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淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節能技術改造

文檔作者：常浩，薛永鴻文檔來源：蘭州石化公司化肥廠		點擊數：	更新時間： 2025年05月14日
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第1期2013年1月中 氮肥M—Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．1Jan．2013淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節能技術改造常浩，薛永鴻(蘭州石化公司化肥廠，甘肅蘭州730060)[摘要]動力鍋爐經常處于煤、氣混燒運行狀態。煤粉燃燒器在長期摻燒高熱值煉廠干氣后，煤粉燃燒惡化，燃燒效率降低，鍋爐運行工況調節困難，甚至使燃燒器嚴重損壞，嚴重危及鍋爐的正常安全穩定運行。本文針對鍋爐燃燒器實際運行中存在的問題進行了深入的分析，提出了1套切實可行的改造方案，并詳細介紹了噴燃器的改造方案及實施情況。改造后較好地解決了鍋爐結焦問題，提高了鍋爐運行負荷，避免了鍋爐掉焦滅火，延長了鍋爐連續運行周期。[關鍵詞]噴燃器；燃煤鍋爐；節能；技術改造[中圖分類號]TK 223．24 [文獻標識碼]B [文章編號]1004—9932(2013)01—0036—02Reform on Burners of Coal-fired Steam Boiler for Energy SavingCHANG Hao．XUE Yonghong(Chemical Fertilizer Plant of Lanzhou Petroleum and Chemical Co．，Ltd，Lanzhou 730060，China)Abstract：Power boiler is often operating in coal and gas mixing combustion state．The pulverized coal burner7Sperformance would go down after blended with high calorific value dry gas from coking plant for along time，causing combustion efficiency decrease，process control difficulty，even damaging the burner and makingboiler running in unstable and dangerous condition．This paper put analysis on problems exposed in operation，presented executable reform scheme and detail measures for burner reforming．After reform，the cokingproblem and burner shut up because of coked substance falling were solved，the boiler’S load could beincreased，the running span was prolonged．Key Words：burner；coal—fired boiler；energy saving；tech—reform1概況蘭州石化化肥廠動力車間有A、B、C 3臺高壓煤粉鍋爐，其中A、B爐(型號DGl45／10．5-1)設計產汽145 t／h，蒸汽壓力10．2 MPa，溫度490 oC。鍋爐所產蒸汽作為化肥裝置、苯胺裝置等的動力蒸汽和生產用蒸汽，并為2臺1．8萬千瓦發電機組提供動力蒸汽。2臺鍋爐于1996年與大化肥裝置配套建成投產，采用常規監視儀表進行監視操作，后改為DCS操作。2爐均為單鍋筒高壓自然循環鍋爐，燃燒系統采用單臺中速磨煤機直吹式送粉系統，四角切向燃燒方式，全[收稿日期]2012_()5．28[作者簡介]常浩(1977一)，男，遼寧綏中人，畢業于中國石油大學化學工程專業。