将SHL10—1.57AⅡ型蒸汽锅炉改为SHL7—1.25/130/70—AⅡ热水锅炉的探索

摘 要： 本论文主要介绍了将1台SHL10-1.57AⅡ型蒸汽锅炉改为热水锅炉的技术改造探索，通过热力及水动力计算等完成水循环改造的技术方案设计，改造后锅炉运行可靠、出力足，节约能源，达到了技术改造的目的。

关键词：蒸汽锅炉；热水锅炉改造；水循环；节约能源

前言

卷烟企业控制综合能耗指标的主要途径是节约能源，将用于生产的蒸汽锅炉改造为供暖用的热水锅炉，是节约能源的一项举措。热水锅炉具有的热损失少、供热范围广、运行平稳和维费用低等优点已被广大用户接受，根据有关资料介绍，使用采暖的热水锅炉与蒸汽锅炉相比可节约燃料15%～30%。延安卷烟厂将家属区原用于生产供汽的1台SHL10-1.57AⅡ型蒸汽锅炉改为现用于采暖的SHL7-1.25/130/70-AⅡ热水锅炉，该蒸汽锅炉的结构型式是我囯目前较为广泛使用的典型蒸汽锅炉型式，具有出力足、使用维修方便等特点；单一作为取暖用锅炉运行的费用投入上要比热水锅炉大得多，显得很不经济。为此我们确立了该锅炉改造课题。

1.改造思路

⑴改造后的采暖系统中根据负荷校准，泵房系统及供回水主管都进行更换，泵由多级泵更换为单级热水泵，供回水主管有Φ125*6更换为Φ250*8。

⑵改造后的锅炉为低压一次强制循环热水锅炉，采用大流量（G=200t/h）的循环运行方式。

⑶水在锅炉内采用下进上处的方式进行强制循环，有效吸收尾部烟气中的热量。

⑷在上下锅筒内进行流量分配，调节各受热面的水循环系统流量，减少了热偏差。

⑸为降低系统运行阻力，在锅炉水循环主管间增加平衡管，确保采暖系统安全运行。

2.具体改造方案

2.1改造前SHL10-1.57AⅡ型蒸汽锅炉特性参数

2.3改造后SHL7-1.25/130/70-AⅡ热水锅炉特性参数

2.4改造后SHL7-1.25/130/70-AⅡ热水锅炉运行工艺图

2.5改造后SHL7-1.25/130/70-AⅡ热水锅炉热力计算汇总

2.6改造方案设计

2.6.1锅炉整体布置

炉膛本体采用用自然循环，省煤器采用强制循环，根据设计省煤器采用钢管式，锅炉运行工艺图2。该锅炉改造后独立的回路即前、后、左、右、水冷壁（对流管、省煤器）组成。

2.6.2炉膛改造

炉膛原受热保持不变，四周由前、后、左、右、水冷壁组成。更换前、后和两侧下集箱，拆除原下降管，将炉膛受热面设计成前墙、后墙和两侧四个独立的筒单循环回路。前、后墙回路采用4根Φ133*6的下降管从上锅筒引入到前、后集箱两侧集箱。为了减少水阻力，上集箱上部增加了8根Φ89*4热水引出管，并保留原蒸汽引出管改作热水引出管用。

2.6.3对流热面改造

原锅炉设计时将连接上下锅筒的最外侧的一排管子放在炉膛后面，并在炉膛出口处分交为两排作为防渣管用，将此排管子拆除换上新作为对流管用，同时将第一回程的对流管纵向冲刷改为横向冲刷布置，第二回程保持不变，加大上升管和下降管的吸热量差别，保证对流管的安全运行，并为省煤器布置创造条件。

2.6.4省煤器受热面改造

省煤器设计成两级布置，为保证锅炉整体阻力0.00106 MPa，满足与其它锅炉并网运行要求，其采用Φ38*3的锅炉钢管加工成三套管结构，回水用2根Φ133*6的管子引入省煤器进口，出水用2根Φ133*6的管子引入省煤器出水出水引入到锅筒两侧的下降管区域。

