150MW循环流化床锅炉脱硫脱硝技术改造及燃烧优化

2017-11-27 11:12:48 循环流化床发电　点击量：评论 (0)

循环流化床锅炉作为高效清洁燃烧设备，煤种适应性广，能够稳定燃烧原煤洗选后产生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣质煤，被广泛地作为坑口电厂的首选炉型。阳城电厂采用东方锅炉厂DG480 13 7-Ⅱ2型循环流化床锅炉，

循环流化床锅炉作为高效清洁燃烧设备，煤种适应性广，能够稳定燃烧原煤洗选后产生的煤泥、洗混煤、煤矸石等劣质煤，被广泛地作为坑口电厂的首选炉型。

阳城电厂采用东方锅炉厂DG480/13.7-Ⅱ2型循环流化床锅炉，该锅炉超高压中间一次再热、单汽包自然循环、单炉膛单布风板平衡通风、固态排渣、露天布置。锅炉主要由炉膛、高温汽冷旋风分离器、自平衡“J”阀双路回料器和尾部对流烟道组成。炉膛内布置有8片屏式过热器、4片屏式再热器、1片水冷分隔墙。锅炉前墙均匀布置6个给煤口、4个石灰石给料口，石灰石粉输送管道长约200m，经压缩空气输送至炉前墙。热一次风经两侧进入水冷风室，通过布风板上的钟罩式风帽均匀进入炉膛，主要起到流化床料的作用;热二次风经12个上二次风口、11个下二次风口分层进入炉膛，起到扰动燃烧、提供足够氧量的作用。燃料由距布风板约12m的炉膛两侧喷入。两台锅炉共设置3台氨水输送泵和3台稀释水输送泵，均为二用一备。脱硝喷枪设置在炉膛出口两侧的水平烟道上，单侧水平烟道烟气外旋方向布置7支喷枪，内旋方向布置3支。阳城电厂入炉燃料中煤泥约占30%，洗混煤约占60%。表1为入炉燃料特性。

随着运行时间的增加，阳城电厂循环流化床锅炉采用SNCR技术的脱硝系统，存在脱硝剂耗量增大，氨逃逸指数升高，NOx指标无法满足环保要求的现象。另外随着环保指标的提高，脱硫系统也迫切需要技术升级。若采用湿法脱硫，投资大、成本高，改造困难。根据循环流化床锅炉脱硫特性，采取干法炉内脱硫技术达到超低排放要求意义重大。

1 脱硫脱硝改造

1.1脱硫改造

1.1.1增加炉膛中隔墙水冷屏，降低炉膛床温

循环流化床锅炉炉内脱硫反应最佳温度区间为850～900℃。通过热力计算，确定通过中隔墙水冷屏，增加炉内受热面换热，降低炉膛床温。增加36根与中隔墙水冷屏同材质的20G，规格为76×8的管排，换热面积约为120m3。经70%、80%、90%、100%负荷工况比对，床温分别降低18℃、24.5℃、28℃、35℃。改造后50%～100%负荷工况时炉膛床温维持在855～895℃区间，始终处于脱硫最佳反应温度(如图1)。增加中隔墙水冷屏后，中隔墙两侧屏式过热器壁温超温现象彻底解决，减温水量由5t/h降至1t/h，进一步证明水冷屏增加后对床温的影响。同时，对再热器出口蒸汽温度无明显影响，两侧再热汽温均能达到额定值。

1.1.2上下二次风口分级燃烧改造

原下二次风口位置距炉膛还原性区域过近，炉膛还原性区域不稳定，二次风分级燃烧效果不显著，不利于抑制NOx生成。为此进行二次风配置改造，即下二次风拉开与一次风距离，上二次风提高至密相区上方，作为高效燃烧二次风，强化分级燃烧，增加炉膛密相区还原性气氛，抑制NOx生成量，如图2。

1.1.3增加石灰石颗粒添加系统

增加一套石灰石颗粒添加装置。通过石灰石颗粒变频调节输送皮带，将石灰石颗粒添加至输煤皮带，经过与煤混合后进入原煤仓，然后由给煤机送入炉内燃烧，参与脱硫。石灰石颗粒粒度控制在0～5mm，粒径3～5mm石灰石颗粒约占80%。石灰石颗粒入炉后主要在锅炉密相区参与脱硫反应。石灰石颗粒添加量根据给煤皮带煤量及煤质含硫量、石灰石含碳酸钙量，由控制系统自动计算而得，并将其作为指令信号发送给石灰石皮带变频调节系统，通过调节皮带转速来实现入炉石灰石颗粒量的精细化控制。运行人员手动输入钙硫摩尔比、煤质含硫量、石灰石含碳酸钙量，也可实现对石灰石颗粒量的调整。由于煤泥中无法添加石灰石颗粒，钙硫比按3.5控制。