循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)除塵節(jié)能改造研究

陳德寶，李衛(wèi)東，劉勝利

山東兗礦濟(jì)三電力有限公司

循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)除塵節(jié)能改造研究

陳德寶，李衛(wèi)東，劉勝利

山東兗礦濟(jì)三電力有限公司

隨著重工業(yè)的快速發(fā)展，重工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染也日益嚴(yán)重，因此做好節(jié)能減排脫硫具有重要意義。循環(huán)流化床是一種有效改善鍋爐效用并節(jié)約能源的裝置，在鍋爐消除煙塵以及脫硫除硫方面經(jīng)常用到，從而減少環(huán)境污染，達(dá)到環(huán)保要求，因此研究循環(huán)流化床鍋爐除塵節(jié)能的措施及效果，總結(jié)除塵節(jié)能經(jīng)驗(yàn)，以期其在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果，同時(shí)為其他企業(yè)的改造提供參考。

循環(huán)流化床；節(jié)能；除塵；減排

引言

目前，重工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。但由于重工業(yè)發(fā)展對(duì)能源的要求較大，同時(shí)對(duì)環(huán)境的污染較大，因此如何節(jié)能減排成為重工業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我國(guó)開(kāi)始推動(dòng)鍋爐的節(jié)能除塵脫硫工作，大力推進(jìn)對(duì)于燃煤鍋爐的技術(shù)改造，以維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。循環(huán)流化床鍋爐燃燒是一種高效、清潔的燃煤技術(shù)，它通過(guò)在鍋爐膛內(nèi)放置大量的燃料，這些燃料燃燒時(shí)，其產(chǎn)生的顆粒物通過(guò)煙氣等帶到鍋爐膛上部，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的分離器處理后，顆粒物料和煙氣分開(kāi)，運(yùn)用返料器將顆粒物料重新送回鍋爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，這樣可以保證物料的充分燃燒，減少污染物的排放沒(méi)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒以及節(jié)能除塵的有效改造，達(dá)到國(guó)家的環(huán)保要求。

1.循環(huán)流化床技術(shù)

循環(huán)流化床鍋爐是通過(guò)改造鍋爐內(nèi)部的燃燒情況，使燃料早鍋爐內(nèi)部停留的時(shí)間更長(zhǎng)，從而保證燃料的充分燃燒，增加鍋爐內(nèi)部的燃料黑體，提高內(nèi)部的熱力，從而提高燃燒的有效程度。在燃燒過(guò)程中，為了除塵節(jié)能，在鍋爐系統(tǒng)中安裝有分離裝置將煙塵與燃料分離，同時(shí)在鍋爐上部安裝有專(zhuān)門(mén)的負(fù)壓除塵器，節(jié)能除塵裝置不僅可以降低環(huán)境污染，同時(shí)能夠提高鍋爐的出力，提高煤炭的燃燒效率，減少煙塵排放濃度。在采用循環(huán)流化床對(duì)鍋爐進(jìn)行改造時(shí)應(yīng)當(dāng)注意在設(shè)計(jì)中采用防結(jié)焦技術(shù)，防止鍋爐內(nèi)的熱量梯度向單側(cè)轉(zhuǎn)移，這種設(shè)計(jì)在提高鍋爐內(nèi)部熱度的同時(shí)能夠加強(qiáng)內(nèi)部的熱度輻射。采用這種方式進(jìn)行鍋爐改造，能夠提高燃料的二次使用率，有效降低對(duì)于水、電等資源的浪費(fèi)，且這種改造避免了專(zhuān)門(mén)人員的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作。

2.循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)除塵節(jié)能改造

2.1 點(diǎn)火燃燒調(diào)整

點(diǎn)火燃燒調(diào)整包括三個(gè)方面，首先是對(duì)于啟動(dòng)裝置的調(diào)整。啟動(dòng)裝置中需要注意的是點(diǎn)火的物質(zhì)條件是床料，因此點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)需要根據(jù)床料對(duì)預(yù)熱時(shí)間、風(fēng)量大小以及投煤時(shí)間進(jìn)行確定。同時(shí)，床料的顆粒大小以及顆粒均勻性也將直接影響點(diǎn)火的難易程度以及燃燒的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)床料顆粒過(guò)大時(shí)，需要較大的點(diǎn)火風(fēng)量，但這會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火的能量被風(fēng)帶走，從而造成溫度不夠，膛內(nèi)升溫困難，加熱時(shí)間也將大大增長(zhǎng)。但是如果床料顆粒太小時(shí)，燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱ё呶锪希瑢?dǎo)致點(diǎn)火過(guò)程不受控制，同時(shí)提高了燃料消耗。因此在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，需要將床料顆粒控制在8mm以下，避免上述顆粒大小引起的問(wèn)題，同時(shí)燃料的顆粒在膛內(nèi)分布要均勻，保持點(diǎn)火溫度和點(diǎn)火時(shí)間在一定范圍內(nèi)。研究表明：點(diǎn)火時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及點(diǎn)火溫度過(guò)高都將造成加熱不均；過(guò)低將會(huì)造成床料結(jié)焦，因此在點(diǎn)火時(shí)應(yīng)當(dāng)注意靜止時(shí)的床料高度應(yīng)保持在600mm左右，鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中嚴(yán)格控制床溫。

