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0、前言
     湖北東方化工有限公司動力分廠1臺現役SHL2.0-2.5/400-A鏈條爐排鍋爐，經多年運行并多次檢修，已不能滿足企業對工業鍋爐的熱效率、環保、操作等各方面的要求。根據經濟運行原則，我廠委托開封得勝鍋爐有限公司將20 t/h鏈條爐排鍋爐改造為SHXF 10-2. 5/400-AⅡ外循環流化床鍋爐。
1、改造方案
1.1整體布置
    考慮到原鍋爐在改造過程中，其供熱能力已發生變化，循環流化床燃燒和鏈條爐排燃燒原理有較大不同，因此在原鍋爐整體布置的基礎上作以下調整。
    (1)取消原鍋爐爐膛及爐排，取消原前部受熱面，布置流化床、分離器和返料器。
    (2)原鍋爐的水冷壁系統（包括集箱、下降管、導汽管）全部拆除，對水冷壁重新進行設計，作為鍋爐改造后的受熱面。過熱器、對流管束、省煤器、空氣預熱器均保持不變。
    (3)保持原鍋爐總體寬度不變，長度不變，高度不變，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質生物質顆粒燃料。
1.2具體改造
    (1)基礎部分：20t/h鏈條爐排鍋爐改10t/h流化床鍋爐后，鍋爐容量減小，長度基本不變，整體荷重也基本不變，因此地基在重新改造時不做改動。
    (2)鋼架平臺：鍋爐長、寬、高均基本不變，平臺除為方便操作進行局部改動外，整體基本不變。鋼架增加部分承重立柱和組合梁。
    (3)鍋爐水冷系統：拆除原鍋爐水冷系統，重新設計水冷壁受熱面、下降管和導汽管，水冷壁均采用∮51 x3管子，下部纏繞防磨環；凝渣管采用∮5l×5管子，并纏繞lCr18Ni9T1防磨鋼筋，以增加其使用壽命。
    (4)燃燒系統：拆除原鍋爐燃燒設備，采用傳統的外循環流化床燃燒方式。
    ①流化床：流化床由布風板及風帽組成，布風板與鍋爐下部鋼架固定聯接。流化床有效面積1.4m2，共布置風帽100個，風帽上小孔直徑為咖6 mm，風帽由耐熱鋼制造，平均風速為35 m/s。流化床內采用分級燃燒，一次風由布風板進入燃燒室，二次風由密相區與稀相區結合面送入，床內不布置埋管。
    ②分離器：在爐膛出口采用高溫旋風分離器，煙氣從旋風筒入口切向進入，煙氣入口速度在22 m/s左右，分離器出口喉管用310S耐熱不銹鋼制成，工作溫度為900℃左右。分離器簡體用磷酸鹽異形磚砌筑而成，分離筒直徑1500 mm。
    ③返料器：采用2臺流化床式返料器，其結構采用“U”型非機械密封閥，返料器內布置小型風帽，且對“U”型閥兩邊配以不同的風帽小孔孔徑，保證了返料風、松動風的正常。
    ④爐墻：考慮到原鍋爐的爐墻為重型爐墻，在不改變原鍋爐房基礎負荷的前提下，本鍋爐的爐墻仍采用重型爐墻。內襯采用耐火磚砌筑，耐火磚外用紅磚砌筑，關鍵部位采用流化床專用耐磨耐火澆注料及磷酸鹽耐磨磚，過熱器后爐墻基本不變。
    ⑤輔機系統：原鍋爐的鼓風機、引風機進行更換，增加二次風機和給煤機。改造后鍋爐給煤機采用1臺∮219螺旋給煤機，布置在爐前側，給煤系統由調速電機、減速機和螺旋絞龍3部分組成。根據鍋爐負荷，風機選型如下：一次風機型號為9-16N07.ID，配用電機75 kW，2 900轉／分；二次風機型號為9 -19N08D，配用電機15 kW，2 900轉／分；引風機型號為Y6 - 41NO11. 7D，配用電機75kW，1 480轉／分。
2、使用情況
    鍋爐改造后，通過正常運行后發現，存在以下3個問題。
    (1)鍋爐燃燒工況不穩定，爐膛溫度和料層控制不穩。
    改造后鍋爐運行爐溫一般為850℃左右，返料器溫度為650℃左右。增加燃煤后依然不能有效地提高爐膛溫度，并且爐膛料層控制高度不夠，料壓在3 500—4 000 Pa。
    經過檢查發現，鍋爐返料循環灰量比較大。經分析，認為鍋爐旋風分離器分離效果太好，分離下來的物料量比較大，循環灰溫度低導致爐膛溫度不高。另外，流化床床面空間不大，導致爐膛蓄熱能力差，直接影響鍋爐穩定運行。
    (2)鍋爐出力達不到設計要求。
    改造完成后，通過正常生產運行統計發現，該鍋爐出力最大達到8 r/h，只達到設計標準的80010。
    經分析，認為鍋爐運行不穩定，負荷不能完全帶動，導致鍋爐出力不夠。
    (3)燃煤不能完全燃盡，煤渣含碳量高，鍋爐運行煤耗過高。
    鍋爐改造后，由于爐膛溫度不高，燃煤在爐內燃燒不完全，鍋爐運行排出的熱渣為青色，有明顯的機械不完全燃燒跡象，直接導致鍋爐的蒸汽／煤單耗過高。
3、再次改造
    針對鍋爐改造使用后出現的問題，我單位和開封得勝鍋爐有限公司一起對鍋爐進行了會診，決定實施二次改造，改造方案如下。
    (1)對分離器喉管進行改造，對原喉管下部進行切割，沿喉管一周割掉部分不銹鋼板，寬度約220mm，降低其分離效率，減少循環灰量。
    (2)擴大流化床截面積，增加物料燃燒空間和蓄熱能力。在不動水冷壁系統和不影響安全前提下，拆除流化床前、后部分爐墻（流化床密相區以下）．將爐墻厚度變薄，進而擴大流化床密相區面積。再次改造后流化床截面積由O．7×1.85 Ill2增加為0.93 x1.85 mz。
    (3)增加流化床風帽個數，根據計算增加風帽32個。因為拆除了流化床前、后部分爐墻（流化床密相區以下），所以風帽在原布風板前、后兩側各布置16個。
4、再次改造后運行效果
    鍋爐再次改造后因生產需要連續運行了5個月，在此期間，鍋爐運行穩定，未出現一起運行故障。改造后鍋爐爐膛溫度在950℃左右，返料器溫度在850~ 950℃，鍋爐出力由以前的8t/h提高到12 t/h，蒸汽／煤單耗由改造前的225 kg/t下降到195 kg/t，鍋爐改造取得了圓滿成功。
5、結束語
    隨著國民經濟持續發展，有許多舊鍋爐已不能滿足企業生產需要，而重新上新設備，往往又受到場地和資金等條件限制，舊鍋爐改造是這些企業的第一選擇。這種改造雖然看似簡單，但有一些細節必須要做好，如熱力計算和煙風阻力計算等。因為改造只是改造部分系統，還有一些系統仍保留原有舊系統，改造后各系統還存在一個匹配問題，需要實際磨合。