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干貨 | 705t/h循環(huán)流化床鍋爐降床溫掛屏改造
時(shí)間:2018-09-07 08:51:07

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山西平遙耀光煤電有限責(zé)任公司2臺(tái)200MW汽輪發(fā)電機(jī)組配2臺(tái)上海鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的SG-705/13.7-M453型CFB鍋爐。該鍋爐采用島式布置、單鍋筒自然循環(huán)、平衡通風(fēng)、絕熱式旋風(fēng)氣固分離器。

2、改造方案介紹

耀光煤電有限公司鍋爐在投產(chǎn)前加裝了主動(dòng)式多階防磨梁。防磨梁部分直接減少的受熱面面積約110m2,約占爐膛總受熱面積5.4%,造成鍋爐運(yùn)行床溫偏高(爐膛密相區(qū)床溫最高可達(dá)940~950℃),影響到鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行的安全性,并且對(duì)鍋爐環(huán)保排放造成不利影響,為機(jī)組后續(xù)超低排放改造帶來(lái)一定困難。為此經(jīng)過(guò)多方分析、討論、考察,決定在鍋爐爐膛內(nèi)增加掛屏(水冷屏),以達(dá)到降低鍋爐運(yùn)行床溫的目的。具體方案為在爐內(nèi)靠近后墻處增加兩片水冷屏,管子材料與鍋爐原設(shè)計(jì)水冷屏一致,水冷屏面積約為180m2。

3、改造后的效果分析

2017年8月2日至9月24日,耀光煤電有限公司對(duì)#1鍋爐進(jìn)行了降低床溫掛屏改造,改造后的效果分如下幾方面進(jìn)行分析。

3.1鍋爐側(cè)參數(shù)變化

我們對(duì)改造前、后的相同鍋爐負(fù)荷下進(jìn)行了參數(shù)對(duì)比得出如下結(jié)論:

1)主蒸溫度:200MW工況下鍋爐主蒸汽溫度達(dá)在滿負(fù)荷時(shí)均達(dá)設(shè)計(jì)值;150MW工況下鍋爐主蒸汽溫度偏離設(shè)計(jì)溫度1℃。

2)再熱蒸汽溫度:200MW工況下鍋爐再熱蒸汽溫度相比改造前提高4.5℃,且距設(shè)計(jì)值僅差1℃;150MW工況下再熱蒸汽溫度相比改造前提高2.2℃;再熱汽溫原先嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值的情況得到極大改善。

3)減溫水:鍋爐200MW工況下主蒸汽減溫水量改造后比改造前降低5.97t/h;150MW工況下主蒸汽減溫水量改造后比改造前降低13.07t/h;改造前200MW、150MW工況下再熱器噴水量達(dá)10噸和3.7噸,改造后再熱器上述負(fù)荷情況下不再噴水。

4)綜合考慮不同煤種,不同熱值,灰分變化進(jìn)而引起返料量變化等的情況下,200MW情況下鍋爐床溫降低3-7℃;150MW時(shí)情況下鍋爐床溫降低11-20℃。鍋爐完成改造后,三個(gè)返料器返料量均勻性有所提高,原有屏過(guò)超溫頻繁問(wèn)題得到極大改善與緩解。

3.2鍋爐SO2、NOX變化情況

3.2.1鍋爐SO2變化情況分析

由于生產(chǎn)過(guò)程中不具備原始排放數(shù)據(jù)檢測(cè)條件,所以我們通過(guò)改造前后兩年中運(yùn)行條件相似、接近的情況進(jìn)行脫硫?qū)Ρ?,間接求證改造前、后鍋爐SO2產(chǎn)生量的變化。表1為改造前、后單位萬(wàn)千瓦發(fā)電量脫硫成本對(duì)比表。從表1中可看出,掛屏改造完成后,單位萬(wàn)發(fā)電量脫硫成本降低8.94元/萬(wàn)KW.H,證明掛屏改造完成后,鍋爐爐內(nèi)脫硫效率得到了一個(gè)較大的提高。

3.2.2鍋爐NOX

變化情況分析由于生產(chǎn)過(guò)程中不具備原始排放數(shù)據(jù)檢測(cè)條件,所以我們通過(guò)改造前后兩年中運(yùn)行條件相似、接近的情況進(jìn)行脫硝對(duì)比,間接求證改造前、后鍋爐NOX產(chǎn)生量的變化。表2為改造前、后尿素用量對(duì)比表。

由表2可看出,在氮氧化物排放均值基本相同的情況下,尿素用量改造后比改造前急劇減少,用量減少62.5%,證明掛屏改造后,鍋爐NOx的原始產(chǎn)生量有了明顯降低。

3.3 3500大卡高熱值煤燃燒試驗(yàn)

本次掛屏改造的目的還想進(jìn)一步擴(kuò)大鍋爐適應(yīng)煤種的熱值,以適應(yīng)當(dāng)前日益嚴(yán)峻的煤炭市場(chǎng)。為此,我們進(jìn)行了3500大卡高熱值煤種燃燒試驗(yàn),掛屏改造前后高、低熱值煤種試驗(yàn)結(jié)果顯示:

1)二者燃燒煤種存在500大卡差值,在電負(fù)荷、給煤量、汽壓均相當(dāng)?shù)那闆r下,二者蒸汽流量相差56.3t/h,原因?yàn)楣崃看嬖诓钪?

2)在兩種燃燒過(guò)程中,鍋爐分離器阻力及中部差壓相當(dāng),說(shuō)明二者煤種成灰特性基本一致,煤的性質(zhì)未發(fā)生較大變化;

3)燃燒3500大卡高熱值煤種時(shí),主蒸汽減溫水量降低18.28t/h,再熱器減溫水為0噸;

4)存在問(wèn)題:在燃燒高熱值煤時(shí),主、再熱蒸汽溫度均要小于燃燒低熱值煤,差值在5-10℃,這種情況應(yīng)為煤中灰分降低,爐內(nèi)灰密度降低,尾部煙井傳熱相應(yīng)減弱造成,為燃燒高熱值煤種的不利因素;

5)改造后的數(shù)據(jù)中鍋爐脫硫排放按50mg/m3進(jìn)行控制,而改造前按200mg/m3進(jìn)行控制,爐內(nèi)石灰石同比進(jìn)行了大量的投加(Ca/s比增加0.5),此項(xiàng)有降低床溫的影響;而燃燒高熱值煤種則有提升床溫的影響;二者協(xié)同作用下,燃燒高熱值煤種時(shí)鍋爐床溫控制在921.25℃,床溫可控。

4、改造結(jié)論

1)降低鍋爐床溫,機(jī)組200MW時(shí),床溫可運(yùn)行在890-920℃;150MW時(shí),床溫可運(yùn)行在860-880℃;100MW時(shí),床溫可運(yùn)行在810-830℃。

2)掛屏改造完成后,鍋爐爐內(nèi)脫硫效率得到了一個(gè)較大的提高。

3)掛屏改造后,對(duì)鍋爐NOx的原始產(chǎn)生量有明顯降低。

4)掛屏降床溫改造后,鍋爐燃燒煤種熱值可擴(kuò)大至3500大卡,提高了鍋爐燃燒煤種熱值上限,可以更好適應(yīng)日益嚴(yán)峻的煤炭市場(chǎng)。


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