在點(diǎn)火完成后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行燃燒調(diào)整。燃燒調(diào)整時(shí)需要進(jìn)行撤油、風(fēng)量等的調(diào)整。應(yīng)當(dāng)注意撤油操作是結(jié)合床溫、床壓以及風(fēng)量所進(jìn)行的，而且撤油操作與燃料的種類(lèi)有關(guān)，一般當(dāng)床溫的平均溫度達(dá)到800度左右時(shí)方可進(jìn)行撤油調(diào)整。在燃燒一定程度后，需要進(jìn)行停爐操作，在停爐階段，需要降低鍋爐負(fù)荷，通常采取先降溫再降壓方式來(lái)降低負(fù)荷，維持機(jī)組的穩(wěn)定燃燒，并視停爐目的決定是否打開(kāi)落渣管排放床料。

2.2 設(shè)備優(yōu)化

在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵等機(jī)械可以采用變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。例如在鍋爐內(nèi)部充滿(mǎn)燃料時(shí)，可以不啟動(dòng)播煤風(fēng)機(jī)，因此此時(shí)可以抽取熱一次風(fēng)進(jìn)行風(fēng)量壓供給，從而降低用電消耗。對(duì)于出力等級(jí)較高的循環(huán)流化床鍋爐可以考慮取消其播煤風(fēng)機(jī)，但同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)鍋爐制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施，避免發(fā)生意外，取消播煤風(fēng)機(jī)后的鍋爐在運(yùn)行時(shí)，需要控制鍋爐膛內(nèi)壓力，避免膛內(nèi)負(fù)壓變正；如果不取消播煤風(fēng)機(jī)，可以對(duì)播煤風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，使其處于熱備用狀態(tài)，維持鍋爐安全運(yùn)行。

對(duì)于大型的循環(huán)流化床鍋爐，其蓄熱能力較強(qiáng)，因此在發(fā)生意外事故時(shí)，可以采用取消床上點(diǎn)火油槍的設(shè)置，使鍋爐進(jìn)行停爐不停機(jī)操作，這樣當(dāng)鍋爐的意外情況消除時(shí)，可以繼續(xù)運(yùn)行。

3.效果評(píng)價(jià)

對(duì)循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)除塵節(jié)能改造研究發(fā)現(xiàn)，可以在鍋爐的點(diǎn)火過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也可進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化達(dá)到節(jié)能除塵效果。其中，點(diǎn)火方式對(duì)鍋爐的節(jié)能除塵影響巨大，當(dāng)采用合理溫度以及合理床料時(shí)，對(duì)于燃料的利用率較高，節(jié)能效果較好。因此建議在循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火時(shí)注意對(duì)于點(diǎn)火的調(diào)整，控制鍋爐內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量，保障鍋爐正常穩(wěn)定運(yùn)行的情況下進(jìn)行間隔投煤。

優(yōu)化鍋爐裝置也可提高鍋爐的利用率，減少煙塵排放。通常采用變頻技術(shù)來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)控制，降低能源消耗。同時(shí)可以去除鍋爐上的一些設(shè)備來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的效果。

結(jié)語(yǔ)

循環(huán)流化床技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能減排目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，因此是目前在重工業(yè)生產(chǎn)中廣泛推廣的節(jié)能除煙除塵技術(shù)，對(duì)于高效綠色生產(chǎn)意義重大。目前，我國(guó)正在緊鑼密鼓的進(jìn)行鍋爐改造工作，但是對(duì)于大型循環(huán)流化床鍋爐的節(jié)能改造工作，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，應(yīng)當(dāng)在分析電廠的鍋爐設(shè)備、系統(tǒng)特征以及燃料性質(zhì)后，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)分析鍋爐的點(diǎn)火運(yùn)行規(guī)律，制定合適的改造策略，如此才能實(shí)現(xiàn)有效的機(jī)組改造，保障機(jī)組安全、高效的運(yùn)行。

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