第一篇:FW技術導向風帽式循環流化床鍋爐磨損問題分析及技術改造方案
FW技術導向風帽式循環流化床鍋爐磨損問題分析及技術改造方案(本文圖已丟失)
水冷壁的磨損是CFB鍋爐中與材料有關的最嚴重的問題之一。在CFB鍋爐爐膛內,典型的流體動力學結構為環-核結構。在內部核心區,顆粒團向上運動;而在外部環狀區,固體顆粒沿爐膛水冷壁向下回流。環狀區的厚度從床底部到頂部逐漸減薄,其平均厚度從實驗裝置的幾毫米到大型CFB鍋爐的幾十厘米。固體物料沿水冷壁的向下回流是水冷壁產生磨損的主要原因。水冷壁的嚴重磨損與回流物料量的大小和方向突然改變有密切關系。通常方向突變的部位有:
1、水冷壁衛燃帶轉折處;
2、膜式水冷壁管對接和表面缺陷焊接不良,有毛刺、突起等;
3、水冷壁其它地方有凸起的部位。因此爐內水冷壁的磨損可分為四種情形:衛燃帶與水冷壁管轉折區管壁的磨損、爐膛四角和一般水冷壁管壁區域的磨損、不規則區域管壁的磨損和爐膛出口管壁的磨損。后兩種情況給電廠帶來的磨損危害較小,故不探討。下面結合FW技術導向風帽式循環流化床鍋爐重點探討前兩種情況。
2-1 爐膛下部衛燃帶與水冷壁轉折區域的管壁磨損
隨著CFB鍋爐的用量加大,投運日期變長,國內運行的CFB鍋爐在爐膛下部衛燃帶與水冷壁管壁交界處的磨損現象越來越嚴重。國外各主要CFB鍋爐制造公司(ABB-CE,Foster Wheeler,Ahlstrom,Lurgi,Circofluid)等生產的鍋爐也都發現了磨損現象。
這類磨損的機理有以下幾個方面:一是在該區域內壁沿壁面下流的固體物料與爐內向上運動的固體物料運行方向相反,因而在局部產生渦漩流;二是由于沿壁面下流的固體物料在交界區域產生流動方向的改變,因而對水冷壁產生磨損(如圖所示)。水冷壁與衛燃帶交界區域內水冷壁管壁的磨損并不是在爐膛四周均勻發生,而是與爐內物料總體流動形式有關。
圖
循環流化床鍋爐耐火材料與水冷壁管轉折區域的磨損機理
現有的防磨措施為:
1、采用讓管設計。該設計在一定程度上能預防水冷壁的磨損,但是仍存在許多問題,如讓管與非讓管的結合問題、施工難度大焊口多、不能防止風室漏灰和從技術上根本改變水冷壁及風帽磨損的原因等。
2、采用厚壁水冷壁管,在420t/h及以上容量的鍋爐上管壁由Φ51×6改到Φ60×8。
3、在水冷壁上加焊鰭片來破壞向下流動的固體料流,從而達到防磨目的。實踐證明,效果不是很理想,極易產生新的磨損點。
4、在衛燃帶以上3m-5m(東鍋設計的130t/h鍋爐后墻雖然耐磨耐火可塑料高達16.308m,但在離衛燃帶3m甚至接近5m的高度內水冷壁管子沖刷也相當嚴重,特點是磨損區域不固定,個別管子的磨損呈刀削磨痕,深達2mm以上)的范圍內對水冷壁管壁進行超音速電弧噴涂,噴涂防磨防腐金屬合金材料,以延長使用壽命。在運行的多數CFB鍋爐電廠中,實踐證明該方法是目前解決燃燒室水冷壁防磨的技術含量較高、解決時間較短而且很經濟的方法。金屬表面噴涂能防止磨損主要有兩個方面的原因:第一,涂層的硬度較基體的硬度大;第二,涂層在高溫下會生成致密、堅硬和化學穩定性更好的氧化層,且氧化層與基體結合更牢固。我公司防磨噴涂技術領先,材料先進,已為多家電廠施工并受到用戶青睞。
對于燃燒室內水冷壁接口焊縫處,如果凸凹不平,不僅加快連接部位的焊口和鰭片的磨損,而且還對附近的水冷壁管子造成嚴重磨損。這是由于爐內循環物料沿水冷壁向下流過凸臺時改變方向,直接沖刷水冷壁管子的某個部位,造成該處水冷壁快速沖刷磨損。同樣,鰭片處由于安裝時向外凹陷,此處物料碰撞發生轉向將鰭片兩側的水冷壁磨損。為了減輕水冷壁嚴重磨損,在水冷壁上應避免有凹凸不平的情況,向火面焊縫要磨平,保證光滑,鰭片處應避免安裝時向外凹陷,即使一個尺寸很小的焊接凸凹缺陷,也會加速該處水冷壁管子的磨損。
2-2 爐膛四角和一般水冷壁區域的磨損
在許多已運行的FW型導向風帽式CFB鍋爐中,發現爐膛四角區域和一般水冷壁磨損問題相當嚴重,因之停爐的比例高達90%左右。磨損部位不僅只在衛燃帶以上兩米以內,而且還出現在更高位置。其特點是磨損位置不固定,隨風帽堵塞及損壞程度、設計因素、運行方式和燃料特性的不同而變化無常,一般防治措施很難湊效。并且排渣不流暢,嚴重影響了鍋爐的經濟和安全運行.如某廠自2002年運行以來,僅因水冷壁磨損事故,一年下來就達20余次/臺,損失是多么巨大!究其原因主要有以下幾點:
一、角落區域內沿壁面下流的固體物料濃度較高,同時流動狀態易受到改變;
二、匯集在四角區域的顆粒比在一側水冷壁邊的顆粒對金屬表面碰撞造成沖擊磨損的機會大;
三、“Γ”型風帽的影響(這一點下個專節具體說明);
四、由于流化不良或局部射流所引起的磨損。“Γ”型風帽因磨損損壞后,在密相區就產生局部高速射流,射流卷吸的床料顆粒便對較高位置的水冷壁受熱面形成直接沖刷而導致磨損,并且較高磨損的位置,總位于風帽易磨損的前、后墻與兩側墻交接處。
五、由于鍋爐采用定向風帽,兩側排渣,定向送風時造成兩個旋轉方向相反的旋流,造成了爐內底部循環回料系統的氣-固兩相流動力場紊亂,在風帽上部形成渦流區,導致流化不良,飛灰含碳量高,加重了四角的磨損速率。在循環物料的轉彎處,大顆粒物料產生偏析,因而使旋風分離器對側水冷壁部分的磨損較為嚴重。
六、運行參數的影響。在運行中要注意控制風量,降低煙氣流速,控制床料和煤粒的篩分比,減少灰粒子濃度和粒徑,降低磨損。
第三節 布風板Γ型風帽的磨損--是造成爐膛水冷壁磨損的最直接原因
