摘要:循环流化床锅炉是为适应环保要求而发展的一种清洁燃烧技术,它具有燃料适应性广和清洁燃烧的特点。目前基于炉内脱硫和低氮燃烧的超低排放循环流化床锅炉技术,已成为国内外循环流化床锅炉发展趋势。
关键词:循环流化床;循环倍率;返料器;燃烧调整
2016年,电厂新建3#锅炉,型号TG-75/3.82-M5,采用第三代泰山牌低床温、低床压、新型节能环保75/h循环流化床锅炉,煤种适用性好、性能高效,降低CFB锅炉风机电耗、提高燃烧效率和减轻受热面磨损、环保排放等方面处于国内领先水平。锅炉采用中科院新型绝热偏置式高温旋风分离器,提高分离效率,增加循环物料中的细灰分额,适当建设床存量,低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。床存量降低后,二次风区域物料浓度降低,二次风穿透扰动效果增强,炉膛上部气固混合效果得以改进,提高了锅炉燃烧效率;床存量降低后,物料流化动力减少,锅炉一二次风机的压头降低,一二次风配风比例为45:55。
锅炉自调试运行以来,运行状况与传统的循环流化床锅炉及鼓泡床锅炉有很大区别。通过长期运行与调整摸索,对锅炉运行与调整积累了新型循环流化床锅炉经济运行的因素及调整控制措施。
1不同燃料下的运行控制
1.1燃烧煤泥时,输送方式为泵送输送,煤泥水份29%~31%、灰分27%~29%时,锅炉运行稳定,参数控制平稳。炉膛差压控制在1350Pa以上,床温在870℃~910℃左右,负荷在75t/h,NOx出口平均排放浓度在57.3mg/Nm3,排烟温度在140℃左右,双侧减温水投入1.07t/h,主蒸汽温度在431℃,各项指标基本符合设计要求与性能保证值。
1.2在燃烧原煤时,炉膛差压控制在650Pa左右,床温在 920℃~950℃ 左右,负荷在 72-75t/h,NOx出口平均排放浓度72.1mg/Nm3,排烟温度在132℃左右,双侧减温水基本不投入,主蒸汽温度在441℃。
新型高倍率、低床压锅炉循环流化床锅炉适应燃料品种较强,运行调整十分方便和简单,燃料灰量与炉膛差压,有密切关系。锅炉运行中对循环灰的检查却要求很严,特别是在灰浓度大、循环倍率高时,一旦物料循环不畅,就将造成返料器堵塞,并且处理堵灰危险性很大。要实现高负荷经济稳定运行,须有较高炉膛差压,才能保证粒子团在炉内停留时间长,燃烧得更充分。同时,该炉型对返料风机运行状态要求较高。额定工况下,压头2400Pa,返料风量500m3/h,同时应根据燃料灰分变化,加上返料器灰柱高度,及时调整返料风门及松动风门,确保物料循环高效稳定。
2运行控制措施
2.l严格控制炉膛差压。炉膛压差表征着炉膛悬浮段物料浓度的大小。对于同一煤种,一定的物料浓度对应着一定的出力;对于不同的煤种,同样的出力下,挥发分高的煤比挥发分低的煤物料浓度低。一定的物料浓度对应着一定的炉膛压差。正常运行时尽量维持炉膛差压在1500Pa以上。炉膛差压控制除依靠风量调整外,还可以通过加大返料器放灰量、锅炉底部排渣进行控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据运行以来的总结,燃烧煤泥在不放灰的情况下,炉膛压差会在1500Pa以上,并且会处在不断上升状态。通过前期试运行,1800Pa以下都不会造成物料循环问题或造成堵灰。防止堵灰的措施:
