火電廠鍋爐爐間飛灰回收設計與改造

陳樹山

火電廠鍋爐爐間飛灰回收設計與改造

陳樹山

（福建省石獅熱電有限責任公司，福建 泉州 362700）

火電廠鍋爐長期運行導致設備老化，出現鍋爐飛灰含碳量偏高、顆粒粒徑較大等問題。鍋爐爐間飛灰回收設計與改造方案，實現了爐間飛灰的回收，提升了機組運行的經濟效益與安全效益。

火電廠；鍋爐；飛灰；含碳量

1 設備概況

福建某電廠三臺機組，其中1號機、2號機采用DG75/3.82-11型循環流化床（CFB）鍋爐。該型號鍋爐在運行中表現出燃料適應性廣、負荷調節性能好、燃燒效率高、連續運行時間長等優點，具體參數如表1所示。

表1 1號機、2號機鍋爐參數

鍋爐編號1號鍋爐2號鍋爐 鍋爐型號DG75/3.82-11DG75/3.82-11 過熱蒸汽壓力/MPa3.823.82 過熱蒸汽溫度/℃450450 給水溫度/℃150150 制造廠家東方鍋爐廠東方鍋爐廠 制造編號SO1166SO1175 制造年月1999-022000-08 投產年月2000-042001-10

3號機采用鍋爐型號為單鍋筒自然循環流化床鍋爐。該型號鍋爐為超高溫超高壓，單鍋筒橫置式，單爐膛，超高壓自然循環，全懸吊結構，全鋼架型布置。鍋爐采用緊身封閉，全鋼結構，運轉層標高7 m。爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是高溫汽冷式旋風分離器，尾部豎井煙道布置兩級兩組對流過熱器，過熱器下方布置兩組省煤器及一、二次風各兩組空氣預熱器，具體參數如表2所示。

表2 3號機鍋爐參數

鍋爐編號3號鍋爐 鍋爐型號HX145/13.7-Ⅱ1 制造廠家華西能源 制造日期2013—2014年（2014-11-02投運） 種類循環流化床鍋爐 額定蒸汽溫度/℃540 額定蒸汽壓力/MPa13.7 額定蒸發量/（t/h）145 鍋爐最大連續蒸發量/（t/h）160 給水溫度/℃ 230

由于設備運行年限較長，當煤粉氣流在爐膛內的燃燒和燃盡過程不充分時，勢必造成未完全燃燒以及熱損失增大，表現為飛灰含碳量升高。影響飛灰含碳量變化的因素主要有煤粉細度、煤種特性、燃燒器的結構特性、熱風溫度、爐內空氣動力場和鍋爐負荷等。

通過鍋爐爐間飛灰回收設計與改造，可將1、2號鍋爐氣力輸灰系統的灰通過輸灰管道回送至3號鍋爐爐膛內，回收未完全燃燒飛灰，提高爐膛物料濃度，滿足帶滿負荷需求，同時降低煤耗。

2 改造方案

為實現鍋爐爐間飛灰回收，改造方案主要包括以下3個方面。

爐內脫硫管道及其氣力吹堵管道保護性拆除。保護性拆除3號鍋爐尾部煙道底部加裝的至回料器頂部的氣力輸灰管道（包括2個氣動進料閥），并在原有閥門處加裝短接進行連接；保護性拆除200 m3石灰石粉倉至1號、2號鍋爐爐內脫硫管道及其氣力吹堵管道，共計4條管道。

在2號鍋爐原有的氣力輸灰系統管道上加裝管道至原爐內脫硫系統200 m3石灰石粉倉。具體實施步驟如下： ①在2號鍋爐氣力輸灰系統3個倉泵后的輸灰管道穿墻處加裝1個90°內襯陶瓷彎頭（?133×7）。此過程需要先將管道穿墻處墻壁打個孔洞，然后將原有的穿墻處彎頭和新加裝的彎頭分別切割開，拼裝成一個蝦米彎頭，并在該位置焊接鐵盒子，澆入水泥起防磨作用。②加裝雙閘板氣鎖出料閥，用于分開控制鍋爐飛灰輸送至煤場灰庫存與200 m3石灰石粉倉。③出料閥后至原爐內脫硫系統200 m3石灰石粉倉的輸灰管道（?133×7），緊貼2號鍋爐電除塵樓層側面布置，然后向3號鍋爐方向延伸一段，再沿著200 m3石灰石粉倉卸料管道向上延伸。在200 m3石灰石粉倉頂部開孔后，將新增管道與石灰石粉倉進行碰口。

在3號鍋爐原有的氣力輸灰系統管道上引一路至原爐內脫硫系統200 m3石灰石粉倉。具體實施步驟如下：①在3號鍋爐氣力輸灰系統3個倉泵后的輸灰管道處加裝90°內襯陶瓷彎頭（?133×7）。此過程需要將原有的彎頭和新加裝的彎頭分別切割開，拼裝成一個蝦米彎頭，并在該位置焊接鐵盒子，澆入水泥起防磨作用。②加裝雙閘板氣鎖出料閥，用于分開控制鍋爐飛灰輸送至煤場灰庫存與200 m3石灰石粉倉。③出料閥后至原爐內脫硫系統200 m3石灰石粉倉的輸灰管道（?133×7），貼著2號鍋爐電除塵樓層側面布置，然后沿著輸送氣源和儀用氣源管道往3號鍋爐方向延伸，再沿著200 m3石灰石粉倉卸料管道向上延伸。在200 m3石灰石粉倉頂部開孔后，將新增管道與石灰石粉倉進行碰口。

3 效果反饋

經改造，1～3號爐飛灰顆粒粒徑明顯下降，粒徑主要集中在0.125～0.150 mm之間。0.200 mm以上占比1.06%，可忽略不計。飛灰篩分析如表3所示。

表3 飛灰篩分析表

序號粒徑/mm灰樣質量/g百分比/（%） 10.200以上0.41.06 20.150～0.20013.1 34.56 30.125～0.1501950.13 40.098～0.1253.8 10.03 50.088～0.09812.64 60.075～0.0880.10.26 70.063～0.0750.10.26 80.063以下0.4 1.06 合計37.9100.00

同時飛灰含碳量也顯著下降，其中3號爐飛灰含碳量明顯低于1、2號爐，近半年運行時均處于低位，如表4所示。

4 結束語

經實踐，鍋爐爐間飛灰回收設計與改造投入資金較少，同時能有效降低飛灰含碳量，降低飛灰顆粒粒徑。該方案不僅明顯提高機組運行經濟效益，同時為機組安全運行提供有效保障。

表4 飛灰含碳量統計表（單位：%）

測算時間1號爐2號爐3號爐 2019-065.668.71.41 2019-076.617.681.42 2019-088.4410.892.12 2019-095.298.41.85 2019-106.349.311.25 2019-116.968.21.78 2019-126.038.551.59

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2095－6835（2020）06－0008－02

TM621.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.003

陳樹山（1980—），男，技師，研究方向為鍋爐運行。

〔編輯：嚴麗琴〕