床温对循环流化床锅炉运行的影响及降低床温技术的研究-北极星火力发电网

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摘要床温是循环流化床(CFB)锅炉稳定､经济运行的关键影响因素,从床温对CFB锅炉的运行､SO2与NOx排放指标等影响分析,通过对床温的影响因素的研究,提出了降床温技术措施并予以实施,起到显著降床温效果｡

前言

循环流化床(以下简称“CFB”)锅炉床温反映了炉内吸热与放热之间的关系,是循环流化床锅炉安全､经济运行的关键｡维持正常的床温稳定是保证CFB锅炉主蒸汽参数及负荷稳定的基础和前提,如床温过低,不利于燃料的燃尽,飞灰及底渣含碳量增加,降低锅炉效率,影响锅炉经济性;如床温过高,将显著降低锅炉脱硫效率,与合适的床温相比,需大幅度增加Ca/S(极限情况下,锅炉炉内脱硫的钙硫摩尔比由3.0左右增加至10.0以上),且增加炉膛结焦风险,不利于锅炉的安全经济运行｡

影响床温的因素很多,包括负荷､煤质､给煤量､风量､床压等,通过优化床压､优化一､二次风配比等措施进行燃烧调整,可对降低床温起到一定的作用,但非常有限(通常在5℃~10℃)｡因此,寻找行之有效的技术方法有效降低床温对提高锅炉机组安全经济运行具有重要意义｡

1 床温对CFB锅炉运行的影响

1.1 低床温对 CFB 锅炉运行的影响

低床温易导致锅炉汽水参数不达标､底渣飞灰可燃物含量高,从而影响锅炉经济运行｡此外,床温(小于800℃)过低时,为了保证SO2的达标排放,需大幅增加炉内石灰石添加量,增加脱硫成本｡但是,对CFB锅炉而言,较低的床温对控制NOx的生成具有积极影响｡

以国内某725t/hCFB锅炉为例,详细分析低床温对锅炉运行参数的影响｡图1､图2分别给出了床温与蒸汽温度､飞灰及底渣可燃物含量的关系曲线｡

由图1可以看出,床温在900℃左右时,主蒸汽温度与再热蒸汽温度均能达到535℃以上,而随着床温下降,主蒸汽温度与再热蒸汽温度均呈下降趋势,当床温低于800℃时,主蒸汽温度仅能达到525℃左右,而再热蒸汽温度不足510℃｡

由图2可以看出,床温在900℃左右时,底渣可燃物含量与飞灰可燃物含量分别在2%､4%以下,而随着床温下降,底渣可燃物含量与飞灰可燃物含量分别超过4%､10%｡对常规燃烧而言,飞灰与底渣可燃物含量与3个因素有关:温度､氧量､反应时间｡在氧量与反应时间基本维持不变的情况下,因床温降低,导致飞灰与底渣可燃物含量明显上升｡

此外,运行情况表明,随着床温的下降,在Ca/S维持不变的情况下,SO2的排放浓度先下降后上升,而NOx的排放浓度成下降趋势｡SO2排放浓度先下降后上升的原因为:床温较高时,CaO利用率偏低,导致SO2排放浓度较高,随着床温的下降,CaO利用率偏低逐渐上升,从而降低SO2排放浓度,而随着床温的进一步降低,投入炉膛的石灰石不能充分煅烧,大部分石灰石未经反应就排出炉膛,从而导致SO2排放浓度升高｡同时,随着床温的下降,NOx的排放浓度成下降趋势｡需要指出的是,同一床温下,随着炉内喷钙量的增加,NOx的排放浓度呈上升趋势｡普遍认为,多余的CaO起到催化NOx生成的作用,从而导致NOx排放浓度增加｡

原标题：床温对循环流化床锅炉运行的影响及降低床温技术的研究

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