150MW循環(huán)流化床鍋爐脫硫脫硝技術(shù)改造及燃燒優(yōu)化

2017-11-27 11:12:48 循環(huán)流化床發(fā)電　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

循環(huán)流化床鍋爐作為高效清潔燃燒設(shè)備，煤種適應(yīng)性廣，能夠穩(wěn)定燃燒原煤洗選后產(chǎn)生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣質(zhì)煤，被廣泛地作為坑口電廠的首選爐型。陽(yáng)城電廠采用東方鍋爐廠DG480 13 7-Ⅱ2型循環(huán)流化床鍋爐，

循環(huán)流化床鍋爐作為高效清潔燃燒設(shè)備，煤種適應(yīng)性廣，能夠穩(wěn)定燃燒原煤洗選后產(chǎn)生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣質(zhì)煤，被廣泛地作為坑口電廠的首選爐型。

陽(yáng)城電廠采用東方鍋爐廠DG480/13.7-Ⅱ2型循環(huán)流化床鍋爐，該鍋爐超高壓中間一次再熱、單汽包自然循環(huán)、單爐膛單布風(fēng)板平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、露天布置。鍋爐主要由爐膛、高溫汽冷旋風(fēng)分離器、自平衡“J”閥雙路回料器和尾部對(duì)流煙道組成。爐膛內(nèi)布置有8片屏式過(guò)熱器、4片屏式再熱器、1片水冷分隔墻。鍋爐前墻均勻布置6個(gè)給煤口、4個(gè)石灰石給料口，石灰石粉輸送管道長(zhǎng)約200m，經(jīng)壓縮空氣輸送至爐前墻。熱一次風(fēng)經(jīng)兩側(cè)進(jìn)入水冷風(fēng)室，通過(guò)布風(fēng)板上的鐘罩式風(fēng)帽均勻進(jìn)入爐膛，主要起到流化床料的作用;熱二次風(fēng)經(jīng)12個(gè)上二次風(fēng)口、11個(gè)下二次風(fēng)口分層進(jìn)入爐膛，起到擾動(dòng)燃燒、提供足夠氧量的作用。燃料由距布風(fēng)板約12m的爐膛兩側(cè)噴入。兩臺(tái)鍋爐共設(shè)置3臺(tái)氨水輸送泵和3臺(tái)稀釋水輸送泵，均為二用一備。脫硝噴槍設(shè)置在爐膛出口兩側(cè)的水平煙道上，單側(cè)水平煙道煙氣外旋方向布置7支噴槍?zhuān)瑑?nèi)旋方向布置3支。陽(yáng)城電廠入爐燃料中煤泥約占30%，洗混煤約占60%。表1為入爐燃料特性。

隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，陽(yáng)城電廠循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術(shù)的脫硝系統(tǒng)，存在脫硝劑耗量增大，氨逃逸指數(shù)升高，NOx指標(biāo)無(wú)法滿(mǎn)足環(huán)保要求的現(xiàn)象。另外隨著環(huán)保指標(biāo)的提高，脫硫系統(tǒng)也迫切需要技術(shù)升級(jí)。若采用濕法脫硫，投資大、成本高，改造困難。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐脫硫特性，采取干法爐內(nèi)脫硫技術(shù)達(dá)到超低排放要求意義重大。

1 脫硫脫硝改造

1.1脫硫改造

1.1.1增加爐膛中隔墻水冷屏，降低爐膛床溫

循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫反應(yīng)最佳溫度區(qū)間為850～900℃。通過(guò)熱力計(jì)算，確定通過(guò)中隔墻水冷屏，增加爐內(nèi)受熱面換熱，降低爐膛床溫。增加36根與中隔墻水冷屏同材質(zhì)的20G，規(guī)格為76×8的管排，換熱面積約為120m3。經(jīng)70%、80%、90%、100%負(fù)荷工況比對(duì)，床溫分別降低18℃、24.5℃、28℃、35℃。改造后50%～100%負(fù)荷工況時(shí)爐膛床溫維持在855～895℃區(qū)間，始終處于脫硫最佳反應(yīng)溫度(如圖1)。增加中隔墻水冷屏后，中隔墻兩側(cè)屏式過(guò)熱器壁溫超溫現(xiàn)象徹底解決，減溫水量由5t/h降至1t/h，進(jìn)一步證明水冷屏增加后對(duì)床溫的影響。同時(shí)，對(duì)再熱器出口蒸汽溫度無(wú)明顯影響，兩側(cè)再熱汽溫均能達(dá)到額定值。

1.1.2上下二次風(fēng)口分級(jí)燃燒改造

原下二次風(fēng)口位置距爐膛還原性區(qū)域過(guò)近，爐膛還原性區(qū)域不穩(wěn)定，二次風(fēng)分級(jí)燃燒效果不顯著，不利于抑制NOx生成。為此進(jìn)行二次風(fēng)配置改造，即下二次風(fēng)拉開(kāi)與一次風(fēng)距離，上二次風(fēng)提高至密相區(qū)上方，作為高效燃燒二次風(fēng)，強(qiáng)化分級(jí)燃燒，增加爐膛密相區(qū)還原性氣氛，抑制NOx生成量，如圖2。

1.1.3增加石灰石顆粒添加系統(tǒng)

增加一套石灰石顆粒添加裝置。通過(guò)石灰石顆粒變頻調(diào)節(jié)輸送皮帶，將石灰石顆粒添加至輸煤皮帶，經(jīng)過(guò)與煤混合后進(jìn)入原煤倉(cāng)，然后由給煤機(jī)送入爐內(nèi)燃燒，參與脫硫。石灰石顆粒粒度控制在0～5mm，粒徑3～5mm石灰石顆粒約占80%。石灰石顆粒入爐后主要在鍋爐密相區(qū)參與脫硫反應(yīng)。石灰石顆粒添加量根據(jù)給煤皮帶煤量及煤質(zhì)含硫量、石灰石含碳酸鈣量，由控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算而得，并將其作為指令信號(hào)發(fā)送給石灰石皮帶變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)皮帶轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)入爐石灰石顆粒量的精細(xì)化控制。運(yùn)行人員手動(dòng)輸入鈣硫摩爾比、煤質(zhì)含硫量、石灰石含碳酸鈣量，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)石灰石顆粒量的調(diào)整。由于煤泥中無(wú)法添加石灰石顆粒，鈣硫比按3.5控制。

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