羅勇

【摘要】鍋爐煤斗與分層給煤裝置間加裝混煤器，使燃煤混合均勻，經(jīng)分層給煤裝置后能實(shí)現(xiàn)鍋爐爐排布煤“上細(xì)下粗”，增大燃煤與空氣的接觸面積，使煤充分燃燒，達(dá)到提高鍋爐熱效率的目的。本文為孤島鍋爐房的2臺14MW的鍋爐和仙河鍋爐房的3臺29MW的鍋爐，在其煤斗和分層給煤裝置之間加裝混煤器，實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造的可行性進(jìn)行研究并對經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】混煤器 ?節(jié)能技術(shù)改造 ?節(jié)能減排

一、混煤器簡述

（一）混煤器技術(shù)的由來

1998年，鏈條鍋爐單、雙輥分層燃燒技術(shù)逐漸在全國范圍廣泛推廣，對傳統(tǒng)鏈條鍋爐的層燃技術(shù)無異于一場革命，但當(dāng)時的單、雙輥分層燃燒技術(shù)仍存在許多不完善之處，其中包括干煤粉容易自流、濕煤容易在煤斗內(nèi)粘結(jié)、凍煤容易在煤倉內(nèi)棚堵，體現(xiàn)在爐排上會出現(xiàn)煤層分布不均、各段風(fēng)阻不一等弊病。

鑒于眾多應(yīng)用現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，通過在煤斗與分層給煤裝置之間加裝混煤器，實(shí)現(xiàn)燃煤在煤倉底部顆?；旌暇鶆?，然后經(jīng)分層給煤裝置后，能實(shí)現(xiàn)燃煤在爐排上“上細(xì)下粗”的良好分層，燃燒過程中，整個爐排橫向上通風(fēng)阻力相當(dāng)，燃煤與空氣充分混合，達(dá)到改善鍋爐燃燒效果，提高鍋爐效率，節(jié)能降耗的目的。

（二）混煤器技術(shù)的應(yīng)用范疇

混煤器技術(shù)既可與分層燃燒裝置配合使用，也可在煤倉上單獨(dú)應(yīng)用。以往的分層燃燒裝置只適用正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐，而對往復(fù)爐排鍋爐、倒轉(zhuǎn)拋煤機(jī)鍋爐均無效，而混煤器則不受爐排型式限制，只要有煤倉的鍋爐就可有效應(yīng)用。

無論要實(shí)現(xiàn)爐排上煤層表面的均勻，還是追求更高層面的風(fēng)阻均勻，其目的都是為了燃煤與一次風(fēng)的混合條件改善，實(shí)現(xiàn)燃煤最大限度的充分燃燒。

（三）混煤器技術(shù)所產(chǎn)生的效益

（1）從安全角度來說，由于燃煤所攜帶不同程 度的外在水分，特別是大量鍋爐工作的場所在北方嚴(yán)寒地區(qū)，許多鍋爐在運(yùn)行中都出現(xiàn)不同程度的濕煤粘結(jié)、凍煤棚住煤倉等現(xiàn)象。隨著混煤器的安裝，混煤器的雙絞龍除了具有水平混合燃煤作用外，還可起到類似三輥式分層煤斗濕煤攪動輥的作用，破碎凍煤、攪動濕煤，對促進(jìn)燃煤向分層煤斗內(nèi)運(yùn)動，起到一個推波助瀾的附加作用，對原來使用單、雙輥式分層煤斗的用戶，效果非常明顯。

（2）從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，采用混煤器以后，由于燃煤塊面分布均勻，確保了爐排上煤層風(fēng)阻的均勻，相對僅使用單、雙輥式分層燃燒裝置而未采用混煤器的用戶而言，節(jié)煤效益可達(dá)2%～10%。

二、項(xiàng)目背景

在孤島鍋爐房混煤器改造成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取孤島鍋爐房2臺鍋爐、仙河鍋爐房3臺鍋爐進(jìn)行混煤器節(jié)能技術(shù)改造。

三、現(xiàn)狀

（一）仙河鍋爐房現(xiàn)狀

仙河燃煤鍋爐房于2007年建成投產(chǎn)，設(shè)計規(guī)模為3臺29MW燃煤熱水鍋爐，型號為DZL29-1.25-130/70-AII，單臺耗煤量為8505t/a。2009年對仙河鍋爐房進(jìn)行了擴(kuò)建，擴(kuò)建2臺29MW燃煤熱水鍋爐，擴(kuò)容后仙河鍋爐房在用鍋爐5臺，供熱能力達(dá)到145MW，其中5#鍋爐在2014年進(jìn)行了型煤器節(jié)能技術(shù)改造，4#鍋爐在2015年進(jìn)行了混煤器節(jié)能技術(shù)改造。

