關(guān)鍵詞 本文通過分析煤泥的燃燒過程、130T/H循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)及燃燒特點,煤泥對鍋爐燃燒及環(huán)境的影響,提出了應(yīng)對措施,來保證鍋爐安全平穩(wěn)運行。
關(guān)鍵詞 煤泥;循環(huán)流化床鍋爐;燃燒;環(huán)保;采取措施
1、概述:
我廠燃煤主要以摻燒煤泥為主并附以燃用煤矸石、洗矸煤及洗沫煤,入爐煤發(fā)熱量一般控制在3000大卡左右,燃用的煤泥發(fā)熱量在4000大卡左右。鍋爐燃料95%燃用煤泥,5%的顆粒煤只作為添加補充料層所需,由于煤泥的水分和灰分都比較高,所以大量的燃用煤泥往往造成鍋爐尾部煙道空預(yù)器的磨損、腐蝕比較嚴(yán)重,同時車間司爐工勞動強度增大,鍋爐及輔機運行條件差,現(xiàn)場工作環(huán)境惡化,環(huán)境保護工作難度突出,造成鍋爐燃燒運行困難,嚴(yán)重影響鍋爐安全經(jīng)濟運行。
2、煤泥的燃燒過程:
2.1 我廠煤泥采用爐頂給料,異比重流化床燃燒方式。煤泥自爐頂進人爐膛,下落過程中,迅速吸收熱量后,外表皮干燥固化,溫度迅速上升,揮發(fā)物隨之析出,大團的煤泥爆開形成小的煤泥團,隨著繼續(xù)下落,較小的煤泥團繼續(xù)爆開,當(dāng)溫度達到著火點時,揮發(fā)物開始燃燒。較大的未爆的煤泥團落到爐膛密項區(qū)內(nèi)參與異重燃燒,直到燃盡。煤泥燃燒后形成大量飛灰,一部分細小顆粒隨煙氣被帶人尾部煙道,一部分較大顆粒進入返料器形成循環(huán)灰。
2.2 對于顆粒較大的煤泥團,必須有較長的燃燒時間,停留時間過短,燃燒不完壘。因此,實際運行中,一般采用加強一次風(fēng)和二次風(fēng)來加強擾動,提高燃燒效果,保證煤泥充分燃燒。又由于部分煤泥團在密項區(qū)料層中參與異比重燃燒,所以一次風(fēng)風(fēng)量的控制要比只燒顆粒煤時要大,才能保證爐膛內(nèi)正常的流化。
3、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)及特點
我廠130T/H循環(huán)流化床燃燒鍋爐是一種自然循環(huán)的水管鍋爐,采用由爐膛出口旋風(fēng)分離的循環(huán)燃燒方式,爐膛為膜式水冷壁結(jié)構(gòu),過熱器分高低兩級,中間設(shè)混合式減溫結(jié)構(gòu),尾部設(shè)三級省煤器及三級一、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器;循環(huán)流化床鍋爐屬低溫燃燒,床溫一般控制在850至950℃之間。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛,送風(fēng)設(shè)有一次風(fēng)和二次風(fēng)、返料風(fēng),一次風(fēng)由布風(fēng)板下部送入燃燒室,主要保證料層流化;二次風(fēng)沿燃燒室高度分級多點送人,主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃盡;返料風(fēng)主要確保物料循環(huán)正常。 燃燒室內(nèi)的物料在一定的流化風(fēng)速作用下,發(fā)生劇烈擾動,部分固體顆料在高速氣流的攜帶下離開燃燒室進入爐膛,其中較大顆料因重力作用沿爐膛內(nèi)壁向下流動,一些較小顆料隨煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置,爐膛內(nèi)形成氣固兩相流,進入分離裝置的煙氣經(jīng)過固氣分離, 被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室,經(jīng)過分離的煙氣通過對流煙道內(nèi)的受熱面換熱后,離開鍋爐,在引風(fēng)機的作用下,經(jīng)除塵器除塵后由煙囪排人大氣。
4 煤泥燃燒對鍋爐穩(wěn)定的影響
