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底饲回燃技术

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底饲回燃技术

  • 所属分类:底饲回燃技术

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  • 发布日期:2018/07/24
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  • 详细介绍

1、概况

    DG35/3.82-7型低倍率循环流化床锅炉系东方锅炉厂80 年代中后期产品,设计中采用了中科院工程热物理所早期循环流化床技术路线:百叶窗加浓缩小旋风分离飞灰,通过面饲方法将收集的飞灰送入床内再燃。该锅炉结构紧凑,具有较强的带负荷能力,因此深受用户欢迎,在全国各地有百余台该型号锅炉。

    西南合成制药总厂热电分厂、天府矿务局磨心坡发电厂、松藻矿务局发电厂安装了6台该型锅炉。自投运以来,由于燃用贫煤、无烟煤及煤矸石等劣质燃料,燃料挥发份低,燃烬时间长,较低的炉膛高度不能保证其充分燃烬,造成尾部飞灰可燃物含量均在25%以上,其中松藻矿务局发电厂高达50%。此外,经过一段时间的运行,百叶窗分离器因磨损形成烟气走廊,破坏了百叶窗分离器和小旋风分离器的阻力匹配,导致整个~飞灰收集系统失效,锅炉由低倍率循环流化床变成鼓泡床运行方式,炉膛出口烟温降低,锅炉出力下降。在已改造的两台DG35/ 3.82- -7型 锅炉中,西南合成制药总厂热电分厂燃用本地贫,发热量高且细粉含量高;天府矿务局磨心坡发电厂燃用本地贫燃和矸石按1:4掺合后的混煤.发热量低。天府矿务局磨心坡发电厂和西南合成制药总厂热电分厂燃料煤质元素分析见表1、表2。

2、底饲回燃循环流化床技术特点

    底饲回燃技术是将循环飞灰通过气力输送的方法从炉底穿过风室和布风板,在布风板上100mm处从耐高温、耐磨底饲喷嘴四周喷出散开,在床内密相区和氧气再次发生燃烧反应,  延长了循环飞灰在床内密相高温区的停留时间,增加循环飞灰在密相区的燃烧份额,  从而达到有效降低飞灰可燃物含量的目的。为实现-飞灰底饲回燃的技术路线,系统包括以下几项关键技术:

    采用中温“PV”型旋风分离器,分级效率高,阻力较小,可有效减轻后部省煤器的磨损,在设计中还考虑了排灰装置,减轻了粗颗粒对过热器和旋风分离器的磨损。

    回料控制器为先进的流化气控装置,具有自平衡能力,保证飞灰在高背压的系统中连续稳定循环。

    输送喷射器的设计充分考虑了煤种的变化,“飞灰循环量在较大范围内变化(由于煤的热值和粒度的影响),均能保证飞灰的稳定回送。

    底饲喷嘴形状为圆盘形,采用耐高温、耐磨稀士合金,  能承受长期高温和飞灰冲刷,即使床内发生结焦也完好无损,圆盘形状不影响清除焦块。

    设有灰渣疏通装置,在任何时间均叮以疏通由于启动、压火以及运行不当造成的底饲喷嘴及其下部竖管的堵塞,确保飞灰回燃系统的长期畅通。特别是锅炉启动时可以不投人飞灰循环底饲回燃系统,待启动结束后投入该系统,因此该系统不影响锅炉启动。

3、改造方案

    拆除原安装在低温过热器和高温省煤器之间的效果不佳的百叶窗和浓缩小旋风装置,利用原有空间将含尘烟气引出,含尘烟气经置于锅炉本体外的二台中温高效“PV”型旋风分离器除去大部分飞灰后再返回尾部竖井。旋风分离器分离下来的飞灰通过各自的立管送入流化回料控制器中,回料控制器可控制飞灰的回送量。飞灰经回料控制器进人输送喷射器中,输送喷射器将飞灰通过装有耐磨衬里的水平和垂直输送管经底饲喷嘴送入布风板上方100mm的密相区中,从而实现将可燃物含量较高的飞灰送入炉内再燃,达到大幅度降低飞灰可燃物含量的目的。输送风由罗茨风机(新加)  提供。  为了防止回送立管和底饲喷嘴的堵塞,设有灰渣疏通装

