宋江紅

（中國石化集團江漢石油管理局公共事業(yè)處，湖北 潛江433124）

冬季供暖工作是一項重要的 “暖民工程”，江漢石油管理局每年為此承擔著高額的能耗成本支出。油田用于居民小區(qū)和辦公區(qū)域冬季供暖的鍋爐房總計22座，鍋爐44臺（鏈條式鍋爐37臺，流化床鍋爐7臺），總噸位462噸。現(xiàn)供暖總面積達395萬平方米。每年鍋爐綜合能耗達9.5萬噸標煤，占油田三個社區(qū)全年能耗量的95% 以上，能耗成本占到社區(qū)供暖費用總支出的78%。根據(jù)現(xiàn)有環(huán)境進行引進和技改，對提高供暖質(zhì)量，降低供暖成本，減少煙氣排放具有重要意義。

1 目前存在的主要問題

通過對各個鍋爐房進行實地考察研究，造成供暖能耗較高的主要原因有以下幾個方面：

1）流化床鍋爐給煤系統(tǒng)運行不順暢。

2）鏈條鍋爐熱效率不高，燃煤未能充分燃燒，爐渣含碳量高，存在浪費現(xiàn)象。

3）流化床鍋爐燃煤金屬雜質(zhì)（鐵）多，對粉碎機、給煤機損壞嚴重，進入爐膛后，極易造成結(jié)焦。

4）水膜除塵器腐蝕堵塞，污水循環(huán)系統(tǒng)無法正常的運行。

5）鍋爐風機調(diào)節(jié)技術(shù)落后。

6）鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣，降低鍋爐熱效率。

7）引風機傳動箱冷卻水浪費嚴重。

8）鍋爐燃煤煤質(zhì)差異大，致使燃燒狀態(tài)不平穩(wěn)；環(huán)境溫度變化幅度大，供暖出水溫度在隨環(huán)境溫度調(diào)節(jié)時與流化床要求平穩(wěn)運行的矛盾。

2 提高鍋爐工作效率，降低能耗的措施

1）對流化床鍋爐的給煤機進行改造。一是縮短給煤機整體長度，將給煤機外殼和絞籠縮短1.2米，前移給煤斗，改煤倉與給煤機垂直接口為斜面接口，減小絞籠的給煤阻力；二是改絞籠輸送為皮帶輸送。通過實施以上兩種改造方案，可解決流化床鍋爐給煤系統(tǒng)運行不暢的問題。

2）安裝分層分行給煤裝置，對鏈條爐鍋爐煤斗進行改造，解決煤燃燒效率低的問題，提高鍋爐效率。“分層”就是將燃煤中大煤塊排布在煤層底部、中煤塊在中、最細小的煤顆粒在上，其節(jié)能機理是通風條件改善、風煤混合均勻?！胺中小本褪菍⑷济褐写蟛糠值姆勖翰贾贸梢粋€形似壟狀的“行式”結(jié)構(gòu)，從爐前向爐內(nèi)望去，煤層外表峰谷相間，其上面的展開長度較爐排的實際寬度增加30%～50%。這樣的布煤結(jié)構(gòu)，一方面可以在單位時間內(nèi)使更多的燃煤接受爐拱的輻射熱，相當于爐排工作面積加大，燃煤燃燒時間加長；另一方面由于波谷處的通風阻力小，率先引燃起火，并將高溫的火焰和熱流直接傳導(dǎo)及對流給波峰處的粉煤，隨著波谷處燃燒的逐步加劇，波峰處的粉煤隨之開始燃燒，波峰底部較大顆粒燃煤的揮發(fā)分也逐漸析出、引燃，又隨著氣流的累計膨脹及爐排的不斷運動，波峰頂部的粉煤逐漸坍塌，形成一個全爐排上都有人工在撥火的自擾動氛圍，激烈燃燒后，火床又趨于平整。

3）加裝電磁鐵。通過分別在流化床鍋爐碎煤機進口及給煤機煤倉進口前各加裝一套電磁鐵系統(tǒng)（電磁鐵工作時可以吸住原煤中所含的鐵塊，避免鐵塊損壞碎煤機及給煤機），解決流化床鍋爐燃煤金屬雜質(zhì)（鐵）多，對粉碎機、給煤機損壞嚴重，進入爐膛后，極易造成結(jié)焦的問題。

4）加裝干式除塵器。通過在流化床鍋爐水膜除塵器前加裝一套干式除塵器，以去除煙氣中的大部分灰分，降低水膜除塵器和污水循環(huán)系統(tǒng)的堵塞頻率。加裝改造后，60% 的煤灰通過干式除塵器分離排放，剩余40% 的煤灰通過水膜除塵器二級除塵，既可以提高除塵效率，又可以降低水膜除塵器和污水循環(huán)系統(tǒng)的堵塞頻率，將以往平均每3天停爐清掏一次的頻率降低為每半個月清掏一次，能比較好的保證鍋爐運行。

改鏈條爐的水膜除塵為水浴除塵。水浴除塵器是一種使含塵氣體在水中進行充分水浴作用的除塵器。它結(jié)構(gòu)簡單、造價較低，主要由水箱（水池）、進氣管、排氣管和噴頭組成。當具有一定進口速度的含塵氣體經(jīng)進氣管后，在噴頭處以較高速度噴出，對水層產(chǎn)生沖擊作用后，改變了氣體的運動方向，而塵粒由于慣性則繼續(xù)按原來方向運動，其中大部分塵粒與水粘附后便留在水中，稱為沖擊水浴階段。在沖擊水浴作用后，有一部分塵粒仍隨氣體運動與大量的沖擊水滴和泡沫混合在一起，池內(nèi)形成一拋物線形的水滴和泡沫區(qū)域，含塵氣體在此區(qū)域內(nèi)進一步凈化，稱為淋水浴階段。此時含塵氣體中的塵粒便被水所捕集，凈化氣體經(jīng)擋水板從排氣管排走。

