QXL64MW热水锅炉节能改造综述

QXL64MW热水锅炉节能改造综述

朱先明

朱先明

天津宝成机械制造股份有限公司天津市300352

一前言：某地安装使用的QXL64MW-1.6/150/90/AⅡ型热水锅炉，自投产运行后锅炉常期存在燃烧状况不佳、尾部受热面粘灰严重，导致排烟温度过高等问题。这些问题直接造成锅炉效率下降，燃料浪费，增加了运行成本，严重影响企业利益。为提高锅炉效率，节能降耗，增加效益，对该型锅炉进行节能改造。

二锅炉结构介绍

该锅炉为QXL64-1.6/150/90-AⅡ型强制循环高温热水锅炉，锅炉采用п型布置，炉膛及尾部对流烟道全部为膜式壁结构，炉内设有两片水冷屏，后水冷壁在炉膛出口处拉稀形成凝渣管，对流烟道内布置有旗式蛇形管省煤器，省煤器由φ38×4mm的20#钢管制成，分为两组，蛇形管排垂直于前墙布置。空气预热器分为左右两个管箱，管箱由错排的φ40×1.5mm有缝钢管及上中下管板组成，采用支撑结构放置在运转层上。

该锅炉在省煤器出口与空气预热器之间布置有两级分离器。其中一级分离器为挡板式惯性分离器，二级分离器为离心式旋风分离器，且分离出的飞灰可由飞灰回燃装置送回锅炉再燃。

该锅炉采用高而短的前拱，覆盖率为20%、倾角为37°，并采用覆盖率为60%、倾角为6°的后拱，前、后拱表面均涂有耐火层。

锅炉总图(主视图)

三节能改造前存在的问题及原因

(一)存在问题主要表现为：

1锅炉正常运行时炉膛内燃烧工况不佳，燃料燃尽率低，造成燃料浪费。

2锅炉尾部排烟温度过高。该锅炉排烟温度设计值为136℃左右，刚投入运行半个月左右时间实测排烟温度为160℃左右，经过15～30天运行后排烟温度达到230℃左右，大大超出设计温度范围，严重影响锅炉效率。

3锅炉运行时省煤器进口集箱（上置集箱）处有响声。

4飞灰回燃装置效果不明显，且事故率较高，早已拆除不用。

(二)主要原因如下：

1炉拱的作用是合理组织高温烟气的流场，保证炉排引燃区新燃料加速着火燃烧，着火区燃料燃烧稳定，灰渣区的燃料燃尽，促进炉膛内气体的混合，强化燃烧。现运行时存在锅炉使用燃料与锅炉原设计的前、后拱拱形不匹配的情况，出现燃烧工况不佳，导致燃料浪费。

2对流烟道内布置的由φ38×4mm的20#钢管制成的蛇形管排，这种结构的对流受热面容易粘结低温黏结灰，形成大量积灰，导致传热效果不良，最终导致排烟温度过高。

3上置的省煤器进口集箱未装排气管，有存气的可能性，同时也不排除各省煤器管吸热不均导致个别管汽化最终形成水击的可能，有导致此部位出响声的可能。

四节能改造的主要内容

(一)针对燃烧工况不佳的改造

为了改善燃烧工况，同时提高改造后炉拱对煤种的适应性，将原后拱的结构改为可方便调节炉拱，前拱也同时改造为与其相配合的结构。改造后的炉拱根据燃料的特性可方便的对拱形进行调节，对煤种适用范围大大提高。

(二)针对锅炉尾部排烟温度过高的改造

为了解决排烟温度过高的问题，同时尽可能不增加烟气侧阻力，具体改造措施如下：

首先将锅炉原有旋风分离器拆除，在此位置安装高效火管省煤器。该火管省煤器垂直安装，其具有不积干灰、锅炉的低温粘结灰可以彻底清除，可长期保持高效运行，且具有净化锅炉水质、不漏风、方便检修等特点。

其次，结合原钢管式空气预热器已有多根钢管因磨损或腐蚀而被封堵，以及加装火管省煤器后，进入空气预热器的烟温会降低，粘灰、腐蚀会更严重的情况，将原有的容易积灰且不耐腐蚀、磨损的钢管式空气预热器改为内螺纹外翅片铸铁管式空气预热器，其具有耐腐蚀、耐磨损、传热效果好、寿命长等特点。

(三)省煤器进口集箱处有响声的改造

在省煤器进口集箱（上置集箱）相应位置用多根直径为φ22钢管与后包墙上集箱相连通，起自动连续排气的作用。同时对省煤器进口集箱（上置集箱）采取相应的保温措施，减少其吸热，防止局部汽化。

五节能改造后的效果

此次锅炉改造工程共历时3个月，我公司于2013年供暖期开始后投入生产运行。自改造运行后，改造前锅炉存在的问题得以解决，具体改造效果情况如下：

(一)燃烧工况不佳的改造效果

改造后的锅炉自投产运行后炉膛内燃烧工况稳定，达到了节约燃料的效果。

(二)锅炉尾部排烟温度过高的改造效果

改造后的锅炉投产运行一周后，排烟温度为80℃左右，持续运行两周后温度升至105℃左右，之后运行3个月时间排烟温度一直稳定，未再继续升高；未改造锅炉在运行一周后，排烟温度为160℃左右，持续运行15～30天后温度升至200℃左右，并有继续升高的趋势。

(三)省煤器进口集箱处有响声的改造效果

经过对省煤器进口集箱处改造后，锅炉运行时此处无响声。

(四)运行效果分析

为了考核改造后锅炉运行效果，我公司将未改造的锅炉与改造后的锅炉进行了为期3天的运行试验对比。

为方便比较，在运行过程中尽量保持两台锅炉处于相同工况下，即：锅炉循环水量相同、回水温度相同、相同司炉人员运行操作，具体数据如下：

表1未改造锅炉数据表

六经济效益分析

(一)锅炉热效率

经运行测试，改造后的锅炉热效率明显提高，具体详情如下：

1改造后锅炉热效率达80%左右，比未改造锅炉效率提高10%以上；

2改造后锅炉的排烟温度为105℃左右，与未改造锅炉运行15～30天后的排烟温度相比下降了95℃左右。

(二)节煤率

经统计，改造后锅炉与未改造锅炉相比节煤率为12.3%左右。未改造锅炉一天需耗煤约为321.6t，改造后单台锅炉一天节煤量约为39.6t,一个月节煤量约为1188t。

(三)锅炉热功率

通过两个运行试验数据表对比，改造后锅炉与未改造锅炉相比锅炉热功率提高约13.2%，改造后单台锅炉供热面积可增加约10.63万平方米。

七结束语

经应用实践，改造后的锅炉在燃烧工况、锅炉热效率等方面达到了改造前的预期效果，整个采暖期锅炉运行状态良好，确保了锅炉安全经济运行。

参考文献：

[1]童有武，张孝勇.锅炉安装调试运行维护实用手册[M].北京：地震出版社，1999.

[2]锅炉计算手册