北郊熱電廠#5鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，爐型為YG-240/9.8-M1，自2003年12月投產(chǎn)以來逐漸暴露出帶負(fù)荷能力差、引風(fēng)及機(jī)出力不足、尾部受熱面換熱效果差及鍋爐效率低等問題，嚴(yán)重影響到設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過運(yùn)行現(xiàn)象及檢查主要發(fā)現(xiàn)以下問題：
一、帶負(fù)荷能力差，沿爐膛溫度場(chǎng)梯度分布明顯不均
（一）該爐負(fù)荷最大只能帶到210t/h(高加投入給水溫度210℃)，鍋爐效率低，經(jīng)濟(jì)性差
根據(jù)人爐煤的化驗(yàn)分析，其煤質(zhì)尚可：揮發(fā)份18%一25%低位發(fā)熱量5100一5500kcal/kg;。但仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)入爐煤是由細(xì)顆粒煤和較大顆粒的矸石、石子混合而成。該爐設(shè)計(jì)人爐煤粒徑為0-13mm，而實(shí)際入爐煤粒徑是≤20mm，大顆粒(≥10mm)的大多數(shù)是矸石和石子。過粗的煤粒及矸石會(huì)造成顆粒大面積沉積在底部，局部流化不良，爐渣含碳量升高；顆粒過大會(huì)使飛出床層的顆粒量減少，不能維持正常返料量，造成物料循環(huán)不平衡。若采取大流化風(fēng)量運(yùn)行，會(huì)造成風(fēng)機(jī)電耗高，受熱面、風(fēng)帽磨損快、放渣管易堵塞等后果。因此，入爐煤顆粒篩分過大、密相區(qū)與稀相區(qū)燃燒份額比例失衡是造成鍋爐效率保的重要原因，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
我們知道，物料平衡是指爐內(nèi)物料與鍋爐負(fù)荷之間的對(duì)應(yīng)平衡關(guān)系。熱量平衡是指燃料在燃燒室內(nèi)沿爐膛高度上、中、下各部位所放出的熱量與受熱面所吸收熱量之間的平衡。達(dá)到熱量平衡時(shí)，爐內(nèi)才有—個(gè)較均勻的、理想的溫度場(chǎng)。要達(dá)到熱量和物料之間的平衡，必須使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的燃料在上、中、下各部位的燃燒份額具有合理的分配值。否則就必然造成局部溫度過高，或溫度場(chǎng)不均勻，從而使受熱面吸收不到所需的熱量，進(jìn)而影響鍋爐出力。因此，要從以下兩方面作為出發(fā)點(diǎn)考慮問題的解決：
1．嚴(yán)格控制人爐煤粒度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)(0~13mm)，以增大表面積，增加可燃物與氧氣接觸的機(jī)會(huì)，以提高燃盡程度及燃燒效率。同時(shí)運(yùn)行中加強(qiáng)控制一、二次風(fēng)比例，調(diào)節(jié)密相區(qū)與稀相區(qū)燃燒比例，增加稀相區(qū)燃燒份額，使?fàn)t膛熱力溫度場(chǎng)分布趨于合理，增加稀相區(qū)受熱面的吸熱量，提高鍋爐出力。
2．控制好燃煤顆粒級(jí)配、各尺寸顆粒比例（燃料粒比度）。不斷摸索合適的燃煤顆粒級(jí)配，合理的調(diào)節(jié)密相區(qū)與稀相區(qū)燃燒比例，以提高鍋爐效率。
（二）循環(huán)灰量少，爐膛差壓小，爐膛上部物料濃度低，燃燒份額小
造成循環(huán)灰量少，物料不平衡主要體現(xiàn)在：人爐煤粒度、粒比度失衡造成爐膛上部物料濃度小，沿爐膛溫度梯度分布明顯。入爐煤灰分含量較少(25%．30%)，使循環(huán)灰量減少；而這些灰分有很多是在矸石中難以破碎磨損形成循環(huán)灰，只能隨爐渣排放掉，這進(jìn)一步使循環(huán)灰量降低，造成爐膛上部物料濃度低，灰渣比例失調(diào)；旋風(fēng)分離器分離效率低等因素。應(yīng)加強(qiáng)燃料預(yù)制備工作，嚴(yán)格控制入爐煤粒度、粒比度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)；所燃燒煤種灰分不能過低；同時(shí)對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行技術(shù)改造，提高分離效率。加強(qiáng)對(duì)一、二次風(fēng)量的控制及配比，確保爐膛上部稀相區(qū)的燃燒份額。
(三)#5爐輸渣系統(tǒng)投入率低
