0、前  言
    齊齊哈爾造紙廠自備電站3號爐系20世紀70年代北京鍋爐廠設計制造的BG - 65/39 -M型褐煤鍋爐，鍋爐設計燃料為扎賚諾爾褐煤，鍋爐實際運行采用雞西煙煤與大雁褐煤混燒。由于燃用煤種嚴重偏離設計煤種，多年來鍋爐燃燒不穩，滿負荷運行時亦需投油助然，且長期處于正壓燃燒，噴火冒灰，受熱面磨損腐蝕嚴重，無法正常運行。為此，該廠與哈爾濱鍋爐廠有限責任公司合作，對該爐的燃燒及制粉系統進行了改造。
1、鍋爐設備的主要技術特點
    該65 t/h鍋爐原設計為自然循環固態排渣滬、鋼球磨煤機中間儲倉制粉系統，干燥劑為中溫爐煙+熱風+冷風，乏氣送粉并輔以三次風，燃燒器為固定式四角布置切向燃燒方式。
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    根據齊齊哈爾造紙廠自備電站的實際情況及運行要求，本次改造的原則如下：
    a．燃料為：20%大雁褐煤+80%雞西煙煤，其混合燃料特性如表1所示；
    b．燃燒器采用雙通道自穩式燃燒器；
    c．制粉及燃燒系統原則上保持原有系統，即制粉系統仍采用鋼球磨煤機中間儲倉式制粉系統，干燥劑為：熱風+爐煙+冷風+再循環；乏氣+溫風送粉（亦即運行磨煤機采用乏氣送粉，而非運行磨煤機則采用溫風送粉）。
    改造后的鍋爐規范如表2所示。
3、制粉系統和燃燒設備的改造
    眾所周知，鍋爐燃燒設備的性能直接關系到鍋爐能否達到額定出力及其經濟性，以及能否保證低負荷運行穩燃的問題；制粉系統的性能則涉及到磨煤機出力的大小、干燥出力能否滿足要求以及制粉系統經濟性的問題。因此，本次改造的重點放在制粉系統和燃燒設備的改造上。
3.1燃燒設備的改造
    該爐燃用20%大雁褐煤+80%雞西煙煤的混煤，其煤質特點為：水分大、灰分大、揮發分較高、熱值低、結渣傾向一般，為了適應其燃燒特性，采用四角切向燃燒方式，其爐膛中心假想切圓直徑為680 mm。燃燒器噴口結構布置為：燃燒器噴嘴最上層為三次風，向下依次為上二次風、一次風、下二次風噴口，下二次風噴口中設有油槍作為點火和低負荷運行穩燃之用。
    為保證鍋爐低負荷運行穩燃，一、三次風口均采用雙通道自穩式燃燒器。燃燒器噴口布置及參數如表3所示。    表3燃燒器噴口參數
3.1.1  送粉方式
    根據現場的運行條件，排粉機容量較大(型號：7 - 29 - 12No. 16，Q- 36 800 1T13／h)，無法全部作為三次風，而采用部分乏氣送粉和部分溫風送粉，即運行的磨煤機一側的排粉機所帶一次風采用乏氣送粉，其余的乏氣供一對角的三次風，而另外一臺排粉機所帶一次風則采用溫風加冷風送粉，其所帶三次風管道閥門關閉。
3.1.2  各次風比率
    在設計計算時，不同風率的選取如表3所示，其中一次風乏氣空氣含量為11.39%，三次風乏氣空氣含量為15.57%。
3.1.3燃燒器設計
    本爐燃燒器布置及結構示意圖如圖1所示。
3.2制粉系統改造
    制粉系統原則上仍采用原系統，即利用原有2臺DTM250/390型鋼球磨煤機，中間儲倉式制粉系統，以中溫爐煙+熱風+冷風+再循環四種介質作為干燥劑，排粉機亦采用原有2臺7 - 29 - 12No.16型排粉機。運行的磨煤機側采用乏氣送粉，并輔以三次風，停運的磨煤機側采用溫風加冷風送粉。
    由于磨煤機和排粉機規格較大，在投運高壓加熱器時，單臺磨煤機即可滿足鍋爐滿負荷運行，而不投運高壓加熱器時單臺磨煤機就可使鍋爐帶60 t/h以上負荷運行，因此，如兩臺磨煤機同時運行，則三次風量將很大，這給燃燒器的設計帶來很大困難。因此，我們對其運行方式進行了調整，即鍋爐在投運高壓加熱器時，制粉系統采用單臺磨煤機運行；不投運高壓加熱器時，亦采用單臺磨煤機運行，而另一臺磨煤機僅在煤粉不足時短時間投運。運行的磨煤機一側的排粉機所輸送的乏氣，一部分用作一次風送粉，其余的部分則作為供一對角的三次風，而另一側則采用溫風加冷風送粉，其所帶三次風管道閥門關閉或稍開使噴口通風冷卻。
3.2.1  干燥劑的選擇
    根據以往的經驗和本爐的特點，干燥劑選取為爐煙、熱風、冷風和再循環乏氣四種介質。并對投運高壓加熱器、不投運高壓加熱器兩種情況進行了計算，其計算結果如表4所示。
3.2.2  系統各管道規格的選取
    在系統各管道設計時，為了使各系統阻力匹配，在阻力小的管道上采取了增加阻力的辦法（例如在再循環管道上采用縮小管徑、加裝文丘里的辦法以增加阻力），系統內各管道規格選取如表5所示。
4、結束語
    本次鍋爐改造工程的設計，主要工作內容是燃燒設備和制粉系統改造的設計，需要做到的是：
    a．系統設計應重點研究分析系統內各管路的阻力匹配；
    b．與新建工程設計相比，改造工程受到現場許多的具體情況限制。因此，本次改造有些地方可能看來不盡合理。例如：對現燃用的煤種仍然采用爐煙+熱風+冷風+再循環乏氣作為干燥劑就有些欠妥，這是因為原系統就有抽爐煙管道，如不抽爐煙，則系統和鍋爐設計將要做較大的相應改變；
    c．在設計一、三次風煤粉管道時，由于采用乏氣送粉，在設計過程中，由乏氣送粉引起的管道磨損問題，可通過控制風速、采用鑄石彎頭等措施來解決。管道布置要因地制宜，根據實際情況靈活布置；一次風風粉混合器的結構要合理，使下粉均勻、輸送流暢；
    d．系統設計時考慮了高壓加熱器的投運和不投運兩種情況。投運高壓加熱器時，計算的三次風風量小；不投運高壓加熱器時，計算的三次風風量大，在設計時應兼顧這兩種情況進行管道設計；
    e．對于改造工程而言，通過現場實際調研，收集的第一手資料是十分必要的。因為，改造部分需要與原系統相連接，如處理不當將會無法連接，造成設計失敗。