循環硫化床燃煤鍋爐省煤器節能改造方法與流程
2023-05-24 13:42:21 1
本發明涉及75t/h循環流化床燃煤鍋爐省煤器節能改造技術領域，特別是涉及循環硫化床燃煤鍋爐省煤器節能改造方法。
背景技術：
循環流化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發展的一項高效低汙染清潔燃燒枝術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用，並向幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐發展；國內在這方面的研究、開發和應用也逐漸興起，已有上百臺循環流化床鍋爐投入運行或正在製造之中。
鍋爐採用單鍋筒，自然循環方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構，四周由膜式水冷壁組成。自下而上，依次為一次風室、密相區、稀相區，尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井採用支撐結構，兩豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯，前部豎井用敷管爐牆，外置金屬護板，尾部豎井用輕型爐牆，由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。
鍋爐採用床下點火（油或煤氣），分級燃燒，一次風比率佔50—60%，飛灰循環為低倍率，中溫分離灰渣排放採用乾式，分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰鬥排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵，採用湍流床，使得流化速度在3.5—4.5m/s，並設計適當的爐膛截面，在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯（高鋁質磚），即使鍋爐燃燒用不同燃料時，燃燒效率也可保持在98—99%以上。
高溫分離器入口煙溫在800℃左右，旋風筒內徑較小，結構簡化，筒內僅需一層薄薄的防磨內襯（氮化矽磚）。其使用壽命較長。循環倍率為10—20左右。
循環灰輸送系統主要由回料管、回送裝置，溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。
床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化範圍內始終保持濃相床床溫850-950℃間的某一恆定值，這個值是最佳的脫硫溫度。當自動控制不投入時，靠手動也能維持恆定的床溫。
保護環境，節約能源是各個國家長期發展首要考慮的問題，循環流化床鍋爐正是基於這一點而發展起來，其高可靠性，高穩定性，高可利用率，最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性，特別是對劣質燃料的適應性，越來越受到廣泛關注，完全適合我國國情及發展優勢。但是現有的75t/h循環流化床燃煤鍋爐 ，鍋爐投運後存在Nox排放偏高等問題，不符合相關的環境保護指標和要求，故而需要對其進行改進。
技術實現要素：
為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了為降低鍋爐Nox排放，減少環境汙染，適應目前的環保要求，必須對鍋爐進行加裝SCR脫硝催化劑的技術改造。
本發明所採用的技術方案是： 循環硫化床燃煤鍋爐省煤器節能改造方法，省煤器包括從上至下連接在鍋爐內的上級省煤器、SCR催化劑結構和下級省煤器，上級省煤器上設有上級省煤器出口集箱和上膜式省煤器管，下級省煤器上設有下級省煤器進口集箱和下膜式省煤器管，省煤器節能方法改造至少包括如下步驟：
A.將上級省煤器和下級省煤器分別向上、向下移動：將上級省煤器的上級省煤器出口集箱和上膜式省煤器管整體上抬，同時將下級省煤器的下級省煤器進口集箱和下膜式省煤器管整體下移；
B.切割上膜式省煤器管：將上膜式省煤器管的縱向割除若干排移到下膜式省煤器管的上方，並且將切割後的與上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分別與其對應的集箱相連，改造後上膜式省煤器管縱向15-22排，下膜式省煤器管縱向45-38排，保證省煤器總縱向排數60排不變；
