米文霞，杜志军
摘要：本文介绍通过改造锅炉炉膛结构、强化煤的燃烧、使用清灰剂消除结渣结焦、加强对司炉工的技术培训和制定严格的规章制度等管理措施，提高了锅炉的热效率，减轻了环境污染，取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词：层燃锅炉；炉膛结构；节能减污
三鹿集团公司的4号锅炉为SHL6.5t燃煤锅炉，2003年经改造安装了分层给煤装置，使锅炉的燃烧工况有了很大好转，热效率得到了提高，减轻了司炉工的劳动强度。但由于公司目前使用的是劣质煤，炉膛温度依旧偏低，飞灰量大，排烟过剩空气系数为2.6，仍然有燃烧不尽的现象。为了节能降耗，减轻环境污染，公司在层燃锅炉的运行管理和技术改造方面采取了一系列的措施，经1年多的运行取得了明显的效果，提高了经济效益。
一、改造炉膛结构，强化煤的燃烧
锅炉原炉拱是传统的抛物线型前拱、短而高的后拱。在使用劣质煤种的情况下，前拱引燃作用不足，强化混合能力不够，着火明显推迟，高温区后移，炉膛温度低，不利于煤的引燃和燃尽。作为对流拱的后拱强化引燃、输送高温烟气至前拱区的能力较弱，使着火区更加后移，进一步降低了炉膛温度。为此采用了对流型拱型，将前拱的抛物线型改为上倾段与直段结合的组合拱，加强其热辐射和引燃作用。加长并适当降低后拱，增加了后拱的倾角，使后拱与水平面成20。左右夹角。改造后的前后拱覆盖率增大，增加了炉排前区和中区的辐射热量，增加了可燃气体的挥发量，后拱的位置下降，加大倾角使锅炉后部的高温烟气向前反射的能力和扰动能力增强，使飞灰的较大颗粒落下重新燃烧，燃烧更加充分，降低了烟尘的排放，提高了锅炉的热效率。
二、消除结渣、结焦，改善热交换条件
为了减少结渣、结焦，改善热交换条件，我们在燃煤中使用了清灰剂。未使用清灰剂以前，锅炉炉膛内结焦速度比较快，影响了锅炉出力，并且结焦的清理难度大。结焦容易腐蚀锅炉管壁，降低锅炉的使用寿命，特别是锅炉的管壁集灰严重可造成局部温度升高，导致焊管危险事故的发生。
清灰剂的主要成分是除渣剂、除灰剂、催化剂、防腐剂。进入炉膛的清灰剂在高温下发生升华分解，和锅炉受热面上的焦、渣接触并渗透到受热表面，发生微爆反应，使焦、渣分解、脱落，并能助燃，减少和防止烟垢的生成。这样就可保持锅炉受热面的清洁，改善热传递的效果。同时减轻锅炉受热面的腐蚀程度，延长锅炉寿命，保证锅炉的安全、经济运行。结焦由使用清灰剂前的黑色变为褐色，由致密变为疏松，呈蜂窝状，易于清理。
三、提高司炉工的技术水平和操作技巧
人的因素是影响锅炉正常运转的重要因素，司炉工的技术水平直接影响锅炉的能耗和污染状况。公司在日常工作中加大了对司炉工的技术培训，主要在以下几个环节加强了对他们的指导。
1．控制燃煤的水分和粒径
在分层燃烧过程中，燃煤的水分大小对锅炉燃烧效果有着重要影响。水分过高，使煤在炉内的干燥时间加长，炉温降低，同时燃煤黏度增大，容易糊堵筛孔，不利于分层。水分过低，虽然有利于燃煤分层，但是容易造成煤屑被风吹走，或从炉排下漏，造成漏煤损失。适当的水分能使粉煤和块煤粘结起来，减少炉排的漏煤和锅炉飞灰，同时燃煤中的水分析出时可使粘结性强的煤粒间隙增大，减小通风阻力。因此，司炉工要能够掌握根据煤的颗粒度控制燃煤水分的技术。根据实践经验和有关资料，要求燃煤中的水分含量一般控制在8%10%。颗粒度大的水分含量可小些，颗粒度小的水分含量可大些。煤的颗粒不宜过大或过小，小于6mm的煤粉最好不要大于50%。而大于40mm时可能造成大煤块的不完全燃烧或卡死传动装置，此时必须对煤块进行破碎。
2．进风量和进煤量的调节
风量大小的调节是衡量司炉工技术水平的重要标志之一。在分层燃烧过程中，由于煤层下部煤粒之间间隙较大，通风性能较好，鼓风机的风量可适当减少。为保证燃烧状况的良好，必须对燃烧进行合理配风，沿炉排横向均匀送风，沿炉排纵向分段配风，根据不同的燃烧阶段配送不同的风量。调节的方法：锅炉在正常燃烧状态下，先减少鼓风机风量，排烟温度随即上升，当该温度上升到接近设计值时，即为合适的鼓风量。然后再根据炉膛负压，调节引风机风量，使其相互匹配，做到“三看一控制”，即一看炉膛火焰的颜色，二看烟气，三看排渣色，一控制为控制炉膛的负压。
节煤是分层燃烧技术最大的特点。在负荷变化不大的情况下，进煤量应适当减少。调节进煤量的方法有两种：一是调节炉排速度，二是调节煤层厚度。降低炉排速度的方法对量的控制不准确，又会影响锅炉的运行状况及炉渣含碳量，因此一般不采用，而采用减少煤层厚度的方法，司炉工根据燃煤的煤种、煤质、挥发量、颗粒度来调节煤层的厚度。根据经验，应用分层燃烧技术可节煤10％左右，因此在燃用现有煤种的情况下，煤层厚度减少lcm仍可保证锅炉出力。
四、建立严格的操作规章，提高司炉工责任心公司为严格管理制定了完善的操作规程和奖惩制度，坚持“以产定耗，节能有奖，超耗惩罚”制度，提高司炉工的责任心和节能减耗意识。打破了“烧好、烧坏一个样；节约、浪费一个样；人人工资一个样”的“大锅饭”现象。公司要求司炉工主动坚持“勤观察、勤调节、勤检查”的操作方法，动力部门实行了煤汽比例指标的控制和考核制度，促使他们主动加强设备的日常保养和基础管理。例如，在执行这些规定后，司炉工主动加强了对锅炉异态过程的操作，采用节能操作法在点火升炉过程中可比习惯性操作节煤0.3～0.4t，停炉过程的节能操作法可比习惯操作法节煤1t左右。
五、改造效果
通过上述一系列的节能、减污改造和技术管理措施的执行，大大改善了锅炉的工况，提高了热效率，降低了污染程度。经测定，燃用低位发热值20.5MJ/kg的煤时，热效率达到了78%，排烟温度降为195℃，过剩空气系数为2.28，炉渣的含碳量降为16.29%，锅炉出力最大为8.12t/h，排烟灰浓度由230mg/m3，降低到130mg/m3。
参考文献：
李平．KZL4-13锅炉节能消烟改造．节能，2001,(8):30-31.
金波．SHL-20-13-A锅炉炉拱的改造．节能，2000,(8):36-37.
吕剑明．锅炉高效清灰剂在链条炉上的应用．应用能源技术，2000，(5):31-32.