由于煤泥中含有水份較大,一般在30—45%之間,含灰份在40%以上,燃燒后的煙氣不僅攜帶大量的水蒸汽,而且煙氣含灰量加大,造成尾部煙道受熱面的磨損及腐蝕加劇,特別是對于尾部空氣預(yù)熱器的危害較大,原設(shè)計排煙溫度在155℃的鍋爐,正常情況下因大量燃燒煤泥,造成排煙溫度在120℃左右,接近煙氣中SO2露點,導(dǎo)致尾部空預(yù)器酸腐蝕、磨損嚴(yán)重。容易造成尾部空預(yù)器局部或大面積積灰板結(jié),造成爐膛負壓維持困難,嚴(yán)重影響鍋爐正常運行,而且給檢修增加困難。大量的飛灰造成尾部空預(yù)器管段局部磨損加劇,部分空預(yù)器管段在運行一段時間后損壞,造成引風(fēng)與送風(fēng)的串風(fēng),影響鍋爐安全運行,同時鍋爐送風(fēng)阻力增大,嚴(yán)重影響鍋爐熱效率。
5 采取的應(yīng)對措施
針對以上原因,在08年1月份開始,逐步對130噸鍋爐進行以下優(yōu)化技術(shù)改造和調(diào)整。
5.1 對一、二次風(fēng)空預(yù)器進行優(yōu)化技術(shù)改造,130T/H循環(huán)流化床鍋爐空預(yù)器共設(shè)三級,布置在尾部垂直煙道中,將上級一、二次風(fēng)空預(yù)器增加兩道風(fēng)道短節(jié),減少該處空預(yù)器吸熱量,有利于提高下兩級排煙溫度,減少因排煙溫度較低造成的酸腐蝕;將下兩級空預(yù)器改造更換為搪瓷管式,增加該處抗腐蝕能力;再將橫向管段布置間隙整理固定,由于長期運行,造成部分空預(yù)器管段變形,使得縱向間隙變小甚至形成堵塞,采用延縱向增加固定鋼管的方式保證煙道暢通,避免形成積灰。
5.2 加強對鍋爐的燃燒調(diào)節(jié)工作。保證煤與空氣量要相配合適,并且要充分混合接觸,爐瞠應(yīng)盡量保持高溫,運行中控制在850℃-950℃,以利于煤泥燃燒,密切監(jiān)視爐膛負壓、排煙溫度、氧氣、二氧化硫等含量,合理搭配調(diào)整一、二次風(fēng)量的配比,使鍋爐運行參數(shù)保持到最佳數(shù)值。
5.3 對爐膛風(fēng)帽進行改造,將原先菌型風(fēng)帽改造為鐘罩型風(fēng)帽,提高了爐膛布風(fēng)均勻性和穩(wěn)定性,有利于大量燃燒煤泥,同時避免風(fēng)室大量存渣造成影響一次風(fēng)量。
5.4盡量采用冷渣機放渣或采取慢放、勤放渣的原則,避免大量細灰隨底渣排走,造成爐膛內(nèi)流化異常。保持爐膛內(nèi)充足的循環(huán)灰,同樣也是保證煤泥良好燃燒及提高鍋爐出力多帶負荷的良好前提。
5.5 嚴(yán)格控制人爐煤泥水分含量,一般控制在30%左右,最大不得超過35%,有利于減少煙氣中水分含量,減少對尾部煙道受熱面的酸腐蝕。煤泥水分過高,往往造成煙氣帶水加大,對尾部空預(yù)器造成危害,同時會出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)定,帶負荷困難等影響。
5.6 通過按照比例配比在煤泥中摻加造紙黑液,有效降低煙氣含硫量,造紙黑液作為脫硫劑摻加到煤泥中,與煙氣中的SO2進行反應(yīng),大大降低煙氣中的含硫量,減少尾部煙遭受熱面的酸腐蝕,使得煙氣中的含硫值符合國家環(huán)保要求。
5.7 充分利用停爐檢修機會,對尾部受熱面及鍋爐本體進行仔細檢查,清理尾部煙道積灰,檢查消除運行中出現(xiàn)的一些故障,及時更換恢復(fù)損壞的空預(yù)器管段,確保空預(yù)器管段正常。
6、結(jié)論
通過現(xiàn)場積極摸索研究試驗,加大調(diào)整及技術(shù)優(yōu)化改造力度,最大限度降低了煤泥對鍋爐運行燃燒帶來的不利影響,實現(xiàn)運行鍋爐的優(yōu)化運行,經(jīng)過一系列優(yōu)化改造和精心的調(diào)整,現(xiàn)我廠130T/H循環(huán)流化床鍋爐,由原先的帶負荷110 T/H,穩(wěn)定增加到現(xiàn)在128T/H,并且改造后的空預(yù)器運行狀況良好,運行后未在出現(xiàn)積灰、堵灰現(xiàn)象;煙氣實現(xiàn)達標(biāo)排放,大大減少了尾部煙道的腐蝕現(xiàn)象,運行周期也由08年以前的120天延長到連續(xù)安全運行190天。從而實現(xiàn)了公司整體經(jīng)濟效益不斷上升的目的。