300MWCFB锅炉NOx初始排放锅炉效率及厂用电耗的研究.doc

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1、300MWCFB锅炉NOx初始排放锅炉效率及厂用电耗的研究1、循环流化床锅炉的特点及我公司锅炉简介循环流化床锅炉是近30年发展起来的一种新型清洁煤燃烧技术,在清洁燃烧特别是燃用劣质煤方面具有污染物排放低燃料适应性广调峰能力强和燃烧效率高等优点,具有很好的节能和环保效能,目前在火电行业内,循环流化床得到越来越广泛的应用但在CFB锅炉飞速发展的同时也存在许多不足:如与煤粉炉相比运行成本较高,维护量大,锅炉风机电耗大,厂用电率高等问题因此,大型CFB锅炉运行经济性研究具有非常重要的意义山西国峰煤电有限责任公司地处山西省汾阳市建设规模为2300MW亚临界直接空冷供热机组,配置锅炉是以山西国峰煤电有限责

2、任公司与清华大学东方锅炉厂联合研发的低床温低床压燃烧技术为基础设计制造的东锅第三代循环流化床首台锅炉锅炉为单汽包自然循环循环流化床燃烧方式,锅炉主要由1个膜式水冷壁炉膛,3台汽冷式旋风分离器和1个由汽冷式包墙包覆的尾部竖井(HRA)3部分组成,锅炉炉膛内前墙布置有6片中温过热器管屏6片高温过热器管屏6片高温再热器管屏及1片水冷隔墙,后墙布置2片水冷蒸发屏锅炉为单锅筒自然循环单炉膛全悬吊平衡通风,半露天布置锅炉共布置有8个给煤口,全部布置于炉前,在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室,水冷风室两侧布置有一次热风道,进风型式为从风室两侧进风,采用四分仓内回转

3、式空预器,一二次风出口靠炉前方向,中间为一次风,两侧为二次风炉膛下部左右侧的一次风道内分别布置有两台点火燃烧器,炉膛密相区水冷壁前墙上设置了四支床上点火油枪,炉膛密相区水冷壁后墙上设置了两支床上点火油枪四个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部,分别对应四台滚筒式冷渣器炉膛与尾部竖井之间,布置有3台冷却式旋风分离器,其下部各布置1台“U”阀回料器,回料器为一分为二结构,保证了沿炉膛深度方向上回料的均匀性;尾部采用双烟道结构,前烟道布置有3组低温再热器,后烟道布置有4组低温过热器,向下前后烟道合成一个,在其中布置有两组H型鳍片管式省煤器和四分仓回转式空气预热器过热器系统中设有两级喷水减温器,再热器系统中布

4、置有事故喷水减温器和微喷减温器脱硫方式采用炉内喷钙脱硫+炉外烟气脱硫,炉外烟气脱硫采用循环流化床半干法脱硫除尘一体化工艺,炉内脱硫吸收剂采用石灰石,炉外脱硫吸收剂采用生石灰脱硝方式采用SNCR(选择性非催化还原法),还原剂采用尿素溶液2、测量项目测点布置及取样方法2.1试验测点或采样点布置及所用设备试验测点或采样点布置及所用设备见表22.2氧量排烟温度测量在空预器出口截面,采用网格法测量氧量与排烟温度,并将测试值和DCS表盘显示值进行比对,给出偏差值在燃烧调整过程中,以截面上和平均烟温最接近的测点(两点或以上),作为截面氧量与烟温的代表点2.3烟气成分取样分析采用单笛形管多点抽取烟气(单笛形管

5、开孔按等截面布置),经滤网过滤后到分析仪,烟气分析采用TESTO335多组分烟气分析仪(可分析O2SO2NOxCO)2.4煤灰渣样试验期间,每半小时取煤灰渣样3、方案设计在80%锅炉负荷下,分别改变锅炉的上下二次风配比运行氧量一二次风配比等锅炉相关参数观察锅炉燃烧及汽水系统各段温度,记录锅炉主要辅机电流,测量锅炉排烟温度氧量NOx和SO2,并同时进行煤质飞灰和底渣取样,计算锅炉效率,综合考虑锅炉运行的安全性经济性和污染物排放特性等,最终确定锅炉最佳运行方式锅炉效率计算式:4、数据分析与处理下面结合现场实际运行情况,本文将锅炉上下二次风配比变化运行氧量变化一二次风比例变化三种情况分别进行了详细分

6、析试验期间燃用煤质分析情况见表34.1上下二次风配比变化对锅炉效率主要辅机电耗及NOx生成的影响在80%锅炉负荷下,我们在保持上二次风挡板开度100%不变的情况下,分别将下二次风挡板开度调整到30%40%60%80%,每个开度下维持30分钟以上,记录相关参数,并进行飞灰底渣取样试验期间记录数据见表4表4锅炉上下二次风配比变化期间主要参数由试验数据可以看出,在四个工况中,下二次风挡板开度在30%时,虽然锅炉辅机电流较大,但是NOx远远小于其它工况,且Q2和Q4两项损失和也较小,所以工况1为变上下二次风挡板运行最佳工况4.2氧量变化对锅炉效率主要辅机电耗及NOx生成的影响在80%锅炉负荷下,我们在

7、维持总煤量和上下二次风挡板开度不变的情况下,分别将省煤器入口氧量调整到2.2%2.62%3.04%,每个氧量工况下保持30分钟以上,记录相关参数,并进行飞灰底渣取样试验期间记录数据见表5由试验数据可以看出,在三个工况下,NOx原始生成差距不大,在氧量2.2%时,锅炉主要辅机电流最低,Q2和Q4两项损失和也较小,所以工况5为变氧量运行最佳工况4.3、一二次风比率变化对锅炉效率主要辅机电耗及NOx生成的影响在80%锅炉负荷下,我们在维持总风量不变的情况下,分别将一次风占比调整到48%50%55%,每个工况下维持30分钟以上,记录相关参数,并进行飞灰底渣取样试验期间记录数据见表6由试验数据可以看出,在三个工况中,当一次风占比50%时,NOx原始生成值不大,锅炉主要辅机电流最低,Q2和Q4两项损失和也较小,所以工况9为变一二次风比运行最佳工况5、结语随着循环流化床锅炉技术的不断成熟,锅炉连续稳定运行周期的不断延长,锅炉如何经济性运行,变得尤为重要本文详细分析了300MW循环流化床锅炉燃烧调整对锅炉效率主要辅机电耗及NOx生成的影响从而确定锅炉的最佳运行方式,本次试验为东方锅炉300MW亚临界与350MW超临界CFB锅炉进一步优化设计和运行提供重要数据支持11