齐齐哈尔造纸厂自备电站3号炉系20世纪70年代北京锅炉厂设计制造的BG - 65/39 -M型褐煤锅炉，锅炉设计燃料为扎赉诺尔褐煤，锅炉实际运行采用鸡西烟煤与大雁褐煤混烧。由于燃用煤种严重偏离设计煤种，多年来锅炉燃烧不稳，满负荷运行时亦需投油助然，且长期处于正压燃烧，喷火冒灰，受热面磨损腐蚀严重，无法正常运行。为此，该厂与哈尔滨锅炉厂有限责任公司合作，对该炉的燃烧及制粉系统进行了改造。
1、锅炉设备的主要技术特点
该65 t/h锅炉原设计为自然循环固态排渣沪、钢球磨煤机中间储仓制粉系统，干燥剂为中温炉烟+热风+冷风，乏气送粉并辅以三次风，燃烧器为固定式四角布置切向燃烧方式。
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2、改造方案根据齐齐哈尔造纸厂自备电站的实际情况及运行要求，本次改造的原则如下：
a．燃料为：20%大雁褐煤+80%鸡西烟煤，其混合燃料特性如表1所示；
b．燃烧器采用双通道自稳式燃烧器；
c．制粉及燃烧系统原则上保持原有系统，即制粉系统仍采用钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，干燥剂为：热风+炉烟+冷风+再循环；乏气+温风送粉（亦即运行磨煤机采用乏气送粉，而非运行磨煤机则采用温风送粉）。
改造后的锅炉规范如表2所示。
3、制粉系统和燃烧设备的改造
众所周知，锅炉燃烧设备的性能直接关系到锅炉能否达到额定出力及其经济性，以及能否保证低负荷运行稳燃的问题；制粉系统的性能则涉及到磨煤机出力的大小、干燥出力能否满足要求以及制粉系统经济性的问题。因此，本次改造的重点放在制粉系统和燃烧设备的改造上。
3.1燃烧设备的改造
该炉燃用20%大雁褐煤+80%鸡西烟煤的混煤，其煤质特点为：水分大、灰分大、挥发分较高、热值低、结渣倾向一般，为了适应其燃烧特性，采用四角切向燃烧方式，其炉膛中心假想切圆直径为680 mm。燃烧器喷口结构布置为：燃烧器喷嘴最上层为三次风，向下依次为上二次风、一次风、下二次风喷口，下二次风喷口中设有油枪作为点火和低负荷运行稳燃之用。
为保证锅炉低负荷运行稳燃，一、三次风口均采用双通道自稳式燃烧器。燃烧器喷口布置及参数如表3所示。 表3燃烧器喷口参数
3.1.1 送粉方式
根据现场的运行条件，排粉机容量较大(型号：7 - 29 - 12No. 16，Q- 36 800 1T13／h)，无法全部作为三次风，而采用部分乏气送粉和部分温风送粉，即运行的磨煤机一侧的排粉机所带一次风采用乏气送粉，其余的乏气供一对角的三次风，而另外一台排粉机所带一次风则采用温风加冷风送粉，其所带三次风管道阀门关闭。
3.1.2 各次风比率
在设计计算时，不同风率的选取如表3所示，其中一次风乏气空气含量为11.39%，三次风乏气空气含量为15.57%。
3.1.3燃烧器设计
本炉燃烧器布置及结构示意图如图1所示。
3.2制粉系统改造
制粉系统原则上仍采用原系统，即利用原有2台DTM250/390型钢球磨煤机，中间储仓式制粉系统，以中温炉烟+热风+冷风+再循环四种介质作为干燥剂，排粉机亦采用原有2台7 - 29 - 12No.16型排粉机。运行的磨煤机侧采用乏气送粉，并辅以三次风，停运的磨煤机侧采用温风加冷风送粉。
由于磨煤机和排粉机规格较大，在投运高压加热器时，单台磨煤机即可满足锅炉满负荷运行，而不投运高压加热器时单台磨煤机就可使锅炉带60 t/h以上负荷运行，因此，如两台磨煤机同时运行，则三次风量将很大，这给燃烧器的设计带来很大困难。因此，我们对其运行方式进行了调整，即锅炉在投运高压加热器时，制粉系统采用单台磨煤机运行；不投运高压加热器时，亦采用单台磨煤机运行，而另一台磨煤机仅在煤粉不足时短时间投运。运行的磨煤机一侧的排粉机所输送的乏气，一部分用作一次风送粉，其余的部分则作为供一对角的三次风，而另一侧则采用温风加冷风送粉，其所带三次风管道阀门关闭或稍开使喷口通风冷却。
3.2.1 干燥剂的选择
根据以往的经验和本炉的特点，干燥剂选取为炉烟、热风、冷风和再循环乏气四种介质。并对投运高压加热器、不投运高压加热器两种情况进行了计算，其计算结果如表4所示。
3.2.2 系统各管道规格的选取
在系统各管道设计时，为了使各系统阻力匹配，在阻力小的管道上采取了增加阻力的办法（例如在再循环管道上采用缩小管径、加装文丘里的办法以增加阻力），系统内各管道规格选取如表5所示。
4、结束语
本次锅炉改造工程的设计，主要工作内容是燃烧设备和制粉系统改造的设计，需要做到的是：
a．系统设计应重点研究分析系统内各管路的阻力匹配；
b．与新建工程设计相比，改造工程受到现场许多的具体情况限制。因此，本次改造有些地方可能看来不尽合理。例如：对现燃用的煤种仍然采用炉烟+热风+冷风+再循环乏气作为干燥剂就有些欠妥，这是因为原系统就有抽炉烟管道，如不抽炉烟，则系统和锅炉设计将要做较大的相应改变；
c．在设计一、三次风煤粉管道时，由于采用乏气送粉，在设计过程中，由乏气送粉引起的管道磨损问题，可通过控制风速、采用铸石弯头等措施来解决。管道布置要因地制宜，根据实际情况灵活布置；一次风风粉混合器的结构要合理，使下粉均匀、输送流畅；
d．系统设计时考虑了高压加热器的投运和不投运两种情况。投运高压加热器时，计算的三次风风量小；不投运高压加热器时，计算的三次风风量大，在设计时应兼顾这两种情况进行管道设计；
e．对于改造工程而言，通过现场实际调研，收集的第一手资料是十分必要的。因为，改造部分需要与原系统相连接，如处理不当将会无法连接，造成设计失败。
