《工程经济学》课程教学资源（阅读材料）发电厂锅炉的现代化改装.doc_大学文库

发电厂锅炉的现代化改装一、待改造锅炉简介某发电厂所用锅炉系35T/H配6000W汽轮发电机组的风力抛煤机链条炉排层燃炉，该锅炉为中压单汽包、自然循环辐射式水管锅炉，置有机械风力抛煤设备和倒转的不漏煤链条炉样的联合燃烧装置，炉膛内四周布置水冷壁管，炉膛出口处布置有凝渣管，水平烟道内置有对流式过热器。该锅炉分高温段和低温段二级，在高低温过热器之间，配有用给水冷却的表面式减温器，调节过热蒸汽出口的温度。锅炉尾部采用单级布置的钢管式省煤器和空气预热器。通风装置分为一次风和二次风两部分。一次风由空气预热器出来，经两侧热风道，从炉排进风管进入炉排两侧下部，穿过炉篦与煤层进入燃烧室，一次风量约占总风量的8%左右：在半悬浮燃烧型式的炉腔中，为了加强炉内的气流扰动和混合，延长烟气在炉内停留时间，设有二次风，风量约占总风量的20%，风温约为140℃，分别由炉陛前后墙的下方风管进入炉膛，前方二次风占10%风量，风管向下倾斜35，后方二次风也占10%风量，风向上仰15 煤由煤斗均匀地抛进炉膛燃烧，灰渣被倒转炉排送至炉前，经挡渣器到炉下出渣机送至渣场。空气从炉顶经进风管道进入炉下送风机，由空气预热器预热后分别送往锅炉左右两侧，经左右各自四道风室进入炉脖。二次风是把部分预热风增压后分别从炉前、炉后及抛煤风嘴送入护腔，帮助抛煤和燃烧。燃烧后的烟气，借大气的压差和引风机，流经蒸汽过热器、省煤器、空气预热器热交换后，再通过水膜式除尘器和引风机、烟囱排入大气。二、该锅炉存在的主要问题该厂锅炉自投产以来一直出现煤耗偏高，运行工况不够好等问题。为了取得运行技术特性，找出锅炉运行中的各项热力损失，为技术改造提供必要的依据，对该锅炉用反平衡法，在两种工况下进行了热效率试验。 1.根据实测得知，锅炉排烟温度在117℃一123℃之间，此温度低于设计值150℃，在排烟处的空气过剩系数在3.03.8之间，高出设计值2倍多，虽然排烟温度降低会减少捧烟损失，但由于大量的过剩空气的影响，使得排烟总损失增加。 2.锅炉炉膛出口处的过剩系数测试值为1.56-2.5之间，该值高于设计值，说明炉膛内空气量偏大。过多的低温空气进人炉膛降低了炉膛温度、劣化了燃烧工况，导致化学不完全燃烧损失增大

发电厂锅炉的现代化改装一、待改造锅炉简介某发电厂所用锅炉系 35T／H 配 6000KW 汽轮发电机组的风力抛煤机链条炉排层燃炉，该锅炉为中压单汽包、自然循环辐射式水管锅炉，置有机械风力抛煤设备和倒转的不漏煤链条炉排的联合燃烧装置，炉膛内四周布置水冷壁管，炉膛出口处布置有凝渣管，水平烟道内置有对流式过热器。该锅炉分高温段和低温段二级，在高低温过热器之间，配有用给水冷却的表面式减温器，调节过热蒸汽出口的温度。锅炉尾部采用单级布置的钢管式省煤器和空气预热器。通风装置分为一次风和二次风两部分。一次风由空气预热器出来，经两侧热风道，从炉排进风管进入炉排两侧下部，穿过炉篦与煤层进入燃烧室，一次风量约占总风量的 80%左右；在半悬浮燃烧型式的炉膛中，为了加强炉内的气流扰动和混合，延长烟气在炉内停留时间，设有二次风，风量约占总风量的 20%，风温约为 140℃，分别由炉膛前后墙的下方风管进入炉膛，前方二次风占 10%风量，风管向下倾斜 35*，后方二次风也占 10%风量，风向上仰 15*。煤由煤斗均匀地抛进炉膛燃烧，灰渣被倒转炉排送至炉前，经挡渣器到炉下出渣机送至渣场。空气从炉顶经进风管道进入炉下送风机，由空气预热器预热后分别送往锅炉左右两侧，经左右各自四道风室进入炉膛。二次风是把部分预热风增压后分别从炉前、炉后及抛煤风嘴送入炉膛，帮助抛煤和燃烧。燃烧后的烟气，借大气的压差和引风机，流经蒸汽过热器、省煤器、空气预热器热交换后，再通过水膜式除尘器和引风机、烟囱排入大气。二、该锅炉存在的主要问题该厂锅炉自投产以来一直出现煤耗偏高，运行工况不够好等问题。为了取得运行技术特性，找出锅炉运行中的各项热力损失，为技术改造提供必要的依据，对该锅炉用反平衡法，在两种工况下进行了热效率试验。 1.根据实测得知，锅炉排烟温度在 117℃一 123℃之间，此温度低于设计值 150℃，在排烟处的空气过剩系数在 3.0-3.8 之间，高出设计值 2 倍多，虽然排烟温度降低会减少排烟损失，但由于大量的过剩空气的影响，使得排烟总损失增加。 2.锅炉炉膛出口处的过剩系数测试值为 1.56-2.5 之间，该值高于设计值，说明炉膛内空气量偏大。过多的低温空气进人炉膛降低了炉膛温度、劣化了燃烧工况，导致化学不完全燃烧损失增大