（二）孤島東鍋爐房現(xiàn)狀

孤島東鍋爐房于2001年12月投產(chǎn)14MW鍋爐4臺，2005年擴(kuò)建14MW燃煤鍋爐2臺，2014年對2001年投產(chǎn)的4臺鍋爐進(jìn)行了更新，目前鍋爐房總?cè)萘繛?4MW（6×14MW）。

四、改造方案

（一）總體思路

在鍋爐現(xiàn)有煤斗與分層給煤裝置間加裝混煤器，使燃煤混合均勻，經(jīng)分層給煤裝置后能實(shí)現(xiàn)鍋爐爐排布煤“上細(xì)下粗”，增大燃煤與空氣的接觸面積，使煤充分燃燒，達(dá)到提高鍋爐熱效率的目的。

（二）混煤器技術(shù)介紹

在此背景下，鍋爐混煤器應(yīng)運(yùn)而生。將混煤器和鍋爐分層給煤裝置配套使用，也稱鍋爐均勻混合分層燃燒技術(shù)。鍋爐混煤器其作用相當(dāng)于建筑用砂漿攪拌機(jī)，由兩條反向旋轉(zhuǎn)的絞龍將自上而下由傳統(tǒng)重力下落進(jìn)入煤倉形成塊、沫分離的燃煤進(jìn)行攪拌混合，根據(jù)燃煤消耗量調(diào)整轉(zhuǎn)速，使燃煤塊、沫和干、濕度混合均勻。

（三）技術(shù)方案

基于孤島西鍋爐房應(yīng)用混煤器的成功經(jīng)驗(yàn)，本工程擬對孤島東鍋爐房1#、2#鍋爐和仙河鍋爐房1#、2#、3#鍋爐進(jìn)行混煤器節(jié)能技術(shù)改造。

本工程制定如下改造方案：拆除原有上煤裝置一段煤倉，整形、加固，安裝新型混煤器主機(jī)，安裝減速機(jī)，安裝變頻電機(jī)。每臺改造鍋爐就地設(shè)操作箱1臺，電源引自配電室出線柜備用回路，配出回路為2.2kW變頻電機(jī)等供電。

（四）廠家選擇

混煤器為非標(biāo)設(shè)備，需要進(jìn)行個性定制，找相關(guān)廠家進(jìn)行制造。混煤器主機(jī)殼體尺寸在定制過程中，需與現(xiàn)鍋爐的安裝位置匹配。

2014年實(shí)施的混煤器技術(shù)的基本原理相當(dāng)于建筑用砂漿攪拌機(jī)，將從輸煤皮帶下落進(jìn)入煤倉形成塊、沫分離的燃煤進(jìn)行攪拌混合，配有電控箱和獨(dú)立動力系統(tǒng)，根據(jù)鍋爐負(fù)荷（即單位時間燃煤耗量）利用變頻器調(diào)整轉(zhuǎn)速保證混合效果，使煤炭的塊、沫和干、濕度充分混合均勻后，進(jìn)入鍋爐分層給煤器加以分層，使燃煤在爐排面上“下塊、上沫”規(guī)則排列。

五、效益分析

（一）經(jīng)濟(jì)效益

本次改造5臺鍋爐按熱電聯(lián)供中心2016年上半年進(jìn)價，每噸燃煤400元計算，則每年可節(jié)約1995.75t×400元/t=79.83萬元。每臺混煤裝置配減速電機(jī)一臺功率2.2kW，按工業(yè)用電0.656元/kW·h計算，5臺減速機(jī)每年增加電費(fèi)為：31680×0.656=2.08萬元?？偣补?jié)約：79.83-2.08=77.75萬元。

項(xiàng)目建設(shè)投資為284.06萬元，項(xiàng)目靜態(tài)回收期為：284.06÷77.75=3.65年。

（二）社會效益

項(xiàng)目完成后，5臺鍋爐年節(jié)約煤耗1995.75t，使供熱成本降低。同時年減排CO2約3506.83t，符合國家和中石化節(jié)能減排和能效倍增政策。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳思昂， 陳爽. 混煤器技術(shù)與三輥式分層分行分段給煤裝置的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 節(jié)能， 2013， 1004-7948.

[2]陳思昂， 王歆鑫. 鍋爐混煤器的節(jié)能機(jī)理及應(yīng)用[J]. 節(jié)能， 2014， 1004-7948.