1、存在的问题
该机组原设计煤质低位发热量为24 200 kj/kg，锅炉设备设计出力410 t/h。近年来由于煤炭供应持续紧张，优质无烟煤的采购难度日益加大，受煤质影响锅炉设备出力长期达不到设计标准，处于低负荷运行状态，运行方式极不经济。2009年人炉煤的低位发热量平均为20 660 kj/kg．锅炉出力基本维持在300～330 t/h。为改善这种状况，公司决定利用大修机会，在2010年冬季供暖前完成1台炉的恢复出力改造工作，增加炉膛辐射受热面及对流受热面，对相关辅机进行增容改造。30码期期必中生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、原因分析
a．燃烧煤种远远偏离设计煤种。煤质的降低直接导致锅炉入炉热量减少，影响锅炉出力。目前的锅炉播煤器出力低，已限制了给煤出力，当煤质变化燃煤量增大时更不能满足要求；此外锅炉播煤器运行时间过长，普遍存在内部严重磨损现象，检修工作量大；运行中发生的堵煤现象也会影响锅炉出力。
b．锅炉受热面磨损泄露严重。CFB锅炉在大负荷运行时，由于炉膛内循环物料大量增加，密相区物料上移，运行流化风量增加，风速相应增加，加剧水冷壁磨损速度，使水冷壁泄漏频繁，影响锅炉出力。
c．炉膛风帽磨损严重。炉膛r形定向风帽存在磨损现象，尤其是沿4个排渣口的方向磨损更为严重。风帽顶部磨穿会扰乱流化风的方向，破坏炉膛燃烧工况，导致排渣不畅，同时造成局部水冷壁磨损加剧，影响锅炉出力。
d．冷渣设备排渣出力低。由于锅炉的实际入炉煤热值低、灰分大，造成锅炉床压过高，滚筒冷渣器、排渣系统超出力运行，滚筒轨道、托辊及渣管磨损严重，限制了锅炉出力。
3、改造方案
a．播煤装置改造。燃烧煤种低于设计煤种，要保持足够的热量，必须增加燃煤量，对播煤装置进行改造。需重新设计制作6台（总出力117 t/h）播煤装置更换原有设备（总出力69 t/h），同时对落煤管进行优化。
b．炉膛、水冷壁改造。锅炉燃煤的热值低、灰分大。为恢复锅炉出力，必须增加炉膛的辐射吸热量。经过详细的热力、水动力计算，保持炉膛深度尺寸不变，炉膛宽度方向两侧各增加4根管，宽度增加607 mm，同时在水冷屏宽度方向增加10根管子，宽度增加762 mm。改造后的炉膛辐射受热面共增加106 n12，增加了锅炉的带负荷能力，提高了锅炉运行经济性。同时，锅炉的流化风速也由5.4 m/s降至5 m/s，减轻了受热面磨损，提高了锅炉运行可靠性。
c．省煤器改造。为增加传热，降低排烟温度，减少积灰，保持布置空间不变，将原来2组螺旋鳍片管式省煤器更换为H型鳍片式省煤器。改造后省煤器排烟温度降低至130℃，从而降低煤耗，并可减轻省煤器的磨损，提高锅炉运行的经济性。
d．炉膛风帽改造。炉膛风帽由r形定向风帽改为小口径柱状风帽。改造完成后可有效解决风帽磨损、漏灰和大渣沉积现象，使布风更加均匀，改善流化质量，提高燃烧效率。
e．冷渣器及除渣系统增容改造。新增加4台滚筒冷渣器，除渣系统采用机械除渣，在锅炉两侧的冷渣器下部各设1套耐高温形埋刮板输送机，将渣转运到链斗式输送机，再由斗式提升机提升到渣仓。新增加1个有效容积为800m3的渣仓（与第2台锅炉共用）。改造后的冷渣器及除渣系统满足了锅炉大负荷运行的需要，锅炉可以保证稳定的床压运行，提高了安全可靠性。同时改善了现场环境，还可降低设备的运行维护费用。
4、改造前后经济性分析
4.1改造前费用测算
锅炉恢复出力改造项目包括：锅炉炉膛，水冷壁，省煤器，炉膛风帽改造、播煤装置、电除尘器系统、冷渣器系统、石灰石输送系统改造以及上述系统配套设施改造；锅炉分步试运及整套启动工作。投资范围包括以上项目的建筑安装工程费、设备购置费、其他费用、基本预备费等。经计算，锅炉恢复出力改造项目的静态投资为4 545万元，投资估算费用及比例见表1。
