董瀟杰
摘 要:在大型自備電廠項目中,所涉及的工藝與設備主要包括:電廠鍋爐選型、大型除塵器選型、大型汽機選型、輸灰系統(tǒng)工藝選擇、爐外煙氣脫硫工藝選擇五個方面,限于篇幅,本文重點探討了鍋爐與除塵器的工藝和設備選型,希望能為電廠籌建人員提供有價值的參考。
關鍵詞:大型自備電廠項目 工藝與設備 選擇
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(c)-0126-02
在興建大型煤化工項目時建設配套電廠項目是煤礦、化工、冶金等行業(yè)面對的新領域。針對自備電廠工藝設備的選擇,筆者運用經(jīng)歷四個電廠項目建設的經(jīng)驗,結(jié)合數(shù)十家正在運行自備電廠的考察,對選擇電廠工藝配置和設備類型作了簡要分析。
1 鍋爐選型
鍋爐是電廠主要且重要的關鍵設備。目前國內(nèi)電廠燃煤鍋爐絕大部分使用爐型有:煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐、水煤漿鍋爐(未推廣開)。
在這三種鍋爐中煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐比較受歡迎,針對循環(huán)流化床和煤粉鍋爐的特點,本文從以下六個方面進行對比。
1.1 燃燒特點
1.1.1 煤粉爐
對煤質(zhì)的要求較高,在空氣的作用下,煤粉被吹進燃燒室,并保持懸空燃燒,若在煤粉爐中加入劣質(zhì)燃料煤,則煤粉爐難以運行,因此,煤粉爐只能燃用比較優(yōu)良的煤種,對煤種適應性相當差。
1.1.2 循環(huán)流化床鍋爐
在流化床鍋爐中,幾乎所有的煤都可燃燒,可以燃燒各種劣質(zhì)的煤,因此,如果企業(yè)的燃料煤質(zhì)量供給不穩(wěn)定,可以采用循環(huán)流化床鍋爐。
1.2 燃燒過程
1.2.1 煤粉爐
在煤粉爐內(nèi),燃料停留時間還不到兩秒。若保證把煤粉在爐膛內(nèi)很快完成燃燒,必須提供充足的空氣兩次,以增強煤粉的燃燒過程,從而形成良好的燃燒環(huán)境并使燃燒的準備階段大大縮短。
1.2.2 循環(huán)流化床鍋爐
流化床鍋爐與煤粉爐對照之下,燃燒處于中低溫條件,840到940攝氏度為最適宜的燃燒溫度,會產(chǎn)生活性較好的灰渣,而且灰渣不會黏結(jié)和軟化,在建筑材料和水泥的摻和料中的應用比較廣泛。
1.3 運行費用、適合裝置規(guī)模
1.3.1 煤粉爐
在煤粉爐中,大部分的煤種都能進行燃燒,燃燒效率也相當高,在88%至93%范圍內(nèi),并可以實現(xiàn)高度的自動化和機械化。一般所有的大型燃煤鍋爐的燃燒方式都采用煤粉爐燃燒。
1.3.2 循環(huán)流化床鍋爐
在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi),煤粉鍋爐送風的阻力會遠小于送風系統(tǒng)的阻力,一般煤粉爐送風機只有2 kPa以下的風壓,但是流化床鍋爐的送風機在運行時,需要10 kPa以上的風壓,電耗相當大。
1.4 投資
1.4.1 煤粉爐
煤預先磨成細粉,大大增加與空氣的接觸表面積,強化了燃燒過程,制粉系統(tǒng)投資大。
1.4.2 循環(huán)流化床鍋爐
燃燒系統(tǒng)簡單,鍋爐本體造價高,制粉系統(tǒng)可省去,土建整體投資包括在內(nèi),仍比煤粉爐低。
1.5 優(yōu)點
1.5.1 煤粉爐
燃燒速度比較快、燃燒比較完全、容量比較大、燃燒效率相當高、可以適應固定煤種,控制調(diào)節(jié)比較靈活等優(yōu)點。
1.5.2 循環(huán)流化床鍋爐
較高的燃燒效率、燃料適應性好、排放氣體污染物較低、調(diào)節(jié)負荷的范圍寬、可綜合利用爐渣和飛灰等,屬于潔凈的煤燃燒技術。
1.6 缺點、燃燒效率、符合調(diào)節(jié)范圍
1.6.1 煤粉爐
不能燃燒劣質(zhì)煤、燃燒系統(tǒng)復雜、點火啟動一般控制在5~6 h;85%~95%;70%~110%負荷低至70%時投油槍助燃。
1.6.2 循環(huán)流化床鍋爐
部件的磨損較嚴重,與煤粉爐相比,循環(huán)流化床鍋爐至少要高4.0%以上的用電比率;點火啟動時間長,一般控制在6~8h;95%~99%;30%~110%。
2 除塵器選型
對于除塵設備而言,目前國內(nèi)主要使用以下三種:靜態(tài)清灰袋式除塵器、靜電除塵器、電袋復合除塵器。對于600 MW的燃煤機組,通過調(diào)查考察,靜電除塵器、靜態(tài)清灰袋式除塵器以及電袋復合除塵器的綜合對比情況如表1所示。
如表1所述,除塵器的選擇可根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求標準,結(jié)合自己企業(yè)的實際情況,投資和運行費用進行比對,不難得出結(jié)論:袋式和電袋除塵兩種除塵工藝都能滿足日益嚴格的環(huán)保要求。中小型企業(yè)適宜選用袋式除塵器;新興大型企業(yè)適宜選用電袋除塵器。
3 結(jié)語
通過本文介紹情況的分析與選擇,可供電廠籌建人員參考和借鑒,具體實施需要綜合投資、運行成本、安全環(huán)保、經(jīng)濟效益等要求,希望能起到拋磚引玉的效果,達到能夠正確選擇最佳的工藝、設備的目的。
參考文獻
[1] 國家發(fā)改委.火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定[M].中國電力出版社.
[2] 戴德森.淺談執(zhí)行標準、規(guī)范過程中的通病與其預防措施[J].電力建設,29(11):83-85.
[3] 任有中,田雨.能源工程管理[M].中國電力出版社.endprint