某電廠2#CFB鍋爐在運行2個月后,曾出現定向風帽磨損過半約500個的嚴重事故,磨損嚴重的風帽上部傾斜段全部磨損,利用備件部分更換和補焊。3個月后,因爆管停爐檢查發現風帽又損壞260多個,最嚴重的風帽水平段包括澆注料以上部分全部磨損掉。分析其原因有:
1)、由于鍋爐采用定向風帽,定向送風時造成兩個旋轉方向相反的旋流,造成了爐內底部空氣動力流場紊亂,在風帽上部形成渦流區,導致流化不良,飛灰含碳量高(如山東某220t/h的CFB鍋爐采用FW技術導向風帽,飛灰含碳量高達34%)。再加上此區域煤粒、灰渣濃度高,粒度大,流速快,所以磨損十分強烈。采用定向風帽在設計上使后排風帽的噴口直接對前排風帽“頭部”吹掃,直接形成沖擊磨損。運行時間稍長,顆粒就很容易將前排風帽的帽頂及帽身“削”掉而形成射流。這樣一來,又進一步加劇了空氣動力流場的紊亂,即影響了流化質量,又增加了風帽的磨損。
2)、定向風帽的另一個弊端就是風帽壁太?。ê穸葍H為4.5mm),不耐磨損,設計不合理(只照搬FW公司的技術,不考慮中國綜合利用電廠燃煤煤質、矸石磨損等的實際情況)。在正常運行,造成大量床料漏入風室,尤其是風帽磨損后情況更為嚴重。造成的后果有:①一次風重新吹起床料高速通過風帽,嚴重磨損風帽水平段;②嚴重影響流化質量,影響安全運行;③嚴重時壓火清渣。
3)、按FW技術,帶導向風帽的布風板在100%MCR下設計阻力大都在5kPa以上,設計值過大,造成選用風機的壓頭過高,增加電耗。同時布風板開孔率又偏小(如某電廠布風板開孔率僅為3.17%),使得小孔流速過高(有的達到60m/s,大大超過一般循環流化床鍋爐的設計值35m/s。如某一改造的電廠風帽小孔流速約為68m/s),從而造成風帽大面積磨損,廠用電率偏高(在20%左右)。
4)、運行參數調整不當。如一、二次風量配比,上、下二次風的配比,風煤配比,床溫,燃燒工況,物料循環倍率偏離等因素。
第四節
技術改造方案
鑒于以上分析,我公司認為造成FW技術導向風帽式循環流化床鍋爐今日現狀的根本原因就在于鍋爐布風系統設計不合理,采用定向風帽和以后改用的鐘罩式風帽,其設計阻力均偏大,流速過高,氣-固動力場改變,致使磨損嚴重。該爐型采用的定向風帽和鐘罩式風帽都是引進美國FW公司專利技術生產的,其技術是成功的。但風帽分為幾個流派,每種流派的技術各有其優缺點。結合各電廠的實際情況根據煤質、運行工況、布風板設計特性等,對布風板、風帽和爐膛底部進行必要的技術改造,是這類鍋爐改變現狀的極為理想的方案--即有效防止磨損,減少停爐次數,提高運行經濟性,又達到大幅度降低廠用電的目的(某電廠改造后,僅一次風機就降低了10A,電壓為6kv)。
鑒于其風帽固有的缺點,因此應改變風帽的結構形式,改為側孔式風帽。這種風帽已經用戶實踐,證明其磨損最輕,布風最均勻,應用最廣。某電廠在改造十個月后停爐檢查發現,原來較易磨損的區域都還基本保持原狀,從沒因磨損原因造成停爐檢修事故。我公司技術改造設計主要優點有:
1、從結構上講,可使布風更加均勻,有效改善流化質量,促使底部粗顆粒的擾動,避免底料沉積,減少灰渣含碳量,從而提高鍋爐熱效率;風帽開孔采取向下傾斜的方式,可有效防止風帽漏灰渣現象。
2、風帽材質采用耐高溫、耐磨損的高強度合金鑄鋼。風帽頂部及其主要磨損區采用加厚方式(厚度可根據用戶要求定做),大大延長了風帽使用壽命。
3、風帽小孔均勻開布,且向下傾斜,因此它不會直接“傷及”其它風帽,相應延長了風帽使用壽命。
4、排渣方式可有兩種選擇。一是兩側外排渣,風帽向兩側傾斜一定角度。二是改為爐底排渣(若爐底有一定空間的話)。布風板作相應改動,側墻亦同時作相應改動。
實踐證明,該技術方案無論在技術上,在解決問題的根本上,還是在安全經濟性上,都是電廠最佳的選擇。
第五節
CFB鍋爐的調試與性能測試
5-
1冷態試驗
1、CFB鍋爐風量標定試驗
包括一次風、二次風的機翼型流量測量一次元件的差壓與流量的關系進行試驗標定,得出各一次流量元件的流量系數、流量與差壓的關系曲線、溫度變化后的補償修正式等內容。
2、CFB鍋爐冷態流化特性試驗
內容包括測量兩種不同的料層厚度(500mm、650mm)時的臨界流量風量、測量布風板的阻力特性并得出冷態與熱態計算公式。布風裝置布風均勻性檢查和料層阻力特性試驗。最后作出相關的關系曲線和關系圖。
5-
2熱態調試與測試 內容包括:
▲風煤調整,找出最佳風煤配比;
▲物料循環系統的調整試驗,保證系統運行正常;
▲測試尾部煙道煙氣含氧量、CO及過量空氣系數等,以此來調整運行方式,提高鍋爐燃燒效率; ▲鍋爐各主參數的調節與選擇。包括床溫、料層差壓、爐膛差壓、返料、風量等。5-3
CFB鍋爐熱效率試驗
完成在最大負荷和70%MCR工況下的兩個鍋爐熱效率的測定試驗。求出熱效率,找出提高鍋爐熱效率的途徑。作出評價,并給出最佳參考運行參數。
第二篇:循環流化床鍋爐磨損分析及對策[最終版]
循環流化床鍋爐磨損分析及對策
摘要:隨著技術的不斷發展,循環流化床由于其適用范圍廣、熱效率比較高、環保性比較強,已經得到了廣泛的應用。然而在鍋爐運行的過程中,其受熱面容易遭到磨損,從而對整個系統的穩定運行產生了嚴重的影響。本文對受熱面磨損的機理進行了深入的研究,并且根據其產生的原因提出了相應的解決措施,從而保證了機組的正常運行。
關鍵詞:循環流化床(CFB);受熱面;磨損;對策
0 引 言
