循环硫化床燃煤锅炉省煤器节能改造方法与流程

本发明涉及75t/h循环流化床燃煤锅炉省煤器节能改造技术领域，特别是涉及循环硫化床燃煤锅炉省煤器节能改造方法。

背景技术：

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。

锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周由膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器、空气预热器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敷管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。

锅炉采用床下点火（油或煤气），分级燃烧，一次风比率占50—60%，飞灰循环为低倍率，中温分离灰渣排放采用干式，分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器灰斗排出。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键，采用湍流床，使得流化速度在3.5—4.5m/s，并设计适当的炉膛截面，在炉膛膜式壁管上铺设薄内衬（高铝质砖），即使锅炉燃烧用不同燃料时，燃烧效率也可保持在98—99%以上。

高温分离器入口烟温在800℃左右，旋风筒内径较小，结构简化，筒内仅需一层薄薄的防磨内衬（氮化硅砖）。其使用寿命较长。循环倍率为10—20左右。

循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。

床温控制系统的调节过程是自动的。在整个负荷变化范围内始终保持浓相床床温850-950℃间的某一恒定值，这个值是最佳的脱硫温度。当自动控制不投入时，靠手动也能维持恒定的床温。

保护环境，节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题，循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来，其高可靠性，高稳定性，高可利用率，最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，特别是对劣质燃料的适应性，越来越受到广泛关注，完全适合我国国情及发展优势。但是现有的75t/h循环流化床燃煤锅炉 ，锅炉投运后存在Nox排放偏高等问题，不符合相关的环境保护指标和要求，故而需要对其进行改进。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了为降低锅炉Nox排放，减少环境污染，适应目前的环保要求，必须对锅炉进行加装SCR脱硝催化剂的技术改造。

本发明所采用的技术方案是： 循环硫化床燃煤锅炉省煤器节能改造方法，省煤器包括从上至下连接在锅炉内的上级省煤器、SCR催化剂结构和下级省煤器，上级省煤器上设有上级省煤器出口集箱和上膜式省煤器管，下级省煤器上设有下级省煤器进口集箱和下膜式省煤器管，省煤器节能方法改造至少包括如下步骤：

A.将上级省煤器和下级省煤器分别向上、向下移动：将上级省煤器的上级省煤器出口集箱和上膜式省煤器管整体上抬，同时将下级省煤器的下级省煤器进口集箱和下膜式省煤器管整体下移；

B.切割上膜式省煤器管：将上膜式省煤器管的纵向割除若干排移到下膜式省煤器管的上方，并且将切割后的与上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分别与其对应的集箱相连，改造后上膜式省煤器管纵向15-22排，下膜式省煤器管纵向45-38排，保证省煤器总纵向排数60排不变；

C.增设下级省煤器出口集箱和上级省煤器进口集箱，同时将下级省煤器出口集箱和上级省煤器进口集箱通过管道一和管道二分别连接在上级省煤器和下级省煤器的水路上；

上述技术改进完成之后，进行整体水压试验，改造的省煤器、省煤器管路及有关相焊接件安装完毕后，进行锅炉整体水压试验，以最终检查承压部件的制造，安装焊接质量，材质质量或残余变形情况，并作最终消除缺陷处理；水压试验合格后，方可进行炉墙保温施工。

进一步地，整体水压试验的详细步骤如下：

（1）水压试验的压力为锅炉锅筒压力的1.25倍；

（2）水压试验温度要求

水压试验时，周围空气温度应在5℃以上，否则应有防冻措施，试验用水温度应≥15℃，或露点温度，但不得高于70℃；

（3）锅筒水位表只作工作压力试验，不参与超压试验，安全阀不参与锅炉水压试验；

（4）锅筒水压试验后应将水放尽，尤其是水压后至点火启动间隔时间较长时，需在汽水系统内部的做好防腐措施。

进一步地，SCR催化剂结构外围还设有平台扶梯，在节能改造过程中，应在SCR催化剂结构安装前将平台扶梯改造好，形成通路，减少人员可能坠落的危险，对已装好的平台必须留有足够的安全安装空间以防止意外的发生。

进一步地，上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分别通过若干梳形板固定连接其自身的管路。

进一步地，上级省煤器、下级省煤器、下级省煤器出口集箱和上级省煤器进口集箱均通过固定装置连接在锅炉炉体上。

进一步地，步骤A将上级省煤器和下级省煤器分别向上、向下移动：将上级省煤器的上级省煤器出口集箱和上膜式省煤器管整体上抬300-900mm，同时将下级省煤器的下级省煤器进口集箱和下膜式省煤器管整体下移600-2000mm；

步骤B切割上膜式省煤器管：将上膜式省煤器管的纵向割除排移到下膜式省煤器管的上方，并且将切割后的与上膜式省煤器管和下膜式省煤器管分别与其对应的集箱相连，改造后上膜式省煤器管纵向18排，下膜式省煤器管纵向42排，保证省煤器总纵向排数60排不变。

进一步地，步骤B在进行上膜式省煤器管纵向切割时，保证切口距离锅炉炉体安装距离为260mm，并且保证上模式省煤器管的每一个管单元间的纵向距离为90mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的省煤器节能改进方法，是在投入应用的设备基础上进行盖在，并且改造前对原锅炉的设计、运行等方面进行了有益的探索和充分的总结，以满足用户提出的要求，达到安全、节能、环保等方面的技术要求，改造成本低、周期短，改造之后，降低了锅炉Nox排放，减少了环境污染，适应目前的环保要求，有较好的环保性能。

