论文-cfb锅炉石灰石系统经济性试验探讨

1、cfb锅炉石灰石系统经济性试验探讨连州发电厂513400摘要：目前环保部门对电厂的二氧化硫排放耍求非常严格，针对具冇炉内脱硫效 果的循环流化床锅炉来说，石灰石系统的可靠性，将直接影响到循环流化床锅炉 控制二氧化硫的排放能力，因此脱硫系统的稳定、经济运行变得十分必要。前言:连州发电厂#3、#4 cfb机组分别于2004年2月和2004年5月投入运行。 投产以来，连州电厂始终把节能减排作为重要工作。针对循环流化床锅炉的炉内 脱硫特点，与其相关的石灰石系统一直时我们重点关注和改造的对彖。几年来, 几次大小修都曾对石灰石系统经行改造，r的就是保证石灰石系统的经济稳定运 行，保证实现炉内脱硫效果最大化。

2、另外我们还通过燃烧调整來提高石灰石在炉 内脱硫的效果，试验结果也十分有效。一、设备概况：广东省连州发电厂二期2台型号为hg-440/13. 7-lm9的循环流化床锅炉, 由哈尔滨锅炉有限公司制造，采用alstom公司循环流化床燃烧技术设计的超高 压中间再热机组。锅炉为燃用低热值、含硫量高的无烟煤而设计。锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、自平衡“u”型冋料阀和尾部对流烟道 组成。燃烧室下部布风板有大直径钟罩式风帽，炉翳上方布置有双面水冷壁、屏 式过热器（8屏）、屏式再热器（6屏），尾部对流由上至下依次布置三级过热器、 一级过热器、冷段再热器、省煤器和空气预热器。锅炉给煤方式分别曲a、b两侧煤仓，经

3、过一级皮带称重给煤机，三级埋刮 板给煤机由炉膵两侧送至炉膵后墙四个给煤口，并与高温绝热分离器分离下的的 循环物料混合后送入燃烧室内燃烧。电厂燃煤主要来自湖南临武、宜章、嘉禾、 白沙等地产的无烟煤以及连州本地产的无烟煤。湖南煤和连州煤按一定比例混合 后送入锅炉燃烧。考虑湖南煤短缺的因素，也可能短期内采用连州木地产的煤。 设计：最大允许粒径为w7mm,粒径为0. 75mm占50%,粒径vo. 35mm不大于10%。表1煤质特性如下表:名称符号单位数值设计煤种校核煤种1校核煤种2收到基水分mar%7.589收到基碳car%5360. 7760收到基氢har%1.21.841.8收到基氧oar%3.3

4、2. 142. 62收到基氮nar%1.350. 680. 85收到基硫st. ar%1.52. 440. 85收到基灰分aar%32. 1524. 1324. 93基挥发分vdaf%5.59. 15.6低位发热量qnet. v. arkcal/kg450053004800每台炉在煤仓间有2个石灰石中间粉仓，每个中间粉仓容积为200m3,可满 足锅炉b-mcr工况下连续运行810小时的脱硫需要。中间粉仓有2种上粉方式, 方式1：通过汽车运输，直接上至中间粉仓，是目前的主要上粉方式。方式2：通过汽车运输，上粉至石灰石粉库，再通过仓泵的气力输送系统，将右灰右粉输 送至中间粉仓。设计的炉内脱硫是：石

5、灰石粉从石灰石的中间粉仓下落至旋转给 料阀，由输送风送到前墙上二次风口，进入炉膛。通过石灰石粉（主要成分cao3, 含量290%）高温下与炉内so?反应生成cas04来调节炉膛内的s0?含量，以满足 环保的排放要求。表2石灰石设计值:名称单位样木1 （连州龙岩头矿 区）样木2（连州山塘镇顺头岭矿 区）烧失率%42. 4742.6si02%1.250. 59a1203%0. 470. 3fe203%0. 430. 47cao%53. 1855. 15mgo%1.050. 38密度kg/m310001000粒度mm<1<1二、通过燃烧调整来提高循环流化床炉内脱硫效果因为之前石灰石粉是从

6、石灰石的中间粉仓下落至旋转给料阀，由输送风送到 前墙上二次风口，进入炉膛。后来在运行屮我们发现，在高负荷时由于二次风压 及二次风量的提高，使石灰石粉在刚进入炉膛时就被吹跑，参与炉内反应的石灰 石量很少，这从石灰石用量及s02含量上冇明显的表现。因此我们是否可以通过 燃烧调整来提高石灰石在炉内脱硫的效果，经过实验分析总结出了#3、4炉燃 烧调整相关参数表。#3、4锅炉 负荷（mw）床压（kpa）一次风 量 （万m3/h）二次风 量 （万m3/h）a/b上层 二次总 风门单侧下 层 二次风 量 （万 m3/h）每支床上油枪风量（万 m3/h）n21307. 08 01旷202526全开2.5 3.

