國家發(fā)展改革委等部門關于印發(fā)《電解鋁行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》的
二次風調節(jié)對垃圾CFB鍋爐燃燒的影響
二次風調節(jié)對垃圾CFB鍋爐燃燒的影響固廢網訊:垃圾CFB鍋爐作為垃圾發(fā)電廠的爐型之一,擁有很多的優(yōu)點,但也存在著排渣困難、難以實現CO達標排放等問題。本文通過對某垃圾CFB鍋爐的技
固廢網訊:垃圾CFB鍋爐作為垃圾發(fā)電廠的爐型之一,擁有很多的優(yōu)點,但也存在著排渣困難、難以實現CO達標排放等問題。本文通過對某垃圾CFB鍋爐的技改經驗總結,提出了一種簡單有效的解決思路。
1鍋爐設計基本參數
國內某垃圾電廠一期裝機規(guī)模為 2×400 噸/日垃圾焚燒鍋爐+2×12MW 汽輪發(fā)電機組,2014 年正式投產。鍋爐為兩臺循環(huán)流化床鍋爐,型號為:TG-55/5.3-LJ-400,單臺鍋爐日焚燒垃圾量 400 噸,設計燃料為垃圾(1550KCal/Kg)、油頁巖(1200Kcal/Kg)、煤(5639Kcal/Kg),垃圾、油頁巖、煤的質量比率為 400:160:48,鍋爐設計熱效率為——80% 。
2鍋爐燃燒系統簡介
2.1 鍋爐采用異重流化床燃燒方式和高溫分離器循環(huán)返料的燃燒系統,該系統由爐膛、物料分離收集器和返料器三部分組成。爐膛由膜式水冷壁組成,下部是密相區(qū),是一個下小上大的倒錐形流化燃燒段結構。底部為水冷布風板,布風板尺寸為1.57×6.17m;爐膛上部為稀相區(qū),爐膛斷面擴展到 4.03×6.33m。
2.2 給料口、二次風口均布置在密相區(qū)內。設計 1 個垃圾給料口、3 個輔助燃料口(煤、油頁巖),入口均布置在水冷壁前墻;二次風口分 3 層布置,共 12 個,分別布置在左右兩側水冷壁。
3鍋爐運行存在的主要問題
在實際運行中,鍋爐并沒有摻燒油頁巖,入爐垃圾的熱值在950Kcal/Kg 左右,入爐煤的熱值在 4500Kcal/Kg 左右,故實際使用燃料與設計偏差較大。經過不斷的技術改進,鍋爐運行中存在的問題基本得到解決,但仍存在著燃燒不充分、CO排放超標等問題。
4原因分析
針對鍋爐燃燒不充分,CO 排放超標的問題,我們分別從爐膛溫度、垃圾質量、二次風的擾動三個方面進行分析,并試圖找出解決問題的方法。
4.1 爐膛溫度對鍋爐燃燒的影響
提高爐膛溫度,會提高燃料的燃燒速度,促進鍋爐的充分燃燒。但通過試驗證明這一方法并不能問題。
4.2 垃圾質量對鍋爐燃燒的影響
通過垃圾分揀、破碎與堆放發(fā)酵等工作,可以控制入爐垃圾的顆粒度及提高熱值,以促進鍋爐的充分燃燒。但通過試驗證明這一方法仍不能解決問題。
4.3 二次風擾動對鍋爐燃燒的影響
合理的二次風配比,保證二次風對垃圾的擾動、摻混及對密相區(qū)供氧,會促進鍋爐的充分燃燒。但通過試驗證明這一方法仍不能解決問題。
4.4 主要原因
經過認真分析,我們認為應該是二次風口的布置不當是主要原因。該型鍋爐垃圾給料口布置在鍋爐前墻中央,燃燒中心在爐膛中央的密相區(qū),二次風口布置在鍋爐左右側墻,距離爐膛中心大于 3m,二次風穿透物料層到達爐膛中央是有難度的。如此推測,二次風上部的密相區(qū)中央應該處于缺氧燃燒狀態(tài)。
為此,我們做了一個測試,取密相區(qū)上部的爐膛中央(高于上層二次風標高 1 米)的煙氣作氧量檢測,并與過熱器出口位置的氧量檢測值進行對比。具體過程如下:逐步提高二次風母管壓力,從2000Pa 提高到3500Pa,并保持過熱器出口位置的氧量檢測值在8——14 之間,觀察密相區(qū)上部氧量檢測值的變化情況。結果顯示,密相區(qū)上部氧量檢測值均在 0——2 之間.試驗證明密相區(qū)燃燒中心區(qū)域處于缺氧燃燒狀態(tài),二次風未能有效發(fā)揮擾動燃料與補充氧量的作用。故二次風口布置不當是造成鍋爐燃燒不充分的主要原因。
5改造方案
確定二次風口布置不當是鍋爐未能充分燃燒的主要原因后,我們參考了李斌的循環(huán)流化床鍋爐二次風布置,制訂了如下改造方案:
5.1 在前后墻水冷壁共增加 14 個二次風口,分四層布置。此布置的二次風口距爐膛中心為 1——2 米,與原布置相比,新布置的二次風射流遇到的阻力會大幅減少。
5.2 改變二次風噴口及射入爐膛的角度,加強二次風的擾動、摻混的力度。
6技改后的調試及結果
在該鍋爐大修期間,我們完成了二次風口的改造。在調試中,通過調節(jié)各二次風門的開度,取到了一系列的試驗數據,由此確定了不同狀況下一、二次風的配比原則。在隨后的正常運行中,在垃圾給料均勻的情況下,可以實現 CO 的達標排放,煤耗下降 30% 以上。
結語
通過技改后的運行數據表明,合理的二次風配比,不但有助于實現煙氣CO的達標排放,也可以有效降低摻煤比。通過二次風的改造來實現鍋爐的充分燃燒,是一種投資費用較少的解決方法。
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