摘要:由于垃圾焚烧高温烟气中含有大量粉尘和氯化氢、二氧化硫等腐蚀性气体，炉膛一通道前后拱浇注料及南北两侧一二三区空冷墙，在烟气冲刷及高温腐蚀等作用下，炉墙壁逐渐减薄，垃圾焚烧炉在运行中易发生因炉墙坍塌、烧穿，造成设备停炉。2#炉自2018年5月21日停运，进入了锅炉水冷炉墙增容技改、布袋除尘器大修、DCS技改阶段。在各部门及各检修单位的紧密配合下，于2018年6月16日检修完毕重新启动于21:30 2#炉实现并炉，本次2#炉的增容技改及布袋除尘器大修工作顺利圆满的落下了帷幕。
关键词：增容技改；除尘器大修；对比分析
一、参数概况
#2余热锅炉为卧式、中温中压、单汽包、自然循环锅炉，位于焚烧炉的上部。
锅炉容量和主要参数：
二、增容技改方案介绍
#2炉增容改造方案为：1、前后拱改为由原来的绝热炉墙改为水冷炉墙；2、两侧炉墙由原空冷炉墙改为水冷炉墙和实心墙结合；3、一级蒸发器增加受热面约23㎡；4、焚烧炉部分增加受热面约105㎡。技改总图如下：
三、2#炉大修前后锅炉运行工况对比分析
此次大修内容主要有焚烧炉浇注料、水冷炉墙技改、过热器蒸发器管道更换、焚烧炉排、布袋除尘器等。2#锅炉通过水冷炉墙技改彻底解决了焚烧炉浇注料、炉墙由于运行时间长而存在的脱落、倒塌等安全隐患；以及由于部分焚烧炉排磨损严重，间隙增大，布袋除尘器外壳的腐蚀和破损，顶部盖板的螺栓锈蚀，导致盖板松动及锅炉风烟系统漏风严重，运行中布袋除尘器进出口差压最高达1.8kpa，引风机电流均在16A左右运行，大修后引风机电流较之前减少了3～6A，以下分别对#2炉大修前后运行工况及参数做对比分析：
1、机械负荷、热负荷对比
同期对比2017年7月1日至7月15日及2018年7月1日至15日2#炉增容技改前后锅炉产汽量及垃圾焚烧量，技改后2#炉的蒸发量及垃圾焚烧量明显提升，同比平均每天增加产气量31.57吨，平均每天增加焚烧量20.26吨。以吨垃圾发电量450kwh/t，以30天估算每月可增加发电量约31.57*450*30=426195kwh,每月可多烧垃圾约20.26*30=607.8t垃圾。
每月可创收利润为426195*0.5+607.8*80=26.1721万元，平均每小时创收26.1721/30/24=0.03635万元，全年即创收（按年运行8200小时算）0.03635*8200=298.07万元。
2、运行中主要参数对比
通过实时拍取图片对2#炉运行DCS参数分析对比：
2#炉大修前后运行参数变化趋势
选取大修前半个月及大修后半个月数据平均值对比可以非常明显看出同样的烟气量锅炉负荷增加明显，2#炉(锅炉铭牌UG-400-32.3/4.0/400-W)额定蒸发量为32.3t/h。对比可以看出锅炉负荷增加的同时引风机电流平均降低了3.71A，水平烟道出口温度平均降低了10°C。分析原因为蒸发器及过热器管束都是新管束且停炉后清灰打焦比较彻底，布袋除尘器大修后，烟道漏风量明显降低，同时也反应出2#炉增容技改后锅炉热负荷提升明显。
3、烟气量对比
通过烟气监测间数据采集仪上的烟气流量对比（选取2018年7月份及停炉前2018年4月份两个月烟气流量对比）
通过以上表格看出在本次锅炉大修中，通过重新浇筑喉部的浇注料，更换焚烧炉排片后，调整炉排片间隙和布袋除尘器大修，风烟系统保温修补等锅炉风烟系统漏风量明显减小，直接反应在引风机电流和烟气量显著减小。我们分析认为造成锅炉风烟系统漏风量增大及烟气流动沿程阻力增大的主要原因有以下几点：
1）焚烧炉喉部结焦；2）余热炉第一、二、三及水平烟道受热面积灰；3）反应塔内部积灰；4）布袋除尘器本体钢板腐蚀；5）焚烧炉排片磨损造成间隙偏大。
4、环保参数及耗材对比
1）2#炉氨水量大修前后效果对比：