置,确保系统长期稳定运行。

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4、改造后运行结果及分析

    天府矿务局磨心坡发电厂于2001年5月底停炉进行技改,2001年6月底完成技改并投入运行,调试期间对锅炉改造效果及底饲回燃技术对锅炉基本运行参数的影响进行s全面考察(以下运行数据均由在线计算机数据采集系统取某一时间段的平均值获得,如横坐标0点即代表从开始到第--个时间段内数据均值)。

  4.1 飞灰循环底饲回燃方式对床温的影响

    采用底饲方式投入飞灰前后,维持给煤机转速不变.  即给煤量一定,获得飞灰投人前后床温变化曲线,如图1所示。图中显示,当给煤量一定时,飞灰通过底饲方式进入床内密相区后与床内过量氧气发生燃烧发应,释放大量热量,而月.其释放的热量大于~飞灰在床内升温过程中所吸收的热量,因此床温在飞灰投入后会上升20C以上。如要维持床温不变,则需要减少给煤量,从而达到节煤的目的。

  4.2 飞灰循环底饲回燃方式对炉膛出口烟温的影响

    循环飞灰通过底饲回燃方式进入床内后对炉膛出口烟温的影响如图2所示。图中结果表明,飞灰循环后炉膛出口烟温可增加80~100C。两个主要因素造成炉膛出口烟温_上升,一,作为热载体的循环飞灰将床内密相区的热量带至炉膛出口;第二,部分残留在循环飞灰中未燃烬的碳在上升过程中继续和氧气发生燃烧反应,释放热量,两者共同作用导致炉膛出口烟温.上升。4.3飞灰循环底饲回燃方式对主蒸汽温度的影响

    在改造方案设计时,通过热力计算得出原有过热器受热面偏大,在改造中割除了部分低温过热器。从改造后运行结果可以看出,未投飞灰时,由于过热器受热面积的减少,主蒸汽温度偏低;飞灰投入后,由于炉膛出口烟温增加和飞灰浓度及炉膛黑度增加而引起过热器传热量的增加。主蒸汽温度上升并在442~ 450C之间波动.主蒸汽温度可控且蒸汽品质完全合格,说明热力计算结果与实际运行比较吻合(图3)。

 烟气再循环

 烟气再循环路线

  4.4 飞灰循环底饲回燃方式对发电功率的影响

    图4给出了飞灰投人前后发电功率的变化曲线。从图中可以看出,在给煤量相同的情况卜,飞灰投人后发电功率可增加20%左右,从5MW增加到6MW,节能效果十分显著。

  4.5 锅炉改造后经济效益分析

    两台DG35/3.82-7型锅炉采用飞庆循环底饲回燃技术改造前后主要经济指标对比见表3、表4。

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    两家电厂虽然燃料差别较大,但通过改造后尾部飞灰可燃物含量均有较大幅度的下降,锅炉效率提高了20个百分点左右,天府矿务局磨心坡发电厂的飞灰可供应附近水泥厂作水泥的掺合料,变废为宝,减轻了对环境的污染。

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5、结论

    a.采用飞灰循环底饲回燃技术改造炉膛高度较矮的循环流化床或流化床锅炉,在不增加炉膛高度的前提下,可较大幅度地提高锅炉效率,有效降低飞灰可燃物含量,尤其是对于燃用无烟煤、  贫煤和矸石等劣质燃料的电站,节煤效果十分显著。

    b.两台燃用不同煤种的东方锅炉厂DG35;3.82-7锅炉改造后运行实践表明,飞灰通过底饲回燃方式投人后,锅炉可长期、稳定运行,床温可增加20C以上;炉膛出[口烟温增加80~ 100C ;  割除部分过热器受热面后,主蒸汽温度可维持在440 ~450C;在相同的给煤量的情况下,发电量可增加20%o左右。

    c.改造后的锅炉效率分别由改造前的60.70。和63.2°0提高到82.30 o和81.7*o;飞灰可燃物含量由改造前的35.4*o和25.1°降至13.50%和10.30,后者可作水泥掺合料,变废为宝。


[参考文献]

  [1] J-X. Morin. P . Gaville ,J- C . Semedard . Development of UI-tra  Large  CFB Boilers[C]. 16th Interna tional  Conference  on

  Filuidized Bed Combustion. Reno .200 1

  [2] Timo Hyppanen , Stephen J . Goldch,Foster Wheeler Com-

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  ference on Fluidized Bed Combustion , Reno .2001

  [3]岑可法.倪明江等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京:中国电力出版社,1997

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关键词:底饲回燃技术,底饲回燃技术特点,底饲回燃技术改造

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