锅炉风帽改造前后情况简介

1 锅炉风帽改造前后情况简介锅炉风帽改造前后情况简介 一 情况简介一 情况简介 2003 年前各锅炉厂生产的循环流化床锅炉所选用的风帽 一般都是直吹式年前各锅炉厂生产的循环流化床锅炉所选用的风帽 一般都是直吹式 蘑菇状 蘑菇状 7 字型 分片直吹式的等 这些种类的风帽不同程度的都存在一些字型 分片直吹式的等 这些种类的风帽不同程度的都存在一些 不好的弊端 我们就以济南锅炉厂生产的不好的弊端 我们就以济南锅炉厂生产的 75t h 循环流化床锅炉为例 循环流化床锅炉为例 介绍一介绍一 下改造前后的情况 该厂生产的循环流化床炉型一般都配蘑菇状直吹风帽 该下改造前后的情况 该厂生产的循环流化床炉型一般都配蘑菇状直吹风帽 该 种风帽的数量都在种风帽的数量都在 550 个左右 出风口在上部分三排布置且数量多 孔径小 个左右 出风口在上部分三排布置且数量多 孔径小 风帽布置的间距也较小 运行中极易产生对吹后造成磨损 这种风帽因为是采风帽布置的间距也较小 运行中极易产生对吹后造成磨损 这种风帽因为是采 用直吹式的 锅炉在运行中 风室的压力每时每刻都在波动 炉内的大量物料用直吹式的 锅炉在运行中 风室的压力每时每刻都在波动 炉内的大量物料 就会随着风室的压力波动 通过风帽孔回吸到风室里 造成风室积渣严重 如就会随着风室的压力波动 通过风帽孔回吸到风室里 造成风室积渣严重 如 果都能回吸到风室里也可以 可是有相当一部分物料刚通过风帽孔回吸到风帽果都能回吸到风室里也可以 可是有相当一部分物料刚通过风帽孔回吸到风帽 腔中 就被波动的风压又反吹回来 由于风帽孔直径是一个常数 许多直径小腔中 就被波动的风压又反吹回来 由于风帽孔直径是一个常数 许多直径小 于风帽孔的物料 很顺利的被吸入风帽孔 而许多大于风帽孔直径不规则尺寸于风帽孔的物料 很顺利的被吸入风帽孔 而许多大于风帽孔直径不规则尺寸 的物料 有时在这种角度下能通过风帽孔 可是一到了风帽腔变换了一下角度的物料 有时在这种角度下能通过风帽孔 可是一到了风帽腔变换了一下角度 后 在被波动的风压反吹回炉内时 就不能通过风帽孔 而被堵在了风帽孔的后 在被波动的风压反吹回炉内时 就不能通过风帽孔 而被堵在了风帽孔的 内侧 不能顺利通过的 有时堵在风帽眼的外侧 长期运行下去 此类的事情内侧 不能顺利通过的 有时堵在风帽眼的外侧 长期运行下去 此类的事情 越来越多 堵眼的数量也越来越多 会造成布风不均 布风阻力增大 部分风越来越多 堵眼的数量也越来越多 会造成布风不均 布风阻力增大 部分风 帽由于堵眼后 得不到风的冷却 经常会造成过热损坏 由于风帽堵眼后风流帽由于堵眼后 得不到风的冷却 经常会造成过热损坏 由于风帽堵眼后风流 量减少 送风阻力增加 容易造成床温升高 带负荷困难且浪费厂用电 由于量减少 送风阻力增加 容易造成床温升高 带负荷困难且浪费厂用电 由于 过热后损坏的风帽阻力变小 风量短路 造成床面流化不均 由于长时间的运过热后损坏的风帽阻力变小 风量短路 造成床面流化不均 由于长时间的运 行堵眼 使床面布风不均匀 极易产生流化不好或产生沟流喘振造成床面结焦 行堵眼 使床面布风不均匀 极易产生流化不好或产生沟流喘振造成床面结焦 这样的事故是经常发生的 这样的事故是经常发生的 风室落渣过多 造成过多的劳动 时间长了放渣不及时还会造成风室结焦 风室落渣过多 造成过多的劳动 时间长了放渣不及时还会造成风室结焦 严重威胁安全运行 布风不均 流化不好 燃烧效率下降 从而造成锅炉的效严重威胁安全运行 布风不均 流化不好 燃烧效率下降 