新疆石河子热电厂4#锅炉为四川锅炉厂生产的CG - 130/39 - Ml型煤粉锅炉，该炉采用直流燃烧器四角布置，制粉系统为钢球磨中储式乏气送粉，设计煤种为烟煤。通过几年的运行后发现存在以下主要问题：(1)锅炉出力低，仅能达到110t/h; (2)主蒸汽温度偏低，最高为440℃；(3)面式减温器惯性大；(4)低温空气预热器连通箱共振；(5)飞灰含碳量高，满负荷时达20%，从而降低锅炉燃烧效率等。希望通过技术改造达到如下要求：(1)当锅炉负荷大于70%额定负荷时，保证主蒸汽温度为445±5℃；(2)将面式减温改为自制冷凝水喷水减温；(3)消除空气预热器连通箱振动；(4)改造后锅炉
额定出力为140t/h，30码期期必中销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
2 燃烧系统存在问题及改造方案
2.1 燃烧系统存在问题
分析40锅炉的实际运行情况，发现该炉出力偏低的主要原因是燃烧器区域结渣，影响锅炉的正常运行。结渣原因之一是燃用煤质的灰熔点较低所致（煤灰的变形温度ST=1250℃）；其次是燃烧器的布置方式使大量未燃煤粉及已着火的煤粒下落，造成冷灰斗严重堵渣，同时又存在严重刷墙现象，燃烧区域呈还原性气氛，促进结渣，从而导致飞灰可燃物高．烟囱冒黑烟等一系列燃烧问题。煤质资料如表l所示。
2.2 增窖改造方案
为了解决冷灰斗堵渣及燃烧器区域结渣问题，采用PWI旋流煤粉燃烧器替代原有直流燃烧器。因为PWi型煤粉燃烧器具有强烈的风、粉预混特性，不会出现未燃煤粉随渣落到冷灰斗中的现象，同时又具有明显的束状收敛火焰状态特性，且不会像四角切向燃烧那样容易出现刷墙现象。具体做法是，在两侧墙布置八台PW1型煤粉燃烧器（双层、对冲），单台燃烧器功率为22MW。PWI型煤粉燃烧器的特点是燃烧稳定性好，燃尽率高，低负荷性能好，防结渣性能强，能满足在改造后锅炉额定出力为140Uh时炉内不结渣。改造后的实践证明，PWI型煤粉燃烧器具有良好的防结渣性能。
3 过热器系统原因分析及改造措施
3.1 过热蒸汽温度低的主要原因
原过热器系统由低温过热器、高温过热器和面式减温器组成。过热器布置的基本流向为顺流布置，即低温段在前，高温段在后。经核算，原设计过热器受热面偏小，导致主蒸汽温度偏低。
3.2 过热器改造
更换过热器，优化过热器设计方案，将低温区采用逆流，高温区采用混流，低温过热器仍用20#钢，高温过热器的3/4采用12CrlMoV(高温段)或15 Cr Mo，1/4仍用20#钢（人口低温段）。
3.3 减温器系统改造
为了克服面式减温器惯性大的不足，将面式减温器改为自制冷凝水喷水减温，具体方案如下：
在锅筒通往低温过热器的引出管上加装一个集箱，从中导出饱和蒸汽进入冷凝器；凝结的饱和水进入分配集箱，再喷人布置于后墙的喷水减温器；低温过热器出口的过热蒸汽，交叉后分别进入减温器的左右入口，减温后进入高温过热器人口集箱。冷凝器的冷却水利用原有的面式减温器的冷却水管道现场连接即可。
4 空气预热器连通箱振动及解决办法
实际运行中出现的空气预热器连通箱振动，实际上是由低温段空气预热器管箱振动所引起连带现象。经核算，第一级空气预热器的固有频率与卡门涡流脱落频率接近，易在空气侧引起空预器管箱的共振。
解决管箱振动问题，必须使振动系统失谐。本方案将在空气侧装设几个隔板，把空气预热器分成几个气室，使各个气室的固有频率远离卡门涡流频率，以此来防止空气预热器的共振。
5 改造前后结果比较
6 节能效果分析
锅炉提高出力30L／h，每小时多消耗煤3.877t，按150元／t计算，每小时多支出582元，蒸汽按每吨40元计算，每小时获得40×30=1200元，这样每小时获得净利润618元，每年按6000b计算，年净利润370万元，除去改造投资220万元，当年可回收成本并获得一定的经济效益。
7 结论
通过上述改造，锅炉额定负荷为140t/h，主蒸汽可达到额定参数，彻底消除空气预热器共振、减温器惯性大等缺陷。锅炉实际提高出力达30t/h，相当于增容27%。改造的经济性显著，这种改造方案对燃用低熔点燃料的锅炉较为适宜，30码期期必中销售生物质锅炉，同时我们还大量销售木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
