張道鋒， 胡茂龍， 尹 聰

(瑞星集團(tuán)股份有限公司， 山東東平 271500)

1 概述

瑞星集團(tuán)股份有限公司(簡稱瑞星股份)55 t/h三廢爐規(guī)格型號為Q185/950-55-3.82/450，于2010年10月開車。2011年8月28日至9月4日，瑞星股份對60 t/h三廢爐進(jìn)行了技術(shù)改造。主要將燃燒室爐膛的直徑由原來4.05 m縮減至了2.60 m；隨著爐墻的加厚，煤管、播煤風(fēng)管、熱電偶及測壓套管也相應(yīng)地加長了0.70 m，二次風(fēng)底側(cè)入爐管加長了0.45 m;螺旋給煤機(jī)由原來的長5.00 m改為了長3.50 m；用小皮帶替代了往復(fù)給煤機(jī)；在一次風(fēng)管與二次風(fēng)管之間增加了串閥。

2014年4月13日至5月2日進(jìn)行了一次大修，期間更換了水冷壁管、過熱器管及部分風(fēng)帽，進(jìn)行大修的主要原因是過熱器爆管頻繁，影響鍋爐運(yùn)行。

2016年6月22日，三廢爐檢修開車，因空氣預(yù)熱器磨損、腐蝕泄漏嚴(yán)重，影響開車一次，直到28日更換空預(yù)器后才開車成功。

2016年12月至2017年4月，又進(jìn)行了一次大修，此次大修項目比較多，更換了過熱器、省煤器、水冷壁、鍋爐管、風(fēng)帽等，并澆筑了爐墻。

2010年10月30日開車后、2011年8月28日至9月4日改造后、2017年4月大修開車后的對比數(shù)據(jù)見表1。

表1 對比數(shù)據(jù)

分析數(shù)據(jù)后可知，影響三廢爐點(diǎn)火的主要因素有風(fēng)帽，底料，流化試驗參數(shù)，煙煤、木炭量，設(shè)備狀態(tài)(風(fēng)機(jī)、風(fēng)擋、空預(yù)熱器、串閥等)，起火過程控制等6個方面[1]。下面分別對各影響因素進(jìn)行總結(jié)。

2 影響三廢爐點(diǎn)火的因素

2.1 風(fēng)帽

風(fēng)帽要求完好，頂部磨損不能出現(xiàn)漏氣，型號與原廠設(shè)計一致，外形及規(guī)格不宜改動，關(guān)鍵指標(biāo)是風(fēng)帽眼與底部澆注料間隙控制不大于10 mm，過大會影響流化的風(fēng)量，過小容易增加澆筑難度，且風(fēng)帽眼每次開車人工通風(fēng)帽眼，防止有堵塞造成流化不良。

另外，下渣管澆筑，風(fēng)室清理也非常重要，處理不好同樣影響流化試驗的效果。

2.2 底料

底料直接影響流化試驗的效果及起火升溫的情況。底料原則上選用三廢爐的下出渣，但是為了確保流化效果同時還要保證底料蓄熱，故需要對底料進(jìn)行篩選。

2017年10月15日開車，因篩選的粒徑過大，出現(xiàn)難流化的情況，后更換部分細(xì)料，流化效果有所好轉(zhuǎn)，開車升溫比較容易。

底料主要分為粗料和細(xì)料，粗料顏色發(fā)紅，粒徑大，有氣孔，質(zhì)量偏輕，主要用來蓄熱；細(xì)料顏色白，粒徑非常小，內(nèi)含細(xì)末和碎渣，容易流化但是細(xì)末蓄熱差。細(xì)料比例控制在20%～25%，過多點(diǎn)火難度大不易提高溫度，過少不容易流化，一次風(fēng)用量大，消耗木炭和煙煤多，控制難度大同樣不易點(diǎn)火成功。

底料總量控制加入后料層為350～400 mm，過多或過少同樣存在流化和蓄熱的問題。

2.3 流化試驗

流化試驗一次風(fēng)開度30%～50%，與風(fēng)擋有關(guān)，一次風(fēng)量20 000～25 000 m3/h，所以流量計不能隨便校驗，目的是確保參考價值，風(fēng)電流6.0 A左右，不宜過高，風(fēng)室壓力7.0～9.0 kPa，引風(fēng)機(jī)開度60%以下。

風(fēng)量不足，檢查空預(yù)器損壞情況，2016年6月開車，發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)量僅15 000 m3/h。但是因底料使用的細(xì)料多，雖然流化但多次點(diǎn)不著火，最后檢查發(fā)現(xiàn)空預(yù)器腐蝕損壞。一次風(fēng)擋開度過大，風(fēng)機(jī)電流過高，風(fēng)室壓力高，一般要檢查底料和風(fēng)帽，底料使用過后，風(fēng)帽澆筑尺寸不合格容易造成風(fēng)量過大，所以需要在開車過程中嚴(yán)抓檢修質(zhì)量，確保流化試驗合格。幾次成功開車流化試驗的數(shù)據(jù)見表2。

表2 成功開車流化試驗數(shù)據(jù)

