋
爐中心線為對稱布置，標(biāo)高約為1．55 m處從鍋爐
兩側(cè)墻原觀火孔處向爐后斜向噴進(jìn)，燃燒器與爐膛
縱向中心線成35。，安裝時將原側(cè)墻觀火孔取消，水
冷壁讓管。這樣便于燃?xì)夤苈芳翱諝夤苈返募胁?
置，既經(jīng)濟(jì)節(jié)約，又便于操作。在燃?xì)庀到y(tǒng)管路中設(shè)
置有閘閥、燃?xì)夤苈分性O(shè)有置換和排空管路，排空管
路接出室外。臺燃燒器前的風(fēng)管分別配置可調(diào)風(fēng)
門。燃?xì)庠跔t內(nèi)燃燒時，過量空氣系數(shù)為1．1O，燃
氣所需的壓力為3～4 kPa，空氣所需的壓力
2～3 kPa，空氣分別取自左右一次熱風(fēng)道。為避免
由于煤氣壓力低產(chǎn)生回火，設(shè)置防回火器。為避免
爆炸點火前必須吹掃干凈，熄火后必須迅速斷燃料，
防止造成爐膛和后部煙道爆炸。
鏈條爐摻燒合成吹除氣燃燒后，爐內(nèi)燃燒情況
穩(wěn)定，各設(shè)計參數(shù)沒有太大變化，鍋爐帶負(fù)荷能力完
全達(dá)到原設(shè)計能力，鍋爐給煤機(jī)轉(zhuǎn)速下降80 r／min
左右，節(jié)省發(fā)熱量為20 MI／kg的長焰煤2 t／h。而且
當(dāng)煤與吹除氣摻燒時，增強(qiáng)了爐膛內(nèi)的擾動和混合，
促進(jìn)了漂浮在爐膛內(nèi)的煤粉末的燃盡，故排煙初始濃
度降低，有效解決了鍋爐冒黑煙問題。拋煤機(jī)鏈條爐
摻燒合成吹除氣后，提高了鍋爐著火和燃燒的穩(wěn)定
性。爐排上方空間有合成吹除氣燃燒形成的高溫
火焰和熾熱氣流，爐排上有燃燒的煤層，當(dāng)新燃料被
拋到爐排上時，立即受到上下兩方面的加熱，使很難
著火的煤也能在爐排上順利著火，高效燃燒。爐排上
穩(wěn)定的燃燒火床，又是吹除氣著火的可靠火源，避免
了煤氣的著火與打炮問題。熱值約為12 980 kl／m3
的1 m3的合成吹除氣可以折算為0．442 86 標(biāo)
準(zhǔn)煤，每年按7 000 h計，摻燒煤氣可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)
煤為12 400 to如果低位發(fā)熱量為20 934 kJ／ 的原
煤價格按290元／t計算，年節(jié)約燃料費(fèi)用
為503．44萬元。
合成吹除氣在拋煤機(jī)鏈條爐應(yīng)用節(jié)能效果顯
著，通過摻燒燃燒技術(shù)改造后，鏈條爐運(yùn)行穩(wěn)定，鍋
爐出力好，燃燒效率提高，熱效率提高，鍋爐排煙原
始含塵減低，排煙除塵效果好，既有經(jīng)濟(jì)效益，又有
環(huán)保效益。
(上接第186頁)
行，那樣由于會存在斷油，比缺油的損害會更嚴(yán)重。
因此可以認(rèn)為，目前交直流潤滑油泵采用的兩個電
機(jī)共帶一個油泵的設(shè)計是不夠合理的，需將交直流
潤滑油泵改造為交流潤滑油泵和直流潤滑油泵分列
并聯(lián)運(yùn)行；即增加一臺油泵，交、直流電機(jī)分別帶一
臺油泵，當(dāng)潤滑油壓低一值時，交流潤滑油泵啟動。
當(dāng)系統(tǒng)潤滑油壓低二值時，直流潤滑油泵啟動與交
流潤滑油泵并聯(lián)運(yùn)行，借此消弱直流潤滑油泵聯(lián)啟
后加速過程中油壓的下降，也避免直流油泵工作不
正常，交流油泵又不能投入運(yùn)行的問題。
4 結(jié)論
通過潤滑油系統(tǒng)的研究，兩次軸瓦燒損的原因
已經(jīng)分析清楚，對于220 MW 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)，由
于原設(shè)計存在一定的不合理之處，加之現(xiàn)場設(shè)備存
在的一些問題，在偶然的情況下會發(fā)生軸瓦燒損事
故。只有加強(qiáng)管理，認(rèn)真分析現(xiàn)場存在的問題，制定
合理的改造和控制措施，才能滿足機(jī)組安全運(yùn)行的
需要。

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