覃凤泊

（广西东糖投资有限公司，广西南宁530022）

35t/h蔗渣煤粉锅炉增容改造实践与效益

覃凤泊

（广西东糖投资有限公司，广西南宁530022）

广西来宾东糖桂宝有限公司1#锅炉经过增容改造，蒸发量由原来的35t/h增至40t/h。改造后锅炉运行稳定，消除了炉膛和炉膛出口结焦现象，提高了出力及效率。

锅炉；增容；改造；效率

1 前言

广西来宾东糖桂宝有限公司于1996年扩建到处理甘蔗量2000吨/日，配套两台蔗渣煤粉锅炉产汽量共60t/h，随着公司生产能力不断增加，两台原配锅炉越来越满足不了生产用汽的需求。由于锅炉长期超负荷运行，1#锅炉运行十天时间就存在水冷壁和高温区过热器严重结焦而被迫停炉打焦，严重影响生产。为此，2007年榨季结束经与某设计院共同研讨1#锅炉增容改造方案并实施后，经过多个榨季的运行实践，取得了预期效果。

2 锅炉改造设计依据

2.1 根据广西来宾东糖桂宝有限公司要求，将现有的1台蔗渣煤粉炉生产厂家为柳州锅炉厂、型号为SHS35-2.45/400-GAI改造为蔗渣锅炉，改造后型号为SHS40-2.45/400-G，额定蒸发量由35t/h增容到40t/h。

2.2 梧州锅炉厂35t/h蔗渣煤粉锅炉的有关资料。

2.3 锅炉全烧蔗渣的运行工况。

3 增容改造方案的可行性分析

本次锅炉改造是利用原有的锅炉及土建设施，改造的原则是锅炉蒸发量既要达到增容5t/h的目标，又要尽量不破坏原有的设施，尽量减少投资，以获得最大的经济效益。因此，改造前有必要对锅炉本体进行校核计算分析。

3.1 炉膛容积热负荷QV和炉内受热面是否有余量

经校核计算，锅炉蒸发量由35t/h增容至40t/h蔗渣炉后，原设计的辐射受热面积及炉膛容积已达不到设计规范要求，并结合这台锅炉安装使用多榨季来的运行工况，锅炉全燃烧蔗渣后，炉膛和炉膛出口烟温偏高，水冷壁管和过热器管结焦较严重。因此改造决定采取抬高锅炉炉膛高度，延长烟气在炉内的停留时间，但因受到锅炉房屋顶面限制，锅炉只能整体抬高炉顶高度1500mm，受热面积不足部分再在炉膛左、右墙各增加12排水冷壁管，前后水冷壁管保持原状。

3.2 汽包内汽水分离装置的汽水分离能力是否有余量

锅炉汽包内原设计共12套旋风分离器，根据设计规范推荐值：旋风分离器每套的平均负荷对次中压锅炉为3～3.5t/h，为确保锅炉增容后的蒸汽品质，需要增加2套汽水分离装置。通过打开汽包测量，汽包两端各均能安装得下1套汽水分离装置。

3.3 尾部烟气流速是否在合理范围内

锅炉增容后，燃料量、烟气量都相应增加，若尾部烟道截面偏小，烟速过快，会加快尾部受热面的磨损和加大引风机负荷。经校核计算，省煤器进口烟气流速是12m/s，空气预热器进口处的烟气流速是13.9m/s，还满足在设计规范推荐值10～14 m/s范围之内，因此，不需用对省煤器与空气预热器进行改造。

3.4 水循环的安全性

锅炉增容是在左、右侧上升管各增加12根Φ51×3管子，加上原有的33根Φ51×3的管子后，其流通截面积为0.072 m2；侧下降管安装有5根Φ89×4的管子，其流通面积为0.026m2，侧上集箱安装有4根Φ89×4汽水引出管，其流通面积为0.021m2，这样下降管与上升管的截面积比为0.36，满足设计规范的要求；导汽管与上升管的截面积比为0.29，也能满足设计规范推荐值0.2～0.35范围内；因此，锅炉增容改造后，锅炉自然水循环回路是安全的。

3.5 汽包到过热蒸汽出口的压降是否合理

锅炉蒸发量增加5t/h后，要校核原有的过热系统是否存在蒸汽流速过快导致蒸汽流动阻力过大等因素。锅炉汽包蒸汽引出管原设计有8根Φ89×4的管子，锅炉增容后，其出口蒸汽流速为20.38 m/s，在设计规范推荐值15～25m/s范围内；低、高温区过热器管子根数原设计分别为35根Φ42×3.5和70根Φ38×3的管子，锅炉增容到40t/h后，低温区过热器蒸汽流速为32.9m/s，高温区过热器蒸汽流速为36.7m/s，均还在设计规范推荐值20～40m/s范围内。因此，锅炉增容不必对过热管系进行改造，需增加的受热面积，在锅炉抬高的同时各管排在垂直段各加长1500mm管子即可满足设计要求。

