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摘要:文章介绍中电投河北公司所属的新华热电分公司220 t/h循环流化床锅炉飞灰复燃技术改造措施及改造所取得的技术效果和经济效益。一台锅炉改造之后,炉内平均燃烧温度、回料温度提高,飞灰含碳量明显降低,锅炉热效率得到提高。复燃系统改造费用为44万元,改造后年节煤费用约为78.84万元,不到一年就可以收回全部改造费用。
关键词:循环流化床锅炉 飞灰复燃 锅炉热效率 效益
中电投河北电力有限公司新华热电分公司北厂区三台蒸汽锅炉为哈尔滨锅炉厂引进Alstom公司专利技术生产的220t/h循环流化床锅炉,分别于2003年、2004年投产运行。
一、飞灰复燃改造的原因分析
在锅炉实际生产过程中,由于设计入炉煤热值与实际入炉煤热值存在差异,在燃用高灰份低热值的煤种时飞灰含碳量高并且锅炉效率有所降低。根据理论分析:煤的性质对碳颗粒燃尽的影响可以用煤的挥发份对发热量的贡献I=Vdaf/Qar.net来表示,所以使用低热值、高灰份燃料是循环流化床锅炉飞灰含碳量高的根本原因。另外入炉煤粒径以及燃烧的温度等因素也会导致飞灰含碳量偏高,锅炉效率下降。煤的燃烧反应速度,燃尽时间与温度和煤粒直径的关系如下式所示:
式中:—燃烧温度 —煤粒子直径
从上式看出,燃烧温度升高,燃料燃尽时间缩短。燃烧温度的提高对降低飞灰含碳量是十分有利的。从设备操作角度来说,如果分离器的收集效率越高,飞灰的含碳量越低。给煤和给氧的均匀性越好,飞灰的含碳量越低。
综合以上这些原因该公司经过调研和研究讨论,制定出降低该厂锅炉飞灰含碳量以及提高锅炉效率的对策。该公司根据实际情况决定在2013年非冬运期对220t/h循环流化床锅炉进行加装飞灰复燃装置的改造,来改善当前的不良运行状况。
二、飞灰复燃改造方案实施
新华热电220t/h循环流化床锅炉飞灰复燃改造系统最初设计了三套改造方案:
(1)飞灰利用气力输灰系统送到炉前后,通过布风板,从底部送入燃烧室。原有设备及系统大多能利用。但是飞灰物料是否能克服床层阻力喷入燃烧室底部(即原有的飞灰底饲燃烧方式)没有把握。
(2)第二种方案采用面饲燃烧方式,就是将飞灰送到炉前后,通过喷嘴从二次风口送入燃烧室燃烧。这种方法目前业内认可的成熟工艺路线,较底饲而言,运行可靠,管路压力稳定,波动小,堵灰现象少。
(3)第三种方案是将飞灰送到给煤机再送入炉前落煤管,与煤一起落入燃烧室燃烧。这种方法对给煤机系统是一个挑战,是否可行还需要实践才能确定。
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