10t燃煤蒸汽锅炉维修及改造

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1、10T燃煤蒸汽锅炉维修及改造【摘 要】本文针对10t蒸汽链条锅炉存在的问题,进行了节能改造,取得了显著的成效。【关键词】热工测试;炉拱改造;炉体大修;合理配风;节能效益1.锅炉的基本状况及热工测试数值我单位有一台10T燃煤蒸汽链条锅炉(SHL10-1.3IIA),从1992年投入运行以来一直没有进行炉体整体大修,存在正压燃烧、炉墙裂纹、炉顶保温脱落、表面温度高,漏烟、漏灰,烟道隔墙脱落,煤层燃烧工况差、煤种适应性差等问题,根据节能监测中心对该炉采取正反平衡法进行五次测试,其数值分别为71.1%,69.2%,70.5%,71.4

2、%,71.3%,平均值为70.7%,低于国家锅炉的发热鉴定标准:79.3%。在反平衡测分析中,不完全燃烧热损失为18.3%,化学燃烧热损失1.5%,物理燃烧热损失6.7%,散热损失1.95%,排烟热损失0.85%。根据这些分析结果,我们立足于锅炉实际情况,针对影响锅炉热效率的一些因素进行改造。2.炉拱改造2.1炉拱的实际工作机理5锅炉的前拱其作用在于蓄热保持高温,增强对刚进炉的新煤的辐射加热促使其及时着火燃烧;后拱其作用是改变自然层上升的烟气流动方向,使炉内可燃气体、悬浮的焦粒子与空气能够良好混合,同时,延长他们的行程,使之有

3、充分的时间达到燃尽。炉拱实际工作机理是:以再辐射为主、镜反射为辅的方式,将燃料区火床面的辐射热和部分火焰的辐射热传到新的着火区,用于引燃,而且依靠燃烧区火床面辐射热也可促进燃烬。即煤引燃的主要热源来自于后拱将大量的高温烟气和炽热碳粒输送到燃料的燃烧区,提高那里的温度,强化那里的燃烧,使之发出更多的热量,并以此形成更高的温度,从而大大地增强了前拱的辐射引燃作用。2.2改造前后炉拱结构由炉拱的实际工作机理可知:前后拱的搭配是否合理,决定了烟气中可燃成分能否迅速燃烬,新煤能否顺利引燃。因此对该锅炉的前后拱结构进行了改造。改造后该形式

4、的辐射对流拱具有如下优点:(1)前拱覆盖率由改造前的28.6%增至33.3%,后拱覆盖率由53.85%增至57%,前后拱覆盖率达到90.3%。5(2)在炉前拱2500mm的标高处的翻火口,最大限度的呈弧状伸进炉内,尽可能地使炉膛空间变小,中间燃烧旺盛区的高温烟气及后拱对前拱的辐射亦加强,形成了一个高温高效燃烧区;前拱点火拱部位从原来的350mm高,压低至250mm,减少了热散失和进冷风的缺点,提前了着火线,同时避免了火焰燃至煤斗烧坏煤闸板的弊病。(3)后拱加高拱的高度。后拱向前伸进500mm,高度≤1000mm,高温烟气不会被

5、直接抽走,而是合理地导向前拱,前拱的弧面均匀地反射至炉排前部与中部,平衡了炉膛前后的空气过剩不均的问题,对可燃气体、碳粒和氧气的充分混合燃烧创造了十分有利的条件,使煤充分燃烧,同时降低了炉渣含碳量。(4)在前拱上部设置凸型单曲拱具有二次风作用。高温烟气在火床面上形成烟气旋涡,延长烟气流程及煤粒的燃烧时间,气体和固体的不完全燃烧损失显著减少。(5)依靠旋涡的分离作用,把未燃烬的炭粒甩回火床复燃,从而降低飞灰含碳量,飞灰量的减少又降低了对尾部受热面的磨损。3.炉墙等方面的改造3.1问题提出改造前,锅炉存在炉膛工况差,温度升不上,低

