循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術(shù)研究分析

周岳

摘要：與其他鍋爐相比，循環(huán)流化床（CFB）鍋爐在燃燒固體燃料的時候更加清潔、徹底，但是要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)仍然需求系統(tǒng)化地研究。文中結(jié)合CFB鍋爐的實例，對于超低排放給出一些有效的建議，以供相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;超低排放技術(shù);研究分析

0 引言

依據(jù)當(dāng)前國內(nèi)的電力總裝機(jī)量來看，現(xiàn)階段我國的電力能力供給仍然是以燃煤發(fā)電為主。伴隨著環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，對于我國燃煤電廠的節(jié)能減排工作也提出了更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。按照《煤電節(jié)能減排升級和改造規(guī)劃（2015年～2020年）》中明確規(guī)定“現(xiàn)役燃機(jī)組于2020年供電煤耗必須要達(dá)到320g/kWh這一目標(biāo)，而且污染物的排放濃度也必須要符合燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值（也就是說要在基準(zhǔn)氧含量在5%的環(huán)境里，煙塵以及二氧化硫等排放濃度必須要<10.50mg/m2）?！蹦敲匆趺礃硬拍軌?qū)崿F(xiàn)這一既定目標(biāo)呢？

1 預(yù)除塵器布置方式

CFB鍋爐S02超低排放改造工作，通常是在爐外加裝煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，并安裝了具有高密度布袋除塵裝置。對于已有的電除塵設(shè)備是否要拆卸或者使用，都不會給實現(xiàn)超低排放的效果造成影響。按照場地要求標(biāo)準(zhǔn)，大型CFB鍋爐設(shè)計是以緊湊型為主，如果拆除的話那么煙氣循環(huán)流化床法脫硫系統(tǒng)，無論是在安裝或者后續(xù)的維護(hù)上也更加便利。

2 引風(fēng)機(jī)的優(yōu)化選型

2.1 改造后系統(tǒng)阻力和流量選取

CFB鍋爐所配套的煙氣循環(huán)流化床法脫硫工藝，能夠在原有的基礎(chǔ)上提升鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的阻力。例如說某地的300WMCFB鍋爐RMC R工況進(jìn)行改造，當(dāng)脫硫改造之后的BMCR和BT工況阻力提升，單臺300MWCFB爐脫硫改造后引風(fēng)機(jī)阻力提高了2.68kPa，實爐運(yùn)行的過程當(dāng)中，風(fēng)機(jī)全壓升維持在5.60kPa～6.0kPa的范圍內(nèi)，效率整體提高約45%左右。在BMC R工況下進(jìn)行改造之后，引風(fēng)機(jī)的流量暫時以70℃的煙溫來進(jìn)行換算。

2.2 引風(fēng)機(jī)選型優(yōu)化

BMCR工況替代BT工況。現(xiàn)階段由于電力過剩的原因，機(jī)組要求CFB機(jī)組要參與到調(diào)峰之中，按照總體的角度來看，CFB機(jī)組帶滿負(fù)荷工況時間不長。當(dāng)進(jìn)行超低排放改的過程中，引風(fēng)機(jī)阻力選擇仍然要依據(jù)BMC R工況為主進(jìn)行選擇，而且還要預(yù)留出充足的裕量，但是這種改造方式不但提高了成本投入，而且引風(fēng)機(jī)也不能夠保持在最好的運(yùn)行狀態(tài)中。在選擇引風(fēng)機(jī)的時候，應(yīng)當(dāng)要把BMC R工況的壓力替代BT來選擇機(jī)型，這樣才能夠與實際情況相統(tǒng)一;布袋除塵器應(yīng)當(dāng)要及時卸除，并安裝低溫除塵設(shè)備。在安裝超凈濾袋時會有較大阻力，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)能耗變大。比如說某國內(nèi)的300MWCFB鍋爐脫硫塔進(jìn)口壓力是-4.65kPa，布袋除塵出口壓力-8.02kPa，那么煙道阻力上升3.8kPa，并導(dǎo)致廠用電率上升0.8%～1.5%。

3 大型循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能型超低排放技術(shù)線路探計

3.1 加裝SNCR裝置

將煙煙作為燃用煤種的時候，鍋爐改造已經(jīng)不能適應(yīng)NOx的超低排放的標(biāo)準(zhǔn)，此時可以考慮加裝最具性價比的SNC R煙氣脫硝裝置。SNCR噴槍通常是分裝在鍋爐分離器煙道入口的位置處，設(shè)計脫硝效率則是以80%來作為參考。如果80%的設(shè)計脫硝效率依然無法達(dá)到NOx的超低排放要求，那么就必須要在鍋爐尾處的煙道噴涂催化還原SCR反應(yīng)層。

3.2 加裝超凈電袋復(fù)合除塵裝置

超凈電袋除塵，就是利用強(qiáng)化粉塵荷電與凝并的原理來提高電區(qū)的凈化效果，確保前級靜電場可以吸收到75%～85%的粉塵，進(jìn)入電袋復(fù)合除塵器濾袋區(qū)的粉塵<10g/m3，除此之外，由于粉塵會出現(xiàn)電凝的原因，使得PM2.5粉塵脫除率提升15%～30%。利用具有高精度、低阻力的覆膜濾料并運(yùn)用表面過濾的方式，能夠有效地降低煙氣流動阻力（900Pa～1300Pa），將袋區(qū)的粉塵質(zhì)濃度有效地降低，并且還減少了風(fēng)機(jī)所使用的能耗。

3.3 淺床運(yùn)行節(jié)能分析

通過淺床運(yùn)行能夠有效地減少風(fēng)機(jī)的壓頭與電能耗損，除此之外，因為爐膛上方快速床的濃度減少，導(dǎo)致二次風(fēng)背壓降低，隨后二次風(fēng)機(jī)電耗也隨之減少，二次所具備的穿透性更強(qiáng)，鍋爐的整體燃燒顯著得到加強(qiáng)，而且床層壓力每降1kPa，那么每臺一次風(fēng)機(jī)電流也會減少4A～5A，二次風(fēng)機(jī)的電流也會減少2A～3A。淺床運(yùn)行完成之后，風(fēng)機(jī)電耗也會有所減少，爐膛內(nèi)的焦炭粒子也改善了焦炭對煙氣中的氮氧化物的還原性，氮氧化物的生成量也有所降低。

4 結(jié)語

綜上所述，煙氣循環(huán)流化床法脫硫技術(shù)與CFB爐內(nèi)脫硫，是現(xiàn)階段最為合適的，能夠順利實現(xiàn)S06超低排放改造的技術(shù)方案，但是在改造的過程當(dāng)中，要按照改造機(jī)組的具體情況，選擇最具性價比的超低排放技術(shù)。此外各個電廠在推行超低排放改造之前，必須要對CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫抑氮進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，同時還要做好爐內(nèi)、外的脫硫分配占比試驗，從而獲得最具性價比的工況。

參考文獻(xiàn)：

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