火電廠鍋爐爐間飛灰回收設(shè)計(jì)與改造

陳樹山

火電廠鍋爐爐間飛灰回收設(shè)計(jì)與改造

陳樹山

（福建省石獅熱電有限責(zé)任公司，福建 泉州 362700）

火電廠鍋爐長期運(yùn)行導(dǎo)致設(shè)備老化，出現(xiàn)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(shè)計(jì)與改造方案，實(shí)現(xiàn)了爐間飛灰的回收，提升了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與安全效益。

火電廠；鍋爐；飛灰；含碳量

1 設(shè)備概況

福建某電廠三臺(tái)機(jī)組，其中1號(hào)機(jī)、2號(hào)機(jī)采用DG75/3.82-11型循環(huán)流化床（CFB）鍋爐。該型號(hào)鍋爐在運(yùn)行中表現(xiàn)出燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、燃燒效率高、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，具體參數(shù)如表1所示。

表1 1號(hào)機(jī)、2號(hào)機(jī)鍋爐參數(shù)

鍋爐編號(hào)1號(hào)鍋爐2號(hào)鍋爐 鍋爐型號(hào)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(hào)SO1166SO1175 制造年月1999-022000-08 投產(chǎn)年月2000-042001-10

3號(hào)機(jī)采用鍋爐型號(hào)為單鍋筒自然循環(huán)流化床鍋爐。該型號(hào)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(huán)，全懸吊結(jié)構(gòu)，全鋼架型布置。鍋爐采用緊身封閉，全鋼結(jié)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高7 m。爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是高溫汽冷式旋風(fēng)分離器，尾部豎井煙道布置兩級(jí)兩組對(duì)流過熱器，過熱器下方布置兩組省煤器及一、二次風(fēng)各兩組空氣預(yù)熱器，具體參數(shù)如表2所示。

表2 3號(hào)機(jī)鍋爐參數(shù)

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

由于設(shè)備運(yùn)行年限較長，當(dāng)煤粉氣流在爐膛內(nèi)的燃燒和燃盡過程不充分時(shí)，勢(shì)必造成未完全燃燒以及熱損失增大，表現(xiàn)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(xì)度、煤種特性、燃燒器的結(jié)構(gòu)特性、熱風(fēng)溫度、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場和鍋爐負(fù)荷等。

通過鍋爐爐間飛灰回收設(shè)計(jì)與改造，可將1、2號(hào)鍋爐氣力輸灰系統(tǒng)的灰通過輸灰管道回送至3號(hào)鍋爐爐膛內(nèi)，回收未完全燃燒飛灰，提高爐膛物料濃度，滿足帶滿負(fù)荷需求，同時(shí)降低煤耗。

2 改造方案

為實(shí)現(xiàn)鍋爐爐間飛灰回收，改造方案主要包括以下3個(gè)方面。

爐內(nèi)脫硫管道及其氣力吹堵管道保護(hù)性拆除。保護(hù)性拆除3號(hào)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(gè)氣動(dòng)進(jìn)料閥），并在原有閥門處加裝短接進(jìn)行連接；保護(hù)性拆除200 m3石灰石粉倉至1號(hào)、2號(hào)鍋爐爐內(nèi)脫硫管道及其氣力吹堵管道，共計(jì)4條管道。

在2號(hào)鍋爐原有的氣力輸灰系統(tǒng)管道上加裝管道至原爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)200 m3石灰石粉倉。具體實(shí)施步驟如下： ①在2號(hào)鍋爐氣力輸灰系統(tǒng)3個(gè)倉泵后的輸灰管道穿墻處加裝1個(gè)90°內(nèi)襯陶瓷彎頭（?133×7）。此過程需要先將管道穿墻處墻壁打個(gè)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(gè)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?guī)齑媾c200 m3石灰石粉倉。③出料閥后至原爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)200 m3石灰石粉倉的輸灰管道（?133×7），緊貼2號(hào)鍋爐電除塵樓層側(cè)面布置，然后向3號(hào)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(jìn)行碰口。

在3號(hào)鍋爐原有的氣力輸灰系統(tǒng)管道上引一路至原爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)200 m3石灰石粉倉。具體實(shí)施步驟如下：①在3號(hào)鍋爐氣力輸灰系統(tǒng)3個(gè)倉泵后的輸灰管道處加裝90°內(nèi)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(gè)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?guī)齑媾c200 m3石灰石粉倉。③出料閥后至原爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)200 m3石灰石粉倉的輸灰管道（?133×7），貼著2號(hào)鍋爐電除塵樓層側(cè)面布置，然后沿著輸送氣源和儀用氣源管道往3號(hào)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(jìn)行碰口。

3 效果反饋

經(jīng)改造，1～3號(hào)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(jì)。飛灰篩分析如表3所示。

表3 飛灰篩分析表

序號(hào)粒徑/mm灰樣質(zhì)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(jì)37.9100.00

同時(shí)飛灰含碳量也顯著下降，其中3號(hào)爐飛灰含碳量明顯低于1、2號(hào)爐，近半年運(yùn)行時(shí)均處于低位，如表4所示。

4 結(jié)束語

經(jīng)實(shí)踐，鍋爐爐間飛灰回收設(shè)計(jì)與改造投入資金較少，同時(shí)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(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為機(jī)組安全運(yùn)行提供有效保障。

表4 飛灰含碳量統(tǒng)計(jì)表（單位：%）

測(cè)算時(shí)間1號(hào)爐2號(hào)爐3號(hào)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?yàn)殄仩t運(yùn)行。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