从而造成锅炉的效 率也下降 如果改成我率也下降 如果改成我 1994 根据德国西门子公司锅炉第五代风帽结构特点 根据德国西门子公司锅炉第五代风帽结构特点 自己重新设计的新型 专利产品专利号 自己重新设计的新型 专利产品专利号 ZL 94 2 36043 5 迷宫式钟罩大风帽 迷宫式钟罩大风帽 适当减少风帽数量 增加风帽的间距 加大出风口直径 集中出风 有效提高适当减少风帽数量 增加风帽的间距 加大出风口直径 集中出风 有效提高 风的出口刚度 改善流化质量 由于该风帽的出风口在下面 头部始终不见磨风的出口刚度 改善流化质量 由于该风帽的出风口在下面 头部始终不见磨 损 如果改成这种风帽 确保运行三年没有问题 而且 风室一点落渣没有 损 如果改成这种风帽 确保运行三年没有问题 而且 风室一点落渣没有 平时一点维护工作量没有 如正常停炉根本不用放底料检查风帽 就是使用了平时一点维护工作量没有 如正常停炉根本不用放底料检查风帽 就是使用了 几年后损坏更换也特别方便 几年来和各锅炉厂最近生产的锅炉都配用这种迷几年后损坏更换也特别方便 几年来和各锅炉厂最近生产的锅炉都配用这种迷 宫式钟罩风帽运行情况证明 效果是相当不错的 宫式钟罩风帽运行情况证明 效果是相当不错的 二 原蘑菇状风帽参数计算情况二 原蘑菇状风帽参数计算情况 1 原风帽数量约为 原风帽数量约为 550 个左右 每个蘑菇状风帽有个左右 每个蘑菇状风帽有 24 个孔 每个小孔直个孔 每个小孔直 2 径为径为 7 每个风帽的出口截面积 每个风帽的出口截面积 F1 1 4 D 24 923 16mm 0 m 所有风帽出口总面积 所有风帽出口总面积 F 总总 F1 550 mm 0 m 2 锅炉在正常运行中 一 二次风量按 锅炉在正常运行中 一 二次风量按 6 4 分成 燃用分成 燃用 5000 大卡大卡 公斤公斤 热值的煤 锅炉效率按热值的煤 锅炉效率按 86 计算 每小时约燃煤 计算 每小时约燃煤 11 34 吨吨 小时 这时的总风量小时 这时的总风量 Q 8 1 万万 m 小时 一次风为约小时 一次风为约 4 86 万万 m 小时常温风 变成小时常温风 变成 150 热风时为热风时为 7 5384 万万 m 小时 这时的风帽出口风速为 小时 这时的风帽出口风速为 V Q 3600 F 总总 7 5384 0 3600 41 24m s 3 风帽内腔风速的计算 风帽内腔风速的计算 仍以上面风量为例 一般内腔直径 仍以上面风量为例 一般内腔直径 38mm 其总面积为 其总面积为 F 腔腔 1 4 D 550 0 m V 腔腔 Q 3600 F 腔腔 75384 0 3600 33 585m s F F 出口出口 R 24 550 3 14 0 0035 24 550 0 m V V 出口出口 Q 3600 F 出口出口 75384 0 3600 53 25m s 4 布风板开孔处的风速计算 一般布风板开孔 布风板开孔处的风速计算 一般布风板开孔率在率在 4 左右 风速一般 左右 风速一般 为为 V 59 83m s 根据我国及世界各国流化床布风板及风帽阻力之和都在 根据我国及世界各国流化床布风板及风帽阻力之和都在 2800 3200Pa 之间 之间 三三 改造成新型迷宫式钟罩大风帽参数计算改造成新型迷宫式钟罩大风帽参数计算 1 改造后的迷宫式钟罩风帽在同样负荷 参数 燃煤量和送风的工况下 改造后的迷宫式钟罩风帽在同样负荷 参数 燃煤量和送风的工况下 风帽孔出口风速略高于原风帽 为了满足要求 减少阻力 节约能源 