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摘 要:锅炉原料煤颗粒度发生变化,影响锅炉燃烧工况。应及时调整工艺参数,使循环流化床锅炉,既能满足生产,又能经济运行,并能更好符合安全环保。通过对一次、二次、返料等风的调整使锅炉炉膛温度、压力达到较佳工艺运行状态不。使锅炉运行安全、满足生产所需、起到高产低耗的作用,并使锅炉尾气排放更好。
关键词:动力煤 循环流化床锅炉 燃烧工况 优化 节能降耗
华谊集团对上海吴泾化工公司、焦化公司等公司进行整合重组。锅炉动力煤原由吴泾化工公司;焦化公司分别进行采购、破碎、筛分。整合重组完成后,由集团新能源供销公司统一采购。焦化公司储存、破碎、筛分,输送。分别供应两公司作燃料使用。华谊集团锅炉动力煤由焦化公司至吴泾公司输煤栈桥输送入吴泾公司锅炉装置干煤棚。再由干煤棚经行车,炉前输煤皮带进入炉前高位煤仓。吴泾公司锅炉装置现有一台35t/h3.82Mpa循环流化床锅炉(#5炉)2002年建成投产。二台75t/h3.82Mpa循环流化床锅炉(#1炉,#2炉)2007年建成投产。
一、原吴泾化工有限公司供应动力煤
动力煤统一供应前的燃料情况、及锅炉当时燃烧工况:根据锅炉装置#2炉系统工艺查定报告。
1.燃料煤的分析
燃料煤的名称、符号、单位、数值等参数如表1所示。表1 燃料煤参数一览表
2.燃烧工况
燃料煤的具体燃烧工况如表2所示。表2 燃料煤的燃烧工况
3.燃烧工况分析
动力煤粒直径>8mm约占29.21%,并且其中有部分颗粒>20mm;一次风风量明显过大。一次风风量过大使锅炉水冷壁磨损有增加作用,并且锅炉烟气氧含量达6.72%。将不利于环保烟气监测;由于动力煤粒径偏大,一次风风量无法下降。
二、动力煤统一供应前,后的变化
1.动力煤釆购阶段
统一供应前,后采购的动力煤因批次不同,动力煤热值、灰分、水分,挥发份,含硫量等都有不同的变化,统一供应前,后采购的动力煤变化基本都在可控制范围之内。统一供应后基本无大变化。
2.破碎、筛分阶段
统一供应前,由我公司自己电动筛进行初步筛分,筛分动力煤颗粒度<13mm,动力煤颗粒度≥13mm进行破碎。然后再次筛分。
统一供应后,由焦化公司统一破碎、筛分动力煤,动力煤颗粒度(0-8)mm。
3.输运阶段
统一供应前,由汽车驳运至干煤棚。统一供应后,由输煤栈桥通过输煤皮带至干煤棚。通过上述整个过程,认为动力煤主要变化为动力煤颗粒度的变化,其它基本什么变化。
三、动力煤统一供应后
1.颗粒度变化
燃烧颗粒度变化情况如表3所示。表3 燃烧颗粒度变化情况
2.动力煤粒度变化后调整工艺条件
6月28日开始使用由焦化公司统一破碎、筛分动力煤,动力煤颗粒度(0-8)mm。经过几天试运行后,对工况分析:发现燃烧后灰分可燃物由2.05%上升到9.2%。渣可燃物由3.47%下降至2.57%.经过讨论分析我们认为由于动力煤颗粒度的变化,使我们原有工艺条件不适合新情况。决定对工况工艺条件进行变化,首先动力煤颗粒度变细,并且(0-3)mm占25%,认为是引风机风量偏大,使锅炉旋风分离器收集未完全燃尽的燃料效率下降,使燃烧后灰分可燃物上升。为使燃烧后灰分可燃物下降。必须改变下列一些条件一种或几种。
3.总进风量
一次风量主要为流化量,现流化风量达到最初流化风量一倍还多,有条件可以下降。二次风量为燃烧风量随负荷增加而逐步增大。适当减少布煤风、送煤风、返料风等小流量风。调整锅炉炉膛压力。
4.经过一段时间对上述各项进行调整试验发现
在颗粒度变细后适当降低一次风风量,严格控制锅炉炉膛压力(-50~0)kpa,根据锅炉炉膛压力调正引风机风量。经过一段时间运行,燃烧工况基本稳定,由技术部主导装置配合进行72小时工艺查定。数据如表4所示。表4 75t/h锅炉装置#2炉系统工艺查定报告
采用焦化公司输煤栈桥提供的原料煤后,由于煤的粒径过细,造成灰中的可燃物含量提高,装置应根据这一情况,应对一次风量和二次风量进行调整。根据上述工况:负荷较低,氧含量较高,引风风量较高。运行中经常岀现返料浓度不断增大,返料风压直线上升达到极适合这一煤径下的最优操作参数,从而降低飞灰中的可燃物含量,进一步降低煤的单耗。
通过这一段时间调整装置操作人员对循环流化床操作特性的不断摸索和总结,装置的操作水平逐步提高,尽管在煤的粒径过细等不利的情况下,装置的煤耗等主要单耗仍就控制在一定范围内,如果根据此工艺参数运行,使部分燃料未尽燃烧己进入电除尘器即增加除尘器除尘负担,不利于节能降耗。
为改变因煤粒度变化后进一步优化操作,调整工艺条件适当降低烟气氧含量,烟气氧含量严格控制在3-5%。再次调整后工艺参数见表5。表5 再次调整后工艺参数
根据上述工况:可了解当锅炉满负荷生产时,由于返料温度升高,为防止炉膛温度高,使得一次风风量再次上升,以降低炉膛温度。
下一步设想,降低返料器风室压力、风量。使返料器不出現燃烧现象,以降低返料器温度,当返料器温度降低后,就有可能再次降低一次风风量,使一次风风量达到最初流化风量的1.5倍左右,然后根据飞灰含可燃物调整二次风量,达到最佳烟气氧含量,使工艺参数最优,使锅炉能耗进一步下降。
五、结论
在节能、环保工作日趋严重的情况下,目前流化床运行趋势燃料煤颗粒度逐步向(0-7)mm,并且逐步向较低一次风量较低烟气氧含量发展在此大趋势下。我公司流化床锅炉,必须通过不断调整工况,以符合节能、环保。通过试验调整一次风、二次风风量,降低锅炉烟气氧含量,在相同产量时,降低烟气排放量。并适当降低一次风、引风风机电流,使锅炉磨损下降明显。通过调低返料风压,返料温度下降,炉膛温度下降,锅炉运行更安全。下一步工作是通过进一步降低返料风压使床温下降,在此基础上寻找一次风量,二次风量,风室压力,炉膛温度之间最佳点。参考文献[1]曲卫东、杨建华等《循环流化床锅炉设备及运行》河南科学技术出版社2002.[2]张全胜《循环流化床锅炉运行》中国科技核心期刊《节能技术》2004.