C.增設下級省煤器出口集箱和上級省煤器進口集箱，同時將下級省煤器出口集箱和上級省煤器進口集箱通過管道一和管道二分別連接在上級省煤器和下級省煤器的水路上；
上述技術改進完成之後，進行整體水壓試驗，改造的省煤器、省煤器管路及有關相焊接件安裝完畢後，進行鍋爐整體水壓試驗，以最終檢查承壓部件的製造，安裝焊接質量，材質質量或殘餘變形情況，並作最終消除缺陷處理；水壓試驗合格後，方可進行爐牆保溫施工。
進一步地，整體水壓試驗的詳細步驟如下：
（1）水壓試驗的壓力為鍋爐鍋筒壓力的1.25倍；
（2）水壓試驗溫度要求
水壓試驗時，周圍空氣溫度應在5℃以上，否則應有防凍措施，試驗用水溫度應≥15℃，或露點溫度，但不得高於70℃；
（3）鍋筒水位表只作工作壓力試驗，不參與超壓試驗，安全閥不參與鍋爐水壓試驗；
（4）鍋筒水壓試驗後應將水放盡，尤其是水壓後至點火啟動間隔時間較長時，需在汽水系統內部的做好防腐措施。
進一步地，SCR催化劑結構外圍還設有平臺扶梯，在節能改造過程中，應在SCR催化劑結構安裝前將平臺扶梯改造好，形成通路，減少人員可能墜落的危險，對已裝好的平臺必須留有足夠的安全安裝空間以防止意外的發生。
進一步地，上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分別通過若干梳形板固定連接其自身的管路。
進一步地，上級省煤器、下級省煤器、下級省煤器出口集箱和上級省煤器進口集箱均通過固定裝置連接在鍋爐爐體上。
進一步地，步驟A將上級省煤器和下級省煤器分別向上、向下移動：將上級省煤器的上級省煤器出口集箱和上膜式省煤器管整體上抬300-900mm，同時將下級省煤器的下級省煤器進口集箱和下膜式省煤器管整體下移600-2000mm；
步驟B切割上膜式省煤器管：將上膜式省煤器管的縱向割除排移到下膜式省煤器管的上方，並且將切割後的與上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分別與其對應的集箱相連，改造後上膜式省煤器管縱向18排，下膜式省煤器管縱向42排，保證省煤器總縱向排數60排不變。
進一步地，步驟B在進行上膜式省煤器管縱向切割時，保證切口距離鍋爐爐體安裝距離為260mm，並且保證上模式省煤器管的每一個管單元間的縱向距離為90mm。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的省煤器節能改進方法，是在投入應用的設備基礎上進行蓋在，並且改造前對原鍋爐的設計、運行等方面進行了有益的探索和充分的總結，以滿足用戶提出的要求，達到安全、節能、環保等方面的技術要求，改造成本低、周期短，改造之後，降低了鍋爐Nox排放，減少了環境汙染，適應目前的環保要求，有較好的環保性能。
附圖說明
圖1為75t/h循環流化床燃煤鍋爐省煤器節能改造後的省煤器的主視圖；
圖2為圖1的實施例的側視圖；
圖3為圖1中的I處的局部放大結構示意圖；
圖4為圖2中的II處的局部放大結構示意圖；
圖5為圖2中的III處的局部放大示意圖；
圖6為圖2中的IV處的局部放大示意圖。
其中：1-上級省煤器，2- SCR催化劑結構，3-下級省煤器，4-上級省煤器出口集箱，5-上膜式省煤器管，51-切口；6-下級省煤器進口集箱，7-下膜式省煤器管，8-下級省煤器出口集箱，9-上級省煤器進口集箱，10-管道一，11-管道二，12-平臺扶梯，13-梳形板，14-固定裝置，15-鍋爐爐體。
具體實施方式
為了加深對本發明的理解，下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，該實施例僅用於解釋本發明，並不對本發明的保護範圍構成限定。
循環硫化床燃煤鍋爐省煤器節能改造方法，如圖1和圖2所示，省煤器包括從上至下連接在鍋爐內的上級省煤器1、SCR催化劑結構2和下級省煤器3，上級省煤器1上設有上級省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5，下級省煤器3上設有下級省煤器進口集箱6和下膜式省煤器管7，省煤器節能方法改造至少包括如下步驟：
A．將上級省煤器1和下級省煤器3分別向上、向下移動，如圖2所示，：將上級省煤器1的上級省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5整體上抬，同時將下級省煤器3的下級省煤器進口集箱6和下膜式省煤器管7整體下移；
