燃煤､石灰石粒度对CFB锅炉炉内脱硫运行的影响探索

神东萨拉齐电厂1065t/hCFB锅炉在投产初期,存在床温偏高､脱硫效率偏低等问题｡通过对锅炉燃烧机理的分析､锅炉相应系统的改造及调整试验,得出在同等条件下,入炉煤的粒度对锅炉循环灰量､床温､环保指标等起着至关重要的作用｡...



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设备简介

神东萨拉齐电厂空冷机组所配置的HG-1065/17.5-L.MG44型CFB锅炉,是由哈尔滨锅炉厂引用ALSTOM技术自主研发生产的第一代产品,采用双布风板单炉膛自然循环一次再热汽包锅炉｡其特点是取消了ALSTOM技术路线的外置床,将高温再热器及中温过热器以吊屏的型式,从炉顶悬挂于炉膛前后墙,炉膛左右两侧分别布置了2个旋风分离器｡锅炉的脱硫方式采用炉内脱硫,其脱硫剂为石灰石粉,分别由两套气力输送管道分八点,从回料阀斜腿､裤衩退内侧二次风进入炉膛,见表1｡

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锅炉存在的问题及解决思路

2.1 燃用煤种偏离设计煤种

锅炉设计煤种为大青山新街煤(Qnet.ar:12,122MJ/kg,灰分45%,硫分0.32%),但实际燃用的是金烽煤炭分公司的韩家村煤,其特点是:灰分小(约20%)､热值高

(Qnet.ar约17144MJ/kg)､粒度细(0~1mm约占30%)､硫分高(0.7~1.5)｡原设计煤种与实际燃用的韩家村煤(烟煤)在水分､含硫､灰分及挥发分方面有较大的差异,见表2｡2.2 锅炉床温高､风量大､受热面金属壁温超温

锅炉运行中因循环灰量明显不足,导致锅炉床温高于设计值(880℃~920℃)近70℃(达990℃)｡为了控制床温,运行人员只能采用大一次风量运行方式,使得吊挂受热面处的烟速增大,受热面受冲刷,磨损加剧｡高床温运行,中温过热器､高温再热器金属壁温超限(日均在10次左右),锅炉爆管事件频发｡

2.3 环保指标难以控制,脱硫效率低

因燃用煤种偏离设计煤种､锅炉床温较高,导致SO2难以控制且大幅波动,为了控制SO2排放石灰石耗量较大(Ca/S约为6~9),炉内脱硫效率较低(环保合格标准:SO2为400mg/Nm3､NOx为450mg/Nm3)｡同时因石灰石粉粒径不合格,导致飞灰中CaO含量高达25%;湿灰外运污染严重(飞灰中的CaO+H2O=CaOH+O2是放热反应,将水气化爆裂炸灰外溅),机组安全､环保运行成为一种奢望｡

2.4 针对锅炉存在问题的解决思路

针对锅炉存在的问题,降床温成为首要任务,经与哈尔滨锅炉厂主设计人员沟通,在炉内进行了增加受热面改造(增加面积约520m2),满负荷下锅炉床温从990℃降至955℃,仍远高于850℃~890℃的脱硫高效区｡随后,对锅炉分离器进行了提效改造,满负荷下锅炉床温从955℃降至915℃,环保参数控制有所好转,但满足新的环保政策“双两百”,又陷入了新的“困境”｡

众所周知,CFB锅炉最为关键是炉内含有适当的循环灰量;萨拉齐电厂HG-1065/17.5-L.MG44型CFB锅炉设计灰渣比为45:55,但是实际灰渣比是73:27,循环灰量明显不足｡

因此,对煤进行认真分析,入炉煤不仅灰分较小,还存在入炉煤粒度较细的问题,其入炉煤中3mm以下占50%,1mm以下占30%;较细粒径的煤从给煤机进入,在返料腿内就开始燃烧,进入炉膛内在密相区进行快速燃烧，迅速地释放热量，并生成 SO2、NOx。同时又因锅炉循环灰量不足，不能将热量带入炉膛上部被受热面吸收，导致锅炉下部床温较高，且环保指标难以控制。

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燃料调整试验

3.1 入炉煤粒径调整试验

萨拉齐电厂 HG-1065/17.5-L.MG44 型 CFB 锅炉设计入炉煤粒度是

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