在近幾十年來,循環流化床鍋爐作為煤清潔燃燒技術得到了迅速的發展[1]。這是一種新型的燃燒技術,其與傳統燃燒技術存在著明顯的區別,其主要機理如下所示:顆粒在流化的狀態下,其與空氣中的氧氣進行充分地接觸,吸收空氣中的熱量,保證燃料顆粒的完全燃燒。燃燒釋放出的熱量主要由水冷管吸收,燃燒后煙氣通過旋風分離器,將攜帶的固體顆粒分離出來,這部分顆粒經過物料輸送裝置再次返回到爐內進行燃燒,分離后的煙氣通過引風機進入機組的尾部煙氣通道,經過過熱器、空氣預熱器進行一系列的換熱,隨之經過空氣冷卻塔排放到大氣環境中。由于燃料顆粒始終處于流化的狀態,使得其對鍋爐的沖刷作用比較嚴重,從而導致鍋爐磨損的發生。鍋爐運行過程中易磨損區域 1 2
圖1 循環流化床鍋爐磨損區域
對于循環流化床而言,機組磨損區域如圖1所示,主要包括以下三個區域:1-受熱面水冷壁管、2-旋風分離器和3-尾部對流換熱面。其中,水冷壁管是鍋爐最容易磨損區域[2]。資料顯示,大部分CFB的安全事故主要是由于受熱管磨損所造成的[3]。因此,本文的研究主要針對水冷管的磨損機理進行簡單的介紹。水冷管易磨損區域
由于水冷管主要安裝在爐膛的四周,當燃料在爐膛內燃燒時,其燃燒釋放的能量主要由水冷管吸收,從而使其成為磨損最為嚴重的區域[4]。通過對CFB水冷管磨損進行深入的研究,我們發現,其磨損情況比較嚴重的區域主要包括以下幾個方面:
(1)水冷管與耐火材料過渡區的磨損。為了提高鍋爐的熱效率,就需要增加其加熱面,循環流化床與傳統鍋爐水冷管的鋪設方式不同,耐火磚主要鋪設在爐膛下部區域,使得兩者之間存在一段間隔區域,導致煙氣的流動發生了變化,從而使得這段區域的水冷管磨損嚴重。
(3)不規則管壁區域的磨損。在循環流化床實際運行的過程中,會需要設置一些觀察口和檢測口,使得爐膛形狀出現不規則的情況。在這些區域,水冷管的鋪設就需要進行特殊設計,從而導致在這些區域拐彎處的磨損情況比較嚴重。與此同時,在水冷管對接的過程中,需要采取焊接的方式,在焊接位置也會比較容易出現磨損。水冷管磨損原因分析
在鍋爐實際運行的情況下,磨損問題能否有效解決,關系到機組的正常運行。因此,我們首先需要對其磨損原因進行深入的分析。水冷管磨損過程也是非常復雜的,然而其主要原因主要包括以下幾個方面:
(1)燃料顆粒在燃燒的過程中,需要保持流化的狀態,顆粒運動速度比較快,其對水冷管的沖擊作用比較嚴重,從而使水冷管受到磨損。
(2)水冷管的鋪設具有一定的不規則形,因此導致其受熱不是非常的均勻,在長期運行的過程中,其就會面臨破管的風險[5]。
(3)爐膛內沿水冷管下流的燃料顆粒與流化上升的顆粒運動方向不一致,導致局部渦流的產生,從而對管壁產生一定的磨損。水冷管磨損影響因素分析
影響水冷管磨損的因素有多種,主要包括燃料的性質、機組運行參數、水冷管的特性等[6]。4.1 燃料性質的影響
循環流化床能夠得到廣泛的應用,其主要優點就是燃料的適用范圍比較廣,因此對于不同燃料,其特性存在著較大的差距。不同燃料對于水冷管的磨損情況是不同的。對于一些磨損性比較強的燃料而言,長期使用這一燃料,就會使得鍋爐相關組件的維修周期明顯縮短,與此同時,燃料顆粒的形狀也會對鍋爐的壽命產生較大的影響[7]。4.2機組運行參數的影響
對于機組運行參數而言,其影響因素主要包括以下幾個方面:
(1)流化風速的影響。如果流化風速過大,就會使得爐膛內的燃料顆粒濃度增大,顆粒的運動速度得到明顯的提升,使得顆粒間的摩擦逐漸加重,然而其對水冷管的沖擊作用也得到一定程度的提高,從而導致水冷管的磨損加劇。
(2)循環倍率的影響。當機組負荷提高時,就會使得循環倍率得到相應的增加,使得爐膛內熱量的傳遞得到很大程度的改善。燃料顆粒濃度升高,水冷管的換熱系數相應的提高,其管道表面的磨損也較為嚴重。
(3)床溫的影響。爐膛內煙氣溫度隨著床溫的升高而增加,如果煙氣溫度過高,就會使得爐膛內的顆粒軟化,使其粘附在水冷管表面,導致其受熱不均,產生一定的磨損。與此同時,溫度過高也會對管道的機械性能產生一定的影響。如果溫度過低,就會使得管道溫度低于煙氣內水蒸氣的露點溫度,從而使其發生凝結,容易造成管道的腐蝕。4.2水冷管特性的影響
(1)水冷管材質的影響。水冷管的材料硬度及其相應的熱物理性能與其磨損具有緊密的聯系。
(2)水冷管布置方式的影響。對于其排列方式而言,主要包括順排和錯排,然而順排磨損的影響較錯排而言相比較小。管道之間的空隙距離也會對氣泡產生一定的影響。與此同時,在設計的過程中,盡量減少彎管出現的數量。水冷管防磨損的主要技術措施
(1)在水冷管的表面涂抹一些防磨損材料。相比于水冷管材質而言,涂抹材料的硬度相對比較大,在機組運行的過程中,水冷管表面溫度比較高,涂抹材料
能夠形成一層比較致密的保護層,從而避免水冷管的磨損。
(2)水冷管設計的過程中,減少管道拐彎的現象。在對其進行焊接時,需要將其焊縫位置進行打磨,從而減小燃料顆粒對其的沖擊作用。
(3)在水冷管布置的過程中,盡量選用順排的布置方式。
(4)選擇合理的機組運行參數。通過前面介紹,機組運行參數的合理選取對水冷管的防磨起著關鍵性的作用。在實際運行的過程中,要綜合考慮系統實際需求和管道保護的多種因素。
(5)燃料的合理選取。需要對燃料的特性及其顆粒的粒徑進行合理控制,選取一些硬度適中、燃燒熱量比較高的煤種作為燃燒燃料。并且還要選取合適的燃料顆粒粒徑,在保證機組正常運行的過程中,減少顆粒對管道的磨損。結論
管道防磨是保證機組正常運行的必要條件,我們需要加強其重視。通過本文的研究,循環流化床管道的磨損過程非常復雜,我們對其主要運營進行了深入的分析。其影響因素也是多種多樣的,其主要影響因素主要包括燃料的性質、機組運行參數、水冷管的特性等。針對上述的影響因素,提出了一系列的解決措施,其主要目的就是能夠從根本上解決管道的磨損現象,保證機組的正常運行,提高其運行壽命,從而實現效益最大化。
