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浅析燃煤蒸汽锅炉喷燃器节能技术改造

文档作者：常浩，薛永鸿文档来源：兰州石化公司化肥厂		点击数：	更新时间： 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浅析燃煤蒸汽锅炉喷燃器节能技术改造常浩，薛永鸿(兰州石化公司化肥厂，甘肃兰州730060)[摘要]动力锅炉经常处于煤、气混烧运行状态。煤粉燃烧器在长期掺烧高热值炼厂干气后，煤粉燃烧恶化，燃烧效率降低，锅炉运行工况调节困难，甚至使燃烧器严重损坏，严重危及锅炉的正常安全稳定运行。本文针对锅炉燃烧器实际运行中存在的问题进行了深入的分析，提出了1套切实可行的改造方案，并详细介绍了喷燃器的改造方案及实施情况。改造后较好地解决了锅炉结焦问题，提高了锅炉运行负荷，避免了锅炉掉焦灭火，延长了锅炉连续运行周期。[关键词]喷燃器；燃煤锅炉；节能；技术改造[中图分类号]TK 223．24 [文献标识码]B [文章编号]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概况兰州石化化肥厂动力车间有A、B、C 3台高压煤粉锅炉，其中A、B炉(型号DGl45／10．5-1)设计产汽145 t／h，蒸汽压力10．2 MPa，温度490 oC。锅炉所产蒸汽作为化肥装置、苯胺装置等的动力蒸汽和生产用蒸汽，并为2台1．8万千瓦发电机组提供动力蒸汽。2台锅炉于1996年与大化肥装置配套建成投产，采用常规监视仪表进行监视操作，后改为DCS操作。2炉均为单锅筒高压自然循环锅炉，燃烧系统采用单台中速磨煤机直吹式送粉系统，四角切向燃烧方式，全[收稿日期]2012_()5．28[作者简介]常浩(1977一)，男，辽宁绥中人，毕业于中国石油大学化学工程专业。钢构架，悬吊结构，呈倒U型布置，平衡通风，固态排渣；点火系统采用柴油点火、渣油助燃，70％以上负荷专烧煤粉；尾部烟气采用回转式空预器进行余热回收。2000年后相继将A、B炉的回转式空预器改成槽管式空预器，点火助燃系统改造为天然气点火系统，并将原来燃烧器中的轻油燃烧器、渣油燃烧器改为天然气燃烧器。2004年公司为了更好地提高资源综合利用能力，节约能源，熄灭了火炬，将炼厂干气与石化厂废气并网回收利用，7—8 t／h无法回收的干气和石化废气直接配管送入化肥厂锅炉，与煤粉掺烧。2006年公司将炼厂干气、303火炬气和乙烯气通过天然气管线引至动力车间A、B锅炉后，A、B锅炉经常处于煤与干气混烧。炼厂干气是含重碳氢化合物较多的高热值气体，所引起的火焰辐射特性变化较小。掺烧炼厂万方数据第1期 常浩等：浅析燃煤蒸汽锅炉喷燃器节能技术改造 ·37·干气后，锅炉炉膛水冷壁接收的辐射热将有所降低，锅炉烟气量增加，导致过热器及其他受热面对流换热增加，在原受热面布置不变的情况下，掺烧气体燃料打破了原锅炉烧煤时的热量分配比例，造成排烟温度升高，锅炉热效率降低。煤粉燃烧器在直接掺烧炼厂干气后出现气、煤抢风，煤粉燃烧恶化、燃烧效率降低，燃烧器局部结渣，损坏严重：四角风门挡板变形，风道烧穿。锅炉运行工况调节困难，导致结焦严重。2009年A锅炉多次出现掉焦灭火，B锅炉多次出现架焦被迫减负荷运行。为减少锅炉煤气混烧时的炉膛结渣，确保锅炉安全稳定运行，提高锅炉热效率，需对A、B锅炉喷燃器重新设计并更换，使之更能适应煤粉专烧和煤气混烧工况。2喷燃器改造方案在不改动水冷壁的前提下，有针对性地对相关设备进行改造。改造的主要内容包括：燃烧器的整体改造、燃气管路改造及控制系统的配套改造。4只角式燃烧器全部更新改造，包括：新大风箱结构的建立，二次风及周界风调节挡板的设置，二次风喷口的改造等。改造后的燃烧器为大风箱结构，每层二次风及周界风的进风口位置均设置独立的调节挡板，并配有气动执行机构，以单独控制每层二次风，从而更有效地对锅炉燃烧进行控制；独立的燃气喷口位于燃烧器的上、下端，以加大2个燃气喷口之间的距离，并分别实现独立配风，一次风喷口增设周界风。喷口布置图见图1。A5层的二次风喷口设计为可4-300摆动的摆动喷口，上层二次风摆动喷口的布置可灵活地对锅炉内燃烧进行调整。c1层和c2层共设置8只水平浓淡煤粉燃烧器，以替换原一次风喷口，同时煤粉燃烧器长度及接口尺寸与原燃烧器保持～致。G1层和G2层布置2层共8台多枪平流式燃气燃烧器，点火枪采用气动执行机构控制进退，以免点火枪始终在燃烧区里而被烧坏。每台燃烧器配1套紫外火焰检测器，用于检测燃烧器火焰状态。燃烧器采用独立配风形式，并设置调节挡板控制进风量。燃气燃烧器可作为单独燃气、气煤混烧工况下的主燃烧器用，同时也可作为锅炉点火燃烧器使用。主燃气管路自锅炉干气母管上接出，引至各角的燃气燃烧器主气枪。管路在锅炉钢架内敷设，利用锅炉钢架进行支吊，管道与燃烧器主气枪接口用金属软管连接。．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§ 《争 _．L 岛 ．L五 20 ．卫 一k {l3改造后经济效益图1 燃烧器喷口方案图cl、c2一一次风喷13；G1、G2一燃气燃烧器喷口；A1～A5一二次风喷口系统改造完成后，经过1 a的运行实践证明：A、B锅炉均可以在100％燃煤(设计满负荷运行时投煤量为18．9 t／h)、100％燃气(按照1 000 m3燃气产汽11 t估算，满负荷运行时燃气量为13 000 m3／h)和任意比例气煤混烧工况下安全运行。燃气燃烧器与煤粉燃烧器相对独立，火焰互不干扰、抢风，可避免燃气火焰烧损煤粉燃烧器、燃烧区域结焦等问题。A、B锅炉喷燃器改造后的每台锅炉出力为145 t／h(在外界用户需求和锅炉投煤满负荷运行，脱硫装置出口SO／不超标工况下)，按年运行8 000 h，吨10．0 MPa蒸汽效益15元(购买电厂蒸汽每吨需100元，而自产蒸汽每吨成本仅为85元)计，全年直接经济效益(多产蒸汽)876万元。

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