循环流化床锅炉超低排放技术研究分析

作者:未知

  摘要:与其他锅炉相比,循环流化床(CFB)锅炉在燃烧固体燃料的时候更加清洁、彻底,但是要达到国家标准仍然需求系统化地研究。文中结合CFB锅炉的实例,对于超低排放给出一些有效的建议,以供相关从业人员进行参考。
  关键词:循环流化床锅炉;超低排放技术;研究分析
  0 引言
  依据当前国内的电力总装机量来看,现阶段我国的电力能力供给仍然是以燃煤发电为主。伴随着环境污染问题的日益严重,对于我国燃煤电厂的节能减排工作也提出了更高的要求与标准。按照《煤电节能减排升级和改造规划(2015年~2020年)》中明确规定“现役燃机组于2020年供电煤耗必须要达到320g/kWh这一目标,而且污染物的排放浓度也必须要符合燃气轮机组排放限值(也就是说要在基准氧含量在5%的环境里,烟尘以及二氧化硫等排放浓度必须要<10.50mg/m2)。”那么要怎么样才能够实现这一既定目标呢?
  1 预除尘器布置方式
  CFB锅炉S02超低排放改造工作,通常是在炉外加装烟气循环流化床脱硫工艺,并安装了具有高密度布袋除尘装置。对于已有的电除尘设备是否要拆卸或者使用,都不会给实现超低排放的效果造成影响。按照场地要求标准,大型CFB锅炉设计是以紧凑型为主,如果拆除的话那么烟气循环流化床法脱硫系统,无论是在安装或者后续的维护上也更加便利。
  2 引风机的优化选型
  2.1 改造后系统阻力和流量选取
  CFB锅炉所配套的烟气循环流化床法脱硫工艺,能够在原有的基础上提升锅炉风烟系统的阻力。例如说某地的300WMCFB锅炉RMC R工況进行改造,当脱硫改造之后的BMCR和BT工况阻力提升,单台300MWCFB炉脱硫改造后引风机阻力提高了2.68kPa,实炉运行的过程当中,风机全压升维持在5.60kPa~6.0kPa的范围内,效率整体提高约45%左右。在BMC R工况下进行改造之后,引风机的流量暂时以70℃的烟温来进行换算。
  2.2 引风机选型优化
  BMCR工况替代BT工况。现阶段由于电力过剩的原因,机组要求CFB机组要参与到调峰之中,按照总体的角度来看,CFB机组带满负荷工况时间不长。当进行超低排放改的过程中,引风机阻力选择仍然要依据BMC R工况为主进行选择,而且还要预留出充足的裕量,但是这种改造方式不但提高了成本投入,而且引风机也不能够保持在最好的运行状态中。在选择引风机的时候,应当要把BMC R工况的压力替代BT来选择机型,这样才能够与实际情况相统一;布袋除尘器应当要及时卸除,并安装低温除尘设备。在安装超净滤袋时会有较大阻力,导致引风机能耗变大。比如说某国内的300MWCFB锅炉脱硫塔进口压力是-4.65kPa,布袋除尘出口压力-8.02kPa,那么烟道阻力上升3.8kPa,并导致厂用电率上升0.8%~1.5%。
  3 大型循环流化床锅炉节能型超低排放技术线路探计
  3.1 加装SNCR装置
  将烟烟作为燃用煤种的时候,锅炉改造已经不能适应NOx的超低排放的标准,此时可以考虑加装最具性价比的SNC R烟气脱硝装置。SNCR喷枪通常是分装在锅炉分离器烟道入口的位置处,设计脱硝效率则是以80%来作为参考。如果80%的设计脱硝效率依然无法达到NOx的超低排放要求,那么就必须要在锅炉尾处的烟道喷涂催化还原SCR反应层。
  3.2 加装超净电袋复合除尘装置
  超净电袋除尘,就是利用强化粉尘荷电与凝并的原理来提高电区的净化效果,确保前级静电场可以吸收到75%~85%的粉尘,进入电袋复合除尘器滤袋区的粉尘<10g/m3,除此之外,由于粉尘会出现电凝的原因,使得PM2.5粉尘脱除率提升15%~30%。利用具有高精度、低阻力的覆膜滤料并运用表面过滤的方式,能够有效地降低烟气流动阻力(900Pa~1300Pa),将袋区的粉尘质浓度有效地降低,并且还减少了风机所使用的能耗。
  3.3 浅床运行节能分析
  通过浅床运行能够有效地减少风机的压头与电能耗损,除此之外,因为炉膛上方快速床的浓度减少,导致二次风背压降低,随后二次风机电耗也随之减少,二次所具备的穿透性更强,锅炉的整体燃烧显著得到加强,而且床层压力每降1kPa,那么每台一次风机电流也会减少4A~5A,二次风机的电流也会减少2A~3A。浅床运行完成之后,风机电耗也会有所减少,炉膛内的焦炭粒子也改善了焦炭对烟气中的氮氧化物的还原性,氮氧化物的生成量也有所降低。
  4 结语
  综上所述,烟气循环流化床法脱硫技术与CFB炉内脱硫,是现阶段最为合适的,能够顺利实现S06超低排放改造的技术方案,但是在改造的过程当中,要按照改造机组的具体情况,选择最具性价比的超低排放技术。此外各个电厂在推行超低排放改造之前,必须要对CFB锅炉炉内脱硫抑氮进行优化与调整,同时还要做好炉内、外的脱硫分配占比试验,从而获得最具性价比的工况。
  参考文献:
  [1]李德波,曾庭华,蔡永江.循环流化床锅炉超低排放关键技术研究与工程实践[J].广东电力,2016(12):124-137.
  [2]叶伟平,邱国铭,杜振.循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术应用小结[J].发电与空调,2015(03):155-168.
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