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第三篇:循環流化床鍋爐受熱面磨損問題探討與采用的防磨措施
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循環流化床鍋爐受熱面磨損問題探討與采用的防磨措施
循環流化床鍋爐以綜合利用和燃燒技術的優勢發展迅速,但在實際運行中也暴露出了一些問題,其中最主要是磨損問題,直接影響了鍋爐長期穩定的安全運行。我們經過幾年的不斷探討和實踐,并借鑒循環流化床鍋爐使用的先進經驗,采用了一些解決實際磨損問題的措施。
公司現有二臺75T/H次高壓、次高溫、中溫分離循環流化床鍋爐,一臺75T/H次高壓、次高溫、高溫分離循環流化床鍋爐。1#鍋爐是96年北京鍋爐廠生產中溫分離鍋爐,于2000年5月18日投入運行。2#鍋爐是2000年唐山鍋爐廠生產中溫分離鍋爐,于2000年7月投入運行。3#鍋爐是2002年濟南鍋爐廠生產的高溫分離鍋爐,于2002年12月投入運行。
因1#、2#爐爐型屬中溫分離,該爐型的優點是煤種適應性廣,熱效率高,負荷調節范圍大,運行易于控制穩定等特點,但是這種爐型的磨損問題是個薄弱環節。磨損的問題主要在爐內受熱面。該爐在爐膛內由下而上交叉緊密布置了蒸發管層、高溫過熱器層,低溫過熱器層、高溫省煤器層等受熱面,直接受到高溫煙灰氣流的高速沖刷,管系磨損較快,這已是這種爐型存在及發展的弱點,且燒煤矸石量越大,磨損程度越快。從國內已運行的該爐型來看,爐內受熱面的布置和固定裝置均存在不同的缺陷,管排中易形成煙氣走廊,受熱面大多數彎頭、迎風面等未考慮有效的整體防磨措施。另外蒸發管管壁厚度僅3毫米,再加上安裝質量如控制不嚴格,就會大大減少該爐型的使用壽命。我們就有關問題考察和了解同類型的鍋爐在運行的廠家,大多都存在上述問題。鍋爐運轉率在80%以上,一般兩年左右就要更換一套蒸發管,四年左右就要更換一套高、低過熱器。每次工期在15天左右。
由于我公司1#鍋爐屬早期產品,存在上述不利因素較多,該爐已運行3年6個月時間,2#鍋爐已運行3年4個月時間,在這期間暴露的磨損問題很多。根據我們的經驗出現磨損問題,要及時采取防磨措施,這樣才能得到較好的效果。
根據存在不同的磨損情況,我們利用計劃檢修和其它停爐機會設計加裝了各種類型的防磨護瓦、板件等6000多套,對于不容易實行防磨措施的部位,進行了技術改造。通過實施以上措施,對延長鍋爐受熱面使用壽命,提高運轉率,起到了很好的作用。
主要采用的防磨措施有以下幾點:
1、對于最容易受磨損蒸發管部位,所有直管迎風面增裝防磨護瓦,所有彎管表面全增裝防磨護瓦。
2、高溫過熱器下部彎管表面全增裝防磨護瓦,原來的有孔防磨導流板改為耐熱鋼無孔防磨導流板。
3、鍋爐原設計高、低過熱器之間是沒有空間的,沒有辦法檢查磨損情況和采取的有效防磨措施。為了解決上述問題,在不影響鍋爐出率的情況下,進行了高低過熱器之間增加檢修檢查空間改造,低溫過熱器每排去掉下部兩根管道,并壓縮列管排列空間整體上移380mm,高溫過熱器壓縮列管排列空間整體下移120mm,爐體單面增加三個人孔門。改造后高、低過熱器增加700 mm高度的檢修檢查空間。
4、高溫省煤器下部彎管表面全增裝護瓦,原來的有孔防磨導流板改為耐熱鋼無孔防磨導流板。
5、爐膛出口水冷壁管也是容易受磨損的部位,下部彎管部位采用注料耐火澆注料保護,直管部分采用加裝防磨護瓦保護。
6、低溫省煤器彎頭部位存在磨損現象,采取能加到防磨護瓦加防磨護瓦,并將整個彎頭部分用鋼板遮擋防磨。
1#、2#鍋爐在蒸發管大面積增加防磨護瓦和高、低過熱器改造增加檢修空間條件下,出力出率正常,達到了改造預期的目的。所采用的防磨措施,特別是對蒸發管的防磨措施,將大大提高其使用壽命。
3#鍋爐爐型屬高溫分離,磨損問題主要在燃燒室衛燃帶上沿膜式壁管的磨損?;已啬な奖诠苡缮舷蛳铝鞯叫l燃帶上沿受到阻礙,轉向時灰粒撞擊膜式壁,造成膜式壁的磨損,磨損范圍在衛燃帶上沿300mm范圍內。
廠家根據該爐灰粒流動特點,對衛燃帶膜式壁管采用了耐磨合金噴焊措施,使灰粒的著力點不直接在膜式壁管上,從而減少了膜式壁的磨損,但是經實際運行證明,耐磨強度和使用壽命根本達不到要求。一
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般在半年左右就會出現磨穿問題,主要是衛燃帶的膜式壁管與膜板夾溝處磨損嚴重。
為解決上述問題,提高衛燃帶膜式壁管使用壽命,主要考慮采用以下兩項措施:
1、對衛燃帶膜式壁管的噴涂選擇高強度耐磨合金,以提高耐磨性能。
2、在衛燃帶膜式壁管上部加裝耐熱防磨導流板,減少回流灰的直接沖刷,目前已加裝部分試用。我們使用循環流化床鍋爐雖然有三年多的時間,但是和早期使用循環流化床鍋爐的廠家經驗相比還有差距,以上只是根據我們的碰到實際問題而采用的措施。這些防磨措施的實施,可以減小和遏止其磨損速度,延長其使用壽命。我們認為最有效的措施是在剛開始安裝或大修更換部件時,就要落實切實可行的防磨措施,要比運行中或發現磨損問題再采取措施的效果要好。
第四篇:大型循環流化床鍋爐投入石灰石系統后出現的問題及其分析
大型循環流化床鍋爐投入石灰石系統后出現的問題及其分析
文章摘要:
摘 要:大型循環流化床鍋爐最大的優勢在于爐內脫硫,但石灰石系統投入后對流化床鍋爐運行產生一些影響。本文針對投入石灰石系統后流化床鍋爐出現的一些問題進行分析,并提出了一些防范措施。