确保新风帽孔出口风速略高于原风帽 为了满足要求 减少阻力 节约能源 确保新 风帽的阻力与原风帽基本相似 我们做了大量的计算和试验 最后确定由原来风帽的阻力与原风帽基本相似 我们做了大量的计算和试验 最后确定由原来 的蘑菇状风帽的蘑菇状风帽 550 个左右 改成迷宫式钟罩风帽约为个左右 改成迷宫式钟罩风帽约为 280 个左右 虽然数量减个左右 虽然数量减 少了将近一半 可是由于结构比较合理 又采用了较好的耐磨耐温铸合金钢材少了将近一半 可是由于结构比较合理 又采用了较好的耐磨耐温铸合金钢材 料 使用周期大大延长 料 使用周期大大延长 2 改造后的布局仍与原来的一样 都是错排布置 只是间距 截距略大改造后的布局仍与原来的一样 都是错排布置 只是间距 截距略大 与原来的尺寸 由于三个放渣口附近磨损大于其它部位 我们在改造中也给予与原来的尺寸 由于三个放渣口附近磨损大于其它部位 我们在改造中也给予 了足够的重视 有效地避免了该处的磨损 了足够的重视 有效地避免了该处的磨损 3 改造后的迷宫式钟罩风帽各部位的流通面积 风速及阻力计算 改造后的迷宫式钟罩风帽各部位的流通面积 风速及阻力计算 1 布风板开孔处的面积 风速 阻力计算 布风板开孔处的面积 风速 阻力计算 开孔处的面积 开孔处的面积 F 孔孔 1 4 D 280 1 4 3 14 0 038 280 0 318 m 开孔处的风速 开孔处的风速 V 孔孔 Q 3600 F 孔孔 75384 0 318 3600 65 85m s 开孔处的阻力 阻力系数开孔处的阻力 阻力系数 取取 0 68 3 孔孔 孔孔 V 孔孔 2g 0 68 65 85 2 9 8 1474 315Pa 2 迷宫芯管 转角 夹层及出口的面积 流速及阻力的计算 迷宫芯管 转角 夹层及出口的面积 流速及阻力的计算 阻力系数阻力系数 取综合值为取综合值为 0 80 F 芯芯 1 4 D 280 1 4 3 14 0 040 280 0 35168 m 芯管处的风速 芯管处的风速 V 芯芯 Q 3600 F 芯芯 75384 0 3518 3600 59 5m s 3 夹层 风帽出口面积 风速计算 夹层 风帽出口面积 风速计算 F 夹夹 R r 280 3 14 0 038 3 14 0 02125 280 0 87255m V V 夹夹 Q 3600 F 夹夹 75384 0 8725 3600 24 143m s F F 出口出口 R 8 280 3 14 0 0075 8 280 0 39564 m V V 出口出口 Q 3600 F 出口出口 75384 0 39564 3600 53 25m s 综合综合 V 出口出口 2g 0 80 53 25 2 9 8 1134 225Pa 总总 孔孔 综合综合 1474 315 1134 225 2608 54Pa 4 考虑到锅炉可能有超负荷的时候 风量 阻力都有上升的可能 故总 考虑到锅炉可能有超负荷的时候 风量 阻力都有上升的可能 故总 阻力乘以一个阻力乘以一个 1 3 的系数 的系数 超超 1 3 2608 54 1 3 3391 102Pa 四 对原风帽使用中的经济性分析 四 对原风帽使用中的经济性分析 1 1 原锅炉厂配供的蘑菇状多孔风帽 就是选用较好的材质 一般使用寿 原锅炉厂配供的蘑菇状多孔风帽 就是选用较好的材质 一般使用寿 命在一年左右 如果每个风帽购买按命在一年左右 如果每个风帽购买按 5050 元元 个计算 个计算 550 50550 50 27500 27500 元 每次元 每次 更换需耐火材料更换需耐火材料 