4.2改造后经济效益分析
锅炉恢复出力改造完成后，顺利通过了168 h试运行。在随后2个月的运行期内，取得的经济效益显著，主要体现在以下几方面。
a．锅炉恢复出力后，冬季供暖期锅炉满出力运行，基本满足外界供热需求，增加的蒸发量在采暖期（暂按4个月）可以全部用来发电，可增加发电量约为97 070万kWh，按上网电价331. 79元/MWh，综合厂用电率取2009年平均值12. 57%计算，则售电收人为331. 79×97 070×(1-12. 57% )／10000-2 816万元，扣减发电成本240. 81×97 070-2 338万元，因此，供暖期发电量增加，可增加收益478万元。
b．锅炉改造后，煤种的适应性更强。恢复出力改造前，锅炉燃烧煤种远远偏离设计煤种，为达到相同的出力，不得不燃用20 934 kj/kg以上的燃煤。而锅炉改造后，燃烧热值为16 584 kj/kg的燃煤就能满足出力要求。根据公司2010年燃煤购买情况，发热量20 934 kj/kg的燃煤煤价为791元／t（合标煤价1 107元／t），发热量16 584 kj/kg的燃煤煤价为686元／t(合标煤价1 212,3元/t)。机组的年耗标煤量为18. 46万t，改造后由于燃用低热值煤炭节约的燃料成本为1 944万元。
c．锅炉改造后，综合厂用电率明显降低。2009年综合厂用电率平均值为12.57%，改造后锅炉在2010年11月的实际运行值为11.52%，较改造前降低了1.05%。预计非采暖期增加上网电量2 856MWh，此项可增加收益331. 79×2 856 - 95万元。同时，改造后的综合供电煤耗由373. 57 g/kWh降低到368. 81 g/kWh，降低了4.76 g/kWh，节约标煤（燃煤量）2 359 t，此项可节约燃料成本2 359 X686 -162万元。
综上所述，锅炉在恢复出力改造完成后，每年可带来的经济收益为478+1944+95+162-2 679方元。同时，锅炉在恢复出力改造完成后由于煤质变化，燃煤量增加，为保证排放达标，每年需增加石灰石粉的用量5. 11万t，按照公司石灰石粉现行价格140元／t计算，每年需多投入费用716万元。30码期期必中生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4.3经济效益测算
考虑上述费用及相关税费，计算改造完工后2010 - 2014年的利润见表2。
由表2可知，工程投产后经营期前5年净利润分别是169万元、917万元、975万元、1 035万元和1 066万元。在基准收益率为8%时，计算出项目投资的财务内部收益率为33.73%，财务净现值为4 562万元，投资回收期为3. 67年。项目满足电力行业和业主投资方的各项指标要求，且具有很好的盈利能力。
4.4 敏感性分析
根据工程特点，对年利用小时、上网电价、煤价等因素按-10%～10%（与表3项目自下而上对应），步长5%进行敏感性分析，敏感性分析汇总明细见表3。
由表3可知，影响收益率变化强度的敏感性因素依次为上网电价、煤价、年利用小时。其中影响强度最大的因素是上网电价。从“敏感性分析表”中电价的变化幅度来看，本期工程进入商业运营期后，投资方内部收益率在27. 27%～40.10%．项目具有很强的抗风险能力。
5、结束语
锅炉恢复出力改造工作完成后达到了预期目标，锅炉出力由改造前的310 t/h提高到410 t/h，锅炉效率提高了3. 4%。改造工作的成功实施，使锅炉的适用煤质更加广泛，保证了烟尘及SO2排放稳定达标；使机组在冬季满负荷运行时，确保供热系统的稳定性，提高了机组的安全可靠性；保证了城市供暖，提开了公司的社会信誉；为需要提高设备出力进行改造的其他厂家提供借鉴。