關鍵詞:循環流化床鍋爐 脫硫 石灰石系統
0 前言
中國華電集團有限公司石家莊熱電廠八期技改工程配套采用了四臺410t/h循環流化床鍋爐,每臺鍋爐配備一套爐內石灰石脫硫系統。石灰石的4個給料口獨立布置在爐膛前墻,同時由2臺BK8011型石灰石羅茨風機(1臺運行,1臺備用)進行送粉,石灰石粉從粉倉經旋轉給料閥(上)進入中間緩沖倉,從緩沖倉再經旋轉給料閥(下)被石灰石輸送粉風機通過輸送管道送入爐膛密相區。(見圖1)
1-日用倉
2-暖沖倉
3-壓縮空氣
4-石灰石粉
5-石灰石風機 6-檢修壓縮空氣 7-二次風 8-爐膛
圖1 石灰石輸送系統圖 石灰石系統投運后出現的問題
為了緩解石家莊市區內的環保壓力,我廠四臺流化床鍋爐的石灰石系統都進行了試運行,總體上達到了環保要求,但在系統長期穩定運行上仍存在一些問題:
(1)石灰石粉倉上料系統,由于檢修壓縮空氣系統供氣量有限,常常因為壓縮空氣低致使石灰石上料系統無法正常向粉倉上粉。(2)檢修用壓縮空氣帶水,使石灰石粉受潮,結塊。石灰石粉倉內板結,造成下粉不暢。
(3)石灰石系統送粉管路較細較長,中途彎頭處極易發生堵塞。
(4)石灰石粉質量問題,粒度不合理,運行時石灰石量加的很大,但脫硫效果不甚明顯。
(5)石灰石罐車內有雜物伴隨石灰石進入粉倉或石灰石粉倉上部觀察孔落下雜物造成旋轉給料閥卡澀,造成不下粉,或下粉不暢。
(6)投入石灰石后,造成爐膛床溫降低。
(7)爐膛床壓迅速上漲,嚴重時需要投油助燃,降低床壓。
(8)運行中的冷渣器排渣量增大,并且容易結低溫焦塊,造成冷渣器堵塞。原因分析
(1)修壓縮空氣壓力正常維持在0.6Mpa左右,而石灰石罐車所需要的內部上粉壓力最低為0.3Mpa,因此單一臺爐上粉時完全可以滿足要求,如果兩臺爐或是多臺爐同時上粉時便會造成檢修壓縮空氣儲氣罐壓力降低,上粉速度減慢,加之運行中如果再有其他用氣點(如落渣管引渣用吹掃壓縮空氣等),將造成儲氣罐壓力進一步降低,致使無法正常上粉。
(2)氧門排出大量的潮濕蒸汽,造成石灰石粉罐長期處在潮濕的環境中。石灰石細粉具有極強的吸濕性,長期處于潮濕的環境中,極易板結成塊。此外如果長期停運石灰石系統,而粉倉及送粉管路中仍存有大量石灰石粉,便很容易造成石灰石的板結,為再次投運帶來不便,甚至需將管路解體逐段疏通,無形中增大了工作量。
(3)石灰石送粉系統在運行中,送粉中途的管路不易堵塞,可是當加粉量短時內突然增大時,尤其是在彎頭處,單憑輸送風無法將石灰石粉送入爐膛,直接造成輸送管路堵塞。
(4)脫硫使用的石灰石粉要求,CaCO3≥94.06%,MgCO3≥1.8%,水分≤0.08%其他≤40.6%,石灰石粉粒度≤1.5mm(d50=0.45)。脫硫劑粒度與燃煤粒度及其粒度分布對循環流化床鍋爐的脫硫效率都有較大的影響:
a.采用粒度較小的石灰石粉,可以有效的提高循環流化床鍋爐的脫硫效率;但過小的脫硫劑粒度會造成脫硫劑在爐膛內未能完全反應就被高速的煙氣帶走,影響脫硫效率,造成不必要的浪費。
b.采用粒度較大的石灰石粉就會減少反應生成的CaO與煙氣中SO2的接觸面積,一樣影響脫硫效率。合理的鈣硫摩爾比也是影響脫硫效率的主要因素。
我廠四臺循環流化床鍋爐設計鈣硫摩爾比為2.3;石灰石粉消耗量4.8t/h。隨著石灰石粉量(鈣硫摩爾比)的增大,二氧化硫的排放量明顯降低,脫硫效果十分顯著。但當石灰石粉量高于設計值,仍繼續加大給料量時,脫硫效率提高的很少;同時造成一些負面的影響,如:由于石灰石給料量過大造成床溫下降;床壓上升;從而影響鍋爐負荷,使得NOx排放升高。在實際運行過程中我們通過對石灰石下粉量與旋轉給料閥轉速的計算,發現在80%以上額定負荷時,燃燒實際煤種,投入石灰石量應較大于設計值,為5~7t/h。投石灰石前,SO2排放量約為2000 mg/m3以上;投石灰石后,SO2排放量低于設計值404 mg/m3,脫硫效率達到了90%。
(5)送入爐膛的石灰石質量不過關或沒有嚴格的成分化驗通知單,使得運行人員無法及時了解石灰石的成分。
(6)由于石灰石自鍋爐燃燒室前墻送入,從DCS床溫測點顯示,前墻一側的床溫降低較多,但總體平均床溫變化不大,基本能夠保持最佳的脫硫反應床溫在850℃左右。
投運前床溫(℃)
達到要求后床溫(℃)
870
859
(7)投入石灰石后,對床壓的影響很大。通過上面的計算,當燃用實際煤種,使得SO2排放達到環保要求時,石灰石用量約為5~7t/h。通過4臺爐一年的運行情況來看,燃用的實際煤種帶額定負荷,已經比設計煤種多3~4t/h,灰份極大,如果再加入5~7t/h的石灰石,就大大的加大了底渣量,若要保證爐膛床壓在規定范圍內,必須加大底渣排放量。以22爐為例(2004年2月29日石灰石系統投運狀況):
負荷
t/h
煤量
t/h
石灰石風機電流
A
給料閥轉速r/m
二氧化硫
Mg/m3
床壓
kpa
A
B
左
右
407
50.8
0
0
0
2046
5.7
5.8
408
51.2
1250
5.9
6.1
409
51.1
205
208
393
6.5
6.7
411
50.7
253
255
264
7.3
7.4
401
49.1
1624
7.8
8.0
385
47.9
1990
8.1
8.4 表中陰影的數據顯示,隨著給料閥轉速的提高,SO2呈下降趨勢,而床壓則呈上升趨勢。