50005000 元 人工和附材费元 人工和附材费 80008000 元 每次更换需元 每次更换需 4050040500 元 三年元 三年 需需 12 1512 15 万元 万元 2 2 每年需要更换一次 每次更换需要三天 单炉每天创造的价值约在 每年需要更换一次 每次更换需要三天 单炉每天创造的价值约在 1313 万左右 按万左右 按 1010 利润 每次点炉的各项费用总和 利润 每次点炉的各项费用总和 1 51 5 万元 三年约万元 三年约 8 48 4 万元 万元 两项之和三年要多花两项之和三年要多花 20 5520 55 万元 影响锅炉经济运行的因素未考虑 万元 影响锅炉经济运行的因素未考虑 五 如改造成新型迷宫式钟罩风帽的经济分析五 如改造成新型迷宫式钟罩风帽的经济分析 1 1 新型迷宫式钟罩风帽由于设计比较合理 选用的材料是上乘的耐磨耐 新型迷宫式钟罩风帽由于设计比较合理 选用的材料是上乘的耐磨耐 温原料 使用寿命最少保证三年以上 每年几乎没有维护费 温原料 使用寿命最少保证三年以上 每年几乎没有维护费 2 改成迷宫式钟罩风帽后 炉内的布风和流化状况改善了许多 在带同 改成迷宫式钟罩风帽后 炉内的布风和流化状况改善了许多 在带同 样负荷的情况下 可以减少部分送 引风量 减少厂用电率 每台炉每小时可样负荷的情况下 可以减少部分送 引风量 减少厂用电率 每台炉每小时可 节约节约 25KW h25KW h 每 每 kwhkwh 按按 0 350 35 元元 kwh kwh 计算 每年按计算 每年按 300300 天运行时间 每年可节天运行时间 每年可节 约约 6 36 3 万元 万元 3 3 新型迷宫式钟罩风帽由于采用大孔集中配风 大大改善了床上流化和 新型迷宫式钟罩风帽由于采用大孔集中配风 大大改善了床上流化和 炉内的空间物料浓度 减少送风从而减少排烟损失 提高了燃烧效率 降低了炉内的空间物料浓度 减少送风从而减少排烟损失 提高了燃烧效率 降低了 4 飞灰可燃物 据改造后的锅炉运行试验表明 锅炉效率可提高飞灰可燃物 据改造后的锅炉运行试验表明 锅炉效率可提高 0 80 8 个百分点左个百分点左 右 每年按运行右 每年按运行 300300 天 每年可节约原煤天 每年可节约原煤 750750 吨 每吨按吨 每吨按 380380 元元 吨 每年可吨 每年可 节约节约 28 528 5 万元 每年可节约资金万元 每年可节约资金 4040 万元以上 万元以上 4 4 改成新型迷宫式钟罩风帽 每年至少节约 改成新型迷宫式钟罩风帽 每年至少节约 4040 万元以上 少用煤后产生万元以上 少用煤后产生 的环保效益 社会效益未算 的环保效益 社会效益未算 5 5 由于改成新型迷宫式钟罩风帽 每次停炉更换风帽的工作量没有了 由于改成新型迷宫式钟罩风帽 每次停炉更换风帽的工作量没有了 炉内的运行工况改善了 炉内的流化紊乱 燃烧不稳 床面上和风室内的结焦炉内的运行工况改善了 炉内的流化紊乱 燃烧不稳 床面上和风室内的结焦 因素没有了 大大提高了炉子的安全运行可靠性 大大减轻了维修人员劳动强因素没有了 大大提高了炉子的安全运行可靠性 大大减轻了维修人员劳动强 度 为企业减少支出增加效益做出了贡献 度 为企业减少支出增加效益做出了贡献 6 6 由于改成新型迷宫式钟罩风帽 使炉内的流化均匀了 炉膛内的物料 由于改成新型迷宫式钟罩风帽 使炉内的流化均匀了 炉膛内的物料 偏载因素没有了 炉内水冷壁 炉墙 尾部各受热面局部磨损改善了 大大延偏载因素没有了 炉内水冷壁 炉墙 尾部各受热面