TG35/3.82-M5型鏈條爐渣再利用項(xiàng)目節(jié)能分析

李巖松 楊東

（國華能源發(fā)展（天津）有限公司 天津 300457）

國華能源發(fā)展（天津）有限公司五臺額定蒸發(fā)量35t鏈條爐，其中1#2#3#鍋爐爐型TG35/3.82-M5型鏈條爐；1#～3#鍋爐效率82.93%，燃料耗煤量為5.318T/h；4#5#鍋爐爐型UG35/3.82-M18型鏈條爐,產(chǎn)鍋爐效率為80.7%，燃料耗煤量為6.003T/h；5臺鍋爐采用20世紀(jì)90年代技術(shù)設(shè)計(jì)制造。受當(dāng)時(shí)制造水平的限制，實(shí)際運(yùn)行效率一直達(dá)不到設(shè)計(jì)值，灰渣含碳量平均值高達(dá)27%左右，化學(xué)不完全燃燒損失大。隨著國華公司發(fā)展，二期安裝二臺爐型為TG1-30/3.82-M11的130T循環(huán)硫化床鍋爐(CFB)，循環(huán)流化床鍋爐是一種高效低污染的新型鍋爐。在經(jīng)過多方考察和論證后對"TG-130/3.82-M11的130t循環(huán)硫化床鍋爐(CFB)燃料摻燒項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)。

1 鏈條爐灰渣可利用化學(xué)分析

在摻渣配煤初期，必須對灰渣，煤種進(jìn)行較詳細(xì)的分析，以便掌握來煤及灰渣，對粉碎、燃燒、結(jié)焦、煙氣含硫等特性，以便實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的摻渣配煤，達(dá)到更接近設(shè)計(jì)燃料要求標(biāo)準(zhǔn)。摻混灰渣燃料，發(fā)熱量3500 kcal/kg～4500kcal/kg。

1.1 設(shè)計(jì)燃料元素分析表：

對五臺鏈條爐灰渣2012全年203次的化驗(yàn)記錄統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，鏈條爐大渣平均含碳量14.8%，小灰含碳量27%及沉灰箱中的含碳量51%灰渣發(fā)熱量平均達(dá)到800 kcal～1000 kcal。確認(rèn)鏈條爐灰和渣中的含碳量完全可以再利用。

2 燃料摻渣對運(yùn)行工況分析

2.1 運(yùn)行參數(shù)控制：

2.1.1 運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視床溫，配煤摻混比例不大的情況下，水分及灰分都相對升高，而發(fā)熱量較低，在著火穩(wěn)燃等方面的性能稍差，同時(shí)也會延長燃燒進(jìn)程一般控制在900℃～920℃范圍內(nèi)，不應(yīng)低于900℃。

2.1.2 運(yùn)行中采用低床壓運(yùn)行方式，鍋爐料層差壓的控制，是通過對鍋爐底部放渣量來控制的。正常運(yùn)行中，料層差壓約6500 Pa～8000Pa之間。

2.1.3 采用小一次風(fēng)、大二次風(fēng)、低氧量運(yùn)行方式。在保證床料流化、穩(wěn)定床溫和維持一定料層差壓的前提下，盡量降低一次風(fēng)量，運(yùn)行中當(dāng)總風(fēng)量不足時(shí)，（以過熱器后的氧量為準(zhǔn)），可逐漸增大二次風(fēng)門開度。

2.1.4 煙氣含氧量控制在3%～6%。

2.1.5 保持較小的爐膛出口負(fù)壓，運(yùn)行時(shí)可控制爐膛出口壓力為-100 Pa～+100Pa。

2.1.6 燃料熱值及顆粒度盡量保證穩(wěn)定且在規(guī)定范圍之內(nèi)。

2.1.7 羅茨風(fēng)機(jī)全開度運(yùn)行，不進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。

2.2 配風(fēng)調(diào)節(jié)

鍋爐一、二次風(fēng)的調(diào)整原則是：(1)一次風(fēng)調(diào)整床料流化、床溫和床壓。（2）二次風(fēng)控制總風(fēng)量，在一次風(fēng)滿足灰渣摻燒的流化、床溫和料層差壓的前提下，在總風(fēng)量不足時(shí)，可逐漸開啟二次風(fēng)門，隨負(fù)荷的增加，二次風(fēng)量逐漸增加。（3）當(dāng)斷定部分灰渣摻燒床料尚未適當(dāng)流化時(shí)，臨時(shí)增大一次風(fēng)流量和排渣量。

3 配煤摻燒對鍋爐幾點(diǎn)影響

3.1 輸煤系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)