6、于700℃;排烟温度达189℃(有关标准为≤180℃),排烟处空气过剩系数airy为3.21(有关标准≤2)。经分析可知其使燃烧恶化的重要原因之一是炉墙裂纹、炉顶保温脱落、表面温度高,炉子漏烟、漏灰,造成引风量增大,加大排烟损失,尤5其不利于挥发物的燃烧,容易产生黑烟和加大除尘器负荷;导致炉膛内过剩系数大,破坏了炉膛的燃烧工况,不利于燃烧。施工中发现炉顶内积灰1米多高,增加了吊梁额外负载,钢梁锈蚀严重,存在严重设备故障隐患。针对这些问题,对炉顶、炉墙进行全面更新改造。3.2原厂设计的中墙结构存在一定缺陷,耐久性能差,易倒塌、裂

7、纹,采用传统方法维修效果很不理想,而且一般维修后耐久性能不佳,因其在炉膛内部,一旦维修,必须停炉,不仅影响生产,并且中墙出现问题之后炉膛内高温火焰不能有效通过上方着火区,减少高温烟、焰与对流管及锅筒的接触时间,使原煤不能充分燃烧,造成浪费。根据这一情况,我们整体拆除该中墙,在后拱上方原中墙位置用细骨料配置的耐火混凝土浇筑一道250mm厚,500mm高的墙基,在墙基上砌筑中墙,顶部弧形区域直接用混凝土浇筑的异型砖填缝,完成后在其表面均匀挂上一层新型无机材料—高温耐火胶泥,该材料具有耐高温、耐烧蚀,传热及膨胀系数低等特性,对于降低

8、中墙维修率,提高锅炉热效率起到的很大作用。3.3炉顶改造(1)炉顶也采用浇注的方法,用热轧钢筋组成框架,采用高铝钒土耐火浇注料浇注,再用膨胀可塑材料捣打,该材料在高温状态下产生微膨胀,有效地克服耐火层与金属构件、管道间产生的裂缝缺陷。5(2)水冷壁管从炉顶穿过的地方是密封的难

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1、10T燃煤蒸汽锅炉维修及改造【摘 要】本文针对10t蒸汽链条锅炉存在的问题,进行了节能改造,取得了显著的成效。【关键词】热工测试;炉拱改造;炉体大修;合理配风;节能效益1.锅炉的基本状况及热工测试数值我单位有一台10T燃煤蒸汽链条锅炉(SHL10-1.3IIA),从1992年投入运行以来一直没有进行炉体整体大修,存在正压燃烧、炉墙裂纹、炉顶保温脱落、表面温度高,漏烟、漏灰,烟道隔墙脱落,煤层燃烧工况差、煤种适应性差等问题,根据节能监测中心对该炉采取正反平衡法进行五次测试,其数值分别为71.1%,69.2%,70.5%,71.4

2、%,71.3%,平均值为70.7%,低于国家锅炉的发热鉴定标准:79.3%。在反平衡测分析中,不完全燃烧热损失为18.3%,化学燃烧热损失1.5%,物理燃烧热损失6.7%,散热损失1.95%,排烟热损失0.85%。根据这些分析结果,我们立足于锅炉实际情况,针对影响锅炉热效率的一些因素进行改造。2.炉拱改造2.1炉拱的实际工作机理5锅炉的前拱其作用在于蓄热保持高温,增强对刚进炉的新煤的辐射加热促使其及时着火燃烧;后拱其作用是改变自然层上升的烟气流动方向,使炉内可燃气体、悬浮的焦粒子与空气能够良好混合,同时,延长他们的行程,使之有

3、充分的时间达到燃尽。炉拱实际工作机理是:以再辐射为主、镜反射为辅的方式,将燃料区火床面的辐射热和部分火焰的辐射热传到新的着火区,用于引燃,而且依靠燃烧区火床面辐射热也可促进燃烬。即煤引燃的主要热源来自于后拱将大量的高温烟气和炽热碳粒输送到燃料的燃烧区,提高那里的温度,强化那里的燃烧,使之发出更多的热量,并以此形成更高的温度,从而大大地增强了前拱的辐射引燃作用。2.2改造前后炉拱结构由炉拱的实际工作机理可知:前后拱的搭配是否合理,决定了烟气中可燃成分能否迅速燃烬,新煤能否顺利引燃。因此对该锅炉的前后拱结构进行了改造。改造后该形式

