本文通过对某电厂3号锅炉设备、运行情况和拟燃用烟煤煤质进行分析,全面评估 了该1025t/h锅炉现有制粉系统、炉膛结构、燃烧系统等燃用烟煤适应性,分析了由贫 煤改烧烟煤后锅炉风烟系统、吹灰系统等可能存在的问题,并对三种有业绩的改造方案 进行了比较分析。本文提出了推荐性改造方案,就推荐方案的技术原理、改造范围等方 面进行了评估分析。主要结论如下: 1、本锅炉针对贫煤设计,改烧烟煤改造主要涉及制粉系统、燃烧系统、风烟系统、 汽水系统和吹灰系统等的改造和完善,以满足锅炉各项性能指标,防止制粉系统的爆炸 和燃烧设备的烧损以及炉膛的严重结渣。 2、采用炉烟干燥乏气热风复合送粉系统推荐方案对锅炉制粉系统、送粉系统、燃 烧系统进行改造,并结合吹灰系统、一次风系统等相关系统设备的调整完善,锅炉在保 持单烧原设计贫煤性能的同时,能够高效、安全地燃用高挥发分烟煤。 3、该锅炉炉膛尺寸偏小,炉膛容积热负荷、断面热负荷值均处于上游水平,在炉 膛尺寸结构难以调整的前提下,燃用低灰熔点煤存在炉膛及分割屏结焦的风险,因此在 改造方案设计时应注意采取周密的防结渣措施。 4、通过锅炉改烧烟煤技术改造,能在很大程度上缓解电厂燃煤供应风险和NOx减 排压力,带来巨大的经济、社会和环保效益。 关键词:贫煤锅炉;改烧烟煤;炉烟干燥;可行性研究 I 华北电力大学硕士学位 Abstract Based on the analysis and the assessment of the boiler equipment,operation conditions and bituminous coal combustion characteristics, the furnace structure, the combustion system burning bituminous coal, the wind of change burning bituminous coal and the boiler soot-blowing system were compared and analyzed in this paper. The paper recommended an improve plan which was involved in technical principles, the scope of the improvement, security risk and investment analysis. The main conclusions are as follows: 1、The boiler designed for lean coal, change burning bituminous coal transformation mainly involves pulverizing system, combustion system, flue gas system, water system and blowing system transform and improve boiler to meet various performance indicators, to prevent the explosion of milling system and the damage of combustion equipment and severe furnace coking ; 2、Use gas hot air drying lack complex send powder system recommended scheme need to transform, the boiler milling system, powder feeding system, the combustion system transformation, and combined with the adjustment and improvement of soot blowing system and primary wind systems and other related equipment,boilers maintain a single burnoriginal design lean coal performance at the same time,able to efficiently and safely burning high-volatile bituminous coal; 3、The boiler furnace size is too small, the furnace volume heat load,the cross section heat load value is in the upstream level.Under the premise of the the furnace structure size is difficult to adjust,fueled with low ash melting point of coal in the furnace exit split screen coking risk, so the design of the rehabilitation program should pay attention to the anti-cokingand take carefiil measures; 4、Technological transformation of bituminous coal fired boiler, power plant coal supply risk and NOx emission reduction pressure can be greatly eased.At the same time bring enormous economic, social and environmental benefits. Keywords: lean coal-fired boiler ; burning bituminuous; dry flue; feasibility research II 华北电力大学硕士学位 目录 mm I ABSTRACT II 第1章绪ife 1 1. 1课题背景及研究意义 1 1.2国内外研究现状 2 1.3本课题主要研究内容 4 第2章锅炉概况及改造设计烟煤特性分析 6 2.1锅炉设备概况 6 2. 1.1 炉膛 6 2. 1.2燃烧系统 6 2. 1.3汽水系统 9 2. 1.4风烟系统 10 2. 1.5制粉系统 11 2.1. 6锅炉设计参数及设备规范 12 2. 1.7煤质特性 15 2. 2推荐煤质特性 16 2.3改造设计煤质特性 16 2.4本章小结 17 第3章锅炉及辅机对烟煤适应性分析研究 18 3.1制粉系统适应性分析 18 3. 1.1原煤仓 18 3. 1.2给煤机及磨煤机 18 3. 1.3排粉机 18 3. 1.4制粉系统附属设备 18 3. 2炉膛适应性分析 19 3. 3燃烧系统适应性分析 20 3. 4风烟系统适应性分析 20 3.4.1风粉混合物温度和速度 20 3.4.2 —次风机 21 3.4.3 —次风箱 ...21 3.4.4 二次风系统 21 3.4.5烟气系统 21 3. 5受热面及热力校核计算 22 3. 5. 1汽水参数 24 3. 5.2飞灰含碳量 25 III 华北电力大学硕士学位 3.5.3各级烟温变化 25 3.5.4锅炉效率 25 3.6吹灰系统分析 25 3.7 NOx 排放 26 3.8本章小结 26 第4章锅炉改烧烟煤改造方案比较与推荐 27 4. 1直吹式改造方案 28 4. 2炉烟干燥乏气热风复合送粉系统方案 28 4.2.1改造主要内容 28 4.2.2系统流程图 30 4. 3乏气送粉系统改造方案 32 4. 4三种改造方案的比较与推荐 32 4.4.1改造范围比较 32 4.4.2改造后锅炉性能比较 34 4.4.3投资费用和回收期比较 35 4.4.4改造方案选择 35 4. 5本章小结 35 第5章推荐改造方案初步设计 36 5. 1系统改造方案 36 5. 1. 1制粉系统改造 36 5. 1.2燃烧系统改造 40 5. 1. 3 —次风系统改造 42 5. 1.4压力冷风系统改造 43 5. 1. 5密封风及仪用压缩空气系统改造 43 5. 1.6吹灰系统改造 44 5. 2锅炉运行安全风险分析 44 5.2. 1燃烧系统安全性 44 5.2.2制粉系统安全性 45 5.2.4汽水系统安全性 45 5.2.5尾部受热面磨损分析 45 5.2.6运行操作安全性 45 5. 3改造后运行经济性分析 46 5.4 NOx 控制 47 5. 5对尾部脱硝装置的影响分析 47 5.6本章小结 47 第6章锅炉改烧烟煤后效益分析 48 6. 1经济效益分析 48 6. 1. 1经济效益分析原则 48 6.1. 2经济效益分析 48 IV 华北电力大学硕士学位 6. 2社会效益分析 49 6. 3环境效益分析 49 6. 4本章小结 49 第7章结论与展望 50