2.4 煙煤和木炭

木炭床上點(diǎn)火原理：使用木炭加熱底料，帶入初始的熱量，同時使用木炭點(diǎn)燃煙煤，再使用煙煤進(jìn)一步加熱底料，等床溫達(dá)到白煤末著火點(diǎn)后，引燃白煤末，通過風(fēng)量和給煤數(shù)平衡爐溫為900～1 000 ℃，煙氣中氧的體積分?jǐn)?shù)為7%～10%[2]。各種燃料的著火點(diǎn)和熱值見表3。

煙煤要求含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于6%，越干越好，存放時間太長揮發(fā)分少，不容易著火，最好使用新進(jìn)廠煙煤，所以一般開車前更換煙煤和料倉原料。點(diǎn)火前可以先將3～5 t煙煤通過斗提機(jī)加入空料倉。

木炭需要著透，防止起火時燃燒不充分升溫困難，不能出現(xiàn)硬塊或燃燒不完全情況。木炭分兩個爐門點(diǎn)著后均勻加入，總加入量一次16袋，一袋30 kg。

表3 各種燃料的著火點(diǎn)和熱值

2.5 設(shè)備狀態(tài)

設(shè)備狀態(tài)容易被忽略，要確保風(fēng)擋、串閥處于原來狀態(tài)，停車大修要檢查空預(yù)器，出現(xiàn)泄漏要進(jìn)行焊補(bǔ)，否則將影響流化試驗的數(shù)據(jù)，影響開車的調(diào)整。

2.6 開車控制過程

起火是三廢爐開車最重要的部分，成功與否往往就在開車的幾分鐘時間，期間要嚴(yán)格注意爐溫和給煤數(shù)的控制。因為熱電偶對溫度的反應(yīng)較慢，爐溫每3 s才刷新一個數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)是連續(xù)的，所以數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(DCS)顯示的爐溫是比較滯后的，操作人員點(diǎn)火一般都參考煙氣中氧含量來控制給煤數(shù)和風(fēng)量。

起火前先啟動引風(fēng)機(jī)，再將引風(fēng)機(jī)風(fēng)擋調(diào)節(jié)至流化試驗開度，然后開鼓風(fēng)機(jī)，將風(fēng)擋調(diào)節(jié)至流化試驗位置，爐溫逐漸升高，氧含量逐漸降低，說明木炭經(jīng)一次風(fēng)助燃后已經(jīng)開始加快釋放熱量，這期間要人工從螺旋給煤機(jī)處加入煙煤，確保爐膛內(nèi)燃料燃燒，爐溫逐漸升高，一般爐溫升至400 ℃時(達(dá)到煙煤著火點(diǎn))，使用皮帶輸送煙煤，通過控制給煤數(shù)來控制燃燒時的爐溫，當(dāng)氧體積分?jǐn)?shù)降至3%左右，或者降得速率過快時，停止加入煙煤，如果氧體積分?jǐn)?shù)還繼續(xù)降低，則加大一次風(fēng)量；如果爐溫過高達(dá)到1100 ℃，氧含量仍然不見升高，為了防止結(jié)疤，可大幅度加大一次風(fēng)量，盡量疏松料層降溫，直到氧含量開始降低，再調(diào)整至流化試驗風(fēng)擋位置。

整個過程要求操作人員判斷準(zhǔn)確，控制果斷，且反應(yīng)敏捷，有預(yù)見性。需時刻關(guān)注氧含量的變化，一旦出現(xiàn)滅火，馬上根據(jù)爐溫情況進(jìn)行降溫處理，防止結(jié)疤延誤開車進(jìn)度。

總結(jié)現(xiàn)階段點(diǎn)火過程，底料的選擇很重要。底料蓄熱效果好，流化適宜，爐溫升高與降低較平緩，過程容易控制；底料蓄熱差，爐溫會出現(xiàn)升溫快、降溫也快的情況，給煤數(shù)難適應(yīng)爐溫變化，導(dǎo)致起火失敗。每次開車都要進(jìn)行總結(jié)，對新采集的數(shù)據(jù)，分析出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的原因，制定應(yīng)對措施。

3 效益分析

Q185/950-55-3.82/450型小型三廢爐蒸發(fā)量小，一般采用床下點(diǎn)火，費(fèi)用高，而采用木炭床上點(diǎn)火，能大大節(jié)省費(fèi)用。

以柴油為燃料的床下點(diǎn)火方式操作簡單，但是一次點(diǎn)火消耗柴油量比較大，以55 t/h三廢鍋爐為例，每次點(diǎn)火需要2 t柴油，按7 500元/t計算，柴油的費(fèi)用高達(dá)15 000元，而且柴油的運(yùn)輸和儲存，油庫的安全設(shè)施管理都需要非常大的人力、物力投資，一個小型的油庫投資一次大約要幾十萬元，還要經(jīng)過嚴(yán)格的安全、消防審批，后期安全管理難度也非常大。

以木炭為燃料的床上點(diǎn)火較簡單，以55 t/h三廢爐為例，點(diǎn)火一次只需要木炭500 kg，即點(diǎn)一次火只需要1 500元左右，成本僅為以柴油為燃料的床下點(diǎn)火的十分之一，缺點(diǎn)是操作較難掌握，對底料篩選要求較高。

4 結(jié)語

采用木炭床上點(diǎn)火方式，既能節(jié)省成本，還能減少投資，同時減少油庫安全管理的隱患，目前很多廠家仍運(yùn)行小型的三廢爐來實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。