循環流化床鍋爐節能技術分析

付 鑫 金 昱 李廉明 李 岱 何樹剛孫 強

1.浙江物產環保能源股份有限公司 浙江 杭州310000

2.浙江秀舟熱電有限公司 浙江 嘉興314000

引言

循環流化床燃燒技術是清潔煤燃燒技術之一,因為其具備燃燒適應性廣、燃燒成效高、環境保護性能優良等優勢,因此獲取了高效迅捷的發展。但是在實際運行進程中,循環流化床鍋爐依舊具備很多問題,如廠用電率較高、飛灰含碳量較高等,這就需要持續不斷對鍋爐進行優化以及革新。

1 循環流化床鍋爐概述

在沸騰燃燒鍋爐基礎之上發展了循環流化床鍋爐,其燃燒形式相對特殊,對于發熱量較差、含灰量較高以及揮發分較低的劣質燃料無法應用的燃料都可以良好應用;循環流化床鍋爐可以對灰熔點較低的燃料良好應用,煙氣之中具備較低的一氧化硫,在燃燒時將其加入脫硫劑,如石灰石,可以進行相應的脫硫處理,促使煙氣之中的NO與SO2降低,從而減少大氣污染。

循環流化床鍋爐最為顯著的特性就是進入到鍋爐之內的燃料除了顆粒細小之外,都需要反復循環,同時在多次循環之中燃料可以燃燒殆盡,一般情況下可以具備二點五到四十的物料循環倍速,是現階段熱能動力發展的關鍵趨勢,除此以外,循環流化床鍋爐的灰渣還可以在低溫度條件之下進行燃燒,方便其再次利用。

2 循環流化床鍋爐節能性優勢

2.1 燃料具備優良適應性與高效燃燒效果 在床料中,新加入循環流化床鍋爐的燃料(煤)只是占據了很小的比重,這是因為大量的灰粒子循環相對平穩,而循環流化床具備獨特流體動力特征,可以對其中質量以及熱量最大程度交換,對于預熱、燃燒新燃料十分有益,煤粒子沒有燃燒充分,在循環多次以后不單單可以促使爐內停留時間提升,還可以對床層之中劇烈質量與熱量反復交換,對于燃料燃燒充分十分有益,并且可以實現很高的燃燒成效。這種燃燒特性促使循環流化床對于最難燃燒的燃料也可以優良適應,如中煤、矸石等,同時具備優良的燃燒成效,可以對一次能源完善應用,提升能源應用率。

2.2 具備變化范圍較大的鍋爐負荷 高溫循環灰在循環流化床鍋爐床料之中占據很大一部分,對于燃燒穩定以及蒸汽參數的保護較為容易,提供給新燃料穩定的熱源,促使其可以更快燃燒,因此,可以具備較低的循環流化床鍋爐負荷。在一般情況下,負荷變化范圍處于百分之百到百分之二十五之間,在負荷變化時,只要對供煤量以及流化速率進行調整,就可以促使負荷變化得到相應的滿足,從而促使能源節約減少排放得到了保障。

2.3 具備優良環保性能 循環流化床鍋爐的顯著優勢之一就是可以經由脫硫劑的應用實現高效脫硫,石灰石是應用普遍的脫硫劑,通常保持在七百度到九百五十度的床溫,這是因為床溫過高可能會使得床內產生焦、渣從而對正常的流化工況造成損壞,太低將會使得燃料燃燒溫度無法獲取有效保障。七百度到九百五十度之間是高效率脫硫反應溫度,因此可以在鈣流比以及石灰石粒度合理的條件之下,促使脫硫率達到百分之八十到百分之九十。除此以外,對于NOX 的生成可以合理降低,這是因為流化床鍋爐的應用是八百五十到九百五十度的低溫進行分等級送風燃燒,在地過量的空氣之下進行燃燒,促使爐內的脫硫脫硝得到實現,也使煙氣之中排放的有害物濃度得到了減少,使得電廠周邊環境污染降低。

2.4 綜合應用燃燒灰渣 循環流化床燃燒是一個低溫度燃燒的進程,同時在爐內較好的燃盡條件之下,鍋爐之中燃料的灰渣具備較低的含碳量,灰渣活性優良,在水泥的和料或者建筑材料之中可以進行有效應用,其具備優良經濟價值,推進了能源的再次利用,對于能源節約建設具備關鍵意義。

3 實現循環流化床鍋爐優化運行

火力發電機組在運轉了一定的時間以后,應該對其進行相應的優化與整改,依據主輔機裝置的實際運行狀況,進行優化以及整改實驗。

3.1 床溫 床溫是流化床鍋爐最為關鍵的管控參數之一,主要依據負荷以及煤質的變化,及時有效整改給煤量,同時保持合理的風煤比以及料層厚度,促使床溫保持在最為有效的范圍之中運行。在八百五十度到九百一十度的范圍之中,床溫的提升與鍋爐的效率成正比,溫度的管控與燃料的特征具有關系,有一部分電廠要求溫度可以高達九百五十度,只要合理管控并確保床層不結焦。依照環境保護的標準,如若是高硫燃料,床溫運行在八百五十度,可以實現脫硫劑的最佳應用成效。如若煤質較好,可以將燃料溫度合理提升,提升主循環回路的燃燒成效。運行之中的鍋爐負荷出現改變時,應該及時依照相應的變化趨勢進行煤量的整改,保持正常氣壓以及床溫。

3.2 給水溫度 給水溫度是汽輪機高壓加熱器的出口水溫,給水溫度的先進目標為設計數值,給水回熱系統經由低壓加熱器、除氧器等組合而成。應用給水回熱以后,提升了進入到鍋爐內部的給水溫度,降低了排溫凝汽器的蒸汽量以及潛熱損失,提升了循環熱效率。給水溫度每減少十度,煤炭的耗費量將會提升百分之零點五。為了促使高低加熱器可以全方位投入運行,最大程度提升給水溫度,應該應用以下舉措:一是提升加熱器的檢修質量,保持加熱器清潔,降低加熱器的端差;二是消除加熱器旁路門以及隔板的泄露狀況,避免給水短路;三是確保加熱器疏水器合理運行,維護加熱器疏水在最低水位,避免疏水積存淹沒銅管;四是消除低壓加熱器的不嚴密性質,避免空氣滲入。

4 結束語

綜上所述,循環流化床鍋爐作為一種全新的燃料設備,其對于燃料的高效率應用以及循環燃燒再次應用的特性,在節能環境保護方面具備很大優點。對于我國現階段節能發展建設具備關鍵意義,但是現階段我國循環流化床鍋爐在能源節約方面依舊存在一定的缺陷之處,因此應該對其持續優化整改。