鋼構架，懸吊結構，呈倒U型布置，平衡通風，固態排渣；點火系統采用柴油點火、渣油助燃，70％以上負荷專燒煤粉；尾部煙氣采用回轉式空預器進行余熱回收。2000年后相繼將A、B爐的回轉式空預器改成槽管式空預器，點火助燃系統改造為天然氣點火系統，并將原來燃燒器中的輕油燃燒器、渣油燃燒器改為天然氣燃燒器。2004年公司為了更好地提高資源綜合利用能力，節約能源，熄滅了火炬，將煉廠干氣與石化廠廢氣并網回收利用，7—8 t／h無法回收的干氣和石化廢氣直接配管送入化肥廠鍋爐，與煤粉摻燒。2006年公司將煉廠干氣、303火炬氣和乙烯氣通過天然氣管線引至動力車間A、B鍋爐后，A、B鍋爐經常處于煤與干氣混燒。煉廠干氣是含重碳氫化合物較多的高熱值氣體，所引起的火焰輻射特性變化較小。摻燒煉廠萬方數據第1期 常浩等：淺析燃煤蒸汽鍋爐噴燃器節能技術改造 ·37·干氣后，鍋爐爐膛水冷壁接收的輻射熱將有所降低，鍋爐煙氣量增加，導致過熱器及其他受熱面對流換熱增加，在原受熱面布置不變的情況下，摻燒氣體燃料打破了原鍋爐燒煤時的熱量分配比例，造成排煙溫度升高，鍋爐熱效率降低。煤粉燃燒器在直接摻燒煉廠干氣后出現氣、煤搶風，煤粉燃燒惡化、燃燒效率降低，燃燒器局部結渣，損壞嚴重：四角風門擋板變形，風道燒穿。鍋爐運行工況調節困難，導致結焦嚴重。2009年A鍋爐多次出現掉焦滅火，B鍋爐多次出現架焦被迫減負荷運行。為減少鍋爐煤氣混燒時的爐膛結渣，確保鍋爐安全穩定運行，提高鍋爐熱效率，需對A、B鍋爐噴燃器重新設計并更換，使之更能適應煤粉專燒和煤氣混燒工況。2噴燃器改造方案在不改動水冷壁的前提下，有針對性地對相關設備進行改造。改造的主要內容包括：燃燒器的整體改造、燃氣管路改造及控制系統的配套改造。4只角式燃燒器全部更新改造，包括：新大風箱結構的建立，二次風及周界風調節擋板的設置，二次風噴口的改造等。改造后的燃燒器為大風箱結構，每層二次風及周界風的進風口位置均設置獨立的調節擋板，并配有氣動執行機構，以單獨控制每層二次風，從而更有效地對鍋爐燃燒進行控制；獨立的燃氣噴口位于燃燒器的上、下端，以加大2個燃氣噴口之間的距離，并分別實現獨立配風，一次風噴口增設周界風。噴口布置圖見圖1。A5層的二次風噴口設計為可4-300擺動的擺動噴口，上層二次風擺動噴口的布置可靈活地對鍋爐內燃燒進行調整。c1層和c2層共設置8只水平濃淡煤粉燃燒器，以替換原一次風噴口，同時煤粉燃燒器長度及接口尺寸與原燃燒器保持～致。G1層和G2層布置2層共8臺多槍平流式燃氣燃燒器，點火槍采用氣動執行機構控制進退，以免點火槍始終在燃燒區里而被燒壞。每臺燃燒器配1套紫外火焰檢測器，用于檢測燃燒器火焰狀態。燃燒器采用獨立配風形式，并設置調節擋板控制進風量。燃氣燃燒器可作為單獨燃氣、氣煤混燒工況下的主燃燒器用，同時也可作為鍋爐點火燃燒器使用。主燃氣管路自鍋爐干氣母管上接出，引至各角的燃氣燃燒器主氣槍。管路在鍋爐鋼架內敷設，利用鍋爐鋼架進行支吊，管道與燃燒器主氣槍接口用金屬軟管連接。．9 1。Q．．— 一Q．．．一Q， 一0290．．。9。瓣稚Q．． 正Q．^，。沁||_S一 出 ．．Ji— _一 ．．．1．_ ．．Jl一 哥 哥起次 哥 上 涮 == 警裂 蕊|E=Et ==j== 1==●l=}。! 虹 3 n一 上§ 《爭 _．L 島 ．L五 20 ．衛 一k {l3改造后經濟效益圖1 燃燒器噴口方案圖cl、c2一一次風噴13；G1、G2一燃氣燃燒器噴口；A1～A5一二次風噴口系統改造完成后，經過1 a的運行實踐證明：A、B鍋爐均可以在100％燃煤(設計滿負荷運行時投煤量為18．9 t／h)、100％燃氣(按照1 000 m3燃氣產汽11 t估算，滿負荷運行時燃氣量為13 000 m3／h)和任意比例氣煤混燒工況下安全運行。燃氣燃燒器與煤粉燃燒器相對獨立，火焰互不干擾、搶風，可避免燃氣火焰燒損煤粉燃燒器、燃燒區域結焦等問題。A、B鍋爐噴燃器改造后的每臺鍋爐出力為145 t／h(在外界用戶需求和鍋爐投煤滿負荷運行，脫硫裝置出口SO／不超標工況下)，按年運行8 000 h，噸10．0 MPa蒸汽效益15元(購買電廠蒸汽每噸需100元，而自產蒸汽每噸成本僅為85元)計，全年直接經濟效益(多產蒸汽)876萬元。

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