某矿务局自备电厂原有两台65t/h煤粉锅炉，在上世纪90年代初投产建成，由于我国环境保护要求的日益提高和国家能源政策的调整，该锅炉被列为我国2000年初必须关停的对象。为了最大限度地利用资源，节省投资，该锅炉在1999年进行了循环流化床燃烧工程的改造设计。
原煤粉锅炉型号为BG - 65/39 -M，自然循环，Ⅱ型布置，前吊后支结构，由北京锅炉厂设计制造。锅炉改造工作由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司（简称巴威公司）设计和实施，在保留原布置方式、锅筒及过热器、钢结构不变的情况下，将炉膛、燃烧系统进行了改造，并将相关部件和尾部受热面做适当调整和修改，将其改造成为燃烧劣质混煤的低倍率循环流化床锅炉。
1、锅炉及燃烧系统工程改造设计
1.1锅炉本体及主要附件的改造
1.1.1炉膛
炉膛的改造主要有：上部为水冷壁，采用悬吊结构，下部为重型炉墙，为支承结构，而炉膛中部为密封结构。炉膛底部布置了三个彼此独立的流化床，并在密相区布置有横埋管受热面。为防止埋管磨损，每根埋管的迎风面设置了四片防磨鳍片，并在最外侧的二片鳍片的端部焊有碳化钨防磨涂料。
在炉膛密相区的两侧墙上各布置一个启动燃烧器，二次风从炉膛的稀相区接人，在炉膛内形成四角切园燃烧。前水冷壁和侧水冷壁由原水冷壁改造而成。后水冷壁重新设计制作，去掉了折烟角和凝渣管，在炉膛出口处布置有槽型分离器，使得后水冷壁位置前移。侧水冷壁也是改造而成，将后水冷壁位置前移，减少了一个回路，把去掉的回路改作为侧包墙。
三门峡30码期期必中销售生物质锅炉，这种生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，如下图所示：
1.1.2过热器、减温器高温过热器保持不变，但减少了低温过热器管的圈数，并将其人口集箱的位置前移，加长其水平管段。调温系统保持不变，仍为自冷凝喷水减温系统。
1.1.3省煤器
省煤器由二级布置改为单级布置，蛇形管由光管改为膜片式，并增加管圈数，去掉了相应的中间集箱。增加了省煤器顶部护板，在省煤器的迎风面和弯头处均布置了采用耐磨铁铝瓷材料制作的防磨盖板。
1.1.4空气预热器
空气预热器由双级布置改为单级布置，只保留下级空气预热器。
1.1.5下降管、供水管和顶部连接管
将原下降管改短，新增设了埋管并对水冷壁作了改动，相应地增减了顶部连接管和供水管。
1.1.6增设灰分离循环系统
锅炉改造增设了二级分离，内循环加外循环系统。其中，一级分离采用两排撞击式金属槽型高温分离器，悬吊在顶板上，错列布置在炉膛出口处。二级分离器采用两个下排气式旋风分离器，同样悬吊在顶板上，布置在锅炉转向处。经一级分离器分离下来的物料，沿后水冷壁靠重力下降进入到炉膛，进行炉内循环。未被槽型分离器分离的较细的固体颗粒，由二级分离器分离后经两个回灰管、回料控制阀从炉膛后墙返回到炉膛内，形成外循环。
1.1.7风系统的改造
改造后的一、二次风以及播煤风、回灰风和冷却风等均来自同一台鼓风机，风量根据燃烧所需的比例进行分配，风压按燃烧要求进行调节。
1.1.8给煤、排渣装置
在炉膛前墙沿宽度方向增设了三个给煤装置，在底部增设了三个事故排渣口。
1.1.9其它部分
钢架部分除增加支承重型炉墙和流化床燃烧系统的钢架外，基本不变。顶板由于增加了旋风分离装置而进行了加强。护板由于去掉了凝渣管和转向室，改动较大。而平台扶梯和刚性梁则根据锅炉的变化做了相应的改动。
