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针对现存问题,采用中心筒偏置、变径结构,筒体采用Cr25Ni20MoMnSiNRe整体铸造,为增强机械强度,筒身厚度由6mm提升至16mm。通过增加分离器进口耐磨料层的厚度,减少进口面积增大进口烟气流速来提高分离效率,增加凸台缩口后进入分离器入口烟气流速由原来的20m/s增加到24m/s。
采用自由吊挂式安装,借助原旋风筒环形槽钢,在环形槽钢上焊16个支架,中心筒通过上部大筋板安放在16个支架上,中心筒与支架间自由配合,可相对滑动。由于大筋板、三角筋板和中心筒为一体铸造,具有较高的强度,有效避免中心筒在运行中易受胀缩应力而变形成椭圆的问题。为了保证密封,在筒体上端密封浇注料底部加一圈密封环板,用岩棉把筒体与浇注料缝隙塞满后,焊接一圈密封环板,有效的防止烟气短路问题。
3、改造成效
锅炉改造后,由于分离器入口烟气速度上升,中心筒插入深度及结构得以优化,使得旋风分离器效率大幅提升,因此炉内循环灰量显著增加,炉内换热效率改善,床温可控性提高,NOx原始排放浓度相较改造前能够有所下降。而布风装置改造后,布风板阻力恢复到设计值,布风均匀性提升,因此一次风量下降,风机耗电量降低。以下为各运行参数改造前后对比:
(1)锅炉各项运行参数恢复正常,一次风量下降30%,平均床温下降了40℃。
(2)分离器效率明显提升,飞灰中位粒径d50由39.88μm降至16.6μm。
(3)一次风机和引风机电耗下降约10%,排烟损失和固体不完全燃烧损失降低,锅炉效率较改造前提高了1.22%。
(4)氮氧化物生成浓度得到有效控制,满负荷工况小于180mg/Nm3(6%O2,标态),SNCR脱硝还原剂耗量大幅下降,脱硝后排放浓度小于50mg/Nm3。炉膛上部温度提升明显,特别是SNCR反应区温度,在50%~100%负荷下区域温度基本能保持在800℃以上,能够有效保证低负荷的脱硝效率。
4、结束语
通过节能环保一体化改造妥善解决了循环流化床锅炉存在的诸多问题,各项运行指标回归正常,更为关键的是在环保方面通过有效降低氮氧化物原始生成浓度,提升锅炉低负荷脱硝效率,使得SNCR脱硝后NOx排放最终达到50mg/Nm3的超低排放标准。这一改造技术的成功实施验证了锅炉节能环保一体化改造的可行性,为循环流化床锅炉尤其是中小型锅炉实现节能环保的同步达标提供了有益的借鉴。
文献信息
林小冲,俞海淼.循环流化床锅炉节能环保一体化改造技术研究与应用[J].应用能源技术,2017(06):15-18.
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