3×75t/h循环流化床CFB锅炉低氮燃烧改造

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。

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。

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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