关于生物质项目长周期运行研究论文_田贝

关于生物质项目长周期运行研究论文_田贝

(光大城乡再生能源(凤阳)有限公司 安徽滁州 233123)

摘要:随着经济的高速发展,以及人民生活水平的不断提高,我国对电能的需求日益增加。而我国电能生产过程中,以火力发电为主,其发电量在总发电中所占比重为70%以上,而火力发电主要以传统化石能源(如煤炭、石油等)为燃料。其有限性和环境污染等因素,促使我们积极开拓和发展可再生能源。2006年1月1日开始施行《中华人民共和国可再生能源法》,以及在2007年,国家发改委发布了《可再生能源中长期发展规划》,提出加快推进生物质发电等可再生能源的产业化发展,逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例,力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%。

【关键词】秸秆锅炉;积灰;结焦;吹灰器;对策

一.生物质锅炉现况概述

生物质燃料品种多样,含水量高,灰分也比较大。另外,生物质燃料中含有氯和碱金属盐,燃烧时产生的烟气对锅炉受热面具有一定的腐蚀性,燃烧产生的灰份熔点较低,容易粘结在受热面管子外表面和尾部烟道、空预器等,行成渣层,会明明显降低受热面的传热系数。

二、影响生物质锅炉结焦积灰因素的分析

2.1燃料灰份的结焦性

如某厂使用的燃料种类多(如:稻草、麦草、棉花秆、玉米秆等等),品质不一,燃料水份高、灰份高、碱金属含量高等特点,燃料在炉膛内燃烧后,极易在过热器、空气预热器等后部烟道内结焦与积灰。

2.2飞灰粒流通过程

锅炉运行调整过程中,一、二次风的配比不尽合理,或者锅炉设备缺陷,使得受热面烟道的局部流速或流向发生改变。如飞灰粒子向受热面运动速度快,受到的冷却效果差,熔融的飞灰颗粒很容易粘附,使过热器管子的结焦层迅速积聚长大。如飞灰粒运动速度减慢,则沉积在烟道壁上,从而形成恶性循环,积灰越积越多。

2.3炉内温度水平

在灰熔点一定的情况下,炉内温度水平及其分布就成为是否发生结焦积灰的重要因素。

一方面,当炉内温度较低时,灰粒呈熔化或软化状态的概率较少。另一方面,当炉内温度水平较高,而受热面附近温度较低,且温度分布较缓时,灰粒子在碰撞受热面前可以得到较好的冷却,温度降低,与受热面碰撞时,形成焦块的概率降低。反之,温度增高,结焦程度将按指数规律增长。

当温度未高于灰熔点时,会发生粘结性积灰,其烟气中的凝结物在受热面上而粘住灰粒,并与灰粒作用而形成“水泥状的堵灰”。另外,疏松灰是各种锅炉中最常见的积灰方式,它发生在锅炉的所有受热面上,大部分由正常吹灰即可清除。

2.4吹灰器的效果

如某厂锅炉原配蒸汽吹灰装置效果差,所喷蒸汽湿度大,烟尘在此处受阻沉积,炉内积灰依旧严重,影响烟气流通面积及进而影响锅炉炉膛负压。

2.5烟冷器压差大

烟冷器堵灰造成烟冷器差压大,也是影响机组长周期运行的因素之一,运行最大高达到1800Pa,2018年7月,定远项目对二级烟冷器进行了鳍片拆除。差压恢复至450Pa,对比分析压差每降低1400Pa,厂用电率降低约0.2%。

三、采取的措施以及应对策略

(一)锅炉结焦

1、及时全面掌握入炉燃料种类、含水量、含土杂等情况,并根据入炉燃料质量及时调整风量、给料量和振动炉排参数。当入炉燃料质量劣化严重时,要采取降负荷、减少进料量、保持合适料层厚度,适当提高氧量(不低于5%)的方法进行调整,确保机组安全运行。

2、认真监盘、精心操作。运行人员要重点监视振动炉排启动、运行电流的变化,如发现电流异常升高,应及时进行分析,并到现场对振动炉排驱动装置、炉排料层厚度、燃料燃烧、捞渣机出口的灰渣等情况进行检查。

4、当发现炉排上燃料发生局部堆积、低端炉排挡灰板处的灰渣过厚(一般的灰渣厚度应为20~30cm)时,可以采取缩短停止时间,增加振动时间和振动频率方法来进行调整。

5、炉排出现大面积结焦后的处理措施

(1)如果发现炉排上出现较大面积的结焦,应及时停运所有给料线,停止进料,减少一次风量,减弱燃烧,将机组负荷降低最低;

