0引言
我國是農業大國，生物質資源種類繁多。在廣大農村地區數量非常巨大，每年可利用的生物質能源總量約有7億t標準煤以上。生物質能屬于清潔能源，生物質能的利用可以實現CO
2的零排放，可替代煤、石油和天然氣等礦物燃料作為重要能源使用。
緊跟國家可持續發展戰略目標，應邀某發電廠，將其35 t/h燃煤循環流化床鍋爐改造成以物料為底和循環載體、燃燒生物能源的鍋爐，使鍋爐由燃燒一次性能源變成了燃燒再生能源的鍋爐。把方圓幾十公里多余的桔桿收集加工，作為鍋爐的燃燒，即節省了煤，同時也防止廢物直接燃燒排放到大氣中對環境造成污染，既節約能源，同時還可以增加當地農民賣桔桿得到的附加收入，也符合國家發展戰略。
1鍋爐主要參數
額定蒸發量 35 t/h
額定蒸汽壓力 3.82 MPa
額定蒸汽溫度450cC
給水溫度 104qc
冷風溫度 200C
一次風溫度：100℃
二次風溫度：-1200℃
排煙溫度：135℃～145℃
鍋爐熱效率：85%
鍋爐排污率：<2%
一、二次風量比：6:4
灰渣比率：95%：5%
鍋爐初始排放灰塵濃度：30 g／Nm
3～40g／Nm
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2結構改造分析及簡介
2.1鍋筒
根據改造需要，為使飛灰循環回爐膛可順利燃燒并盡可能燃盡，鍋筒抬高1.1 m，并增加兩個開孔，其中過熱器左右各增加兩個共四個，開孔規格：Ø31，沉孔直徑Ø38.5，深1m；左右側水冷下降管增加一根共兩根，需要在鍋筒相應位置上增加兩個開孔，開孔規格：Ø77，沉孔直徑Ø90，深2 m。其他結構未改動。鍋筒及封頭厚度以實測數據為準，實測厚度不得低于其成品最小需要厚度。
2.2水冷系統
根據濟南鍋爐廠在設計制造循環流化床鍋爐方面的經驗和有關電廠在使用循環流化床鍋爐燃燒劣質煤的實踐，在爐膛絕大部分水冷壁曝光的情況下，燃料最低熱值為7 315 kj/kg。因此，水冷系統全部更換，爐膛四周水冷壁為膜式壁結構，新布置前、后、左、右側水冷下集箱，燃燒室水冷壁上焊有密布銷釘，用以固定耐火材料。同時爐膛內表面全部焊上銷釘覆蓋上耐火混凝土防止水冷壁吸收太多熱量，保證燃燒的穩定性的功能。
爐膛分前、后、左、右四個水循環回路，埋管與后墻水冷壁為—個循環回路。埋管循環回路的下降管與埋管、與導氣管的截面比都在設計規范許可范圍內。每個循環回路的集箱都裝有排污閥門，以便定期排污。
膜式壁采用+60 x5的管子，其材質為20’(GB3087 -1999)前、左、右膜式壁節距為105，后墻節距為180。
2.3過熱器
過熱器重新設計，需全新更換，增加面式減溫器，全部管子和過熱器集箱。過熱器共分低、高過2級，中間沒有面式減溫器，對溫度進行調節，由于增加一次分離器，因此，低溫過熱器后移，原低溫過熱器出設置一次分離器，高溫過熱器與低溫過熱器順列布置，低溫過熱器管子規格為38 x3.5，材質為204（GB3089 - 1999），高溫管子規格42×3.5，材質為12CrMoV。
2.4省煤器
省煤器由原來的兩級增加到三級。在原低溫過熱器增加一級省煤器，共采用高、中、低三級省煤器，當帶灰的煙氣流經各個受熱面時，尾部灰粉會沉積到受熱面上而形成積灰，這是鍋爐運行中常見的現象。積灰會影響傳熱和煙氣的流通，尤其是通道截面較小的對流受熱面。嚴重的積灰還會堵塞煙氣通道，以致降低鍋爐出力甚至被迫停爐。因此，高、中、低省煤器采用光管，順列布置，管子規格為+32 x3，并增大管間距，其中高級橫向節距為66 nun，中、低級橫向節距為60 mm。而且為防止磨損在第一排裝有防磨罩，倮證鍋爐可靠運行。
