1、引言
    鏈條鍋爐以其結構簡單、便于操作、初投資小等特點在20世紀70、80年代得到了工廠、礦山、化工等企業的廣泛應用，并對我國的經濟建設起到了較為重要的作用。隨著我國經濟的發展，節能、環保越來越為人們所重視，這些鏈條鍋爐越來越不能適應經濟發展的需要，其效率低、環境污染嚴重等問題逐漸顯現出來。大部分鏈條鍋爐被國家下令關停或限期整改。山東省魯西化工廠有兩臺20世紀80年代初生產的35t正轉鏈條鍋爐，從其多年的運行情況來看，鍋爐熱效率低、爐膛出口處煙溫過高并導致過熱器超溫、煙氣含塵量大、不能滿負荷運行、過熱器及省煤器磨損嚴重等問題比較突出。受化工廠委托，我們對其鍋爐進行了改造，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
2、鍋爐改造前的情況
    改造前的鍋爐屬于傳統的老式正轉鏈條鍋爐（如圖1所示），過熱器位于爐膛上部煙氣出口處后側，在爐膛出口處設有三排由后水冷壁及對流管束拉稀而成的凝渣管束。由于此處的煙溫較高，煙氣中的灰濃度也較高，因此對該處的凝渣管束及過熱器管束磨損都較為嚴重，經常引起爆管而造成停爐事故。同時由于鍋爐沒有飛灰分離裝置，在鍋爐運行過程中對流管束、省煤器、空氣預熱器磨損也都比較嚴重。另外由于設計不太合理，蒸發受熱面的布置面積過小，導致鍋爐出力不足。針對以上問題我們采取了以下措施進行改造。
3、改造方案
    改造后的鍋爐結構示意圖如圖2所示。
3.1燃燒系統的改造
將原來的鏈條爐排拆除，同時將爐膛四周水冷壁向下延伸，并在下部裝設布風板。布風板下部安裝等壓風室。在爐前裝設絞籠給煤機，用以將煤送入爐膛。
3.2爐膛的改造
    原鏈條鍋爐的爐膛比較寬大，而且爐膛高度較矮，不利于流化床鍋爐的燃燒。現將四周水冷壁向下沿仲并將后墻水冷壁向前延伸、彎曲制成如圖2所示結構，將原對流管束的第一排和第二排分別拉伸并與后墻水冷壁一起形成兩個煙氣分離室。過熱器布置于第二分離室后部的出口煙窗處。為避免磨損并形成中間隔墻，將后墻水冷壁用高強耐磨澆注料覆蓋，只在上部留有煙氣出口，在下部留有落灰口1，用以將分離出的灰送回爐膛。將第一排對流管束的上半部分用高強耐磨澆注料覆蓋形成中間隔墻，下部為煙氣通道。將第二排對流管柬的下半部分用高強耐磨澆注料覆蓋形成另一道煙氣隔離墻，上部留有煙氣出口。為增加鍋爐的受熱面積以提高蒸發量，在爐膛下部設置有埋管，埋管所用下降管從下鍋
筒引出，埋管出口集箱與前墻水冷壁相連，并通過前墻水冷壁與上鍋筒相連，埋管布置上、下共三層，左、右共17排。
3.3對流管束及尾部煙道的改造
    緊靠過熱器之后對流管束的上半部分覆蓋以高強耐磨澆注料，使之形成煙氣隔墻，其下半部分為煙氣通道。與尾部煙道相鄰的對流管束下半部分覆蓋以高強澆注料，使之形成煙氣隔墻其余對流管束中的煙氣隔板仍舊保留。
3.4尾部煙道的改造
    將尾部煙道中的省煤器及空氣預熱器整體向下移動，留出足夠的空間以安裝槽型分離器。移動后的省煤器及空氣預熱器位置如圖2所示。
3.5回料系統的改造
    在落灰斗下部安裝落灰管和順灰管，并由空氣預熱器出口引一股風送入順灰管，便于將灰以引射的方式送回爐膛。
4、鍋爐改造后的工作原理
    煤由給煤機送入燃燒室與等壓風室經布風板進入燃燒室的熱空氣充分混合，經燃燒后煙氣沿爐膛上行至爐膛上部，經由出口煙窗1進入第一分離室，通過慣性作用將煙氣中的部分灰粒分離出來，分離后的煙氣在第一慣性室下部轉彎上行進入第二分離室進行第二級分離，第一、二分離室分離出來的灰沉降至慣性室底部，經落灰口1返回爐膛，重新參與鍋爐的燃燒。第一、二分離室既是煙氣中灰粒的分離場所，也是灰粒的燃盡室，灰粒在分離室中可繼續燃燒，由于增加了第一、二分離室，使煙氣中灰顆粒的燃燒時間大大延長，利于灰顆粒的燃盡。
    經兩級分離后煙氣到達出口煙窗2并進入過熱器，與過熱器進行換熱后進入對流管柬受熱面，并與之換熱。在沖刷對流管束的過程中，煙氣中的灰粒會進一步分離，分離出來的灰粒經溜灰口落入落灰斗2，經落灰管和順灰管以引射的方式送入爐膛重新參與燃燒。煙氣繼續上行，經煙氣出口進入尾部煙道。尾部煙道的上部為槽型分離裝置，對進入尾部受熱面的煙氣進行再一次分離，分離出來的灰粒落入落灰斗2，經落灰管和順灰管以引射的方式送入爐膛重新參與燃燒。潔凈的煙氣與省煤器及空氣預熱器換熱后被排出爐外進入除塵器。
    經過上述改造使鍋爐的各項經濟指標有了明顯的提高。增加埋管受熱面后，使鍋爐的蒸發量大大增加；同時埋管在爐膛內吸收了大量的熱量，降低了爐膛出口處的煙氣溫度，使過熱器超溫問題得到很好的解決。由于加裝了第一、二級慣性分離室，使煙氣在沖刷過熱器及對流管束之前得到了較好的分離，煙氣中的灰顆粒大大減少，因此煙氣對過熱器及對流管束的沖刷磨損大大減輕。同時由于加裝了槽型分離器對煙氣進一步凈化，使煙氣對省煤器及空氣預熱器的沖刷磨損更進一步減小。經分離器分離出來的灰顆粒都被重新送回燃燒室參與燃燒，大大提高了燃料的利用率。
    另外，本鍋爐改造方案對很多種形式的倒轉拋煤機鏈條爐和沸騰鍋爐的改造也有很好的通用性。
    經測試，改造前、后各項經濟指標都有了較大的提高（如表1所示）。
5、結語
    本改造方案在原鍋爐的基礎上，最大限度地利用了原鍋爐的部件，用最小的投資獲得了較大的經濟效益，深受用戶的好評。