75t／h循環(huán)流化床鍋爐提高運行出力的改造

壽明耀陳華中王敏茹一戈金雷

(紹興市熱電廠，浙江紹興312000)摘要介紹了紹興市熱電廠7循環(huán)流化床鍋爐爐膛底部燃燒室、分離器輔機等的技術(shù)改造及鍋爐運行負(fù)荷提高2hY廠用電率降低3，熱效率提高2?的結(jié)果關(guān)鍵詞循環(huán)流化床鍋爐鍋爐出力鍋爐效率Renovationof75t／hCirculatingFluidizedBedBoilerShouMingyao，ChengHuazhong，WangMing，RuYige，JinLei(ShaoxingHeatandElectricPowerPlan，tShaoxing，ZhejiangProvince，312000)Abstract：Technicalrenovationsof75t／hcirculatingfluidizedbedboilerofShaoxingHeat＆ElectricPowerPlantareintro－duced．Afterrebuildingthecombustionchamberinthebottomofthefurnacetank，thesegregatorandtheauxiliaymachineryet，cweobtainsuchresultsasincreasedboilerworkingloadby20／th，reducedelectricpowerconsumptionby35．1％anden－h(huán)ancedthermalefficiencyby2．53％．Keywords：circulatingfluidizedbedboiler，boilersteamrate，boilerefficiency175t／h循環(huán)流化床鍋爐簡介循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近十多年來發(fā)展起來的一種新穎的高效低污染清潔燃燒技術(shù)，具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、燃燒穩(wěn)定、爐內(nèi)脫硫和分級燃燒、有效降低污染物排放、灰渣利用價值高等優(yōu)點。目前，國內(nèi)已有幾百臺不同容量的循環(huán)流化床鍋爐投入運行，運行狀況基本達(dá)到設(shè)計要求，獲得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會效、人益。紹興市熱電廠75t／h循環(huán)流化床鍋爐為國內(nèi)早期設(shè)計、生產(chǎn)的第一代產(chǎn)品，1993年投入試運行。由于在設(shè)計、制造、安裝、輔機配套、運行管理等方面存在的問題，投運后，鍋爐達(dá)不到安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運行，影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)。鍋爐設(shè)計參數(shù)為：額定蒸發(fā)量75t／h，主蒸汽壓力3．82MPa。該鍋爐結(jié)構(gòu)簡圖見圖1。鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)、集中下降管、 n型布置的燃煤鍋爐，鋼架固定結(jié)構(gòu)，采用流化床燃燒方式和分級循環(huán)的燃燒系統(tǒng)，前部為流化床室，水平煙道內(nèi)布置了兩級垂直式對流過熱器，尾部豎井煙道依次布置二級鰭片省煤器、低溫分離裝置及管式一二次風(fēng)空預(yù)器，爐墻分成爐室部分敷管護(hù)墻及尾部輕型爐墻，鍋爐給煤采用爐前雙點給煤，床上輕油點火啟動。2存在的主要問題鍋爐出力不足，僅55t/h左右，產(chǎn)汽煤耗高，為70kg/GJ,飛灰含碳量高，為15%，燃燒效率僅94%?95%;連續(xù)運行時間短，鍋爐島可用率低；受熱面局部磨損嚴(yán)重(尤其是過熱器和省煤器)；循環(huán)灰量少，分離效率不好，并造成燃燒室床層溫度高，而爐膛出口溫度低；熱膨脹補償不良，密封不嚴(yán)，造成漏風(fēng)、漏灰、漏煙嚴(yán)重；煙塵排放超標(biāo)，點火啟動投油時尤為嚴(yán)重；輔機與鍋爐不配套，造成廠用電率高，為17%。3技改方案的提出與實施針對以上問題，有關(guān)技術(shù)人員和制造單位進(jìn)行了認(rèn)真的分析總結(jié)和研究，提出了施工簡單、改造工作量少、費用低、又切實可行的技術(shù)改造方案。3.1爐膛底部(燃燒室)的改進(jìn)為了盡量提高細(xì)煤粉在爐膛內(nèi)的一次燃盡率及燃燒室爐墻、防磨澆注層的可靠性，在爐膛底部提出了以下改進(jìn)。