董鹏
奎屯锦疆化工有限公司，新疆 奎屯 833200
摘要：本文介绍了某煤化工园区循环流化床机组的运行情况,通过分析机组在运行中出现的问题,探讨了提高循环流化床机组长期稳定运行的措施,对同类园区具有较好的借鉴意义
关键词：技术改造；煤质管控；优化操作；
1改造实施背景及锅炉存在的问题
1.1实施背景
某煤化工园区内部锅炉系统频繁出现泄漏，造成运行周期大幅降低，严重影响着生产系统的稳定运行。随着煤化工三期新建20万t/a乙二醇项目的试车、投产，届时6台锅炉将全部保持运行，锅炉将无备炉，考虑到园区总体蒸汽平衡，锅炉的安全稳定运行对化工装置的稳定生产至关重要。针对园区内部循环流化床锅炉经常出现的水冷壁泄漏、锅炉堵煤、入炉煤颗粒度大等问题，煤化工有限公司成立技术攻关小组分析问题原因，在采取水冷壁改造、控制入炉煤煤质、优化工艺操作、使用新型锅炉水处理剂以及制定长周期奖励机制等手段后，运行质量显著提高，实现了锅炉连续稳定运行的好成绩。
1.2锅炉存在的问题
经过历次停炉检修检查、测厚发现，水冷壁过渡区域、人孔门四周、吊屏穿墙区域、炉膛角部、炉膛出口周围等磨损严重。排渣管与床面连接板焊口经常开焊、排渣口变形。锅炉频繁出现断煤、堵煤问题，严重影响着锅炉的稳定运行。锅炉负荷自实施低氮燃烧改造后，锅炉负荷较低，无法保持高负荷运行。锅炉省煤器管道频繁出现泄漏，严重影响锅炉长周期运行。入炉煤煤质颗粒度不均匀，给锅炉稳定运行带来一定影响。
2采取的改造措施
2.1水冷壁管改造
循环流化床锅炉受热面磨损是影响锅炉长周期运行的第一因素，尤其是炉膛水冷壁等的磨损，解决此类磨损是保证锅炉长周期运行的关键。历次停炉检修检查、测厚发现，水冷壁过渡区域、人孔门四周、吊屏穿墙区域、炉膛角部、炉膛出口周围等磨损严重。对锅炉密相区向上区域内受磨损的水冷壁管排进行更换，同时根据导流板磨损情况，调整导流板安装尺寸及位置。
2.2实施防磨保护措施
煤化工利用对一期锅炉实施炉内喷涂，利用火焰高温工艺将铬镍合金喷涂在卫燃带上部水冷壁上，自实施防磨喷涂后，有效改善了锅炉上部水冷壁冲涮情况，近两年来上部未出现水冷壁泄漏的情况。具体采取措施如下：①对整体磨损区域防磨喷涂；②对防磨喷涂保护失效、磨损严重的区域，如水冷壁与过渡区域，对导流板磨损及时进行补焊；③严格控制补焊导流板的质量；④尽量使炉衬（可塑料）的上边缘与水冷壁平滑过渡，消除形成涡流的条件，消除涡流磨损。
2.3排渣管改造
排渣管与床面连接板焊口经常开焊、排渣口变形，经过认真分析，发现是由于排渣管的膨胀给床面加了一个向上的应力所引起。通过研究决定采取两项措施：一是在连接处采用耐热铸钢短管，上部采用加厚设计，相当于做了一个加强环；二是在床面的下面加装一个支撑板，消除了应力。
2.4锅炉给煤系统改造
针对各台锅炉频繁出现的断煤、堵煤问题，进行锅炉无堵塞给煤系统改造，其他锅炉根据改造效果再行确定。具体改造措施如下：更换锅炉煤仓下部部分衬板，在锅炉煤仓出煤口和原皮带给煤机之间增加一套无堵塞给煤机，将原落煤管更换为无堵塞播煤器。以上改造投入运行后，效果较好。
2.5提负荷改造及防磨
2.5.1负荷提升改造
煤化工锅炉为中温分离、低倍率循环流化床锅炉，自实施锅炉超低排放及低氮燃烧改造后，依旧无法达到设计负荷，针对锅炉存在的床温高、负荷低、布风差、返料少等问题，对其进行局部改造：一是将炉内布风板所有风帽由蘑菇形改为钟罩式，以改变原有的布风状况；二是在旋风分离器出口增加烟气挡板，在中心筒底部割除400mm，扩大返料器风帽孔径，以增加返料灰量。经改造后，床温基本控制在900℃左右，锅炉负荷能够达到200t/h，较本次改造前提升效果明显。