2.5空氣預熱器
空氣預熱器需要秀新設計，空氣預熱器分一次風、二次風兩級，上面一級是二次風，下面一級是一次風，管子規格均為Ø50 x2，受熱面積：高溫段58234m
2，低溫段366.8m
2；管數：1 620×2根；材質為考登鋼。為了防止積灰，管子采用順列布置，橫向節距加大到75 mm。
2.6鋼架和平臺扶梯
鋼架柱子不變，改變柱子前后距離，其中柱子23、24向前移動320 mm，柱子27、28向后移動190 mm。
Zl—24在7m層以下是混泥土柱子，7m以上是鋼柱；Z5一Z8從0m開始全是鋼柱。
由于23一26柱子已移動，許多部件已改動，相應的支撐都發生很大的變化，橫梁需要全部更換。
平臺扶梯利用原來的，位置根據霞新設計調整安裝。燃燒室周圍布置平臺扶梯，方便點火檢修。
2.7流化床
增加鐘罩式風帽和新布風板（由定向風帽改為蘑菇頭型風帽后主要解決了流化不均勻易形成小焦塊的問題）。鐘罩風帽能防止灰塵漏進風室。為保證布風板上燃燒的均勻性，布置兩個獨立的布風板，兩個分風室，每個分風搴布置有調風門。
2.8燃燒系統
燃燒系統由爐膛、旋風分離器和返料器組成。爐膛下部是密相料層。在風板上均勻布置風帽，一次風由風帽均勻進入燃燒室。
生物質和物料經設在前的三臺螺旋給料機送入燃燒室。
二次風布置在前后墻。前墻設置三個風嘴。后墻布置兩個風嘴，前后風嘴錯開布置。二次風約占總空氣量的40%，以利懸浮段燃料的燃盡和輸送。
燃燒室內布置橫埋管，防止床層超溫。
燃燒的煙氣經過熱器后，進入旋風分離器。被分離的細顆粒物料由料腿返回爐膛再流化循環，離開旋風分離器的煙氣經省煤器、空氣預熱器、除塵器、引風機、煙囪排人大氣。
燃燒后的灰渣由布風板上的二個放渣管排出爐外。鍋爐啟動、運行調整需要時，返料器內的飛灰物料由返料器內的放灰管排出爐外。
2.9爐墻
對原鍋爐進行改造，爐膛部分為輕型爐墻。改造后的爐墻即考慮了方便埋管的更換，同時考慮了爐墻受熱后的膨脹，布置了合理的膨脹縫。保證爐墻的密封性。
2.10鍋爐范圍內管路布置
給水管道、再循環管道需要重新設計安裝，其它排污管與疏水管道根據現場情況重新安裝。其他結構與部件采用原來的不變。
鍋爐的安全附件，采用原結構未變動。吹灰系統，從爐膛出口到空氣預熱器煙氣出口共預留吹灰孑L 8個。
3改造后鍋爐的性能測試
在改造后對主要參數進行測試結果如表1。
表1
|
參數 |
測量值 |
|
蒸發量Q/t·h-1 |
35.2 |
|
過熱器壓力P1/MPa |
3.76 |
|
過熱蒸汽溫度t1/ |
450 |
|
燃料消耗量B/ t·h-1 |
9.5 |
|
爐膛出口溫度T/ |
920 |
|
排煙溫度t/ |
142 |
|
給水溫度 |
104 |
|
沸騰層燃燒溫度 |
1000 |
|
機械不完全燃燒損失 |
2.3 |
|
飛灰可燃物含量 |
5.1 |
|
鍋爐效率 |
90 |
4結束語
通過對35 t/h循環流化床鍋爐的改造，對各數握的測試顯示：對此鍋爐改造非常成功。此鍋爐的成功改造，說明現在我們可以在一定程度上對原有的一些污染大的燃煤鍋爐進行改造，并為這些改造提供一些借鑒的方法。
三門峽富通新能源生產顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備，還銷售生物質鍋爐。