適當(dāng)降低布風(fēng)板以提高加煤點位置，并加強播煤風(fēng)。這樣可使加煤點位于濃相區(qū)上，以利于煤粒能更均勻地進(jìn)入床層，同時將燃燒室爐墻原掛磚部位改為整體澆注形式，以提高防磨效果。改進(jìn)二次風(fēng)噴口設(shè)計及位置，提高二次風(fēng)出口風(fēng)速。循環(huán)流化床鍋爐，一般在漸擴(kuò)段內(nèi)加入二次風(fēng)，使整個燃燒室內(nèi)的運行風(fēng)速總體上保持均勻，它對氣體擴(kuò)散及沿壁面下滑的顆粒有較大的影響。將二次風(fēng)噴口設(shè)計成漸縮型，這樣，既有利于增加對二次返料底部的擾動，使較大顆粒(粒徑大于2mrh跌落至床面，又可使顆粒揚析率進(jìn)一步減小，密相床的份額有較大增加，從而改善氣固混合狀態(tài)，有利于細(xì)煤粒的一次燃盡率和低污染排放。適當(dāng)降低油槍位置，加強油槍風(fēng)。循環(huán)流化床鍋爐對點火油槍有一定的要求，不僅要有足夠的容量，且其火焰要具有一定的剛度、射程及對床料的覆蓋程度。在整個點火過程中，煙氣所帶走的熱量約占油燃燒放熱的60%，而加熱床料所需的熱量不足20%。如何提高熱量利用率，又保證油槍不熄火，是點火成功的關(guān)鍵。而適當(dāng)降低油槍高度，并加強油槍風(fēng)，可提高燃燒火焰的剛度，加強火焰與床層的接觸與交換，從而提高點火燃油的完全燃燒程度，以降低煙塵濃度，并減少點火啟動時間。3.2提高綜合分離效率的改進(jìn)措施分離器是循環(huán)流化床的關(guān)鍵部件之一，分離裝置效率的變化將對爐膛床料的粒度、底渣粒度、燃料停留時間、飛灰和底渣排出比例及鍋爐經(jīng)濟(jì)運行產(chǎn)生很大的影響。改進(jìn)第一級百葉窗分離系統(tǒng)，優(yōu)化其工作參數(shù)。一是提高百葉窗入口煙氣速度，降低百葉窗葉片間的流速，提高分離效率；二是改進(jìn)葉片形狀，將原平板式葉片全部改為波紋型折邊葉片，增強分離效果及抗二次夾帶能力。改進(jìn)第二級分離系統(tǒng)措施是將帶百葉窗加旋風(fēng)的分離器改為全通過的旋風(fēng)分離器，采用蝸殼式帶分流導(dǎo)葉的芯管結(jié)構(gòu)，并考慮低入口流速，高排氣流速以提高分離效率，降低阻力。根據(jù)實際運行及測試情況看(見表1),一、二級分離器的綜合分離效率已有明顯提?I蘭皺井JW下浜粒粒徑肄分悄況09*3.45<0.LH6*12,213.7-1064S.73.3適當(dāng)降低對流受熱面的煙速影響循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的因素很多，有運行參數(shù)、燃料特性、床料特性、受熱面特性等。根據(jù)實際磨損的情況看，主要原因是由于煙氣速度過高造成。根據(jù)理論分析，沖蝕量E和煙氣速度u存在下述關(guān)系：E*un，其n值的大小與灰粒的性質(zhì)、濃度和粒度等因素有關(guān)。當(dāng)煙氣速度和顆粒速度接近或相等時，貝U:E*u3。因此在改造中，將過熱器及尾部的爐頂提高0.6m,以降低對流受熱面的煙氣流速(見表2)，從而降低受熱面的磨損。#2對流受熱面平均煙址減速 詔,1謹(jǐn)口/怙6.20I.Mft.S3S.90/5.5^5.81通過上述改造，提高了分離效率，鍋爐灰循環(huán)量大大增加，提高了懸浮段上部及爐膛出口溫度，使整個爐膛灰濃度增加，飛灰燃盡率提高，傳熱進(jìn)一步增強，鍋爐負(fù)荷明顯增加。同時，為了保護(hù)省煤器，將第二級低溫分離器置于兩級省煤器之間。實際運行表明，由于分離器后的飛灰濃度低，下級省煤器及空預(yù)器的磨損狀況進(jìn)一步改善。另外，將原設(shè)計的兩套風(fēng)機及引風(fēng)機改為一套高壓高效循環(huán)流化床專用風(fēng)機，降低了廠用電率；將水膜除塵器改為新型電除塵裝置，提高了除塵效率。4結(jié)果(1)改造后，鍋爐負(fù)荷能穩(wěn)定運行在70?75t/h之間，最大負(fù)荷為85t/h，各項參數(shù)都在規(guī)范內(nèi)，漏風(fēng)、漏灰、漏煙明顯減少；在額定工況下，鍋爐平均燃燒效率為96.8%,飛灰可燃物為5%,廠用電率為11%，平均熱效率為87.4%;煙塵排放達(dá)到環(huán)保要求，尤其在點火啟動燃油期間，煙塵中未見黑煙；改造后的試驗結(jié)果及2個月的運行實踐證明，該技術(shù)改造方案是切實可行的，并為其它類似鍋爐的改造和完善提供了經(jīng)驗。參考文獻(xiàn)1岑可法.循環(huán)流化