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循环流化床锅炉飞灰回燃技术及其应用研究

2020-11-20韩争刘晨

装备维修技术 2020年9期
关键词:循环流化床

韩争 刘晨

摘要:流化床锅炉系统中,回燃技术应用是行业先进模式,并且技术应用满足经济效益和环保要求,对其进行分析具有实践应用价值。本文主研究流化床锅炉飞灰产生原因,对炉膛高度和物料粒径问题进行详细说明,在此基础上,对飞灰回燃技术的应用途径和效果进行重点论述,促使流化床飞灰回燃技术得到发展。

关键词:循环流化床;锅炉飞灰;回燃技术

前言:随着工业生产技术发展,对发电企业流化床锅炉飞灰回燃技术进行研究具有重要意义,可提升锅炉系统运行稳定性与安全性,促使飞灰得到充分高效燃烧。实践工作中,应重视流化床锅炉飞灰产生原因,对其进行控制措施应用,使得飞灰得到降低,提升发电企业锅炉系统运行和服务效率,以此降低生产成本。

一、流化床锅炉飞灰原因

1.1炉膛高度

对流化床锅炉飞灰技术进行研究,发现炉膛高度问题是影响飞灰含量的主要因素之一,需要对其进行分析。正常工况条件下,炉膛越高、内部空间越大,则煤炭燃烧越充分,由此产生的飞灰较少。而炉膛较低,流化床锅炉中的分离器装置使用性能会降低,不利于对燃烧系统中细碳颗粒有效收集,出现燃烧不充分现象。实践中,对发电厂锅炉系统中的炉膛进行改造成本较高,并且影响锅炉系统使用性能,使得燃烧过程中循环量与含碳量均出现降低[1]。

现阶段,大部分发电企业致力于提升炉膛使用性能,采用飞灰回燃技术对流化床锅炉系统进行优化,使得飞灰达到二次燃烧标准。发电厂锅炉炉膛的高度一般情况下在13m以下,在燃烧过程中,细碳颗粒在炉膛内存留时间不会超过4秒,达不到充分燃烧规定的时间。因此,在日后工作中,应重点加强飞灰回燃技术处理,对其中存在的问题进行改善,致力于达到充分燃烧条件。

1.2物料粒径

此外,物料粒径对锅炉物料充分燃烧产生一定影响,目前我国发电企业采用的燃烧介质为无烟煤,该种类型的煤炭燃烧时间较长,但是破碎程度大。然而,实际应用中,无烟煤粒径大于烟煤,其粒径普遍在1mm之内,造成大部分未能充分燃烧的细小颗粒排放至空气中,容易造成污染,不利于环保理念落实。

为有效解决这一问题,需要利用回燃技术对炉膛内的飞灰进行处理,达到环保排放标准。同时,需要重视技术升级,对回燃技术应用效果进行评估,对于其中存在的不合理问题进行改善。实践表明,利用飞灰回燃技术对锅炉燃烧系统进行优化,可有效提升内部燃烧稳定性,满足充分燃烧条件、降低飞灰含量。针对企业而言,利用飞灰回燃技术可减少煤灰外运量,可节约发电企业成本支出,满足经济效益和环保要求。

二、飞灰回燃技术应用对策

2.1增加受热面积

发电企业应用飞灰回燃机,并且注重回燃技术升级,对流化床锅炉飞灰问题进行治理,促使锅炉系统更加稳定高效。相关技术应用也具有一定经济效益,可节约发电企业运行成本。实践工作中,考虑到炉膛高度影响锅炉飞灰,对其进行改造尤为重要,但是出于成本方面考虑,需要利用飞灰回燃技术,实现对炉膛受热面的有效增加,达到充分燃烧条件,使得飞灰影响降到最低。

为达到预期目标,需要做好以下工作:一是添加封料泵,主要目的是加快飞灰流动、提高灰质燃料的输送效率。同时,也应考虑到泵体输送飞灰的管道不存在运转零部件,因此,在使用过程中无需考虑磨损问题。并且应用的风机功率较低,操作简单,技术应用具有经济效益和环保效益双重优势,因此,可对其进行推广应用,实现对目前锅炉飞灰的有效处理。此外,可在锅炉系统中增加抽气装置,防止粉尘弥漫,也可在设备阀门位置上安装压力调节装置,促使锅炉内压力值达到正常范围,为发电燃料达到充分燃烧条件奠定基础。实践表明,对燃烧条件、煤料含碳量进行规范,保证碳氧结合完整,可提高燃烧效率。

