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锅炉循环灰控制系统
2018年06月07日
 
  我国煤炭资源品类丰富,矸石作为一种发热量低的煤炭资源在常规煤粉炉中不能使用,建设燃用矸石的CFB锅炉电厂成为处置这一问题的最佳途径。高灰分对CFB锅炉炉内灰平衡将产生重要影响,并进而影响炉内燃烧、传热和脱硫等性能,同时也会增补炉内和尾部烟道受热面的磨损。

  为了有用控制炉内灰浓度水平和物料循环量(循环倍率),消除由此带来的燃烧、传热、磨损等方面负面影响,降低静电除尘器入口的含尘浓度以满足国家有关排放请求,对于燃用高灰分劣质燃料的CFB锅炉,设置循环灰排放的方式,是很好的技艺选择。银河国际银河国际棋牌官方下载革新性地提议了可燃质循环倍率与过剩循环灰的概念;在此理论基础上,完成了一套适合CFB锅炉燃用高灰份煤时循环灰的控制、排放及系统设计。

  技艺原理

  循环灰量直接影响锅炉的燃烧、传热和脱硫等多方面的根本性能。控制合理的循环灰量、排放过剩循环灰是循环流化床锅炉运转时至关重要的。当循环灰量较少时,炉膛的灰浓度减少,传热效果差,需要较高的炉膛温度,才能包管锅炉出力。当循环灰量严重缺乏时,还会造成锅炉出力不足,飞灰可燃物高等问题。

        反之,当循环灰量较多时,炉膛的灰浓度增补,亦会带来以下诸多问题:

  1)炉膛温度下降,尤其是密相区温度下降更大,甚至到800℃以下,造成底渣不完全燃烧份额增补。

  2)炉膛水冷壁磨损加剧(磨损量与灰浓度成正比关系)。

  3)尾部灰浓度增补,尾部受热面磨损严重(磨损量与灰浓度成正比关系)。

  4)除尘器进口浓度增补,粉尘排放浓度严重超标。

  5)引风机磨损增补。

  6)机组电耗增补。

  此外,锅炉运转中,由于循环灰量过大,会出现因循环灰瞬间突然大量由循环回路涌入炉膛的“塌灰”现象,若操纵不及时,即造成炉内大面积结焦情况,给锅炉的安全运转带来一定的隐患。而循环灰排放系统将从根本上消除这一安全隐患。排放循环灰后,底渣和循环灰总的排放份额提高,飞灰份额降低,即使不考虑由于炉内灰浓度变化对燃烧改善的影响(实际上循环灰排放会提高炉内燃烧温度,从而降低底渣和飞灰可燃物含量),锅炉效率也将升高。

  系统设计

  按照系统功能请求并结合现场条件,设计了CFB锅炉循环灰排放系统方案。该循环灰排放系统包含循环灰排放冷却器、闭式冷却水循环系统及正压气力输送系统等全套系统。其中,循环灰排放灰系统布置如图2和3所示。 

   图1  循环灰排放系统流程图


图2 循环灰排放系统俯视布置图                                                图3  循环灰排放系统正视布置图

        考虑到循环灰具有十分优良的流动性的特点,同时,循环灰排放点位于返料器上,通常在锅炉标高10米以上,循环灰具有利用自身重力向下自然流动的势能。据此,科研人员提议了革新性的自降式循环灰排放冷却器设计方案,即利用循环灰自然高差形成的势能向下自然流动,并经过布置螺旋盘管受热面对循环灰实行冷却。同时,对循环灰下降速度(即循环灰的排放量)的控制,由设置在冷却器出口的控制阀实行,幸免了冷灰器进口高温循环灰对控制阀设计和运转可靠性带来的不利影响。

 
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