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链条炉掺烧低热值煤气的节能改造

文档作者：许清波刘彦丰崔向阳文档来源： 1．华北电力大学能源与动力工程学院 2．广州环保技术设备有限公司		点击数：	更新时间： 2021年03月14日
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第31卷第3期
2010年6月
能源技术
ENERGY TECHNOI OGY
V0L 31 NO．3
JurL 2010
链条炉掺烧低热值煤气的节能改造
许清波 ，刘彦丰 ，崔向阳
(1．华北电力大学能源与动力工程学院，保定071003；2．广州环保技术设备有限公司，广州510660)
摘要：为充分回收利用在合成氨生产过程中产生的大量合成吹除气，吉林长山化肥集团有限
公司对2台35 t／h链条炉锅炉的燃烧部分进行掺烧煤气燃烧改造，链条炉掺烧煤气后燃烧方式为
燃气无焰燃烧加燃料煤层燃燃烧，以燃煤为主，气体燃烧器采用扩散式燃烧器，型式为蜗壳式送风，
周边供气。改造后的运行结果表明链条炉运行稳定，锅炉出力好，热效率提高，节能效果显著，年节
约燃料费用为503．44万元，而且排烟合尘减低。
关键词：掺烧低热值煤气；链条炉；节能改造；恩德粉煤气化
中图分类号：TK229．6 文献标志码：B 文章编号：1005—7439(2010)03 0187—02
Retrofit of Spreader Stoker Coal—Fired Boilers Using combustion
of Blended Coal and Low Calorific Value Synthesis Gas
XU Qing-bo~，LIU Yan-feng ，CUI Xiang-yangz
(1．School of Energy＆ Power Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，China；
2．Guangzhou Environmental Protection Technology&amp;amp; Equipment Co．Ltd。Guangzhou 510660。China)
吉林长山化肥集团有限公司在2003年11月进
行了恩德粉煤气化改造，改造后由于恩德粉煤气化
炉采用循环流化床气化方法气化温度低，煤气中甲
烷含量高达1．8 9／6～2．8 9／6，造成合成氨生产过程中
产生的合成吹除气量过大，达到4 000 rn3／h。合成
吹除气的主要成分是CH ，Hz，Nz和少量的氨气，
其热值约为13 MJ／m3，是一种可利用的低热值煤
气。为了利用合成吹除气实现节能减排，长山化肥
成功地对公司已有的2台35 t／h链条炉进行了掺
烧低热值煤气燃烧技术改造，改造后链条炉运行稳
定，节能效果良好，取得了很好的经济效益和环保效
益。本文将介绍改造的方法以及改造后使用情况。
动力厂目前运行的2台35 t／h链条炉锅炉，为武
汉锅炉股份有限公司制造，型号为WG 35／3．82—5。
锅炉的原设计燃料为褐煤，消煤量9 604 kg／h；
锅炉的给水温度104 oC，排烟温度150℃ ，锅简的工
作压力为4．22 MPa；生产的过热蒸汽额定压力为
3．82 MPa，额定温度为450℃ ；锅炉设计热效率为
88．36 。改造要求该锅炉能够掺烧氮肥生产过程
中产生的低热值合成吹除气，燃用由层燃褐煤、室燃
褐煤粉和合成吹除气组成的混合燃料，按热值百分比
褐煤占燃烧份额的7O％，合成吹除气占燃烧份额的
30 ，其中褐煤的低位发热量18 175 kJ／ ，煤粉成分
见表1，合成吹除气的低位发热量为12 980 ld／m3，
成分见表2。
表1 煤粉成分质量百分比％
碳cy氢Hy氧Oy氮Ny 硫Sy 灰份Ay水份wly挥发份vr
47 2．83 5．95 0．95 1．46 34．21 7．6 40．07
表2 合成吹除气的成分体积百分比／
链条炉具有安全可靠、运行稳定、操作方便、热
效率较高和消烟除尘简便等特点，但是改造前只能
燃烧褐煤，不能燃烧气体燃料，链条炉掺烧煤气后燃
烧方式为燃气无焰燃烧加燃料煤层燃燃烧，以燃煤
