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3×75t/h循环流化床CFB锅炉低氮燃烧改造

北极星环保网来源:循环流化床发电2018/10/22 10:46:35我要投稿

1.2.4炉膛出口返料温度与床温差值过大

事实上,多数CFB锅炉在实际运行时,由于各种原因,其炉膛出口温度明显比床温低很多,甚至温差高达200℃以上。于是,为了确保达到锅炉设计负荷,锅炉运行人员通常采取高床温运行的方式,这样就导致NOx的排放浓度增加。

蛟河热电厂3台循环流化床锅炉炉膛出口温度均明显比床温低好多,最多达到250℃左右,因此电厂不断加煤,床温最高达到1030℃以上。对CFB锅炉来说,这个温度是很不正常的,从而也导致NOx排放达到将近600mg/Nm3,产生严重超标。

1.2.5床温与一次风的配合

保证一次风在总风量中的合理占比及较好的流化效果,这样才能使CFB锅炉正常运行,也是保证低氮分级燃烧能否更好实施的关键一步。一般情况下,当炉型结构和一、二次风设计一旦确定,运行床温也就基本确定。但由于目前国内大多数锅炉,煤种来源不确定,煤质变化较大,这样锅炉的运行床温及料层的流化状况也会发生相应的变化。因此这个时候如果不根据床温的变化对一次风进行调整,同时在必要的时候不对水冷床上布风板及风帽等进行改造的话,很难达到低氮排放的效果。

2改造方案

根据现场了解的信息和资料,本次低氮燃烧优化改造的主要范围如下:a)增加炉内受热面,包括增加水冷屏和过热器的受热面积,降低床温,提高锅炉带负荷能力;b)对输碎煤系统进行改造,保证入炉煤满足设计要求;c)采用ROFA对原锅炉二次风系统进行改造;d)增设烟气再循环系统;e)分离器入口烟道改造;f)返料装置优化,包括更换返料风机、返料床改造;g)水冷床布风板及风帽改造;h)给煤口及播煤风优化改造。

2.1受热面改造

根据热力计算对应地增加锅炉受热面,所用材质与现役锅炉对应部分相同,为20号无缝钢管,并做好防磨处理,确保汽温、蒸发量、排烟温度等基本传热性能达到性能要求。

原锅炉设计床温为800℃~950℃,实际运行床温偏高,高的床温增加了NOx的生成,因此经过热力计算在炉膛顶部增设2片水冷屏,并同时增加过热器受热面,提高锅炉的蒸发能力,通过增加炉内受热面及对二次风合理布局共同实现CFB锅炉炉内烟温和床温最佳工况,达到低负荷温度不低、高负荷温度不高的最佳低氮燃烧优化效果。受热面改造主要内容包括:

a)如图1所示对水冷屏进行改造。每台炉增加2套进口集箱1、2套水冷屏2、2套出口集箱3、2套焊接吊杆装置4、2套焊接吊杆装置5、2套水冷屏吊梁6、2套水冷屏导汽管7。图1中23100mm和18450mm标高位置为水冷屏各段之间的安装焊缝。

QQ截图20181022103317.jpg

b)如图2所示对高温过热器从改造切割位置进行改造。每台炉增加1套材质为15CrMoG、管径Φ38mm×5mm的管子1,6套定位板2,1套管夹3。

QQ截图20181022103309.jpg

2.2输碎煤系统的改造

蛟河热电上煤系统只有一级碎煤而没有筛分装置,入炉煤粗大颗粒非常多。在实际运行中,为了提高蒸发量和避免床温超限,必须用到很大的一次风量,导致烟气中NOx排放浓度大幅增加。

因此,本次低氮燃烧优化改造过程中对输碎煤系统进行了改造,具体改造方案如下:因皮带间没有设立原煤筛分装置的足够空间,因此将原二段HSZ-50环锤式破碎机更换为四齿辊式破碎机,处理能力不小于120t/h,以保证入炉煤颗粒度满足CFB炉型0mm~8mm要求,上煤能力满足3台锅炉满负荷连续运行要求。

改造后,合理的煤颗粒粒径如下:a)烟煤的入炉煤质要求。该CFB锅炉理想入炉煤平均粒径d50为1.7mm~1.9mm,宽筛分粒径分布为0mm~8mm,通常情况下,5mm以上颗粒最好控制在4%~5%以下、而200μm以下的颗粒尽量控制在14%~15%以下,另外两种极端情况下的颗粒百分比之和需控制在22%~24%以下为宜;b)褐煤的入炉煤质要求。物料颗粒应满足0mm~8mm,平均粒径d50为1.8mm~2.0mm,5mm~8mm大颗粒粒径份额≤5%,0μm~200μm粒径份额≤25%,其余中间粒径份额≥70%。

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