2.5.2防磨处理
对所有锅炉受热面防磨瓦进行大面积更换，减少受热面的磨损。
2.6强化入炉煤质管理
煤化工在生产中使用的主要是本地煤，为了节约成本掺烧约20%的高硫煤。在强化煤质管理上，煤化工主要采取了以下几点措施：
（1）增加筛破一体机，控制入炉煤粒度。为保证燃料煤颗粒度，永城园区煤储运增加了筛破一体机，颗粒度较之前明显减小，基本能保持13mm以下。
（2）退出矸石掺配，确保锅炉稳定运行。循环流化床锅炉具有对燃料适应范围宽的优点，可以燃用低发热量的劣质煤，前期为了节约运行成本，燃煤中掺配一定比例的、发热量较高的煤矸石，随着矸石发热量的降低，对锅炉带来的负面作用逐渐显现。考虑到锅炉防磨的投入、排渣热损失、锅炉整体磨损、使用寿命周期等影响，经综合分析后，煤化工决定燃煤中退出煤矸石，燃料煤的发热量控制在19.2~20.9MJ之间，接近于设计值。退出煤矸石后，经过长时间运行，停炉检查发现，锅炉各部受热面磨损程度较以往明显减小，这也是锅炉能够长周期稳定运行的重要原因之一。
3优化工艺操作确保锅炉长周期稳定运行
3.1标定风量表、稳定料层厚度、适当降低出力
在前期锅炉运行期间，因锅炉风量表不准，运行调整仅能参考风机电流、风压、床温等。在锅炉全停期间，对各炉进行冷态通风试验，对风量表进行了标定，发现锅炉运行期间的一次风量均偏大，这也是造成锅炉磨损的重要原因。经过分析、试验，对锅炉一次风机电流、料层厚度进行调整，一次风机电流基本降低10A左右，风室压力降低2kPa左右。为保证锅炉料层稳定，对一期锅炉冷渣机进行更换，将原有风冷水冷气槽式冷渣机更换为滚筒冷渣机，提高了排渣效率。
3.2提高燃烧效率
在降低一次风量的基础上，适当增加二次风配比，提高二次风风压至5~7kPa，控制尾部烟道氧量在3%~5%，不仅提高了锅炉的燃烧效率，也减少了锅炉内部受热面的磨损，保证了锅炉的稳定运行。
3.3改善锅炉加药系统
在锅炉水处理方面，原设计是向给水中添加20%氨水，控制PH值；向除氧器进水中添加联氨，控制溶解氧；向锅炉汽包内添加磷酸盐，控制锅炉给水PH值。经过长时间的运行，汽包内壁及受热面管道内壁结垢，下游装置的透平机组叶片上也发现钠盐的结垢。为改善锅炉水质，控制蒸汽品质，煤化工改用了新型锅炉水处理剂W800和有机PH调节剂W400，使用效果明显，汽水品质合格率由原来的95%提高到99%以上。该项措施不仅改善了汽水品质，解决了结垢问题，降低了锅炉受热面爆管的概率，还减少了锅炉的排污量，对延长锅炉运行周期也起到了一定的作用。
３．４实施运行奖励机制
煤化工制定了《关于锅炉长周期运行市场化考核办法》，提出了保证单台锅炉运行120d、150d、220d三个阶梯的奋斗目标，明确了奖励额度，同时明确了各部门的职责与奖罚比例，提高了员工做好日常工作的积极性和责任心，发挥了高效的经济杠杆作用。
5结语
锅炉装置在生产中的作用是提供系统的蒸汽、电力等，锅炉的稳定运行对整个化工装置起了关键性作用，煤化工通过技术改造、控制入炉煤煤质、优化工艺操作、使用新型锅炉水处理剂、以及制定长周期奖励机制等手段，确保了锅炉的稳定运行。
参考文献：
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