张瑞山

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

循环流化床锅炉燃烧劣质煤的技术应用与分析

张瑞山

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

介绍了中海油华鹤公司3台循环流化床锅炉在设计、建设过程中，燃烧劣质煤燃料的技术应用，并从设计、运行及经济方面进行分析，总结设计中的问题和不足，并对以后运行中问题提出技术建议。

流化床锅炉；劣质煤；建议

中海石油华鹤煤化有限公司自建3台循环流化床锅炉，由天辰设计院设计和上海锅炉厂制造。锅炉采用水冷旋风分离器、高温高压自然循环的形式。整套装置在建造的过程中，由于煤炭市场和价格的变化，导致锅炉燃烧的原设计煤种产量减少，而且煤炭的价格持续走高，运行的成本将大幅度提高。公司经过与设计院、制造厂家进行技术交底，决定对3台循环流化床锅炉进行技术改造和创新，将原设计燃烧煤种改成燃烧劣质煤，并从环保、运行、设备参数方面对锅炉进行优化，进而达到燃煤劣质煤的条件。

1 劣质与设计煤种的参数比较

从表1可以比较出，劣质煤和原设计煤种有较大的变化，特别是挥发分、热值和灰分方面。挥发分提高了51.99%，热值降低了13.99%，灰分提高了54.99%，劣质煤的各项参数均存在大幅度变化。

表1 煤种比较

2 循环流化床锅炉燃烧劣质煤的可行性分析

本公司的锅炉装置已经在建造中，燃烧煤种发生如此大变化，势必会对锅炉的运行和稳定性造成较大影响，因此只能从循环流化床锅炉的煤种适应性以及设计角度对设备燃烧劣质煤的热力特性进行技术改造，进而验证锅炉燃烧劣质煤的可行性。校核结果如表2所示。

表2 设计煤种和燃烧劣质煤的热力特性分析对比

根据燃烧劣质煤和原设计煤种热力特性对比表中可以看出，循环流化床锅炉燃烧劣质煤对锅炉的出力、热效率、各运行参数均能满足设备要求，其中计算锅炉的热效率下降了0.89%，但是锅炉的烟气量、风量都没有太大的变化，而锅炉的渣量和灰量增加了69%，锅炉尾气的含尘量提高了59.9%，因此从各项参数中可以分析出：锅炉燃烧劣质煤对锅炉有一定的影响，但是满足设计和运行的要求。但煤种的变化会对其他设备也产生影响，因此要对其他设备进行设计改造和变更。

3 锅炉辅机燃烧劣质煤的设计分析

锅炉燃用低质煤后，各项参数较原设计煤种变化较大，煤的热值降低了13.9%，灰分提高了15.9%，根据热力参数的变化情况，对主要热力参数的变化进行分析和总结：

1）锅炉的空气量增加0.49%、并且排烟量增加了1.89%。空气量和烟气量的变化直接对循环流化床锅炉的通风平衡有影响，但是空气量和烟气量的变化值不大，因此各风机还是能满足设备的运行，因此循环流化床锅炉的主要风机不需要改变设计。

2）燃烧劣质煤种时，锅炉的飞灰浓度由28.99g/m3（标）提高至49g/m3（标），与原设计值相差还是比较大的，并且飞灰的浓度较原设计值增加了59%，因此必须对除尘系统进行重新设计，锅炉除尘器的设计变更见表3。

表3 除尘器的设计变更

锅炉的除尘面积增加了将近980 m2，进而导致除尘的脉冲吹灰阀和除尘布袋数量的增加，而且除尘系统占用的面积将增大。最终建设时采用：除尘进风的高度不改变，但是除尘系统由12×159条袋/箱改为12×189条袋/箱，布袋的大小维持原来的Φ159×6 000mm，最终每个除尘器增加了280个布袋，除尘面积增加了1 050 m2，通过以上的改造，除尘系统满足锅炉燃烧劣质煤的要求，除尘效果满足国家对企业环保的要求。

3）燃烧劣质煤时，锅炉的排渣量增加了1.22倍，排渣的负荷增高，对排渣器的要求将提高，因此必须对排渣器的设计进行相应的变更，变更的数值见表4，

表4 排渣变更数据

由表4可以看出，冷渣器的出力和冷却水量都有了很大的变化，为了保证锅炉的正常排渣，必须对冷渣机的技术参数进行重新设计，冷渣机的内过渣管道由φ220的管24根，改为φ280的管15，冷渣机的进出口距离由原来的5 500 mm提高至7 000mm，这样不仅增加冷渣机的换热面积，同时也增加了出力，经过调整后，冷渣机的出力满足锅炉燃烧劣质煤的要求。

4）锅炉燃用劣质煤后，导致锅炉的燃煤量由原来的26.99t/h提高至32.1t/h，而循环流化床锅炉采用了4台给煤机，每台给煤机的出力是14 t/h，因此给煤系统满足锅炉燃用劣质煤的要求。

其他辅机设备如脱硫系统、给水系统都与设计院沟通，其设计参数均满足锅炉燃用劣质煤的要求，设计参数不需要改变。

4 锅炉燃用劣质煤的经济分析

本地区的优质煤价格为510元/t，而劣质煤的价格为350元/t，差价为160元/t。燃用劣质煤后，需要投入的费用为220万元，而一年节省的燃煤费用为4 500万元，因此每年为企业节省费用为4 280万元。

5 结束语

循环流化床锅炉燃用劣质煤改造是一个复杂的工程，施工和设计方面均需要作出很大改变，改造难度大，但是通过主机和辅机设计值的优化和改造，还是能满足其运行。只有在运行的调整、废物排放的优化、提高锅炉热效率等方面进行深入的探索，才能取得最佳的运行效果和较好的经济效益。

[1]陈兵.烟气脱硫技术与发展[J].工业锅炉，2002，（3）：66-69.

[2]闫维平，于希宁.循环流化床锅炉床温控制过程分析[J].锅炉技术，2001，17（4）：35-37.

Application and Analysis of Circulating Fluidized Bed Boiler by Bad Coal

Zhang Rui-shan

Describes the CNOOC Huahe copany 3 circulating fluidized bed boilers in the design，construction，fuel quality coal combustion technology，and analyzed from the design，operation and economic aspects，summarize the problems and deficiencies in the design，and after technical advice running problems.

bad coal；fluidized bed boiler；recommendations

TK229.6

A

1003–6490（2016）04–0014–02

2016–04–15

张瑞山（1985—），男，黑龙江双鸭山人，助理工程师，主从事热能动力方面的研究工作。