150MW循環流化床鍋爐脫硫脫硝技術改造及燃燒優化

2017-11-27 11:12:48 循環流化床發電　點擊量：評論 (0)

循環流化床鍋爐作為高效清潔燃燒設備，煤種適應性廣，能夠穩定燃燒原煤洗選后產生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣質煤，被廣泛地作為坑口電廠的首選爐型。陽城電廠采用東方鍋爐廠DG480 13 7-Ⅱ2型循環流化床鍋爐，

循環流化床鍋爐作為高效清潔燃燒設備，煤種適應性廣，能夠穩定燃燒原煤洗選后產生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣質煤，被廣泛地作為坑口電廠的首選爐型。

陽城電廠采用東方鍋爐廠DG480/13.7-Ⅱ2型循環流化床鍋爐，該鍋爐超高壓中間一次再熱、單汽包自然循環、單爐膛單布風板平衡通風、固態排渣、露天布置。鍋爐主要由爐膛、高溫汽冷旋風分離器、自平衡“J”閥雙路回料器和尾部對流煙道組成。爐膛內布置有8片屏式過熱器、4片屏式再熱器、1片水冷分隔墻。鍋爐前墻均勻布置6個給煤口、4個石灰石給料口，石灰石粉輸送管道長約200m，經壓縮空氣輸送至爐前墻。熱一次風經兩側進入水冷風室，通過布風板上的鐘罩式風帽均勻進入爐膛，主要起到流化床料的作用;熱二次風經12個上二次風口、11個下二次風口分層進入爐膛，起到擾動燃燒、提供足夠氧量的作用。燃料由距布風板約12m的爐膛兩側噴入。兩臺鍋爐共設置3臺氨水輸送泵和3臺稀釋水輸送泵，均為二用一備。脫硝噴槍設置在爐膛出口兩側的水平煙道上，單側水平煙道煙氣外旋方向布置7支噴槍，內旋方向布置3支。陽城電廠入爐燃料中煤泥約占30%，洗混煤約占60%。表1為入爐燃料特性。

隨著運行時間的增加，陽城電廠循環流化床鍋爐采用SNCR技術的脫硝系統，存在脫硝劑耗量增大，氨逃逸指數升高，NOx指標無法滿足環保要求的現象。另外隨著環保指標的提高，脫硫系統也迫切需要技術升級。若采用濕法脫硫，投資大、成本高，改造困難。根據循環流化床鍋爐脫硫特性，采取干法爐內脫硫技術達到超低排放要求意義重大。

1 脫硫脫硝改造

1.1脫硫改造

1.1.1增加爐膛中隔墻水冷屏，降低爐膛床溫

循環流化床鍋爐爐內脫硫反應最佳溫度區間為850～900℃。通過熱力計算，確定通過中隔墻水冷屏，增加爐內受熱面換熱，降低爐膛床溫。增加36根與中隔墻水冷屏同材質的20G，規格為76×8的管排，換熱面積約為120m3。經70%、80%、90%、100%負荷工況比對，床溫分別降低18℃、24.5℃、28℃、35℃。改造后50%～100%負荷工況時爐膛床溫維持在855～895℃區間，始終處于脫硫最佳反應溫度(如圖1)。增加中隔墻水冷屏后，中隔墻兩側屏式過熱器壁溫超溫現象徹底解決，減溫水量由5t/h降至1t/h，進一步證明水冷屏增加后對床溫的影響。同時，對再熱器出口蒸汽溫度無明顯影響，兩側再熱汽溫均能達到額定值。

1.1.2上下二次風口分級燃燒改造

原下二次風口位置距爐膛還原性區域過近，爐膛還原性區域不穩定，二次風分級燃燒效果不顯著，不利于抑制NOx生成。為此進行二次風配置改造，即下二次風拉開與一次風距離，上二次風提高至密相區上方，作為高效燃燒二次風，強化分級燃燒，增加爐膛密相區還原性氣氛，抑制NOx生成量，如圖2。

1.1.3增加石灰石顆粒添加系統

增加一套石灰石顆粒添加裝置。通過石灰石顆粒變頻調節輸送皮帶，將石灰石顆粒添加至輸煤皮帶，經過與煤混合后進入原煤倉，然后由給煤機送入爐內燃燒，參與脫硫。石灰石顆粒粒度控制在0～5mm，粒徑3～5mm石灰石顆粒約占80%。石灰石顆粒入爐后主要在鍋爐密相區參與脫硫反應。石灰石顆粒添加量根據給煤皮帶煤量及煤質含硫量、石灰石含碳酸鈣量，由控制系統自動計算而得，并將其作為指令信號發送給石灰石皮帶變頻調節系統，通過調節皮帶轉速來實現入爐石灰石顆粒量的精細化控制。運行人員手動輸入鈣硫摩爾比、煤質含硫量、石灰石含碳酸鈣量，也可實現對石灰石顆粒量的調整。由于煤泥中無法添加石灰石顆粒，鈣硫比按3.5控制。