7、00.809。（#3、4：0. 60. 7）120今<1307. 08. 018192324全开2. 53 00809。（#3、4：0. 50 6）110wwv1206. 07. 0171821 22全开2. 02. 50. 70. 8o （#3、4：0. 50 6）100n<1106. 07 016171920全开2. 0250506。（#3、4：0. 40 5）90wnv1005. 06. 015161718开80%2. 02. 50506。（#3、4：0. 4、0 5）80n<905. 06. 015161516开70%1.82. 00405。（#3、4：0. 40 5

8、）70wn<804. 55 014151415开60%1.82. 00405。（#3、4：0. 4'0 5）要求： 下部、屮部床温w1030°c,回料腿床温w1050°c。分离器进口烟温w1000°c, 分离器岀口烟温w103ctc。当床温超限时，适当降低负荷，在床温低于规定 值后，再垂新加回负荷。 两侧氧量偏差应控制在05%z内。布风室风压小于15. okpao 二次风空预器出口风压9. 0kpao只有二次风空预器出口风压9. okpa时， 才能开大床上油枪风量，操作吋，先开大#1、6,再开大#2、5, #3、4不能 调整。在未按该参数表调整前，#

9、3、4炉在高负荷（130mw以上）、高石灰右给料阀转 速（500r/min）时,s02 直偏高,分别达到了 600. 1000mg/m3o通过我们对该存 在问题进行摸索和试验，经试验将#3、4床上油枪的冷却风量下调至0.7万n?/h 后，在机组满负荷下，石灰石给料阀转速控制在150r/min左右，能够将s0?能 降至400mg/m3,下降效果明显。三、把石灰石粉在给煤机中掺和，使石灰石粉与给煤充分混合来提高炉内脱硫效果2009年4月，#3炉b侧石灰石系统增加了 1台螺旋输粉机，b石灰石粉经螺 旋输粉机、b 级给煤机后，从炉膵后墙的给煤口进入炉膵。#3炉a石灰石系统没有改动，a石灰石粉经输粉管后

10、，从炉膛前墙中间上 二次风口进入炉膛。2009年5月9日至13 0,根据试验方案，对#3炉a、b两侧石灰石运行方 式的经济性进行了试验，试验结果报告如下：1、试验方法将两侧粉仓粉位降至一致，之后，上粉（尽量保持相同数量），再投入该侧 粉仓运行，并停止向该侧粉仓进粉，当粉位降至原粉位时，结束试验，在排放的 s0?量一致的前提下，通过计算试验期间的耗煤量、石灰石用量、发电量，可以 计算出两种运行方式的经济性。2、试验数据及其计算结果参数指标#3炉a石灰石运行（二次风管）#3炉b石灰石运行（螺旋输粉机运行）第1次第2次第1次第3次试 验 时 间开始时间2009/5/12/14：272009/5/13

11、/1：352009/5/9/18:352009/5/13/13：48结束时间2009/5/12/21：452009/5/13/8：392009/5/10/09：502009/5/13/19：40试验时 间:（h）7. 307.0015.255.87上粉f!-.: t31.5015. 5015. 7015.80发电量:万kwh92. 249. 20110. 0074. 73耗煤量：t420. 90247. 50536. 00343.4平均负 荷:mw126. 3670. 2872. 13127.3每小时的 用粉量： t/h4. 322.211.032.69每度电的 用粉量： g/kwh34. 1

12、531.5114. 2721. 14每度电耗 粉量成 本：分 /kw. h（每吨石 灰石粉 158元计 算）0. 540. 500. 230. 33钙硫比：（设计是2. 4）1.221.020. 480. 75发电原煤 耗：g/kwh456.31503. 08487. 27459. 542008年（1至7月份），二期每度电耗粉量成本：0.41分/kw. ho说明：试验期间，烟气s02排放值均控制在250300 mg/nm3o3、试验结论及建议：1. 在低负荷（60100mw）时，b侧石灰石用粉量比a侧节约54%,按1年发电量9亿、每吨石灰石粉158元计算，1年可以节约243万元；在高负荷（100 135mw）时，b侧石灰石用粉量比a侧节约40%,按1年发电量7亿、每吨石 灰石粉158元计算，1年可以节约126万元，合计1年累计节约369万元。2. #3炉满负荷时，b侧单侧石灰石运行时，b给料阀转速360r/min时，so2能 够控制在300mg/nm3以s。3.