在侧墙上设置了两个自动点火油枪，作为锅炉冷态启动使用。
根据流化床锅炉自吹灰能力较强的特点，去掉了过热器区的吹灰器，保留省煤器的吹灰器。
1.2 电厂其它工艺设施和系统的改造
根据锅炉的改造方案，设计单位也对原电厂的旧设施、设备进行了改造，主要包括：
a．由于锅炉改造为循环流化床锅炉，因此拆除了原燃烧制粉系统中的制粉管道、送粉管道、原煤管道及其相关的设备。热风道由于系统及接入口位置变化较大，实际也全部拆除。原烟道和冷风道根据实际情况利用了一部分；
b．将原煤仓和粉仓经核算后，均作为改造后的煤仓共同使用。并再增设一渣仓；
c．根据改造后的情况，重新设计了鼓风机、引风机、皮带称重式给煤机以及筛分、除渣设施：
d．由于锅炉改造后的主汽、给水接口位置、参数均未发生变化，因此汽水系统的改动很小；
e．土建工程没有大的改动，根据需要对部分设施进行了加固，拆除和增设了部分设备基础。
1.3锅炉改造后的主要燃烧系统图
锅炉改造后的主要燃烧系统如图1所示：
2、改造分析
a．改造前后主要参数及指标见表1及表2：
从以上两表可以看出，改造后的锅炉虽然煤质特性发生了较大的变化，但其主蒸汽及主给水的参数都没有改变。这样，既保证了锅炉燃烧与排放符合有关要求，又可以使全厂汽机及热力系统保持基本不变，大大节省了改造的费用；
b．这种小型锅炉改为循环流化床燃烧时，宜采用低倍率的循环流化床燃烧方式。尽管循环倍率愈高，燃烧效率愈高，但其要求的鼓风机功率也愈高，造成炉膛上部受热面磨损的程度也愈严重。对于旧炉改造，投资有限，自控程度不高，运行经验不足，使锅炉能够长期安全经济满发是主要出发点，所以采用低倍率循环流化床燃烧方式是较为经济、合理的方式；
c．在锅炉改造时应特别注意受热面的防磨和锅炉的密封问题。磨损问题直接影响到锅炉能否长期安全运行。在本例中，对埋管加装防磨鳍片是非常必要的，可以使埋管寿命大大增加。锅炉的密封问题如果处理不好，大量烟气外漏，会造成锅炉房的环境严重污染。在本例中，北京巴威公司大量采用了美国BABCOCK＆WILCOX公司的炉顶密封技术，同时，对空气预热器的连通罩，采用加厚钢板和框架用角钢密封；
d．本例中分级燃烧吸取了煤粉炉的特点，部分热风作力二次风送人炉内，使进入稀相区的细煤粒及可燃气体得以继续燃烧，既提高了燃烧效率，又降低了NOx排放；
e．本例中，槽型分离器的采用是北京巴威公司流化床锅炉产品设计的独到之处。它是在引进与消化美国BABOOCK &WILCOX公司试验研究成果和实际运行经验的基础上设计而成的，具有以下优点：
1)使得锅炉整体设计紧凑，尤其适于小型煤粉锅炉改造为循环流化床锅炉；
2)可提高锅炉启运速度，便于分离器维修，且降低了分离器的热损失；
3)进入槽型分离器的烟速低而且均匀，把分离器磨损问题降到最低点；
4)配合灰斗，回料控制阀可进行物料控制。
对于类似的小型锅炉的改造，采用槽型分离器是一种可行的方法。
f．在工艺和系统设计上，由于是改造项目，投资不大，在符合环保要求及保证机组安全稳定运行的前提下，应认真校核原有的系统，充分利用原有的设施、设备，以便最大限度的节省投资，实现改造效益的最大化。
3、结束语
本例中所采用的改造方法具有投资小，工期短，见效快的特点，它是小型煤粉锅炉进行循环流化床燃烧改造的一种切实有效的方法。