因排渣顆粒大，造成氣力輸渣系統(tǒng)運(yùn)行可靠度降低，大部分時(shí)間直接排紅渣。造成熱量損失，灰渣物理熱損失q6增大，經(jīng)計(jì)算冷渣器投入比放紅渣可使q6降低約0.89%；二是定期放渣造成床壓變化大不利于燃燒調(diào)整，同時(shí)爐渣含碳增加，鍋爐效率下降；三是放出的紅渣溫度很高，所含可燃物質(zhì)在大氣中繼續(xù)燃燒，即污染環(huán)境，又造成安全隱患。通過改造輸渣系統(tǒng)，保證冷渣器投入率，降低灰渣物理熱損失q6，提高鍋爐效率，采用簡(jiǎn)易皮帶輸渣系統(tǒng)。
二、吸風(fēng)機(jī)出力不足，鍋爐負(fù)荷帶到170t/h時(shí)引風(fēng)機(jī)擋板開度就達(dá)100%，再增加負(fù)荷就很難維持爐膛負(fù)壓，此時(shí)引風(fēng)機(jī)電流為57.6/58.0A，未達(dá)到額定電流77A
（一）尾部煙道阻力大，受熱面換熱效果差，排煙溫度高
該爐吹灰裝置采用激波吹灰器，但因未完善，無法投運(yùn)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成尾部受熱面積灰嚴(yán)重。導(dǎo)致傳熱惡化，排煙溫度升高。同時(shí)，積灰使煙氣流通截面積減小，煙氣流速增大，流動(dòng)阻力增加，引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加。排煙溫度的升高又使煙氣的比容增加，煙氣體積增大，在引風(fēng)機(jī)出力不變（體積流量不變）的情況下，引風(fēng)機(jī)排出煙氣的質(zhì)量流量降低。而引風(fēng)機(jī)所需功率與介質(zhì)的密度成正比，這就造成了引風(fēng)機(jī)入口擋板全開而電流卻低于額定電流的現(xiàn)象。
（二）風(fēng)機(jī)選型較小，經(jīng)計(jì)算引風(fēng)機(jī)本身性能按設(shè)計(jì)煙氣量計(jì)算，沒有計(jì)算裕量，未能達(dá)到指標(biāo)
我們實(shí)地測(cè)量了#5爐引風(fēng)機(jī)出口水平煙道和朽爐與老廠低一次風(fēng)量增加二次風(fēng)量以提高二次風(fēng)使用率，但效果不理想。
運(yùn)行中，在確保控制好一次風(fēng)量保持物料良好流化的前提下，根據(jù)床溫、料層差壓、氧量等合理配比一二次風(fēng)。這樣，一是可以提高二次風(fēng)空預(yù)器的換熱效果，降低排煙溫度：二是可以增加二次風(fēng)的穿透力，有利于燃煤顆粒的完全燃燒，同時(shí)可以調(diào)整爐膛密、稀相區(qū)的燃燒份額，使?fàn)t膛熱力溫度場(chǎng)分布趨于合理，提高鍋爐效率
（三）吹灰裝置不完善
關(guān)于吹灰問題，在分析引風(fēng)機(jī)出力不足時(shí)已作說明，其也是影響排煙溫度升高的—個(gè)重要原因。
四、主要解決措施
1．更換膜式省煤器。實(shí)踐證明該爐膜式省煤器存在易積灰、難檢修等問題，且已打堵30多排，換熱能力明顯下降，應(yīng)考慮更換。主要目的是增加省煤器受熱面積，加強(qiáng)換熱效率；同時(shí)降低煙氣流動(dòng)阻力，改善引風(fēng)機(jī)工作狀況。
2．改造引風(fēng)機(jī)出口水平鋼結(jié)構(gòu)煙道與與原煙道對(duì)接口，擴(kuò)大流通面積，降低流通阻力，解決引風(fēng)機(jī)出力不足的問題。
3．完善并投入尾部受熱面乙炔吹灰裝置，保證尾部受熱面的清潔，提高受熱面的換熱效果，降低排煙溫度。
4．檢查更換腐蝕嚴(yán)重的臥式空預(yù)器管，消除空予器漏風(fēng)，降低風(fēng)機(jī)電耗，改善引風(fēng)機(jī)工況，提高鍋爐出力。
5．檢查旋風(fēng)分離器，提高旋風(fēng)分離器分離效率，保證足夠的循環(huán)灰量，使?fàn)t膛上部物料濃度充足，燃燒份額正常，確保物料平衡及熱平衡。
6．改造輸渣系統(tǒng)，保證冷渣器投入率，降低灰渣物理熱損失q6，提高鍋爐效率。
五、結(jié)論
通過對(duì)該爐全面的診斷分析，并投資近千萬元對(duì)其進(jìn)行了綜合技術(shù)改造，包括更換省煤器、改造引風(fēng)機(jī)及煙道、改造輸渣系統(tǒng)等，進(jìn)一步提高了鍋爐的運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)性，熱效率達(dá)到設(shè)計(jì)值，提高了近10%，年可節(jié)約標(biāo)煤1.29萬噸，減排S02216噸，減少co#F放3.48萬噸。其社會(huì)效益、環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時(shí)對(duì)類似流化床鍋爐的研究有著極其重要的借鑒和指導(dǎo)意義。