140140 吨干熄焦余热锅炉技术改吨干熄焦余热锅炉技术改造造140140 吨干熄焦余热锅炉技术改吨干熄焦余热锅炉技术改造造

云南昆钢煤焦化有限公司 段伟章

昆钢 140 吨干熄焦简介　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　云南昆钢煤焦化公司 140t/h干熄焦装置于 2005年 6月 30日建成投产。

该装置处理能力为 140t/h，配有 18Mw的汽轮发电机组。 与炭化室高 6m， 2×50孔焦炉相配套，焦炉年产焦炭 100~1

10万吨，小时产量约 114~126t/h。 干熄焦生产的 P=3.82Mpa， t=450℃的中压蒸汽输送给 18M

W汽轮机发电。 2006年 3月 31日，与干熄焦装置配套的 18MW汽轮发电机组投产。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

昆钢 140 吨干熄焦简介

2013年 4~5月，干熄焦大修，重点：干熄焦余热锅炉技术改造。

大修结束后投入运行至今已有四个多月时间，从这四个多月的实际运行情况看，锅炉的改造取得了非常好的效果。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　余热锅炉运行状况及存在的主要问题

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　由于昆钢 140t/h干熄焦装置始建于国内干熄焦技术发展初期，在锅炉选型、配套方面尚处于探索阶段，缺少经验，更多地考虑保险系数，余热锅炉的选型过大，使得锅炉长期在低负荷状况下运行。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　低负荷运行是导致锅炉过热器爆管的主要原因，据统计锅炉过热器爆管事故中， 80%以上事故是锅炉低负荷运行所造成的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　昆钢 140t/h干熄焦余热锅炉主要技术参数如下：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　锅炉型号：HLG140/86-3.82/45

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

额定蒸发量： 86t/h 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　蒸汽压力： 3.82Mpa

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　蒸汽温度： 450±10℃

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

余热锅炉运行状况及存在的主要问题 2×50孔 6m焦炉的产能，最高产量 126t/h，一般情况下干熄焦锅炉的吨焦蒸汽产率约为540kg/t。即使干熄率保持在 100%，焦炉产能达到最高的情况下，蒸汽产量最高仅为 68t/h，为锅炉额定蒸发量的 79%。

而在大多数情况下，干熄率基本保持在 95%左右，焦炭产量保持在 120t/h左右，这样，锅炉的蒸发量就只能达到 61t/h左右，也就是说大多数情况下锅炉的负荷只能达到额定负荷的71%。

一般情况下，锅炉如果长期在其额定负荷的80%以下运行就存在很大的爆管的风险。

两个关键的运行参数

其一：二次过热器入口温度过低； 其二：锅炉出口（省煤器出口）循环气体温度偏低。

参数异常的根本原因：锅炉实际蒸发量（实际负荷）达不到锅炉的额定负荷，锅炉处于低负荷运行状态。

HLG140/86-3.9/450 干熄焦余热锅炉热力计算汇总表项目 单位 高温过热器 低温过热器 蒸发器 省煤器

烟气进口温度 ℃ 888.23 796.611 713.177 335.488

烟气出口温度 ℃ 796.611 713.177 335.488 177.576

工质进口温度 ℃ 306.753 261.443 261.443 104

工质出口温度 ℃ 450 372.4 261.443 233.582

管径 ×壁厚 mm 38×3.5 38×3.5 38×3.5 38×3.5

管子排列形式 错列 错列 错列 /顺列 顺列

注：高低温过热器间喷水减温值 65.647℃

改造前的实际运行工况（排焦量 140t/h 时）

项目 单位 高温过热器

低温过热器 蒸发器 省煤器

工质进口温度 ℃ 260 260 260 104

工质出口温度 ℃ 450 385 260 205

注：高低温过热器间的实际喷水减温值 125℃

2012 年 6 月炉管检修现场

2012 年 8 月二过爆管情况

给水预热器下部腐蚀情况

改造方案 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　目的：改善锅炉运行工况。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1、减少一过出口与二过进口之间的温差，使之尽可能的接近设计值，减少低负荷运行对二次过热器损伤。

2、改善锅炉出口烟气温度，避免低温区段产生露点腐蚀。 3、提高锅炉的安全性能。 4、提升锅炉的热效率，提高吨焦产汽量和发电量。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

改造方案

改造内容： 1、整体更换二次过热器，同时将二次过热器的换热面积在原有基础上减少 10%。

2、在二次过热器的迎风面上增设防磨网。

改造施工现场

改造后的实际运行工况及效果

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2013年4~5月份，干熄焦停产大修时完成了干熄焦锅炉的技术改造，实际运行效果明显，主要表现在以下几个方面：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　锅炉的运行参数明显改善，已基本接近设计值。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）减温器进出口温度及温差。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

改造后的实际运行工况及效果

改造后的实际运行工况（排焦量 140 吨 / 时）

项目 单位 高温过热器

低温过热器 蒸发器 省煤器

工质进口温度 ℃ 306 260 260 104

工质出口温度 ℃ 450 378 260 213

注：高低温过热器间的实际喷水减温值 72℃

改造后的实际运行工况及效果 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ 2）、省煤器的工质出口温度从 205℃上升至 213℃，锅炉出口烟气温度从原来的 150℃提高至 162℃。

（ 3）、减温水用量明显降低，锅炉改造之前，减温水量基本保持在 8~10t/h，改造后减温水量基本保持在 4~6t/h。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（ 4）、主蒸汽温度稳定性明显提高。改造前主蒸汽温度波动幅度较大，温度波动范围为 450±15℃，很难调节，改造后主蒸汽温度基本可以稳定在 450±5℃。

改造后的实际运行工况及效果

通过锅炉技术改造之后，锅炉的热效率明显提高，吨焦（或单炉）主蒸汽产量和汽轮机发电量都有不同程度的提升，而能耗同比下降。

140t/h 干熄焦锅炉改造前后运行参数对照表出炉数（炉） 装入炉数

装焦量（ｔ） 气料比

除盐水（ｔ）

月蒸汽产量（ｔ）

2012年 7月 3817 3441 75702 1867 1353 43061

2013年 7月 3738 3431 75482 1434 1287 43285

同比增减 -79 -10 -220 -433 -66 224

吨焦产汽量（ｔ）

最高蒸发量（ｔ／ｈ）

锅炉给水量（ｔ）

减温水量（ｔ）

发电量（ｋｗｈ）

吨焦发电量（ｋｗｈ／ｔ）

2012年 7月 0.569 58 47441 5378 9634801 127.273

2013年 7月 0.573 70 45970 4096 9781120 129.582

同比增减 0.005 12 -1471 -1282 146319 2.309

结束语　 一、通过对 140t/h干熄焦余热锅炉二次过热器的技术改造，较好地解决了由于锅炉长期低负荷运行所产生的一些问题。经过改造，锅炉的热效率、安全性、稳定性都明显提高，有利于锅炉及干熄焦装置长期安全稳定高效运行，改造收到了很好的效果。

结束语

二、关于干熄焦余热锅炉的选型，实践证明并非越大越好，选型的关键在于与干熄炉处理能力和焦炉实际产能相匹配。满足：焦炉保持正常生产水平，干熄率在 95%以上的情况下，锅炉能够处于满负荷运行状态（额定工况），这样既经济又安全可靠。

结束语

三、如果你家的干熄焦锅炉也存在长期低负荷运行的情况，希望我们的经验能对你有一定的帮助和借鉴作用。