内容摘要：1997年由四川锅炉厂对福州二化的两台35t／h循环化流床锅炉进行了比较深入的改造，投运后锅炉运行情况良好，受到了用户的好评。

1  锅炉改造前状况

  改造前锅炉是1994年四川锅炉厂生产制造的第一代平面流循环流化床锅炉，从95年投入运行后，锅炉出现了如下问题：

    1．1  锅炉负荷达不到额定参数，运行中锅炉出力一般只有15～25t／h之间。

    1．2  热效率低下，尾部飞灰含碳量特别高，用户通过测量计算热效率只有40～50％，锅炉燃烧不充分。

    1．3  锅炉尾部烟道内低温过热器管，省煤器管磨损情况严重。

    1．4  锅炉运行不连续稳定，最长连续运行时间为一个月。

    2  锅炉改造的总体设想

    根据低携带率循环流化床的特点，指导锅炉改造工作。

    低携带率循环流化床锅炉采用了略低于循环流化床锅炉沸腾层的截面流速，增加了锅炉排渣量从而减少了飞灰携带出炉膛的量，有利于降低污染，在炉膛出口布置高效分离器，烟气中飞灰经分离器后大部分被分离下来送回炉膛再燃烧，这样不仅提高了燃烧效率，还降低了尾部飞灰含碳量。在沸腾层中布置有足够数量的埋管受热面，因此锅炉具有高燃烧强度、高传热系数、低温燃烧、压火方便等特点，其煤种适应能力比循环床锅炉大大提高；操作控制也比较简便。

    由于本炉燃烧的煤种是福建Ⅱ类无烟煤，煤的挥发份特别低：Vr=4．23，煤的着火性差，硬度大，锅炉燃烧系统性能的优劣将明显影响到锅炉的负荷及热效率。加上锅炉结构的因素，所以在改造时除了必须对锅炉进行调整的同时，还要尽可能多利用原设备以提高其经济性。

  3锅炉改造措施

  3．1  由于无烟煤特性决定了它不易着火，不易燃烧等因素，因此将沸腾层温度提高到1000℃左右，沸腾层流化速度在3．47m／s，以使大部分原煤处于高温的沸腾层。这提高煤在锅炉内的停留时间，达到充分燃烧的目的。结构上是将原锅炉的炉膛中间水冷壁取消，主副床合并为一个沸腾层，在沸腾层区域，锅炉前墙向前扩大600mm，以保证其流化速度在3．47m／s左右，在沸腾层布风板上采用“7”形单孔风帽，辅以不同风帽布风方式，从而加强了床内物料的横向运动，使之充分混合，强化燃烧，床内布置Φ57×10的20G管子制成的埋管受热面，埋管顺列布置，横向17排，纵向5排，总计埋管受热面积为58．5m2左右，埋管在沸腾层的高传热系数(约230kcal／m2．h．℃)和足够的面积能确保锅炉的负荷。由于沸腾层属于粒子密相区，埋管和四周水冷壁的防磨是十分必要的。埋管除采用顺列布置，厚壁管等措施外，还在埋管上焊有防磨鳍片，材料1Cr20Nil4Si2，厚度5mm，高度16mm，靠前墙最后一排管子中心距风帽中心高度为450mm，四周水冷壁管采用Φ51× 5的厚壁管，管子焊2米高的防磨销钉区，在销钉区敷设传热较高的耐磨浇注料，这些措施的采用基本能解决沸腾层的磨损，以配合锅炉整体达到连续稳定运行的目的。

    3．2  炉膛速度控制在4．5m／s左右，炉膛烟速太低不利于传热，太高对炉膛磨损太大，针对无烟煤的特性，在炉膛上部预留了3m高的销钉区，一方面可以提高局部温度，另一个方面可以保证炉膛出口烟温，确保过热蒸汽的额定参数，由于锅炉原水冷壁管采用Φ60 × 5的管子，改造时除下部水冷壁，上部水冷壁仍用Φ60×5的管子，中间用过度集箱连接。

    3．3  将低温过热器移到原平面流分离器所占的水平烟道内，后包墙、后侧包墙、顶棚管全部为过热系统，管子为中42× 5，20／GB3087—82锅炉管；高温段过热器布置在炉膛上部，以提高锅炉低负荷能力，低过烟速为6．1m／s，在低过迎风面加防磨瓦，在高温过热器下部加防磨瓦，防磨瓦为耐热不锈钢材料，在高低温过热器之间设有面式减温器，设计减温焓降83．7kJ／kg，调温范围34℃。

    3．4  由于低携带率循环流化床锅炉的飞灰循环量对锅炉负荷、热效率有非常明显的影响，因此锅炉对飞灰系统、循环系统作了较深入彻底的改动，具体措施是将原效率低下的平面流分离器，更换为效率高简单紧凑的下排气分离器，  在转向室布置两个1600mmXl600mm的膜式壁组成的方形下排气旋风分离装置，分离器入口烟速控制在22m／s左右，在分离器内部采用耐磨砖、耐磨浇注料防磨，分离器中下部布置芯管，材料为1Crl8Ni9Ti，规格为Φ800 ×10。后我厂根据其它用户的运行情况，将芯管材料改为  0Cr25Ni20，芯管磨损问题可得到解决。回灰阀采用低压头，小风量，  自平衡“J”形阀，回料风为冷风，在运行中对“J”形阀无须调整。

    3．5  在尾部竖井烟道内布高温省煤器一级，低温省煤器两级，每级省煤器之间留有850mm的间隙，以便于检修，高温省煤器设计烟速6．8m／s，直管部分加磨盖板、弯头部分加防磨罩，以保证省煤器足够的运行周期。经运行后发现省煤器入口处磨损较严重，我们经过研究发现，应将芯管减短一部分，使分离器出口烟速充分扩散均匀后到达省煤器。另外还可将上部烟道深度、宽度扩大至3480mm×l650mm，以适当降低省煤器烟速，减少省煤器磨损。在省煤器后布置—级管式空预器，空预器入口处设有防磨套管，出口空气温度为120℃，以利于沸腾床的燃烧。

    3．6  布风床的改造，原锅炉从两侧进风，因此两个布风床存在着送风量的不均匀性，操作控制也较复杂，并且送风量风压风量的不均匀性也容易使锅炉产生结焦等问题，所以此次改造将布风床改为一个床，送风由锅炉前墙进入——个等压风室。从而使锅炉燃烧控制简便、锅炉运行稳定。

    4  结束语

通过以上改进措施，从运行情况来看，该锅炉总的运行情况良好；锅炉的负荷能够达到额定负荷，热效率运行时基本接近设计参数，锅炉能连续稳定的运行，使我厂低携带率循环床锅炉在燃烧福建无烟煤方面上了一个新的台阶。特别是下排气异型水冷分离器的采用，不仅飞灰分离效率提高了，而且充分利用了锅炉转向室，达到了锅炉整体结构合理化，还利于解决分离器的膨胀密封。如果能将送风机的压头提高，锅炉效率还将进一步提高。当然，由于本炉是改造锅炉，还有许多未尽之处有待进一步解决提高。 

文章作者：赵晓星 罗康义(四川锅炉厂 610401) 岳光溪(清华大学)