循环流化床锅炉的节能改造技术
循环流化床燃烧技术是自20世纪80年代发展起来的一种洁净燃烧技术,它的最大特点是燃料在炉内循环燃烧直至燃尽,使燃料颗粒在炉内的滞留时间大为增加,燃烧效率也得到了显著提高。但是,循环流化床锅炉因其独特的流态化及循环燃烧的特点,其风机数量多、压力高,导致辅机电流大、功率大,厂用电率居高不下。本文就焦作演马电力有限责任公司一台130T循环流化床锅炉的技术改造,探讨了降低厂用电率的一些措施。
一、进行设备技术改造,降低厂用电率
1.改造入炉给煤机。演马电力入炉的给煤机原设计为刮板式给煤机,其维护量大,链条滞煤严重,易造成电机负荷过大而损坏电机。技术人员将原来刮板式的给煤机更换为皮带式,把原来的2台15KW和2台11KW 的电动机换为4台5.5KW的电动机。改造前,4台给煤机每月耗能37440kwh,改造后,每月耗能15840kwh,每月可减少21600kwh的电能。
2.改造厂主变压器运行系统。将原来的6KV系统单母分段运行改造为单母不分段运行,即,将厂用分支 637开关的备用电源自投装置的出口由原来的627开关和603 开关改为动作于301 开关和603 开关。原来的 627开关、603开关、600开关长期闭合,并取下其操作保险作为刀闸使用。当机组正常运行时,#1主变处于热备用状态,厂用电由#3机组带;当事故跳闸时,由备用自投装置将#1主变投入运行,由#1主变带厂用电运行。演马电力#3机组在检修期间的负荷大致为2000KW,既使在点炉开机时的最大负荷为5000KW,而#1主变容量为 20000KVA,可以满足要求。
此方案改造完毕后,将#1主变由原来的低负载长期运行变成了高压备用变压器,降低了#1主变的损耗,使厂用电率降低了1‰。
二、优化锅炉运行方式
1.合理控制燃料粒度。燃料粒径对于锅炉的正常燃烧及其经济性影响很大。每种燃煤锅炉对所用燃料的粒径及其筛分特性都有明确的要求,循环流化床锅炉也不例外。煤的粒径大小对传热系数的影响很大,对燃烧的温度场分布也有很大的影响,循环流化床锅炉稳定高效的燃烧需要不同粒径的煤炭的合理配比。床料粒度偏大,同等厚度的物料需要增加一次才能保证流化良好,增大了一次风电耗和排渣电耗。而床料粒度太细,运行过程中床压容易造成波动。所以,在运行调整中应控制煤的粒度及配比满足设计要求。由于演马电力 80%的入炉燃料——煤矸石的灰份含量较高,因此粒径可以适当细一些。演马电力通过合理控制燃料粒度,将燃料的粒度由原来的12mm以下优化为10mm以下,这样,既保证了燃烧,又降低了厂用电率。
2.合适的料层厚度。合适的料层厚度,炉床蓄热量大,床温稳定。煤粒和回料灰中的炭能迅速加热和燃烧,对循环流化床锅炉运行稳定、燃烧效率以及燃烧控制具有非常重要的意义。同时,不但应避免料层厚度过低使燃烧不稳定,也要控制料层厚度不要过高。料层厚度过高不仅影响流化效果,降低燃烧效率,还会导致风室压力、床层压力、料层差压等参数过高,导致一次风机、二次风机出口风压过高,风机电流增大,厂用电率增加。监控料层厚度的主要参数有风室压力、床层压力、料层差压等。演马电力通过优化锅炉料层厚度,将床压由原来的14~15kPa优化为11.5~12.5kpa,从而有效降低了厂用电。
3.合理提高床温。即降低一次风速,强化二次风量,优化燃烧调整,保证床温分布均匀。循环流化床锅炉的飞灰中,粒径d=40~50μm的灰粒含碳量最高,d> 70μm灰粒的飞灰含碳量则较低。d=40~50μm的灰粒多为分离器分离不下来而一次通过分离器的灰粒,其含碳量与炉膛温度有很大关系。在确保SO2及NOX排放指标合理的前提下,提高床温可降低飞灰含碳量。通过实践,床温升高可使烟气含氧量降低,风室压力增加,气压不变,一次风机电流减少。演马电力将锅炉平均床温由原来的840~900℃提高到现在的890~940℃,使一二次风机电流明显降低。
三、结束语
通过采取以上措施,演马电力有限责任公司循环流化床锅炉厂用电率明显下降,取得了显著的经济效益。
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