3.1.1 摻入灰渣的燃料在輸煤系統(tǒng)中摩擦阻力增大，燃料發(fā)熱量降低，隨著以上煤量的增加碎煤機(jī)負(fù)荷相對加大。

3.1.2 由于小灰粒度細(xì)、微粒多、孔隙率小、水分高、持水性強(qiáng)，大渣孔隙率大、水分相對低、持水性弱，因此造成灰和渣摻混的黏性增大、流動性差，當(dāng)摻配比例較高時(shí)，容易造成燃料輸送的相對困難。

3.1.3 在灰渣摻燒中出現(xiàn)過，溜煤管兩次堵煤現(xiàn)象，通過對現(xiàn)場的勘察分析，主要還是在雨季中原煤全水指標(biāo)超標(biāo)造成，高溫播煤風(fēng)在輸送時(shí)水分揮發(fā)原煤膨脹造成溜煤管堵煤。

3.1.4 由于條件限制，實(shí)際配煤過程中很難做到均勻混煤，因此容易出現(xiàn)配煤摻混中燃料煤質(zhì)波動，會造成鍋爐運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)微量幅度的波動。

3.2 對鍋爐燃燒的影響

灰渣煤摻混的燃料，水分及灰分都有所升高，而發(fā)熱量降低，在著火穩(wěn)燃方面的性能稍差，同時(shí)也會延長燃燒進(jìn)程，使得爐膛出口溫度在一定程度上提高，排煙溫度升高，排煙損失增大。

3.3 對鍋爐傳熱的影響

3.3.1 摻燒灰渣燃料，由于揮發(fā)分的含量較低，使得燃燒延遲，同時(shí)，灰渣水分含量較高，也會使得煙氣中水蒸汽分壓提高，從而增加輻射換熱量，因此會使得爐膛吸熱比例增加，而如果爐膛內(nèi)部結(jié)焦情況相對減輕，則會增加爐膛的吸熱，導(dǎo)致爐膛吸熱比例增大。

3.3.2 摻燒灰渣燃料，排煙溫度相對升高，將會使得鍋爐低溫受熱面形低溫結(jié)露飛灰板結(jié)的現(xiàn)象有所緩解。

3.4 灰渣摻燒對環(huán)保指標(biāo)影響

由于灰渣中含硫量低于原煤，鍋爐SO2的排放，采用爐外氧化鎂濕法脫硫，一爐一塔制，保證SO2的排放值在100mg/m3。脫硫設(shè)備運(yùn)行完好率在90%以上?？刂茻煔庵蠳OX排放值的手段之一是調(diào)節(jié)床溫，當(dāng)床溫高于940℃時(shí)，NOX會明顯升高，通過改變一、二次風(fēng)及二次風(fēng)間的配比、調(diào)節(jié)過?？諝庀禂?shù)等手段進(jìn)行調(diào)節(jié)。床溫范圍在780℃～900℃之間，NOX排放值最低。對脫硫環(huán)保達(dá)標(biāo)起到積極作用。

4 摻燒灰渣采取的措施

通過對摻燒灰渣燃料進(jìn)行分析，并進(jìn)行了初步的實(shí)踐、分析，最后采取了如下措施。（1）做好灰渣的晾曬、輸送、摻、燒的全程動態(tài)跟蹤工作，確?；以厮_(dá)標(biāo)，摻混得均勻、輸送暢通、燃燒穩(wěn)定。同時(shí)，根據(jù)灰渣晾曬情況，儲灰渣、控水實(shí)際情況，及供灰渣量做好實(shí)時(shí)記錄，輔助工段應(yīng)指定人員監(jiān)督檢查摻灰渣記錄臺帳的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。（2）采用二期煤倉內(nèi)鏟車進(jìn)行摻混，一期渣池進(jìn)行控水，一期煤庫曬渣風(fēng)干的方式，較好的解決了以下問題。避免由于摻燒不均造成的煤質(zhì)波動。（鏟車、1#2#皮帶、碎煤機(jī)、曬分，分煤器五次的混合）。（3）鍋爐燃料摻燒灰渣原則：摻燒灰渣燃料過程中，必須要考慮摻燒對鍋爐的影響，一方面要考慮對鍋爐負(fù)荷的影響，還要考慮脫硫達(dá)標(biāo)排放的要求。

5 結(jié)語

經(jīng)過三個(gè)月的灰渣摻燒實(shí)驗(yàn)，在鍋爐負(fù)荷率僅為76.9%的情況下，灰渣摻配比例達(dá)到20%，鍋爐燃燒穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著“鏈條爐灰渣再利用”項(xiàng)目試驗(yàn)是成功的，為實(shí)現(xiàn)全年利潤目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]楊建華.循環(huán)硫化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行.北京:中國電力出版社,2006.

[2]循環(huán)硫化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行.北京:中國電力出版社,2006.