(8)流化床鍋爐帶額定負荷,床溫在890℃,投入石灰石粉之后床溫下降7~10℃,同時冷渣器排渣量增多,爐膛內部分未燃盡煤粒隨同石灰石粉從落渣管排入冷渣器,未燃盡的煤粒在冷渣器富氧環境下繼續燃燒,造成選擇室床溫升高,嚴重時,選擇室床溫會高于爐膛床溫;在高溫下石灰石于高溫渣粒粘結成塊兒,渣塊兒在選擇室內形成堆積,床溫測點不能準確的反應選擇室床溫,選擇室床壓逐漸增高,最終造成冷渣器堵塞。在實際的冷渣器清掃過程中,選擇室內掏出大量的含石灰質的渣塊兒,這是造成投入石灰石系統后冷渣器發生頻繁堵塞的主要原因。防范措施
(1)保證檢修空壓機穩定運行和儲氣罐壓力的穩定,注意檢查各個用氣點,防止漏氣。合理安排各爐的上粉時間,盡量避免兩臺爐同時上粉,并保持壓縮空氣干燥,以免石灰石受潮,形成板結。
(2)將高脫排氧門移至汽機側或延伸至鍋爐頂棚以上,避免石灰石粉倉長期處在潮濕的環境中。
(3)在石灰石送粉管爐的彎頭處加裝壓縮空氣吹堵裝置。
(4)投運石灰石系統時應逐漸加大石灰石粉的給料量,并注意監視石灰石送粉風機電流及出口風壓與石灰石粉量的對應關系。如發現系統管路堵塞,及時打開吹堵閥吹掃;吹掃無效,敲打管路,使之通暢。另外,保證檢修壓縮空氣儲氣罐壓力,定時對石灰石送粉管路進行吹掃(間隔30 min~40min)。石灰石系統停運或機組停運時,應盡量將石灰石粉罐內的石灰石粉排凈,避免石灰石粉板結;如果在短時間內停爐或停石灰石送粉系統,應對送粉管道進行吹掃,確認系統送粉管路確實通暢,再停運石灰石系統。目前,風機電流和管道壓力能較準確的反映石灰石下粉情況(見下表):
參數
空載
達到脫硫效果
風機電流A
管道風壓kpa
16~17
26~29
二氧化硫 mg/m3
2000以上
350
(5)對石灰石粉成分及粒度進行嚴格審核,石灰石廠接到石灰石合格通知單,方能將石灰石粉裝車,進行對粉倉上粉。
(6)投入石灰石后,排渣量增大。在運行中應加大冷渣器的監視力度,嚴格將冷渣器的選擇室床溫控制在750℃以下,同時嚴格執行冷渣器的定期切換制度,確保冷渣器的穩定運行。結論
隨著城市環保標準的日趨嚴格,對大型發電企業的環保要求也越來越嚴格,創優秀發電企業需要大家的努力,以上的防范措施對循環流化床鍋爐加裝石灰石后穩定運行起到了一定的作用,但是隨著機組的運行工況的不斷變化,新的問題仍在出現,還需要我們的不斷摸索和總結。希望大家能多提寶貴意見,不足之處給預修正。
參考文獻:
岑可法,倪明江,駱仲泱等著,循環流化床鍋爐理論設計與運行,北京:中國電力出版社,1997。
劉德昌主編,流化床燃燒技術的工業應用,北京:中國電力出版社,1998.9。
作者簡介:
呂毅,男,1977年生,助理工程師,中國華電集團公司石家莊熱電廠,從事CFB鍋爐專業方面的理論與技術研究。
第五篇:循環流化床鍋爐爐內脫硫系統存在問題及優化脫硫方案
循環流化床鍋爐爐內脫硫系統存在問題及優化脫硫方案 來源:北極星電力網 作者:張全勝 馬玉川 虞曉林 2009-07-06 16:40:58 | 字號:大 中 小
[摘 要] 通過對大中小型循環流化床鍋爐的脫硫石灰石輸送系統設計及運行情況分析,提出循環流化床鍋爐實際脫硫過程中存在的諸多問題及技術因素和經濟因素,指出了循環流化床鍋爐煙氣可以達標排放的更可靠、更實用、更經濟的優化脫硫方案。[關鍵詞] 循環流化床鍋爐 脫硫固化劑 優化 脫硫 0 前言
循環流化床鍋爐具有效率高、燃料適應性廣、負荷調節靈活、環保性能好等優點,近年來發展非常迅速,技術日趨成熟。隨著我國對環保要求越來越高,環保電價政策的出臺,國內一些擁有循環流化床鍋爐的電廠正在抓緊改造或新加脫硫裝置。
近幾年,一些采用循環流化床鍋爐的電廠還是被環保部門堅決要求進行鍋爐尾部煙氣脫硫,主要原因就是CFB鍋爐爐內脫硫的效率令人懷疑。傳統的粗糟的爐內脫硫系統設計及設備制造使脫硫效率低下,同時脫硫固化劑的消耗量卻非??捎^,即使采用廉價的石灰石脫硫也使發電成本顯著增加。加之出現了鍋爐灰渣的綜合利用受到脫硫固化劑品種的影響,有的電廠只能將灰渣當做廢品的廢品拋棄掉。
更可靠、更實用、更經濟的CFB鍋爐爐內脫硫系統優化設計方案的重點是強化系統防堵設計、合理布置爐膛接口、選擇合適脫硫固化劑,能夠保證循環流化床鍋爐煙氣脫硫效率90%以上,煙氣能夠
達標排放,灰渣能夠綜合利用。下文中按習慣稱呼的石灰石(粉)實際上泛制指脫硫固化劑(粉)。1 循環流化床鍋爐爐內煙氣脫硫特點
循環流化床(CFB)鍋爐爐內穩定的870℃左右的溫度場使其本身具有了爐內煙氣脫硫條件,爐外的脫硫裝置實際上就是石灰石的制粉、存儲及輸送系統,并科學經濟實用地選擇脫硫固化劑。一般電廠大多是外購滿足要求的石灰石粉,由密封罐車運至電廠內,通過設置于密封罐車上的氣力卸料系統將石灰石粉卸至石灰石粉儲倉。在石灰石粉儲倉底部,安裝有氣力輸送系統,將石灰石粉通過管道輸送至爐膛進行SO2吸收反應。
循環流化床脫硫的石灰石最佳顆粒度一般為0.2~1.5mm,平均粒徑一般控制在0.1~0.5mm范圍。石灰石粒度大時其反應表面小,使鈣的利用率降低;石灰石粒徑過細,則因現在常用的旋風分離器只能分離出大于0.075mm的顆粒,小于0.075mm的顆粒不能再返回爐膛而降低了利用率(還會影響到灰的綜合利用)。循環流化床鍋爐與其分離和返料系統組成外循環回路保證了細顆粒(0.5~0.075mm的CaC2O3、CaO、CaS2O4等)隨爐灰一起的不斷循環,這樣SO2易擴散到脫硫劑核心,其反應面積增大,從而提高了循環流化床鍋爐中石灰石的利用率。0.5~1.5mm粒徑的顆粒則在循環流化床鍋爐內進行內循環,被上升氣流攜帶上升一定高度后沿爐膛四面墻貼壁流下又落入流化床。循環流化床鍋爐運行時較經濟的Ca/S比一般在 1.5~2.5之間。
