循环流化床锅炉生产管理问题探讨论文_董力霄

循环流化床锅炉生产管理问题探讨论文_董力霄

(陕西能源麟北发电有限公司 陕西宝鸡 721505)

摘要:我国能源生产以煤为主的,为了克服燃煤带来的环境污染问题,实现能源生产的可持续发展,循环流化床(CFB)煤燃烧作为一项洁 净煤发电技术,在我国电站锅炉中已开始得到推广应用。随着我国环保法律和法规的健全与实施,对火电站的排放要求在不断提高,监督力 度不断加强,大型CFB锅炉在我国电站中的应用也将越来越普遍。我国目前投入运营的大型CFB机组还很少,其设计和运行经验均不足。借助 计算机仿真技术,建立包含CFB锅炉机组所有主辅系统在内的全工况实时仿真模型,用于分析预测CFB锅炉整体性能、研究机组设计和运行中 存在的问题,具有重要意义。

关键词:循环流化床锅炉;生产管理;问题

1 我国煤资源及动力用煤现状

在一次能源中,我国煤炭资源最为丰富,已探明的储量为9183亿吨,居世界第三位。在保有储量中,烟煤占70%以上,褐煤占14%,无烟煤占 14%;而探明的石油资源为70多亿吨,其中可采储量仅16亿吨;已探明的天然气资源约3130亿立方米。煤炭占我国化石燃料总储量的95%以上 。丰富的煤炭资源和历史、经济等方面的条件相结合,形成了我国能源结构中以煤为主的格局。中国是当今世界上最大的产煤国和消费国, 这种以煤为主的能源结构在今后相当长的时间内不会有大的变化,预计2020年煤炭产量将达到21亿吨。我国煤炭的一个重要特点是高硫煤占 相当比例,含硫量大于1%的高硫煤占25%以上。煤产量的80%直接用于燃烧,全国燃煤发电的用煤量占燃煤总产量的30%以上,20%以上的发电 用煤是高硫煤。

2 循环流化床锅炉技术的发展

FritzWinkler于1921年建立了第一个小型流化床燃烧试验台,进行了流态化技术的试验研究。WarrenK.Lewis和EdwinR.Gilliland在1938年 发明了快速流化床,并首先应用于一催化裂化示范装置。二十世纪五六十年代以后,循环流化床真正成为了具有工业实用价值的新技术,并 被广泛应用于石油、化工、冶金、能源和环保等工业领域中。流态化技术在煤燃烧领域的应用产生了鼓泡床锅炉与循环流化床锅炉。鼓泡床 锅炉燃烧效率不高,而循环流化床锅炉采用了飞灰循环燃烧,克服了鼓泡床锅炉燃烧效率不高的缺点,被认为是一种很有前途和竞争能力的 燃烧方式。

3 燃用高硫煤的危害

高硫煤燃烧导致大量SO2气体排放。SO2气体属于低浓度、长期污染的性质,对生态环境一般是一种慢性、叠加性的长期危害。SO2对人类健 康有很大影响,它通过呼吸系统进入人体,引起或加重呼吸器官的疾病,甚至导致死亡。SO2还是形成酸雨的重要组成部分,酸雨对水生生 态系统、农业生态系统、森林生态系统、建筑物和材料、人体健康等方面均有危害。在联合国系统中期环境方案中,酸雨被列为最重大攸关 问题之一。中国酸雨为典型的硫酸型酸雨,酸性降水中硫酸根与硝酸根的当量之比为10:1,是二氧化硫排放造成的,与燃煤关系密切。由 于二氧化硫的大量排放,致使我国出现大面积的酸雨。1998年,全国降水年均PH值范围在4.13~7.79之间,降水年均PH值低于5.6的城市占 统计城市数的52.8%。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国区域性酸雨污染严重,分布具有明显的区域性,73.03%的南方城市降水年均PH值低于5.6,出现酸雨,主要以工 业城市为中心形成了西南酸雨区、华南酸雨区、华中酸雨区、沿海酸雨区、沪杭酸雨区、胶东半岛酸雨区等。

4 燃煤电站锅炉污染物排放

燃煤电站锅炉的污染物排放主要是硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(CO和CO2)、碳氢化合物(CxHy)和粉尘。从减少排放 看,目前的静电除尘器已可以满足粉尘排放控制的要求。一氧化碳和碳氢化合物可通过改善燃烧工况使其减少,一般地说,这两项污染物排 放指标是不难满足的。因此,燃煤锅炉的关键环境问题就是如何控制硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的排放量。烟气脱硝有选择性催化 还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)两大类,其原理是加氨使NOx还原,生成N2。烟气脱硝技术可使NOx排放控制在100~150mg/Nm3, 但其价格昂贵,即使发达国家也只有少数环保要求特别严格的地区采用。

5 做好CFB锅炉现场生产管理方法

5.1 细化现场生产管理

加强对车间日常生产的考核管理,要求车间严格按照生产需要,适时调整生产负荷,职工要认真监控,严格按照操作规程操作,严格控制各 项操作指标。锅炉负荷调整应平稳,严格控制负荷增减幅度;正常运行床温保持在830℃~880℃,避免床温大幅度变化;床压保持在2-6kPa 之间;控制汽包水位0±50m。落实设备巡检制度,明确两级管理人员和操作人员的检查时间、线路和内容,主动消除生产现场脏、松、缺、 乱、漏等 缺陷,认真填写运行记录、缺陷记录及操作日记。巡检过程中要细致,及时发现问题及时处理。细化管理,做到事事有标 准,每一项工作都有检查和考核,不忽视现场生产的任何一个细节,不放过任何一个事故诱因,把事故消灭在萌芽状态。从严从细管理,确 保锅炉长周期生产。

5.2 做好锅炉汽水质量管理

锅炉水质不好会导致炉底结垢,导致炉管超温,甚至爆管事故,影响锅炉长周期生产,锅炉水质监控是锅炉平稳生产不可少的环节。严格按 照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》及《低压锅炉的水质标准》执行锅炉汽水质量管理,制定锅炉汽水品质的标准和相应的管理制 度,并认真执行。设置加药、除氧、排污设施和汽水分离装置及取样装置,确保汽水品质符合要求。当汽水品质异常时,按有关规定增加分 析频率,并调整锅炉运行和加药工况,经处理不能恢复时,应按《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》及《低压锅炉的水质标准》的“ 水汽质量劣化时的处理”要求执行,直至停炉。锅炉在检验时应有相应的水质检验项目,当锅炉的垢含量超过有关规定时,应安排酸洗。锅 炉使用单位应执行排污制度,定期排污,同时严格监视水位。

总结:加强CFB锅炉生产管理,严格工艺纪律,利用科学技术新成果,改造落后的工艺。正常生产过程要细化现场生产管理,负荷调整要平 稳,严格控制负荷增减幅度,控好床温、床压和汽包水液位,落实巡回检查制度,发现问题及时处理。严把锅炉水汽质量关,做好水质监控 ,提高锅炉运行管理水平,确保CFB锅炉长周期运行。

参考文献:

[1]刘德昌.流化床燃烧技术的工业应用[M],北京:中国电力出版社,1999(1).

[2]岑可法,倪明江,骆仲泱,等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M],北京:中国电力出版社,1999,6

[3]屈卫东,杨建华,杨义波,等.循环流化床锅炉设备及运行[M],郑州:河南科学技术出版社,2004(1).

论文作者:董力霄

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/9

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