江西飛灰再循環(huán)

飛灰再循環(huán)改造方案

目前大部分流化床鍋爐存在實際運行煤質和初始設計煤質偏差較大、實際運行煤質灰分達不到設計煤質的灰分要求，造成鍋爐內(nèi)循環(huán)灰量不足，灰的循環(huán)倍率達不到設計值。循環(huán)流化床鍋爐的運行本質是傳質和傳熱，循環(huán)灰量不足就沒法實現(xiàn)傳質和傳熱，鍋爐運行時料層的熱量傳遞不上去，會對鍋爐運行造成以下危害：①爐膛下部床溫過高而爐膛出口溫度偏低，爐膛上下溫差大，床溫超溫，鍋爐帶負荷能力差；②飛灰含碳量居高不下，飛灰含碳量的高低決定了鍋爐的機械未完全燃燒熱損失，也是鍋爐燃燒效率的重要部分，循環(huán)流化床鍋爐的飛灰含碳量依煤質不同一般在5%-20%之間，，整體運行經(jīng)濟性較差；③SNCR因鍋爐出口溫度偏低，低負荷時達不到SNCR反應窗口溫度（SNCR合理反應溫度850℃-950℃），造成脫硝效率低下，系統(tǒng)無法正常運行。

另外，旋風分離器分離效率低，循環(huán)灰量達不到要求，高負荷時床溫高、氮氧化物波動大，鍋爐汽溫、汽壓不穩(wěn)定。低負荷時床溫與爐膛出口溫差增大，SNCR因爐膛出口溫度偏低，不能正常投運。在鍋爐啟動階段或者燃用低灰分煤種時，爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生灰量小，且一部分灰以飛灰的形式被除塵器收集，此部分無法參與灰循環(huán)，此時鍋爐的循環(huán)灰量達不到循環(huán)倍率，熱量集中在密相區(qū)，床溫高而稀相區(qū)、爐膛出口及煙道溫度低，相當于減少了傳熱介質與爐內(nèi)受熱面的換熱量，爐膛頂部及煙道煙氣溫升緩慢，影響鍋爐帶負荷。

增設飛灰再循環(huán)系統(tǒng)，將電除塵的灰重新送回爐內(nèi)，增加爐內(nèi)的循環(huán)灰濃度，循環(huán)灰量變頻可調，成為分離器效率不足時的重要補灰手段。飛灰再循環(huán)系統(tǒng)提高爐內(nèi)循環(huán)灰濃度，高負荷時能夠降低床溫，低負荷時能夠提高爐膛出口溫度，滿足SNCR投運要求，確保高、低負荷時NOx均排放達標，同時將飛灰送入爐內(nèi)進行再燃燒，又能夠降低煤耗。鍋爐啟動時，彌補灰量缺失問題，加快點爐速度，保證鍋爐快速升負荷和鍋爐帶高負荷能力。通過飛灰再循環(huán)系統(tǒng)改造后，能夠大幅度降低飛灰含碳量，同時爐內(nèi)NOx原始排放濃度能夠降低30mg/Nm3左右。

飛灰再循環(huán)系統(tǒng)的取灰點從電除塵灰斗倉泵出口母管取灰，設電磁開關閥，實現(xiàn)飛灰再循環(huán)系統(tǒng)與灰?guī)熘g的自由切換，利用倉泵壓力氣力輸送至爐前中間灰倉，中間灰倉頂部設有料位計、脈沖除塵器，中間灰倉底部設手動插板閥、變頻給料機，由羅茨風機的高壓輸送風將中間灰倉下部變頻給料機出口的飛灰輸送至爐內(nèi)。

圖2-1 飛灰再循環(huán)系統(tǒng)圖

圖2-2  飛灰再循環(huán)系統(tǒng)設備圖

飛灰再循環(huán)系統(tǒng)包括中間灰倉、給料機和氣力輸送等裝置。中間灰倉用于容納待循環(huán)的飛灰，中間灰倉的入口與倉泵出口相連，中間灰倉的出口與爐膛的接口通過飛灰循環(huán)管道相連，變頻給料機設置在中間灰倉下部，用于調節(jié)向爐膛輸送的飛灰量，羅茨風機設置在飛灰再循環(huán)管道上，將給料機提供的飛灰輸送至爐膛內(nèi)。

為保證飛灰再循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定安全運行，在DCS中增設聯(lián)鎖保護邏輯。

表2-1 自動輸灰聯(lián)鎖保護表

表2-2 飛灰再循環(huán)系統(tǒng)啟、停步驟

三、改造后調試

改造后的調試工作是一項全新的燃燒調整理念。煤種是流化床鍋爐調試的關鍵前提，我們必須控制入爐煤的顆粒度、揮發(fā)分、灰分、熱值、含氮量、含硫量各項參數(shù)。流化床鍋爐燃燒循環(huán)倍率是流化床鍋爐確保熱效率的重點，分離器、返料器是關鍵設備，要確保設備正常。根據(jù)煤質、床溫、負荷變化適當調整返料器的風量、風壓。如煤灰份低，循環(huán)倍率達不到設計要求，應投入飛灰再循環(huán)系統(tǒng)，能夠提高物料循環(huán)倍率及鍋爐熱效率。

實施高效低氮技改后調試時，務必要求氧量表O2、床溫、爐內(nèi)各段煙溫、給煤量、排煙溫度、各處風壓和煙氣壓力、汽水流量、汽溫氣壓、風量等主要參數(shù)準確可靠，以便對鍋爐技改前后性能進行合理診斷和對比。

飛灰再循環(huán)系統(tǒng)的作用是提高鍋爐循環(huán)倍率，從而保證床溫、分離器出入口煙溫、返料器溫度在正常范圍內(nèi)，找到低氮燃燒與灰循環(huán)之間平衡點，為運行調整提供精確的參考依據(jù)。

試驗時保證鍋爐負荷穩(wěn)定運行，調整前記錄好DCS中鍋爐各主要參數(shù)，然后逐步投入飛灰再循環(huán)系統(tǒng)，觀察鍋爐參數(shù)穩(wěn)定，鍋爐床溫、分離器出入口煙溫、返料器溫度偏差在50℃以內(nèi)，可確定為該負荷下的合適飛灰再循環(huán)量。然后記錄下DCS中鍋爐各主要參數(shù)，測量O2、NOx、CO等煙氣成份。

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