为主。气体燃烧器采用扩散式燃烧器，型式为蜗壳
式送风，周边供气。
· 】87 ·
许清波等：链条炉掺烧低热值煤气的节能改造
对于低热值煤气燃烧，在着火期间宜推迟煤气
与空气的混合以使煤气能达到一定的浓度而着火，
燃烧期间宜加强煤气与空气的混合，以利燃尽和减
少烟气产生量。气体燃烧器按燃烧方式可分为扩散
式燃烧器、半预混式燃烧器和预混式燃烧器。预混
式燃烧器燃气与一次风完全混合经燃烧器喷入炉内
燃烧，虽然燃烧完全，燃烧效率高，燃烧热强度大，但
是要求燃气热值及密度稳定，发生回火可能性大，调
节范围小，燃用低热值的燃气可能造成煤气浓度低
于着火下限。研究表明对于低热值煤气燃烧宜采用
扩散燃烧方式，扩散式燃烧器燃气中不预混空气，燃
气经过燃烧器喷人炉内，借助扩散作用与空气边混
合边燃烧，燃烧器的结构紧凑，体形较轻，热负荷调
节范围大，要求的燃气压力较低，易于实现煤一气联
合燃烧；其缺点是火焰较长。
改造使用的燃烧器最大出力按照目前的供气量
2 000 m3／h考虑，每台炉按设置两台燃烧器计算，
每个燃烧器的最大出力为1 000 m。／h。根据安全、
可靠和高效原则，将燃烧器布置在锅炉两侧墙，以锅
炉中心线为对称布置，标高约为1．55 m处从锅炉
两侧墙原观火孔处向炉后斜向喷进，燃烧器与炉膛
纵向中心线成35。，安装时将原侧墙观火孔取消，水
冷壁让管。这样便于燃气管路及空气管路的集中布
置，既经济节约，又便于操作。在燃气系统管路中设
置有闸阀、燃气管路中设有置换和排空管路，排空管
路接出室外。台燃烧器前的风管分别配置可调风
门。燃气在炉内燃烧时，过量空气系数为1．1O，燃
气所需的压力为3～4 kPa，空气所需的压力
2～3 kPa，空气分别取自左右一次热风道。为避免
由于煤气压力低产生回火，设置防回火器。为避免
爆炸点火前必须吹扫干净，熄火后必须迅速断燃料，
防止造成炉膛和后部烟道爆炸。
链条炉掺烧合成吹除气燃烧后，炉内燃烧情况
稳定，各设计参数没有太大变化，锅炉带负荷能力完
全达到原设计能力，锅炉给煤机转速下降80 r／min
左右，节省发热量为20 MI／kg的长焰煤2 t／h。而且
当煤与吹除气掺烧时，增强了炉膛内的扰动和混合，
促进了漂浮在炉膛内的煤粉末的燃尽，故排烟初始浓
度降低，有效解决了锅炉冒黑烟问题。抛煤机链条炉
掺烧合成吹除气后，提高了锅炉着火和燃烧的稳定
性。炉排上方空间有合成吹除气燃烧形成的高温
火焰和炽热气流，炉排上有燃烧的煤层，当新燃料被
抛到炉排上时，立即受到上下两方面的加热，使很难
着火的煤也能在炉排上顺利着火，高效燃烧。炉排上
稳定的燃烧火床，又是吹除气着火的可靠火源，避免
了煤气的着火与打炮问题。热值约为12 980 kl／m3
的1 m3的合成吹除气可以折算为0．442 86 标
准煤，每年按7 000 h计，掺烧煤气可以节约标准
煤为12 400 to如果低位发热量为20 934 kJ／ 的原
煤价格按290元／t计算，年节约燃料费用
为503．44万元。
合成吹除气在抛煤机链条炉应用节能效果显
著，通过掺烧燃烧技术改造后，链条炉运行稳定，锅
炉出力好，燃烧效率提高，热效率提高，锅炉排烟原
始含尘减低，排烟除尘效果好，既有经济效益，又有
环保效益。
(上接第186页)
行，那样由于会存在断油，比缺油的损害会更严重。
因此可以认为，目前交直流润滑油泵采用的两个电
机共带一个油泵的设计是不够合理的，需将交直流
润滑油泵改造为交流润滑油泵和直流润滑油泵分列
并联运行；即增加一台油泵，交、直流电机分别带一
台油泵，当润滑油压低一值时，交流润滑油泵启动。
当系统润滑油压低二值时，直流润滑油泵启动与交
流润滑油泵并联运行，借此消弱直流润滑油泵联启
后加速过程中油压的下降，也避免直流油泵工作不
正常，交流油泵又不能投入运行的问题。
4 结论
通过润滑油系统的研究，两次轴瓦烧损的原因
已经分析清楚，对于220 MW 机组润滑油系统，由
于原设计存在一定的不合理之处，加之现场设备存
在的一些问题，在偶然的情况下会发生轴瓦烧损事
故。只有加强管理，认真分析现场存在的问题，制定
合理的改造和控制措施，才能满足机组安全运行的
需要。

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