燃煤锅炉掺烧干气工艺分析(2)

　　炉膛水冷壁为膜式水冷壁，由Φ60×5的20g钢管及6×45扁钢组焊而成，通过水冷壁上集箱用吊杆悬挂于钢架上。炉膛截面积为3170mm×5290mm，燃烧室部分的水冷壁管表面焊有销钉，并浇筑在耐火浇筑料内。风室为水冷风室，由后水冷壁的延伸部分围绕而成，钢管规格同膜式壁，扁钢上焊有销钉固定耐火材料。水冷布风板由Φ60×5钢管及6×45扁钢组焊而成，在扁钢上开孔与风帽相接，设有3个Φ159放渣口。

　　水冷壁分成左、右（各30根），前、后（各50根）4个循环回路，上集箱通过8根Φ133×6及8根Φ108×4.5引气管与汽包蒸汽空间相连，下集箱通过14根Φ108×4.5下降管与汽包水空间相连，在每个下集箱装有定期排污阀。

　　2.1.1.3过热器系统

　　过热器分高温段过热器，前、后减温器，低温段过热器，布置在旋风分离器之后的竖井烟道之内。高、低温过热器均采用逆流布置。在过热器出口集箱上设置1只脉冲式安全阀。

　　蒸汽流程：汽包→8根饱和蒸汽管→吊管入口集箱→56根吊管→吊管出口集箱→55根低温过热器管→前、后减温器→高温过热器入口集箱→55根高温过热器管→高温过热器出口集箱→锅炉主汽阀→蒸汽隔离阀→主汽母管→蒸汽用户。

　　过热器安全阀参数如表4所示。

　　2.1.1.4给水及省煤器

　　省煤器系统包括水冷套和蛇形管省煤器两部分。

　　旋风分离器料腿处设置由30根Φ32×3.5的20g销钉钢管组成的环形水冷套，水冷套浇筑在耐火浇筑料中，两水冷套并列运行。布置在尾部烟道的二级蛇形管省煤器，管子为Φ32×3.5的20g无缝钢管；给水沿蛇形管自下而上，与烟气成逆向流动。蛇形管错列布置，上下级横向均为63排，上级纵向24排，下级纵向28排。在汽包与给水操作平台之间设有给水再循环管路。

　　给水流程：除盐水罐→除氧器→高压给水泵→给水母管→给水操作台→水冷套→省煤器→汽包。

　　2.1.1.5空气预热器

　　在尾部烟道中，沿烟气流向分为二次风空气预热器和一次风空气预热器。一次风空气预热器由Φ40×1.5的焊接钢管制成。烟气在管程内自上而下流动，空气在壳程横向流动，共3个行程。一次风流程：一次风机→一次风空气预热器→风室→水冷布风板→炉膛。二次风空气预热器由Φ40×1.5的焊接钢管制成。烟气在管程内自上而下流动，空气在壳程横向流动，共2个行程。二次风流动：二次风机→二次风空气预热器→21个喷嘴→炉膛。

　　2.1.1.6燃烧系统

　　燃烧系统由炉膛、旋风分离器和返料器组成，炉膛下部为燃烧室，燃烧室底部是水冷布风板，布风板上均匀布置了风帽，一次热风由风室通过风帽均匀进入燃烧室。燃煤和石灰石经3台给煤机送入燃料室，燃烧室上部分三层布置21个二次风喷嘴。含灰烟气在炉膛出口处，切向进入二个旋风分离器，被分离的灰份经返料器返回燃烧室循环再燃烧，烟气经中心筒进入尾部烟道。

　　烟气流程：燃烧室→分离器→过热器→省煤器→二次风预热器→一次风预热器→除尘器→引风机→烟囱。

　　2.1.1.7返料系统

　　旋风分离器由圆筒体、圆锥体、中心筒组成，进口截面为850mm×2400mm，内为Φ3200mm，由磷酸盐耐火砖砌成，中心筒直径Φ1500mm。返料器由水冷料腿和“U”型非机械阀组成。“U”型非机械阀底部为布风板固定有风帽，并接有一放灰管，布风板下为返料风室，“U”型非机械阀中间为不锈钢密封隔板。

　　2.1.1.8燃油系统

　　点火油为0#轻柴油，严寒是用-10#轻柴油。实行床下动态点火；点火燃油系统为油罐、油泵、输油管、调压阀、点火装置组成；

　　油系统流程：油罐→油泵→油管路→燃油隔离阀→电磁阀→油枪→一次风室→燃烧室。

　　2.1.1.9汽包及安全附件

　　汽包参数如表5所示，汽包安全阀参数如表6所示，汽包脉冲式安全阀参数如表7所示。

　　汽包上设有1只电视监视双色水位计、1只石英玻璃就地水位计、2只电接点水位计和1只平衡容器。

　　2.1.1.10锅炉的脱硫

　　锅炉的脱硫是通过在煤中添加2mm的石灰石来实现的。石灰石添加比例为钙∶硫=2.0。

　　2.1.1.11主要辅机

　　每台锅炉配套引风机1台，一次风机1台，二次风机1台，给煤机3台，冷渣器2台，罗茨鼓风机2台，3台锅炉配套定期排污扩容器1台，连排扩容器。疏水扩容器各1台，疏水箱2台，疏水泵2台，高压给水泵4台。（其规范见辅机运行）

　　2.1.1.12热控联锁保护

　　锅炉运行时，危险工况出现，系统发出MFT信号，并指示出MFT首次跳闸原因，当发生MFT时，切除全部燃料（表8），即：①报警器发出声光报警；②延时2s关闭干气母管前气动阀和干气母管后气动阀；③关干起调节阀；④然后再关闭干气燃烧器风门；⑤延时2s停所有给煤机；⑥送信号至MCS。

　　2.1.2燃料分析

　　锅炉使用煤为黄陵店头所产，干气为延安炼油厂自产，且干气中的含硫量更低于黄陵店头煤，用干气替代部分后，将有效减少SO2的排放量，降低污染周围环境的可能性。

　　2.1.3掺烧情况分析

　　为了保证干气能够尽可能完全地、充分地燃烧，避免出现爆燃等意外事故，燃烧器应配送必要的燃烧用风，给干气供给较高压力以克服炉膛配风的扰动，从而形成稳定的燃烧火焰。

　　经延安炼油厂工程技术人员的大量考察论证，做出的方案为将燃烧器布置在炉膛给煤口两侧水冷壁上，成对配置，火焰与炉膛内的流化方向垂直正交。燃烧后生成的热能通过炉内正常的热灰循环实现传热，在炉内传热强度相关因素如传热面积、炉膛高度、旋风分离器型式等不变的情况下，炉内温度梯度的分不会发生变化；在燃烧器位置以下，因床料热容变小，温度降低，在燃烧器高度位置温度将出现一个阶跃，这个叠加的温度量一直延续到炉顶。温度梯度的变化可能会导致床料低温死床或者尾部超温，因此要特别注意保持各点温度的适中。对燃烧器的设计、布置以及燃烧器的配风等必须保证各方的平衡和兼容，对此应予以高度重视。