以上数据是根据2#炉大修前后运行数据（8小时均值）曲线上随机采录，通过对比可以得出以下结论：（注：一吨氨水688元）
1．通过曲线图看出2#炉大修后氨水流量下降15L/H；
2．通过曲线图看出2#炉大修后NOX指标下降15.71mg/m3；
3．通过曲线图看出大修后氨水反应效果大大提升，氨水单耗明显下降；
由此可知，一天可节约氨水成本为15*24*0.916/1000*688=226.87元，一年可节约（按年运行8200小时算）226.87*342=7.76万元。
2）2#炉反应塔石灰浆量大修前后运行参数对比：
以上数据是根据2#炉大修前和大修后分别在负荷较稳定的运行工况下取6个点求平均值后得出的，通过对比可以得出以下结论：（注：一吨石灰570元）
1．2#炉大修时对反应塔内壁的结垢进行了彻底清理增加了烟气的通流面积，延长了反应时间，提高了石灰浆喷入反应塔内的反应效果；
2．2#炉反应塔的石灰浆使用量平均每小时下降0.6吨，同时可以将烟气指标稳定的控制在欧标范围内。
通过以上曲线图可看出2#炉大修前后石灰单耗下降明显。由此可知，一天可节约石灰成本为0.6*10%*24*570=820.8元（石灰浆浓度按10%计算），一年可节约（按年运行8200小时算）820.8*342（天）=28.07万元。可知一年周期内氨水、石灰成本总共可节约7.76+28.07=35.83万元。
5、引风机电耗对比
综上所述，我们结合此次2#炉大修前后运行工况及参数对比，2#炉大修前额定负荷引风机输出平均电流14.555A，检修后为10.8475A，按机组年运行8200小时计，
可得2#炉布袋检修前后引风机节约用电总计46.8999万度，折合人民币节约23.45万元。
经济效益：此次2#炉大修实际花费：水冷墙技改材料、人工等费用共计249.55万元，布袋除尘器大修材料、人工等费用共计159.6万元，总计409.15万元。大修后2#炉全年创收及节约费用约为298.07+23.45+35.83=357.35万元。此次大修后10.5个月可收回全部改造费用，该技改投资回报率较高。
6、结论
总结上述对比可以得出本次2#炉增容技改项目达到预期效果，2#锅炉机械负荷垃圾焚烧量及锅炉热负荷2#炉产汽量都提升明显，经济性得到了较大提升。日常运行由于“四管”泄露严重影响到锅炉运行的安全性，并一定程度制约了锅炉蒸发量进而影响到全厂经济效益，同时由于锅炉故障停炉检修带来的环保压力大，此次增容技改后2#炉运行周期将会大大延长（根据停炉统计2016年2#炉墙损坏1次，爆管3次；2017年2#炉墙损坏3次，爆管3次。以本司3#炉水冷炉墙增容技改为例从2017年4月技改后运行至今，炉墙浇注料未发现损坏）。所以本次2#炉增容技改经济效益、社会效益提升明显。
运行人员还需进一步做好分析对比工作（如增加水冷壁锅延伸至炉内四段上方，前后拱结构有所改变，蒸汽吹灰频次变化，喉部结焦速度较快焦块会自然掉落）做好总结，优化燃烧调整方式。
参考文献：
(1)《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》 CJJ-2009
(2)《生活垃圾焚烧炉及余热炉》 GBT 18750-2008
(3)《电力工业锅炉压力容器监察规程》 DL612-1996
(4)冯俊凯，沈幼庭，锅炉原理及计算，第二版．北京：科技出版社．1992
(5)西安电力学校锅炉教研室编，小型火力发电厂锅炉设备及运行．修订版，北京：水利电力出版社，1988
论文作者:储开建1,李波2,唐侠3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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