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150MW循环流化床锅炉脱硫脱硝技术改造及燃烧优化

北极星环保网来源:循环流化床发电 郭宗涛2017/11/28 8:57:21我要投稿

北极星环保网讯:循环流化床锅炉作为高效清洁燃烧设备,煤种适应性广,能够稳定燃烧原煤洗选后产生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣质煤,被广泛地作为坑口电厂的首选炉型。

阳城电厂采用东方锅炉厂DG480/13.7-Ⅱ2型循环流化床锅炉,该锅炉超高压中间一次再热、单汽包自然循环、单炉膛单布风板平衡通风、固态排渣、露天布置。锅炉主要由炉膛、高温汽冷旋风分离器、自平衡“J”阀双路回料器和尾部对流烟道组成。炉膛内布置有8片屏式过热器、4片屏式再热器、1片水冷分隔墙。

锅炉前墙均匀布置6个给煤口、4个石灰石给料口,石灰石粉输送管道长约200m,经压缩空气输送至炉前墙。热一次风经两侧进入水冷风室,通过布风板上的钟罩式风帽均匀进入炉膛,主要起到流化床料的作用;热二次风经12个上二次风口、11个下二次风口分层进入炉膛,起到扰动燃烧、提供足够氧量的作用。

燃料由距布风板约12m的炉膛两侧喷入。两台锅炉共设置3台氨水输送泵和3台稀释水输送泵,均为二用一备。脱硝喷枪设置在炉膛出口两侧的水平烟道上,单侧水平烟道烟气外旋方向布置7支喷枪,内旋方向布置3支。阳城电厂入炉燃料中煤泥约占30%,洗混煤约占60%。表1为入炉燃料特性。

脱硝技术

随着运行时间的增加,阳城电厂循环流化床锅炉采用SNCR技术的脱硝系统,存在脱硝剂耗量增大,氨逃逸指数升高,NOx指标无法满足环保要求的现象。另外随着环保指标的提高,脱硫系统也迫切需要技术升级。若采用湿法脱硫,投资大、成本高,改造困难。根据循环流化床锅炉脱硫特性,采取干法炉内脱硫技术达到超低排放要求意义重大。

1脱硫脱硝改造

1.1脱硫改造

1.1.1增加炉膛中隔墙水冷屏,降低炉膛床温

循环流化床锅炉炉内脱硫反应最佳温度区间为850~900℃。通过热力计算,确定通过中隔墙水冷屏,增加炉内受热面换热,降低炉膛床温。增加36根与中隔墙水冷屏同材质的20G,规格为76×8的管排,换热面积约为120m3。经70%、80%、90%、100%负荷工况比对,床温分别降低18℃、24.5℃、28℃、35℃。

改造后50%~100%负荷工况时炉膛床温维持在855~895℃区间,始终处于脱硫最佳反应温度(如图1)。增加中隔墙水冷屏后,中隔墙两侧屏式过热器壁温超温现象彻底解决,减温水量由5t/h降至1t/h,进一步证明水冷屏增加后对床温的影响。同时,对再热器出口蒸汽温度无明显影响,两侧再热汽温均能达到额定值。

脱硝技术

1.1.2上下二次风口分级燃烧改造

原下二次风口位置距炉膛还原性区域过近,炉膛还原性区域不稳定,二次风分级燃烧效果不显著,不利于抑制NOx生成。为此进行二次风配置改造,即下二次风拉开与一次风距离,上二次风提高至密相区上方,作为高效燃烧二次风,强化分级燃烧,增加炉膛密相区还原性气氛,抑制NOx生成量,如图2。

脱硝技术

延伸阅读:

SNCR脱硝技术在循环流化床锅炉上的应用

循环流化床锅炉环保设备除尘脱硫脱硝技术问答

循环流化床锅炉SO2超低排放技术研究

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