油田供热锅炉混煤技术研究

油田供热锅炉混煤技术研究

大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司

成果主要创造人：王小刚金无浩

成果参与创造人：景殿春魏广玉丑立新梁浩李永春尹苓吴平昌李双

一、项目概况

《油田供热锅炉混煤技术研究》项目由大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司于2011年12月5日对1#锅炉进行立项，总投资额为70万元，2012年5月5日进行项目动工实施，2012年7月30日完工。该项目通过对输送上煤大吨位锅炉使用分层给煤器效果不好问题以及北方冬季煤仓容易产生返冻、粘结等棚煤现象问题进行研究，通过在分层给煤器上方约一到两米的位置把原来的溜煤槽割除，根据溜煤槽实际尺寸及工作要求，设计制作专用的导向槽，在导向槽内部设置合理的混合装置，从而达到了锅炉设计需求的理想布煤效果，彻底消除“火口”和“黑带”现象，优化了锅炉燃烧，提高了设备效率，降低了电耗、煤耗。通过统计，单台锅炉年节省燃煤34.84万元，节省电量2.86万元，节约维修成本近10万余元。

二、立项的必要性

大庆油田矿区服务事业部物业三公司登峰燃煤锅炉房现有59MW（80吨/小时）大连产燃煤链条锅炉5台，配有分层给煤器，一直存在着以下两个问题：

1．燃烧工况不理想，煤耗量高

机械联合输送上煤大吨位锅炉使用分层给煤器效果不好（如图一），分层布煤只是把燃煤纵向排列，在炉排由下至上按煤块颗粒由大到小分层排列，起到疏松煤层，防止漏煤，改善通风的效果。但对于煤从输煤皮带上落入煤仓过程中自然堆积形成“山”字，在炉排宽度引起块、沫自然分离致使炉排横向配风不一致从而导致燃烧工况差的现象却

不能有所改变。

（图一）

2、溜煤槽棚煤

锅炉燃煤加水有时在煤场进行，在北方的冬季由于积雪会产生冻块,煤的粘度大；冬季锅炉房煤库保温性差；煤仓容易产生返冻、粘结等棚煤现象，致使经常发生炉排煤层薄厚不均、断煤等情况，虽加有相应装置但不能彻底解决，有时反而加剧堵煤的密实程度。需司炉工随时观察,一旦发生断煤就要工人爬到溜煤槽上敲击处理，甚至进入溜媒槽内进行清理，由此大大增加了工人的安全风险和劳动强度。

三、技术革新主要内容

对溜煤系统进行相应改造（加装混煤器）：在分层给煤器上方约一到两米的位置把原来的溜煤槽割除，根据溜煤槽实际尺寸及工作要求，设计制作专用的导向槽，在导向槽内部设置合理的混合装置，其作用相当于建筑用砂浆搅拌机，改变自上而下由重力下落入煤仓形成块、沫分离的煤的运行方向，使之在此范围内进行360度的横向运动，将块、沫分离，把水分不均的煤进行充分的混合搅拌，根据煤耗量调整混合均匀程度，使块、沫和干、湿度混合均匀后的煤，再由分层给煤器加以分层，这样炉排面上“下块”“上沫”逐级规则排列，煤层均匀平整，横向配风一致（如图二），

达到了锅炉设计需求的理想布煤效果，彻底消除“火口”和“黑带”现象，为充分燃烧创造必要条件。

图二

溜煤槽最易棚煤的位置在溜煤槽的最下方（即与分层给煤的结合部）(如图三)

图三

因为与分层给煤配套溜煤槽的下方角度坡缓，内部溜煤空陡然间减小，100吨重的煤全部压在分层给煤的布煤滚上，由于块、沫压强不一致，煤的水分不均匀，致使布煤辊在运转过程中布煤薄厚不均，堆积在布煤辊上部的部分水分大粘度高的燃煤棚堵在溜煤槽下端，致使部分溜煤不畅从而也造成了分层布煤不均，棚煤严重时造成了炉排断煤现象。通过此次改造在原分层给煤的上方改造的均匀混合搅拌系统，减轻了分层给煤布煤辊的承受压力，均匀混合搅拌系统在混合过程中能够把燃煤横向拉动，部分棚堵位置的燃煤得到了均匀的补充与分配，从而有效解决了炉排断煤的问题。在搅拌混煤的过程中能够把棚煤解堵，均匀流畅的把燃煤输送给分层给煤器，彻底解决炉排燃煤块、沫分离、布煤厚度不均、水分不均及断煤现象，从而达到更好的燃烧工况。

四、改造后的效果

1、炉排面上块、沫均匀，干湿度均匀，煤层平整，通风均匀。

2、“三条线”（水平一条线、起火一条线、燃尽一条线）显现。着火同步,燃烬同步,火床上无“黑带”和“火口”,到第五风室燃料煤就已经完全燃烧，无黑煤和红炭,全部燃烬为白色炉渣。

3、挥发份低、发热量低的劣质煤能正常稳定燃烧，解决了锅炉煤种适应性差，着火困难等问题。

4、提高锅炉效率，减少出渣量，降低除渣系统负荷，维修强度大为降低，显著降低烟尘排放浓度，改善除尘效果。

5、本年度采暖期，未进行改造的2#至5#锅炉均出现棚煤现象，而技术革新的1#锅炉没有出现棚煤现象，降低了职工劳动强度并提升运行可靠性。

6、通过链条锅炉混煤技术提高炉排使用寿命，降低维修成本。

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在相同的煤层厚度下，鼓风频率降低8.3%，引风频率降低6.1%，锅炉出力提升2.15%。

在相同负荷下，鼓风频率降低10.05%，引风频率降低5.22%，煤层厚度减少1.87%。

综上对比，登峰供热锅炉平均出力1#锅炉（已实施改造锅炉）比2#锅炉（未实施改造锅炉）提升2%，鼓风频率降低9.18%，引风频率降低5.66%。

五、投资预算与经济效益评价

1．投资预算：80T/H一台优化燃烧系统改造单价：70万元。

2、每供暖期各项成本（燃煤、耗电、维修）节约共计40.11万元

（1）燃煤节约：80T/H锅炉每采暖年耗煤2.6万吨。按之上统计节煤2%计算2.6*2%=520(吨)，按每吨煤价格670元计算：520*670=34.84（万元）。

（2）电量节约：引风机年耗电量约60万度，鼓风机年耗电量约18万度，引风用电年节约60*5.66%=3.39万度，鼓风用电年节约18*9.18%=1.65万度，合计节约用电5.04万度，节约成本3.07万元。

（3）维修成本节约：经过每个采暖期的运行，未改造的锅炉炉排导向轮不同程度损坏约300个，改造后的锅炉导向轮损坏约80个；未改造的锅炉除渣机冬季共计抢修3次，更换渣机板链约50套，改造后的锅炉除渣机无重大抢修事故。（因燃烧工况不好，跑火严重，渣量多，渣块大，致使渣机磨损严重），节约维修成本约2万元。

（4）设备使用寿命：设计使用寿命10年。

（5）维修费用：普通维修每年约2000元。

大庆油田矿区服务事业部物业管理三公司登峰供热分公司通过实施锅炉混煤技术应用后，除获得可观的经济效益外，也能取得相当大的社会效益。对在大庆民用供热方面的发展也有着指导性的意义，必将为大庆地区的供暖事业，向高效、节能、环保方面发展做出突出的贡献。该技术革新成果对大庆油田矿区服务事业部所属的多座燃煤锅炉房有良好的推广价值。