附图说明

图1为75t/h循环流化床燃煤锅炉省煤器节能改造后的省煤器的主视图；

图2为图1的实施例的侧视图；

图3为图1中的I处的局部放大结构示意图；

图4为图2中的II处的局部放大结构示意图；

图5为图2中的III处的局部放大示意图；

图6为图2中的IV处的局部放大示意图。

其中：1-上级省煤器，2- SCR催化剂结构，3-下级省煤器，4-上级省煤器出口集箱，5-上膜式省煤器管，51-切口；6-下级省煤器进口集箱，7-下膜式省煤器管，8-下级省煤器出口集箱，9-上级省煤器进口集箱，10-管道一，11-管道二，12-平台扶梯，13-梳形板，14-固定装置，15-锅炉炉体。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

循环硫化床燃煤锅炉省煤器节能改造方法，如图1和图2所示，省煤器包括从上至下连接在锅炉内的上级省煤器1、SCR催化剂结构2和下级省煤器3，上级省煤器1上设有上级省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5，下级省煤器3上设有下级省煤器进口集箱6和下膜式省煤器管7，省煤器节能方法改造至少包括如下步骤：

A．将上级省煤器1和下级省煤器3分别向上、向下移动，如图2所示，：将上级省煤器1的上级省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5整体上抬，同时将下级省煤器3的下级省煤器进口集箱6和下膜式省煤器管7整体下移；

B．切割上膜式省煤器管5：将上膜式省煤器管5的纵向割除若干排移到下膜式省煤器管7的上方，并且将切割后的与上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分别与其对应的集箱相连，改造后上膜式省煤器管5纵向15-22排，下膜式省煤器管7纵向45-38排，保证省煤器总纵向排数60排不变；

C．增设下级省煤器出口集箱8和上级省煤器进口集箱9，同时将下级省煤器出口集箱8和上级省煤器进口集箱9通过管道一10和管道二11分别连接在上级省煤器1和下级省煤器3的水路上，参见图1；

上述技术改进完成之后，进行整体水压试验，改造的省煤器、省煤器管路及有关相焊接件安装完毕后，进行锅炉整体水压试验，以最终检查承压部件的制造，安装焊接质量，材质质量或残余变形情况，并作最终消除缺陷处理；水压试验合格后，方可进行炉墙保温施工。

在上述实施例中，整体水压试验的详细步骤如下：

（1）水压试验的压力为锅炉锅筒压力的1.25倍；

（2）水压试验温度要求

水压试验时，周围空气温度应在5℃以上，否则应有防冻措施，试验用水温度应≥15℃，或露点温度，但不得高于70℃；

（3）锅筒水位表只作工作压力试验，不参与超压试验，安全阀不参与锅炉水压试验；

（4）锅筒水压试验后应将水放尽，尤其是水压后至点火启动间隔时间较长时，需在汽水系统内部的做好防腐措施。

在上述实施例中，SCR催化剂结构2外围还设有平台扶梯12，在节能改造过程中，应在SCR催化剂结构2安装前将平台扶梯12改造好，形成通路，减少人员可能坠落的危险，对已装好的平台必须留有足够的安全安装空间以防止意外的发生。

从图1、图2、图3和图4可以看出，上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分别通过若干梳形板13固定连接其自身的管路。

在上述实施例中，从图2和图5中可以看出，上级省煤器1、下级省煤器3、下级省煤器出口集箱8和上级省煤器进口集箱9均通过固定装置14连接在锅炉炉体15上。

在上述实施例中，步骤A将上级省煤器1和下级省煤器3分别向上、向下移动：将上级省煤器1的上级省煤器出口集箱4和上膜式省煤器管5整体上抬300-900mm，同时将下级省煤器3的下级省煤器进口集箱6和下膜式省煤器管7整体下移600-2000mm；步骤B切割上膜式省煤器管5：将上膜式省煤器管5的纵向割除12排移到下膜式省煤器管7的上方，并且将切割后的与上膜式省煤器管5和下膜式省煤器管7分别与其对应的集箱相连，改造后上膜式省煤器管5纵向18排，下膜式省煤器管7纵向42排，保证省煤器总纵向排数60排不变。如图2所示，改造后省煤器省煤效果较好的一个实施例为，上级省煤器1的上膜式省煤器管5的高度为17*45=765mm，其中17为排数，45每一排的高度。而下级省煤器3的下膜式省煤器管7的高度为29*45+13*45=1305+585=1890mm,其中29为改造前的下级省煤管的排数，13为上级省煤器管移下来的省煤管。

在上述实施例中，如图6所示，步骤B在进行上膜式省煤器管5纵向切割时，保证切口51距离锅炉炉体15安装距离为260mm,并且保证上模式省煤器管5的每一个管单元间的纵向距离为90mm。

本次改造对省煤器管组位置进行移动，虽省煤器横向节距、纵向节距、受热面积等均未做改变，但包墙长度（增加1600mm）变动，及相对包墙的位置变动（省煤器进口烟温略有变动），故对锅炉参数进行热力计算校核：

本发明的省煤器节能改进方法，是在投入应用的设备基础上进行盖在，并且改造前对原锅炉的设计、运行等方面进行了有益的探索和充分的总结，以满足用户提出的要求，达到安全、节能、环保等方面的技术要求，改造成本低、周期短，改造之后，降低了锅炉Nox排放，减少了环境污染，适应目前的环保要求，有较好的环保性能。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。