脫硫固化劑的選擇問題。一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來源廣泛、價格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑,不同的脫硫固化劑產生的硫酸鹽性能有所不同,影響到灰渣的綜合利用性能。
石灰石粉特性:研磨后石灰石粉顆粒棱角, 硬度高;石灰石粉對壓縮空氣分子的親和力差,逸氣性強;粒度分布差別較大(20um-1.5mm);堆積密度較大(1.3t/m3左右);吸水性高,粘度大;;對輸送管道的磨損較大;氣力輸送的懸浮速度梯度較大,流態化性能差,氣力輸送的狀態極不穩定(屬于難輸送物料);石灰石粉顆粒容易沉積;吸潮板結,造成堵管。
石灰石系統投運后出現的主要問題:采用壓縮空氣輸粉時,壓縮空氣中帶水,使石灰石受潮、結塊;送粉管道細長,中途彎頭部位易堵;投入石灰石后,床溫會下降、床壓迅速上漲;冷渣器排渣量增大。2 電廠各種石灰石粉存儲及輸送系統的特點及存在問題 2.1 兩級料倉石灰石輸送系統
2.1.1 兩級料倉石灰石輸送系統為早期循環流化床鍋爐采用的經實踐證明大多不太成熟的常規方案,國內電廠安裝的較多。
系統分為石灰石粉庫(鍋爐房外)至中間粉倉的前置段輸送和中間粉倉至鍋爐爐膛的后置段輸送兩個部分。前置段輸送采用空壓機做為輸送用氣動力源進行定容間斷輸送;后置段輸送采用石灰石(羅茨)風機做為輸送用氣動力源進行可定量調整的連續輸送。
(1)兩級料倉石灰石輸送干式噴鈣爐內煙氣脫硫系統主要是由儲料倉、正壓栓流式氣力輸送系統、爐前倉、噴吹系統、電氣控制系統等組成。物料采用罐車壓送到儲料倉,再由正壓栓流式氣力輸送系統輸送至爐前倉,最后經噴吹系統吹送入爐膛。整個系統采用PLC程序控制。
(2)儲料倉一般布置在零米層,可儲存一臺爐三天的用量,下部設有流化裝置以防止石灰石粉結塊,頂部設有除塵器及壓力真空釋放閥。
(3)爐前倉布置在鍋爐附近,實際為一緩沖倉,它接受儲料倉的來粉,依靠重力自流卸粉。爐前倉頂部設有除塵器及庫頂管箱,還設有高低料位,其下部還設有電加熱板以防止石灰石粉結塊。
(4)輸送系統是以空壓機作為動力源,采用高密度的低壓栓流式輸送,將物料從發送器以灰栓形式由管道輸送至爐前倉。輸送系統由發送器、進出料閥、補氣閥、管路等組成。
(5)噴吹系統是以羅茨風機作為動力源將石灰石粉吹入爐膛,由羅茨風機、管路、彎頭、噴射器、混合器、螺旋給料機、葉輪式旋轉給料閥及插板門等組成。石灰石粉給料量由葉輪式旋轉給料閥通過變頻調速器根據鍋爐燃燒需用量進行調整,也可由螺旋給料機進行調
整。
(6)主要技術參數: 氣灰比:~1:3.5,鈣硫比:~2.2:1,脫硫效率:85~90%。
2.1.2防止爐前石灰石粉輸送系統堵塞采用技術措施
(1)用電加熱器(根據氣候特點選用):將石灰石風機送出的風加熱到一定溫度,使輸送管路中的物料順暢流動。
(2)用氣化裝置:安裝在粉倉底部,加熱過的空氣通過陶瓷多孔板使干燥的粉粒狀的物料流化,增加物料的流動性,防止物料板結、起拱。
(3)在噴射供料器上增設備用風,風源為壓縮空氣。防止在輸送風壓不足時石灰石輸送系統堵塞。
2.1.3上述石灰石輸送系統屬于間斷輸送。在電廠實際運行中,發現存在以下問題:
(1)向爐膛輸粉的給料量無法保證均勻、連續:石灰石粉的粒度、濕度等特性極易隨環境因素變化,石灰石從中間倉進入螺旋給料機時是不均勻、不連續的。螺旋給粉設備一般較易磨損,帶來的后果是:關閉不嚴,泄漏嚴重;當通往爐膛的石灰石管路不暢時,石灰石風機風有可能倒灌到爐前石灰石倉,導致給料困難。
(2)石灰石粉較細且極易吸潮,因而石灰石料倉容易結塊堵塞,造成石灰石粉下料不暢;
(3)旋轉給料閥易磨損;
(4)間斷輸送,易在管道中產生細粉的沉積;
(5)使用爐前中間倉當做兩相流中繼輸送間的連接和緩沖,系統處理量過大,而且系統較為復雜,所需設備管道較多,故障點也多;
(6)整個系統消耗功率大;
(7)需設爐前中間倉(在電廠煤倉間15-30m標高之間),土建投資大;
(8)初期投資大、運行成本高。
現新建電廠設計或投產電廠的改造不宜再選用此兩級料倉石灰石輸送系統。
2.2單級料倉連續石灰石輸送系統
外購滿足要求的石灰石粉(粒徑小于1.5mm),由密封罐車運至電廠內,通過設置于密封罐車上的氣力卸料系統將石灰石粉卸至石灰石粉儲倉。在石灰石粉儲倉底部,安裝有氣力輸送系統,石灰石粉由高壓空氣通過管道直接輸送至爐膛進行SO2吸收反應。采用連續運行方式,每套輸送系統正常出力不小于一臺鍋爐燃用設計煤種BMCR時爐內脫硫所需石灰石粉量的150%。
單級料倉循環流化床鍋爐石灰石輸送系統按噴射給料機的標高不同分為0米層發送單級料倉石灰石輸送系統和約15米層發送單級料倉石灰石輸送系統,按輸送動力氣源分為壓縮空氣、60-80KPa高壓風(又分為單獨羅茨風機或利用鍋爐高壓流化風機)、熱一次風等系統。
可以根據用戶循環流化床鍋爐的具體情況和系統設計特點,如個各個風(一次、二次、高壓流化、播煤等風)的壓力流量、各風與爐
膛接口的標高、數量等進行優化設計,定出最佳方案,給用戶提供更可靠、更實用、更經濟的石灰石(脫硫固化劑)粉存儲及輸送系統優化方案。
系統特點:系統由螺旋計量給料裝置、自控旋轉給料閥、壓力式噴射給料裝置、鼓風送風裝置以及管道分配器等組成??梢愿鶕脩衄F場的實際需要選擇不同的系統配置。采用針對循環流化床鍋爐脫硫專門研制的注料泵(或噴射泵),該設備安裝在位于鍋爐房(附近)外側的石灰石粉庫下,可根據鍋爐的運行工況,通過變頻電機實現無級調速控制,將石灰石粉定量、連續、均勻地一次送入鍋爐爐膛。