4、的辐射对流拱具有如下优点:(1)前拱覆盖率由改造前的28.6%增至33.3%,后拱覆盖率由53.85%增至57%,前后拱覆盖率达到90.3%。5(2)在炉前拱2500mm的标高处的翻火口,最大限度的呈弧状伸进炉内,尽可能地使炉膛空间变小,中间燃烧旺盛区的高温烟气及后拱对前拱的辐射亦加强,形成了一个高温高效燃烧区;前拱点火拱部位从原来的350mm高,压低至250mm,减少了热散失和进冷风的缺点,提前了着火线,同时避免了火焰燃至煤斗烧坏煤闸板的弊病。(3)后拱加高拱的高度。后拱向前伸进500mm,高度≤1000mm,高温烟气不会被

5、直接抽走,而是合理地导向前拱,前拱的弧面均匀地反射至炉排前部与中部,平衡了炉膛前后的空气过剩不均的问题,对可燃气体、碳粒和氧气的充分混合燃烧创造了十分有利的条件,使煤充分燃烧,同时降低了炉渣含碳量。(4)在前拱上部设置凸型单曲拱具有二次风作用。高温烟气在火床面上形成烟气旋涡,延长烟气流程及煤粒的燃烧时间,气体和固体的不完全燃烧损失显著减少。(5)依靠旋涡的分离作用,把未燃烬的炭粒甩回火床复燃,从而降低飞灰含碳量,飞灰量的减少又降低了对尾部受热面的磨损。3.炉墙等方面的改造3.1问题提出改造前,锅炉存在炉膛工况差,温度升不上,低

6、于700℃;排烟温度达189℃(有关标准为≤180℃),排烟处空气过剩系数airy为3.21(有关标准≤2)。经分析可知其使燃烧恶化的重要原因之一是炉墙裂纹、炉顶保温脱落、表面温度高,炉子漏烟、漏灰,造成引风量增大,加大排烟损失,尤5其不利于挥发物的燃烧,容易产生黑烟和加大除尘器负荷;导致炉膛内过剩系数大,破坏了炉膛的燃烧工况,不利于燃烧。施工中发现炉顶内积灰1米多高,增加了吊梁额外负载,钢梁锈蚀严重,存在严重设备故障隐患。针对这些问题,对炉顶、炉墙进行全面更新改造。3.2原厂设计的中墙结构存在一定缺陷,耐久性能差,易倒塌、裂

7、纹,采用传统方法维修效果很不理想,而且一般维修后耐久性能不佳,因其在炉膛内部,一旦维修,必须停炉,不仅影响生产,并且中墙出现问题之后炉膛内高温火焰不能有效通过上方着火区,减少高温烟、焰与对流管及锅筒的接触时间,使原煤不能充分燃烧,造成浪费。根据这一情况,我们整体拆除该中墙,在后拱上方原中墙位置用细骨料配置的耐火混凝土浇筑一道250mm厚,500mm高的墙基,在墙基上砌筑中墙,顶部弧形区域直接用混凝土浇筑的异型砖填缝,完成后在其表面均匀挂上一层新型无机材料—高温耐火胶泥,该材料具有耐高温、耐烧蚀,传热及膨胀系数低等特性,对于降低

8、中墙维修率,提高锅炉热效率起到的很大作用。3.3炉顶改造(1)炉顶也采用浇注的方法,用热轧钢筋组成框架,采用高铝钒土耐火浇注料浇注,再用膨胀可塑材料捣打,该材料在高温状态下产生微膨胀,有效地克服耐火层与金属构件、管道间产生的裂缝缺陷。5(2)水冷壁管从炉顶穿过的地方是密封的难

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