(2)采取缩短停止时间、增加振动时间和振动频率方法来清除焦块;同时可以采用手动控制方式,使振动炉排连续振动(一次连续振动时间不宜超过1分钟),将焦块清出;

(3)如通过炉排振动无法除焦时,可进行人工打焦。

(二)滤袋烧损:

1、按设计参数进行调整,合理控制排烟温度

1.1合理配料,降低入炉料水分含量,合理配风,控制好炉膛负压,维持排烟氧含量在5%-6%。

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1.2合理控制受热面吹灰次数,保证受热面清洁。

1.3加强化学监督,防止管壁结垢。

1.4控制给水温度在设计值,杜绝盲目提高给水温度的做法。

2、保证输灰系统工作正常,杜绝斜灰斗积灰

2.1提高运行人员责任心,加强巡检力度,运行过程中认真比对输灰系统参数变化,确保输灰系统工作正常。

2.2确保斜灰斗各料位计正常,保持斜灰斗低料位或无积灰。

3、防止尾部烟道二次燃烧

3.1控制炉膛负压在合理的范围内,防止颗粒小的燃料或未燃尽颗粒被吸入尾部烟道;

3.2加大二次风配比,延长燃料燃尽时间,降低炉灰和飞灰含碳量;

3.3避免过长时间低负荷运行,造成烟气流速低,使未燃尽颗粒沉积在尾部烟道。

(三)“四管”泄露

1、加强燃料收购质量管理,从源头抓起,严把入炉燃料质量关,努力降低入炉燃料灰分,减少飞灰磨损。

2、完善防磨、防腐措施,采用新技术、新方法来增加设备的使用寿命。对容易磨损部位采取敷设防磨板和防磨瓦形式,同时对不能敷设部位采取防磨防腐喷涂或熔敷形式进行处理。

3、全面利用大小修机会对磨损大的管排进行大面积的更换,降低了锅炉"四管"泄漏的几率

4、加强金属监督工作,严格执行 “逢停必查”措施,利用一切停炉机会对锅炉承压部件进行检查,发现缺陷的管子及时进行处理,保证设备的健康水平。

5、运行中加强燃烧调整,严格执行运行操作规程,在锅炉启停过程中,严格控制升温升压速度,控制汽包上下壁温差。

6、加强化学监督,保证锅炉水质的合格。

7、加强技术管理与技术监督,完善设备台账和记录,及时掌握设备的健康状况,把握“四管”运行周期。

8、加强安全生产制度管理,提高项目公司检修人员工作责任心,明确四管检查范围,责任到人,制定相应的考核办法,建立有效的监督机制。

9、委托锅检单位对锅炉进行定期检验。

烟冷器压差大预防措施

(四)烟冷器堵塞解决措施

1、运行调整方面

a运行过程中,尽量降低一次风的比例,增加二次风、燃尽风比例,降低烟气中飞灰大颗粒量;

b运行过程,尽量保持薄料层(20cm左右)运行;

c加大烟冷器吹灰的频率;

d定期检查吹灰器的效果,尤其是吹灰器管路里面不能带水,在每次启动吹灰器前疏水的时间要保证管路里面的积水疏干净;

e吹灰器汽源要保证品质,不能和设计参数偏差太大;

f锅炉冷态启动时,启动其他蒸汽热源,保证尾部的烟气器至除氧器间的循环正常;避免尾部出现凝结水;

g适当提高锅炉排烟温度。

2、设备方面

a建议锅炉大修时将第二级烟冷器更换为光管管束;

b定期检查脱硝氨水喷头雾化效果,使其可靠运行,确保氨水与NOx充分混合,降低氨逃逸;

c锅炉停炉检修时,用高压水枪逐级清洗烟冷器;

d增加炉内摄像,根据炉内火焰状况,调整锅炉运行。

3、入炉燃料

a加强入炉燃料掺配,将灰分大的燃料与灰分小的燃料掺配混合均匀。

b尽量降低入炉燃料水分。

四、下一步工作建议

对锅炉炉型进行优化,减少高温腐蚀。对SNCR炉内脱硝工艺,寻求新的工艺及技术,提高脱硝效率,减少氨逃逸。积极寻求新的燃烧和水冷壁管减薄处理技术,降低生产检修成本。对生物质燃料的进厂品种提出建议和要求,出台管理细则,减少模板使用,减缓受热面的高温腐蚀。锅炉负荷进行严格控制,严禁长期超负荷运行,确保机组长周期运行。对生物质电厂存在问题,进行分类,统一思想和认识。

论文作者:田贝

论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/18

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