與常規間斷輸送相比,直接連續輸送系統具有以下優點:
(1)投資成本低:一級輸送,設備少,耗氣小,投資降低,便于優化布置;
(2)可靠性高: 由于設備減少,系統出故障的幾率減小,維護量??;
(3)給料均勻、連續、提高了輸送可靠性;
(4)系統出力調節方便、調節范圍大: 通過稱重模塊可清楚知道
系統出力,通過變頻電機無級調速,調整系統出力; 3 對單級料倉連續石灰石輸送系統的優化設計與改進
單級料倉連續輸送石灰石系統雖較兩級料倉石灰石輸送系統有所簡化,投資較省,但氣源和發送方式的選擇性較大,還需在提高系統可靠性進一步優化設計??梢愿鶕脩粞h流化床鍋爐的具體情況和系統設計特點,如個各個風(一次、二次、高壓流化、播煤等風)的壓力流量、各風與爐膛接口的標高、數量等進行優化設計,定出最佳方案,給用戶提供更可靠、更實用、更經濟的石灰石(脫硫固化劑)粉存儲及輸送系統和脫硫優化方案。3.1設計改進特點
(1)料倉:在料倉內壁上增加設計高壓熱風氣化板。
(2)螺旋計量給料裝置(自控旋轉給料閥):增加防漏風措施。
(3)噴射式供料器:在管道正壓運行時能維持吸料口微負壓。
(4)高壓風裝置:根據現場的實際情況選高壓羅茨風機(或空壓機)。設計風加熱裝置以確保整個系統能用熱風吹掃。
(5)防凍設計:對粉倉、設備、管道都設計保溫層。石灰石粉倉系統的電加熱器能保證在氣候極端潮濕的情況下,脫硫劑粉不發生結塊,以防止堵料。
由于石灰石粉比較細、且易受潮結塊,所以要求粉倉嚴密;又由于粉倉嚴密,當粉倉靜壓低、給粉機靜壓高時,石灰石粉會倒灌,所以粉倉的設計按用熱風維持正壓運行。3.2輸送動力氣源的優化選擇方案
輸送動力氣源可以選擇:壓縮空氣、單獨羅茨風機60-80KPa高壓風、利用CFB鍋爐高壓流化風、利用CFB鍋爐熱一次風。在輸送動力氣源的選擇上首先要盡量利用電廠現有的資源,看看電廠CFB鍋爐的哪些風富裕量比較大,然后合理選擇。利用CFB鍋爐高壓流化風和熱一次風是最經濟的方案。使用熱一次風作為輸送動力氣源的前提是在約15米層設置發送料裝置同時采用無中間倉的發送系統。3.3發送料裝置標高的優化選擇方案
單級料倉脫硫固化劑輸送系統按噴射給料機的標高不同分為0米層發送單級料倉脫硫固化劑輸送系統和15米層發送單級料倉脫硫固化劑輸送系統。在15米層設置發送脫硫固化劑裝置使粉倉的高度提升,需同時采用無中間倉的發送系統才能降低這個高度,然后便于利用CFB鍋爐高壓流化風或熱一次風作為輸送動力氣源,總體上避免系統復雜化,降低工程造價。
在0米層設置單級發送裝置,若采用無中間倉的發送系統則發送裝置的實際設置標高約提升到5米料,同時盡力將粉倉布置在CFB鍋爐房附近,就可避免使用壓縮空氣輸送而采用單獨羅茨風機60-80KPa高壓風或利用CFB鍋爐高壓流化風作為輸送動力氣源??傮w上避免系統復雜化,提高了可靠性,還可降低工程造價。3.4發送料裝置的優化選擇方案
發送料裝置目前有多種形式:倉泵、噴射器、三通式混合器、強力噴射泵、料封泵、倉螺體等。
不外呼通過氣體的高速射流造成低氣壓腔體抽吸自由下落的脫
硫固化劑粉末,形成氣固兩相流。氣灰比:~1:3.5。3.5 中間收料給料小倉的優化選擇方案
按有無中間倉來劃分發送料系統則有三中:具有一個中間倉的發送料系統、具有兩個中間倉(收料給料倉)的發送系統、沒有中間倉的發送系統。究竟哪一種更可靠、更實用,這與發送料裝置的選型、倉料干燥方式及輸送動力氣源的優化選擇有關,需綜合考慮,才能確定出一種更可靠、更經濟實用的方案。沒有中間倉的發送系統當然是最簡單的系統,但要在最可靠性上充分考慮采取有效措施,主要是合理解決倉料干燥方式和料倉的背壓問題。
3.6 石灰石粉與鍋爐接口的優化選擇方案
脫硫固化劑與鍋爐的接口即脫硫固化劑氣固兩相流噴入CFB鍋爐的位置,這對脫硫效果也有一定影響。國內CFB鍋爐脫硫固化劑與鍋爐的接口方式主要有:在爐墻下部上專門開孔、在回料斜腿上部開孔噴入循環灰內部、在上下二次風管彎頭處接口噴向二次風口、在落煤管處充當播煤風隨煤噴入爐膛。不同制造廠的不同容量的CFB鍋爐上述各個接口的標高都不僅相同,到底哪個接口方式才能最有效
地提高脫硫效果,不能一概而論??傊姑摿蚬袒瘎┩瑫r從不同標高進入CFB鍋爐爐堂,使脫硫固化劑粉彌漫在整個爐堂空間最充分地煅燒和與SO2接觸反應。
要考慮CFB鍋爐背壓對脫硫固化劑輸送系統的影響,在接口處設計成三通式負壓吸入口。
3.7 石灰石粉倉內防潮的優化選擇方案
脫硫固化劑粉倉內的防潮問題現在是簡單的采用密閉的辦法,出現了粉倉內背壓波動甚至為負的情況,影響到脫硫固化劑粉的可靠輸送。采用粉倉密閉的辦法導致了中間倉(收料給料倉)的出現,使系統和控制更加復雜,操作和維護量加大。優化選擇的解決辦法是粉倉的設計按用熱風維持正壓運行。3.8 脫硫固化劑的優化選擇方案
脫硫固化劑的優化選擇主要是兼顧脫硫效率高和灰渣綜合利用好兩個方面。
一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來源廣泛、價格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑。需要指出的是粒徑在0.2mm以下的細粉狀的物質如消石灰不能作為CFB鍋爐的脫硫固化劑。不同的脫硫固化劑產生的硫酸鹽性能有所不同,影響到灰渣的綜合利用。一種少量的脫硫添加劑可以改變灰渣的的品質,可以保證灰渣的有效綜合利用。這種服務已經社會化。