5）安裝變頻調(diào)速器。通過在流化床鍋爐的風機控制裝置上引進安裝變頻調(diào)速器，可實現(xiàn)大容量電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。同時，采用變頻器控制電機轉(zhuǎn)速后，可以去掉擋風板調(diào)節(jié)裝置，簡化了設(shè)備，減少了因為鼓、引風機擋風板調(diào)節(jié)故障引起的鍋爐停爐次數(shù)。

6）安裝介質(zhì)旋轉(zhuǎn)聲波吹灰器。通過在鍋爐的省煤器上安裝介質(zhì)旋轉(zhuǎn)聲波吹灰器，提高鍋爐熱效率，解決鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣的問題。介質(zhì)旋轉(zhuǎn)聲波吹灰器技術(shù)由上世紀八十年代中期國外開始研制，經(jīng)過20余年的發(fā)展和改進，聲波吹灰器技術(shù)已逐步成熟，主要用于大中型鍋爐。除灰原理為純物理機制，即將壓縮空氣轉(zhuǎn)換成大功率聲波，當受熱面上的積灰受到以一定頻率交替變化的疏密波反復(fù)拉、壓作用時，因疲勞疏松脫落，隨煙氣流帶走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。聲波吹灰器的主要優(yōu)點如下：

①利用聲波與灰粒及積灰發(fā)生振動和共振，適合松散性積灰。

②吹灰器簡單可靠，無轉(zhuǎn)動機械，運行程序化，維修工作量很少。

③聲波可以達到其它吹灰器難以達到的位置，不留死角。

④對受熱面管壁無吹損、無腐蝕，運行成本低。

⑤增設(shè)一趟Φ45×3的匯管接至鍋爐房的給水大罐內(nèi)把冷卻水的出口與匯管連通，使冷卻水循環(huán)利用。

⑥合理調(diào)控運行參數(shù)，提高鍋爐效率。方案有三，一是采用“摻渣燃燒法”，將鏈條爐的爐渣摻入流化床鍋爐的燃煤中進行二次燃燒，不僅有效控制了煤的濕度，既可降低給煤系統(tǒng)的故障率，又確保了燃煤的充分燃燒，提高了鍋爐熱效率；二是調(diào)整流化床鍋爐燃煤的煤種，使用熱值為5000大卡／kg的燃煤，其揮發(fā)性好，燃燒狀況好，可以避免結(jié)焦和熄火現(xiàn)象；三是采用環(huán)境溫控法，調(diào)控鍋爐運行負荷，在室外氣溫超過10度時，將鏈條爐爐排速度由300轉(zhuǎn)／分鐘降低至200轉(zhuǎn)／分鐘以下，將流化床給煤機的轉(zhuǎn)速由350轉(zhuǎn)／分鐘降低為200轉(zhuǎn)／分鐘，當室外氣溫長時間高于15度時，鍋爐停止運行。

3 結(jié)論

通過對以上項目進行改造后，節(jié)能降耗效果明顯。一是現(xiàn)用流化床鍋爐給煤系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象頻出，給煤中斷造成停爐。改造后，給煤系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象排除，減少鍋爐重新點火成本，一個供暖期每臺可節(jié)約2萬余元。同時，改為皮帶輸送機給煤后，一個供暖期每臺可節(jié)約電費0.5萬元；二是鏈條鍋爐煤斗改造后，一套10噸鏈條爐每個供暖期可節(jié)煤82.4噸；三是加裝電磁鐵后，減少碎煤機、給煤機故障率，一個供暖期每臺鍋爐減少維修費用約3萬元；四是流化床鍋爐的排氣煙道上增加干式除塵器后，大量去除煙氣中的灰粉，同時避免文丘里被灰塵堵塞造成停爐，每年減少點爐和清掏維修費約6萬元；五是鏈條爐改為SYC－10型水浴除塵器后，解決了水膜除塵器腐蝕穿孔，水無法循環(huán)利用造成水資源浪費的問題。每個供暖期（100天）可節(jié)水0.6萬方，金額1.2萬元；六是采用變頻調(diào)速控制鼓風機和引風機后，可節(jié)電15%～20%，3套流化床鍋爐一個供暖季可節(jié)電10.8萬度；七是介質(zhì)旋轉(zhuǎn)聲波除灰器安裝后，可提高鍋爐熱效率，使鍋爐運行達到原設(shè)計投運標準，達到節(jié)能降耗，延長鍋爐壽命的目的。確保鍋爐安全運行；八是冷卻水循環(huán)利用后，每天可節(jié)水60方，一個采暖期將少耗水0.6萬方。九是通過合理調(diào)控運行參數(shù)及優(yōu)化操作流程，可實現(xiàn)年節(jié)煤約4000噸，節(jié)電30萬度。

綜上所述，通過改造大大地降低了鍋爐的能耗，并減少煙塵和S02等污染物排放，提升了供暖質(zhì)量。

［1］劉復(fù)田.工業(yè)鍋爐常用標準規(guī)范匯編［M］.北京 ：中國標準出版社，2004：21－56.