2.6.5内部装置改造

内部装置改造是SHL型蒸汽锅炉改成热水锅炉的最重要的环节，它对锅炉的安全运行有重要的影响，根据水动力计算在确定了锅炉循环倍数后进行了内部装置的设计，该锅炉改造在上下锅筒内布置了隔板将上升管区与下降管区隔开，并在上锅筒顶部保留了一定的空间，保证锅炉循环水的安全流动和出水温度的稳定。

2.6.6上锅筒改造

拆除上锅筒原内部装置和原蒸汽锅炉使用的水位计等其它一些附件，原管座用法兰盖封堵，开设下降管和热水引出管孔。管孔间距布置的减弱系数大于上锅筒原设计最小减弱系数的要求，使锅筒强度满足要求。

2.6.7下锅筒改造

割除原下降管后，用钢板封堵所有原下降管孔，为了保证水循环的可靠在下锅筒内部装设了隔水板。

2.6.8管路、阀门仪表等改造

（1）为了防止锅炉因停电汽化、水击现象，锅炉炉膛部分采取了自然循环方式。此外，由于锅炉为双锅筒结构，水容量较大，即使在停电时锅炉仍可进行循环。为了使因停电低压运行产生的汽体能够排出，在锅炉出水口处装了集汽罐，同时在省煤器出口集箱和各出水管的最高处均装设了排汽阀。

（2）经校核安全阀排放量可以满足要求，但仍然需对其起跳压力进行调整，以满足锅炉安全运行的要求。

（3）锅炉进省煤器前的给水管上布置了电接点压力表及表盘温度控制仪表锅筒顶部的集汽罐上也布置电接点压力表及表盘温度控制仪表，以便于对锅炉的出、回水温度显示和控制。

（4）泵房系统及供回水主管都进行更换，泵由多级泵更换为单级热水泵，供回水主管有Φ125*6更换为Φ250*8。

3.热力、水动力计算的汇总

表4 改造后锅炉热力、水动力计算汇总数据

名称前墙回路侧墙回路后墙回路对流回路

上升管截面积（㎡）0.0466.0320.0460.35

下降管截面积（㎡）0.0460.0230.0460.245

截面比10.7210.7

上升管平均流速（m/s）0.350.430.370.32

偏差管最低流速（m/s）0.221530.305120.2170.26838

最低安全流速（m/s）0.040930.63710.041160.0114

全炉循环倍率k=2. 38

从数据汇总结果分析，各循环回路上升管平均流速基本一致，故该改造方案可行。

4.改造前后相同外温情况下运行参数比较

表5 改造前后相同运行参数下相关数据对比

内容改造前 改造后

室外温度℃锅炉运行台数（台）炉排转速

（r/min）煤层厚度

（mm）蒸汽压力

（MPa）锅炉运行台数（台）炉排转速（r/min）煤层厚度

（mm）

0～512001000.5116080

-5～013001100.51200100

-10～-513501100.61260100

-15～-1014001200.61300110

-20～-1514501200.71350110

从锅炉运行数据可以看出，在供热面积不变的情况下，改造后锅炉转速比改造前平均降低86r/min，炉排转速下将，节能明显，从各项数据可以看出，改造后比改造前至少节煤15%。

5.结束语

锅炉由蒸汽运行方式改为热水运行方式，解决了蒸汽的散热损失，提高了锅炉运行的安全性和稳定性，运行平稳，操作直接、简单，采暖系统负荷变化对锅炉的影响较小。

通过几年来的运行，改造后达到设计要求，运行工况易于控制，满足连续运行的要求，与蒸汽锅炉相比节约大量的燃料，思路符合实际，满足采暖及安全经济运行之要求。

参考文献：

[1]杨明新 .热水锅炉〔M〕第一版.北京：机械工业出版社，1986年7月：247-257，347，6-7.

[2]宋贵良.锅炉计算手册中册〔M〕，第一版.辽宁科学技术出版社，1996年.

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