二是,可添加过热器,型号以三片式为主。考虑到循环流化床炉膛高度较低,其内部燃料经常出现无法充分燃烧的问题,倘若对炉膛内温度进行提升,可达到充分燃烧条件,由此降低飞灰发生几率,提高发电厂锅炉系统燃烧效率。以某发电厂为例,为增加锅炉受热面积,采用了规格为40*8,材质为12CrlMoV的合金材料管,对其应用效果分析可知,相关材料应用不仅具有一定的耐高温属性,而且增加了锅炉炉膛受热面,技术应用安全可靠[2]。为进一步提升燃烧效率,可对回燃系统进行改造,利用先进技术提升锅炉飞灰循环效率,满足经济环保要求。

2.2改造回燃系统

改造锅炉飞灰系统的关键是优化分离器和革新返灰系统。由于分离器在发电厂锅炉系统中具有重要作用,因此,首先对分离器进行分析,分离器的使用可提高飞灰捕捉效率,以往循环流化床锅炉分离器的进口宽度大部分在1200mm,而经过技术更新,目前分离器的进口宽度可控制在900mm,相关优化措施使用后,飞灰捕捉速度自原来的每秒22m,提高至每秒27m,使得锅炉系统运行更加高效,有效治理飞灰含量较高问题。

利用飞灰回燃技术,对系统进行升级与完善,是目前行业内应用较为广泛的技术形式。对相关方面进行的改进,可提高锅炉内部的热量值,由此将飞灰送入到炉膛进行二次燃烧,降低飞灰中的碳元素含量,相关技术应用提升了发电厂锅炉系统燃烧效率,有利于先进技术合理应用。为达到这一效果,发电企业可采用的方案总结如下:

一是更新飞灰输送设备,例如应用新型的输灰泵,可实现对输送灰量的无极调节,设备运行磨损率较小,并且具有运行维护成本低、使用性能良好的优点。实践表明,对返灰系统进行升级,有利于增加流化床锅炉运行稳定连续,满足安全技术标准。对输送设备进行完善,可提升煤灰输送效率,防止煤灰在锅炉系统中沉积,影响其正常使用性能。而且,煤灰增加也在一定程度上降低炉膛使用面积,影响飞灰燃烧效率

二是确保飞灰能够二次燃烧,减少飞灰含量。实践应用环节,虽然飞灰问题无法得到根本解决,但是可将飞灰热值降至1900Kcal/kg,并且將含碳量较多的飞灰输送到炉膛的密相区,实现对飞灰的科学有效处理。经过分析可知,通过对回燃技术应用,循环流化床锅炉燃烧效率提高5%,不仅产生经济效益,而且符合行业内环保和可持续发展理念。

2.3经济和环保效益分析

实际操作中,可通过对锅炉设备调试,达到经济效益和环保要求。对设备进行调试也可实现飞灰充分燃烧,降低发电企业生产成本。发电企业应坚持效益优先原则,在保证生产经营指标达成的情况下,最大限度追求公司经济效益,与新时期企业经营发展理念相一致。在循环流化床锅炉升级改造中,利用先进回燃技术,有利于发电企业经济效益实现,提升企业经营能力。

以某发电企业为例,企业利用地理自然优势,对新技术进行研究,并且更新了发电技术,实现了电力装机800万千瓦,其中清洁能源所占比重达到70%,有效提升循环流化床锅炉燃烧过程的清洁化[3]。经过对回燃技术应用效果分析,发现其环保效果明显,可在技术层面上全面提升发电企业竞争实力,应用该技术具有含碳量较低、经济效益高和节能减排效益明显的优势,其中最显著的变化是发电企业锅炉系统外排放烟雾量达标、外排灰渣数量降低等。

结论:综上所述,为有效提升锅炉系统中飞灰燃烧效率,采取以下方案,即增加流化床锅炉燃烧受热面积、利用先进技术对回燃系统进行改造,并且注重对技术应用的经济效益和环保效益进行分析。实践表明,流化床锅炉回燃技术的合理使用,有效改善了锅炉系统目前存在的飞灰含量高、治理效果不佳问题。

参考文献:

[1]资静斌,刘洪升,王学斌,等.循环流化床锅炉纯烧准东煤吹灰器选型及应用研究[J].热能动力工程,2020,35(05):268-273.

[2]谭波,张兴顺,郑元刚,等.高倍率循环流化床锅炉飞灰沉积现象及机理分析[J].热力发电,2020,49(06):38-45.

[3]韩峰,丛堃林,李清海,等.多流程循环流化床技术在综合能源服务中的应用[J].发电技术,2020,41(02):104-109.

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