B．切割上膜式省煤器管5：將上膜式省煤器管5的縱向割除若干排移到下膜式省煤器管7的上方，並且將切割後的與上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分別與其對應的集箱相連，改造後上膜式省煤器管5縱向15-22排，下膜式省煤器管7縱向45-38排，保證省煤器總縱向排數60排不變；
C．增設下級省煤器出口集箱8和上級省煤器進口集箱9，同時將下級省煤器出口集箱8和上級省煤器進口集箱9通過管道一10和管道二11分別連接在上級省煤器1和下級省煤器3的水路上，參見圖1；
上述技術改進完成之後，進行整體水壓試驗，改造的省煤器、省煤器管路及有關相焊接件安裝完畢後，進行鍋爐整體水壓試驗，以最終檢查承壓部件的製造，安裝焊接質量，材質質量或殘餘變形情況，並作最終消除缺陷處理；水壓試驗合格後，方可進行爐牆保溫施工。
在上述實施例中，整體水壓試驗的詳細步驟如下：
（1）水壓試驗的壓力為鍋爐鍋筒壓力的1.25倍；
（2）水壓試驗溫度要求
水壓試驗時，周圍空氣溫度應在5℃以上，否則應有防凍措施，試驗用水溫度應≥15℃，或露點溫度，但不得高於70℃；
（3）鍋筒水位表只作工作壓力試驗，不參與超壓試驗，安全閥不參與鍋爐水壓試驗；
（4）鍋筒水壓試驗後應將水放盡，尤其是水壓後至點火啟動間隔時間較長時，需在汽水系統內部的做好防腐措施。
在上述實施例中，SCR催化劑結構2外圍還設有平臺扶梯12，在節能改造過程中，應在SCR催化劑結構2安裝前將平臺扶梯12改造好，形成通路，減少人員可能墜落的危險，對已裝好的平臺必須留有足夠的安全安裝空間以防止意外的發生。
從圖1、圖2、圖3和圖4可以看出，上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分別通過若干梳形板13固定連接其自身的管路。
在上述實施例中，從圖2和圖5中可以看出，上級省煤器1、下級省煤器3、下級省煤器出口集箱8和上級省煤器進口集箱9均通過固定裝置14連接在鍋爐爐體15上。
在上述實施例中，步驟A將上級省煤器1和下級省煤器3分別向上、向下移動：將上級省煤器1的上級省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5整體上抬300-900mm，同時將下級省煤器3的下級省煤器進口集箱6和下膜式省煤器管7整體下移600-2000mm；步驟B切割上膜式省煤器管5：將上膜式省煤器管5的縱向割除12排移到下膜式省煤器管7的上方，並且將切割後的與上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分別與其對應的集箱相連，改造後上膜式省煤器管5縱向18排，下膜式省煤器管7縱向42排，保證省煤器總縱向排數60排不變。如圖2所示，改造後省煤器省煤效果較好的一個實施例為，上級省煤器1的上膜式省煤器管5的高度為17*45=765mm，其中17為排數，45每一排的高度。而下級省煤器3的下膜式省煤器管7的高度為29*45+13*45=1305+585=1890mm,其中29為改造前的下級省煤管的排數，13為上級省煤器管移下來的省煤管。
在上述實施例中，如圖6所示，步驟B在進行上膜式省煤器管5縱向切割時，保證切口51距離鍋爐爐體15安裝距離為260mm,並且保證上模式省煤器管5的每一個管單元間的縱向距離為90mm。
本次改造對省煤器管組位置進行移動，雖省煤器橫向節距、縱向節距、受熱面積等均未做改變，但包牆長度（增加1600mm）變動，及相對包牆的位置變動（省煤器進口煙溫略有變動），故對鍋爐參數進行熱力計算校核：
本發明的省煤器節能改進方法，是在投入應用的設備基礎上進行蓋在，並且改造前對原鍋爐的設計、運行等方面進行了有益的探索和充分的總結，以滿足用戶提出的要求，達到安全、節能、環保等方面的技術要求，改造成本低、周期短，改造之後，降低了鍋爐Nox排放，減少了環境汙染，適應目前的環保要求，有較好的環保性能。
本發明的實施例公布的是較佳的實施例，但並不局限於此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本發明的精神，並做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發明的精神，都在本發明的保護範圍內。