2.2运行期间严密监控炉膛压差、返料风压和返料风量的变化,首先控制炉膛差压在1500-1800Pa,在炉膛差压超过1600Pa时,进行返料风室放灰,在调整过程中如出现返料风压风量异常波动,或者有堵灰影响到床压床温波动不稳时,也要及时放灰来疏通控制,炉膛压差1500Pa,返料风室风压控制在24000Pa左右,控制不要超过26000Pa。
2.3控制炉膛温度。影响炉温的主要因素是燃料热量、风量。运行中燃料的品质常常变化,即使给煤量不变,也常常引起床温变化,因此,即使在稳定工况下,也要注意床温的变化。锅炉正常运行时,床温维持在900℃以下,保证炉膛竖直方向的温度稳定性,可大大降低NOx的原始生成量。根据床温调整一次风量和料层压差,控制900℃以下。床温高时可适当提高料层差压或者增加一次风量,在不低于最低流化风量的基础上,料层压差不低于7000Pa。此外,通过对返料风量的调节,可实现返料灰量的控制,该措施具有调整波动小,见效快特点,在返料量处于过高、过低工况时具有显著调整效果。
2.4减少受热面积灰。加大吹灰器吹灰次数,保证过热器受热面不积灰或尽可能的少积灰。从运行参数看,高温过热器入口烟温达到900℃以上,已经大于设计入口温度,还出现汽温较低情况,主要考原因是过热器积灰。锅炉运行炉膛压差1500Pa的情况下,整个锅炉系统灰量较多,受热面积灰量也会比以前炉型大的多,需要更高效和频繁的吹灰才能达到设计效果。本台锅炉安装了激波吹灰器,吹灰前注意调整炉膛出口负压在-100~-150Pa,加大吹灰器吹灰次数,保证过热器受热面不积灰或尽可能的少积灰。调试期间,通过调整,由原有每班两次、每次一瓶乙炔气源,改为每班一次,每次两瓶乙炔气源,自调整以来,锅炉各受热面积灰明显改善,停炉检查时高低过及其他受热面均无明显积灰。此外,锅炉纯烧煤泥运行且排烟温度较高时,可临时切换至燃煤工况或掺烧工况,利用低灰分煤种煤灰冲刷清灰,运行时间可控制在3小时左右,具体可根据排烟温度变化来进行调整。
2.5合理调整一二次风量配比。在一次风量满足料层压差和最低流化的基础上,含氧量主要有二次风控制调整,炉膛二次风压控制5000Pa左右,如满负荷状态下,氧量高于3%,炉膛入口二次风压也不够时,可调整二次风炉膛入口风门,调整时监盘人员和现场人员保持联系,专人统一指挥,防止出现缺氧爆燃状态。目前锅炉采用下排二次风门关闭50%,上排二次风门全开的方式,加强密相区燃烧,减少可燃物后移,能有效避免锅炉尾部二次燃烧现象,同时对NOX生成有效抑制,提高SNCR脱硝效率。
2.6 SNCR系统调整。控制氨水压力在0.5MPa左右(不低于压缩空气压力),因现场氨水泵实际调节负荷时采用变频调节,流量降低的同时,氨水压力也同时降低,以此来保证氨水雾化效果。调整喷枪位置至分离器入口位置,分离器空间大,从此处喷入氨水可使其与烟气充分混合并与氮氧化物反应,保证氨水充分反应。喷枪安装时喷口对准分离器中心,喷口顺烟气流向有一定角度,可减少喷枪磨损。
3结论
总之,该炉型具备国内先进循环流化床的共同点,即循环倍率高、受热面磨损小、低床温、低风量等。在运行过程中,仍须在超低床层运行、炉内原始排放指标抑制等方面进行不断摸索。同时,该炉系国内使用高灰分煤泥作为燃料,泵送系统作为输送的第一台循环流化床锅炉,具备一定的科研价值,对今后CFB发展具有较高的指导性意义。
论文作者:徐冰,郭华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签:炉膛论文; 锅炉论文; 风量论文; 流化床论文; 物料论文; 氨水论文; 浓度论文; 《基层建设》2019年第17期论文;