煙道對(duì)接口的截面尺寸，經(jīng)計(jì)算煙氣通道全壓降為4622,34Pa，引風(fēng)機(jī)計(jì)算壓頭和折算壓頭分別為5546.81Pa和4662.OIPa．經(jīng)實(shí)測(cè)計(jì)算引風(fēng)機(jī)應(yīng)提供全壓為6630Pa，遠(yuǎn)大于引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)全壓5317Pa，這說明在設(shè)計(jì)煙氣量下，引風(fēng)機(jī)壓頭可以滿足；而在實(shí)際運(yùn)行中因煤種變化、漏風(fēng)嚴(yán)重等造成煙氣量偏大到大于理論值，就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)壓頭不足的情況。因此，對(duì)原風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造采取增大葉輪直徑辦法以提高引風(fēng)機(jī)出力。
（三）引風(fēng)機(jī)出口煙遒有瓶頸，制約風(fēng)機(jī)出力
#5爐引風(fēng)機(jī)出口水平煙道與原老煙道對(duì)接口的截面尺寸實(shí)測(cè)分別為2500/350ffinm和1260/2650mm，在設(shè)計(jì)煙氣量下計(jì)算流速分別為12.73m/s和3336m/s，其對(duì)接處是煙氣系統(tǒng)的瓶頸，煙速明顯過快。因?yàn)闊煔獾牧鲃?dòng)阻力與流速的二次方成正比，煙氣流速的增加造成煙氣沿程流動(dòng)阻力增大。根據(jù)風(fēng)機(jī)特性曲線，引風(fēng)機(jī)出口管道阻力增加必然導(dǎo)致煙氣量減少，使風(fēng)機(jī)消耗的功率下降，電機(jī)電流減小。這與前面分析排煙溫度上升導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電流降低兩相疊加，就很容易解釋引風(fēng)機(jī)出口正壓高，風(fēng)機(jī)出力不足，電流遠(yuǎn)低于額定值的現(xiàn)象了。
該爐與老煙道銜接處存在明顯的通流“瓶頸”段，技改重點(diǎn)是要消除該缺陷，須將原來的混凝土煙道拆掉，換成鋼制煙道。根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，確定煙道斷面尺寸為3420 x4670mm2(寬x高)。并在原有的3個(gè)膨脹節(jié)的基礎(chǔ)上增加2個(gè)膨脹節(jié)共計(jì)5個(gè)膨脹節(jié)。考慮到煙道的積灰清除問題在整個(gè)煙道長(zhǎng)度上增加2一3AI清灰孔及1個(gè)人孔門，以便在停爐時(shí)能進(jìn)入清灰。
三、尾部受熱面換熱效果差，排煙溫度高，排煙熱損失大
鍋爐排煙溫度設(shè)計(jì)值為139℃，實(shí)際運(yùn)行測(cè)量值為165℃/165℃。按排煙溫度每升高15aC鍋爐效率降低1%計(jì)算，僅此一項(xiàng)就會(huì)使鍋爐效率降低1.73%。其主要原因如下：
（一）省煤器換熱效果差
#5爐省煤器采用膜式結(jié)構(gòu)，共計(jì)255根，運(yùn)行易積灰，因管壁間隙小難以清除；目前因泄漏已打堵30余根。經(jīng)測(cè)試表明現(xiàn)省煤器吸熱量?jī)H為設(shè)計(jì)值的3/4，換熱效果明顯下降，造成排煙溫度上升，排煙熱損失增加，鍋爐效率下降。可通過選型更換省煤器，提高省煤器的換熱效率，降低煙氣阻力和排煙溫度，以提高鍋爐效率。
（二）二次風(fēng)空預(yù)器吸熱量小
實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明二次風(fēng)空預(yù)器前后煙氣溫降明顯小于設(shè)計(jì)值，其吸熱量?jī)H為設(shè)計(jì)值的1/6。這是因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)二次風(fēng)量低造成的。前邊分析了因?yàn)槿藸t煤粒度大等原因造成運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)量較大，所以二次風(fēng)量加入率明顯較少，一二次風(fēng)比遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值5:5或6:4，運(yùn)行中我們也做了大量的調(diào)整試驗(yàn)。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)蒸鍋
2、
秸稈壓塊機(jī)
3、
木屑顆粒機(jī)