4 增容改造的措施

在能源消耗系统中，工业锅炉占有很大的比例，据不完全统计年耗煤量约占我国煤炭产量的三分之一。煤炭是我国的主要能源，在我国能源结构中占有相当大的比重，因而提高锅炉热效率，节约能源，是我国一项十分重要的任务。因此，锅炉增容改造既要把安全可靠放在第一位，还要考虑提高锅炉效率，从而提高企业的经济效益。

4.1 锅炉外形尺寸的改造

炉膛前墙向前平移970mm；炉顶、上锅筒标高提高1500mm，下锅筒垂直提高500 mm；锅炉宽度保持不变，锅炉炉尾部分保持原状。

4.2 水冷壁系统的改造

两侧水冷壁管按原设计节距的95 mm各增加安装12排Φ51×3的管子，其余水冷壁管用原旧管，并相应在垂直段加长1500 mm，两侧的上下集箱是利用原旧箱在增加辐射管的部分加长1090 mm，并相应开孔改造。

4.3 导汽管的改造

为保证上升管汽水混合物均匀导入汽包，在水冷壁侧上集箱加长部分各接一根Φ89×4的导汽管，汽包相应开孔改造。

4.4 下降管的改造

在下锅筒两端各增开一个孔，并相应连接一根Φ89×4的下降管至水冷壁侧下集箱的加长部分处，确保侧上升管进水分配均匀。

4.5 汽包内部装置改造

在汽包两端各增加安装一套旋风分离器和波形板百页窗，保证锅炉增容至40t/h后汽水分离的效果。

4.6 钢柱的改造

2#～5#钢柱接长1500 mm，1#、2#钢柱往前平移950 mm，其他不变。柱距加大加高后，需相应增加横梁及拉筋加固。锅炉炉膛两侧平台扶梯向前增长950 mm，布置标高适当调整。

4.7 对流管束的改造

对流管束保留原有根数，在垂直段相应加长1000 mm。

4.8 炉排的改造

炉排面积由原来的15m2缩小到12m2，并把原用条式炉排改换成锥形孔喷嘴式炉排。这样改造后，提高了炉排上的一次风风压，改善燃料与氧气的均匀混合，并避免蔗渣堆积在炉排面的现象。

5 改造增容后的效果

锅炉改造前、后主要参数对比表，见表1所示。

锅炉改造后经多个榨季正常的运行，达到了如下的效果。

表1 锅炉改造前、后主要参数对比表

5.1 锅炉蒸发量达到40t/h以上

锅炉经过多榨季的正常运行，锅炉连续蒸发量能保持在40t/h以上，其余参数均在设计参数范围内。锅炉增容后，公司两台锅炉产汽量均能满足日榨甘蔗3600吨用汽的需求，比改前提高榨量300吨/日。

5.2 锅炉热效率得到进一步的提高

锅炉改造前排烟温度在170℃左右，技改后排烟温度降低到140℃左右，锅炉排烟热损失由原来的10.54%降低到技改后的8.37%，榨季减少燃烧蔗渣量约2500吨，效果显著。

5.3 改善炉膛出口结焦问题

锅炉炉膛出口结焦问题得到进一步的改善，体现在锅炉正常运行周期由技改前的15天提高到本榨季的60天。

6 结论

锅炉改造后，经过多榨季的运行实践，达到了增容的目标。锅炉运行稳定，消除了改造前锅炉存在爆燃现象，解决了炉膛和炉膛出口结焦严重的问题。在这台锅炉改造成功的经验下，2008年子公司石龙公司一台锅炉由设计额定蒸发量65 t/h增容到80t/h，2010年子公司凤凰公司一台锅炉由设计额定蒸发量35t/h增容到50t/h，2013年子公司广南公司一台锅炉由设计额定蒸发量35t/h增容到50t/h，这三台锅炉的增容改造均采取桂宝公司1#锅炉的改造方案，都达到预期的效果。因此，在安全条件允许、投资省的前提下，对锅炉实施增容改造是切实可行的，也是很有成效的。

［1］林宗虎，徐通模.实用锅炉手册.北京：化工工业出版社，2009.

［2］李恩辰，徐贤曼.锅炉设备及运行.北京：水利电力出版社，1991.

TS243

B

2095-820X（2016）06-03

2016-08-16

覃凤泊（1976-），女，广西来宾人，工程师，供热及设备专业。