3.烟气中飞灰含碳量很高，一般在48%-51%之间，如此高的含碳量充分说明，抛煤机捉出的煤中的细煤尚未得到充分燃烧就随着烟气被排出炉外，造成锅炉运行中机械不完全燃烧损失增大，烟气在炉膛内停留时间太短，说明二次风与细煤的合助燃性较差。 4.送风机出口风压测试值只有60-100mm20,比设计值200mmH20要低得多，这说明空气预热器漏风严重。 5.炉膛本身设计也有不足之处。在以往的检修中，发现过热器管间隙结灰较为严重，这也阻碍了蒸汽与烟气的热交换，降低了传热效率，导致过热蒸汽温度偏低，一般在430℃一 440℃之间，此温度低于设计值450℃ 三、改进方案针对锅炉存在的上述问题，有必要对锅炉进行改造，降低各种热力损失，以提高其热效嘉。 1.对漏风问题的处理。利用大修期间，对锅炉做冷态漏风试验，找出漏风点，对炉墙、风道漏风进行修补。更换部分风道，对炉顶汽包根部难以堵漏的地方，采用炉项密封新工艺彻底解决炉顶漏风问题。炉项密封是采用新型阻燃材料进行密封的一种方法对空气预热器进行彻底大修，更换损坏的管子，做好空气预热器周围密封工作，从而可改善空气预热器的漏风现象，降低排烟热损失，保证锅炉的燃烧风量，提高送风机运行的经济性和安全性。 2.合理布置二次风，降低化学和物理不完全燃烧热损失。通过重新调整二次风，促使烟气强烈地搅拌和混合，延长烟气在炉内停留时间，使烟气中的可燃物得以充分燃烧。针对锅炉在运行中存在抛煤机抛出的细煤几平未经燃烧就随烟气被排出炉膛外的问恩必须对二次风重新进行调整。为此，可以经过反复试验调整二次风喷嘴数量、位置、高度和角度，使可燃物得到较长的停留时间，有利于完全燃烧。由于二次风风量小、风速高，使气体产生旋转运动，使飞灰、煤末沉降到煤层上继续燃烧，从而可减少烟气的含碳量。 3,增加吹灰装置，保证过热器的经济运行。为了保证过热器的经济运行，在出口处增加吹灰装置，定期对过热器进行吹灰，消除过热器管壁间的积灰。根据该厂的实际情况，拟选用链式吹灰器。四、对现有锅炉改造的效果分析对一台35-39-450型锅炉采取堵漏、二次风重新调整布置、增加吹灰装置，只需投资4 万元，热效率可提高2%，以年发电量3000万度计算原耗煤约3万吨/年，改造后可节约

3.烟气中飞灰含碳量很高，一般在 48%-51%之间，如此高的含碳量充分说明，抛煤机抛出的煤中的细煤尚未得到充分燃烧就随着烟气被排出炉外，造成锅炉运行中机械不完全燃烧损失增大，烟气在炉膛内停留时间太短，说明二次风与细煤的合助燃性较差。 4.送风机出口风压测试值只有 60-100mmH2O，比设计值 200mmH2O 要低得多，这说明空气预热器漏风严重。 5.炉膛本身设计也有不足之处。在以往的检修中，发现过热器管间隙结灰较为严重，这也阻碍了蒸汽与烟气的热交换，降低了传热效率，导致过热蒸汽温度偏低，一般在 430℃一 440℃之间，此温度低于设计值 450℃。三、改进方案针对锅炉存在的上述问题，有必要对锅炉进行改造，降低各种热力损失，以提高其热效率。 1.对漏风问题的处理。利用大修期间，对锅炉做冷态漏风试验，找出漏风点，对炉墙、风道漏风进行修补。更换部分风道，对炉顶汽包根部难以堵漏的地方，采用炉顶密封新工艺，彻底解决炉顶漏风问题。炉顶密封是采用新型阻燃材料进行密封的一种方法。对空气预热器进行彻底大修，更换损坏的管子，做好空气预热器周围密封工作，从而可改善空气预热器的漏风现象，降低排烟热损失，保证锅炉的燃烧风量，提高送风机运行的经济性和安全性。 2.合理布置二次风，降低化学和物理不完全燃烧热损失。通过重新调整二次风，促使烟气强烈地搅拌和混合，延长烟气在炉内停留时间，使烟气中的可燃物得以充分燃烧。针对锅炉在运行中存在抛煤机抛出的细煤几乎未经燃烧就随烟气被排出炉膛外的问题，必须对二次风重新进行调整。为此，可以经过反复试验调整二次风喷嘴数量、位置、高度和角度，使可燃物得到较长的停留时间，有利于完全燃烧。由于二次风风量小、风速高，使气体产生旋转运动，使飞灰、煤末沉降到煤层上继续燃烧，从而可减少烟气的含碳量。 3.增加吹灰装置，保证过热器的经济运行。为了保证过热器的经济运行，在出口处增加吹灰装置，定期对过热器进行吹灰，消除过热器管壁间的积灰。根据该厂的实际情况，拟选用链式吹灰器。四、对现有锅炉改造的效果分析对一台 35-39-450 型锅炉采取堵漏、二次风重新调整布置、增加吹灰装置，只需投资 4 万元，热效率可提高 2%，以年发电量 3000 万度计算原耗煤约 3 万吨／年，改造后可节约