CN106556008A - 大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法 - Google Patents

Abstract

由大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥。于煤矸石硬度大，破碎性差，不易燃尽。一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法，其实现方法由步骤：（1）煤矸石单独破碎；（2）严格控制入炉煤粒度；（3）对各负荷段一、二次风量的调整原则为；（4）床温的调整；（5）床压的调整；（6）控制过燃烧过剩空气系数合格；（7）按煤炭灰分确定吹灰次数；（8）当负荷变化时需控制床温；（9）加强受热面壁温监视；（10）加强对除渣设备的运行调整；（11）精心调节各落煤口调门开度；（12）加强煤泥水分检查；（13）煤泥投入前调整锅炉床压；（14）煤泥系统投入床温、负荷稳定后，煤泥定量运行。本发明申请应用于大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥技术。

Description

大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法

技术领域：

本发明申请涉及一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法。

背景技术：

由于煤矸石硬度大，燃烧过程中破碎性差，不易完全燃尽，就会增加底渣及飞灰含碳量，同时由于煤矸石密度大，不易被流化，所以运行中会适当增加一次风量，维持正常流化，这样就会增加风机电耗、加剧受热面磨损，由于煤泥持水性强，水分含量高，灰分含量高，发热量较低，导致了掺烧煤泥后床温波动显著，短期甚至将下降50℃左右，影响了密相区的燃烧份额，不利于煤泥着火和燃烬，投入煤泥系统后，大量煤泥在炉膛上部燃烧，高负荷期间造成分离器进出口温度升高，由于煤泥粒度细、微粒含量多有的还具有一定的流动性，导致掺烧煤泥后炉内物料浓度增加，加剧受热面磨损同时给返料系统的平稳运行带来隐患，导致床压波动剧烈，易出现冷渣器流渣，给冷渣器安全运行及文明生产带来隐患，所以如何通过燃烧优化试验掌握混煤掺烧技术 , 确定最佳的混煤配比 , 优化锅炉燃烧 , 适当降低锅炉床压，减少炉内物料量，提高床温，提高锅炉负荷适应能力和锅炉效率 , 降低燃料成本 , 确保机组安全、稳定、经济运行尤为关键。

发明内容：

本发明的目的是提供一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法，其技术的实现方法由以下步骤构成：

（1）煤矸石单独破碎：保证煤矸石最大颗粒不大于6mm，煤矸石破碎后与原煤进行混配；

（2）严格控制入炉煤粒度：混配后给煤粒径10~13mm比例3%，6~10mm 比例12%，6~3mm比例20%,0.5~3mm比例50%，0~0.5mm比例15%；

（3）对各负荷段一、二次风量的调整原则为：适当增加一次风比例，一次风量按上线运行，运行中应保证物料的流化质量，任何情况下，一次风量都要大于临界流化风量，且参照床温进行调整：二次风量的调整，根据负荷高低，二次风占总送风量60~40%，由于矸石比重偏大可适当增加下二次风风量，减少上二次风风量，上二次风按设计风量下限调整，下二次风按设计风量上限调整；

（4）床温的调整：使床温控制在850～930℃，正常负荷运行时为提高燃尽率可适当提高床温，但不得低于800℃，不得高于960℃，控制两侧床温偏差0~ 30℃，同侧各点下部床温温差0~50℃，若超出此范围要及时调整，分离器出口温度不得超过1030℃；

（5）床压的调整：床压越高，床层蓄热就越大，对着火和排放指标越有利，但会增加风机电耗及锅炉磨损等，如果床压过高容易出现翻床和踏床事故，相反，床压过低，燃烧不稳定，机组增带负荷困难也可能会造成底渣含碳量超标，所以床压保持在7.0～7.5Kpa，高负荷时床压按照上限±0.5调整，低负荷时床压按照下限±0.5调整；

（6）控制过燃烧过剩空气系数合格：维持氧量3%~3.5%之间；

（7）按煤炭灰分确定吹灰次数：由于给煤灰分较大，尾部受热面积灰严重，降低工质吸热量增加排烟热损失，同时给尾部再燃烧带来隐患，所以应完成每班吹灰一次定期工作外，根据当省煤器出口烟温（高于正常温度16℃）适当增加吹灰次数；

（8）当负荷变化时需控制床温：增减负荷时，严格控制床温在允许范围内（下部床温不得低于800℃），做到升负荷先加风后加煤，降负荷先减煤后减风，燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法，避免床温大起大落。如遇单条给煤线故障停止运行，应根据给煤变化量，及时减少送风量，防止床温下降过快；

（9）加强受热面壁温监视：发现异常时及时调整烟气挡板并增投减温水，防止受热面及蒸汽超温；

（10）加强对除渣设备的运行调整：保证各冷渣器出力均匀，在维持床压合格的同时控制出渣温度不超标；

（11）精心调节各落煤口调门开度：保持下煤均匀，控制各落煤口温度偏差0~30℃进而达到床面温度水平均匀的目的；

（12）加强煤泥水分检查：控制煤泥水分30±2%，避免由于煤泥水分过高造成炉内工况波动，避免由于煤泥水分过低使煤泥管道阻力过大造成煤泥管道漏泄；

（13）煤泥投入前调整锅炉床压：保证压力为7~7.5KPa，一次风量15万Nm³/h，烟气含氧量3.0~3.5%，维持炉膛负压-100Pa；由于投入煤泥炉膛上部燃烧份额增加，调整上下二次风比例1:1，将床温提高至850℃以上；通过增加一级减温水将中温过热器二壁温降至520℃以下(煤泥运行稳定后恢复正常调整)，避免投入煤泥增加炉膛上部燃烧份额造成中温过热器壁温快速升高；通过增加氨水泵转速及石灰石给料机转速调整烟气氮氧化物及二氧化硫含量，使之保持≤120mg/ m³，并保持两套石灰石运行(煤泥系统运行稳定后恢复正常调整)，避免煤泥燃烧后，床温大幅波动造成环保指标超标；

（14）煤泥系统投入床温、负荷稳定后，煤泥定量运行，通过调整各给煤机调整机组负荷；煤泥投运时重点监视好煤量、床温、床压、炉膛出口及内部温度、旋风分离器出入口温度、尾部竖井各烟温、排烟温度的变化；监视除尘器前后压差，尤其吹灰期间，防止灰量大造成除尘器前后压差超标；根据各受热面吸热量锅炉加强吹灰，吹灰时注意引风机入口压力变化及电流变化；发现床温等参数超标及变化异常可逐步控制减少煤泥量，必要时直接停运膏体泵，停运后及时通知煤泥泵房；升负荷过程中，如床温较高可采用较高一次风控制，必要时减少煤泥量，待负荷稳定后在逐步提升。

本发明的有益效果：

1.本发明的大比例掺烧煤矸石加煤泥技术，锅炉采用亚临界参数中间再热机组设计，可配合汽轮机定滑压启动和运行，采用单锅筒，自然循环，循环物料的分离采用高温绝热分离器，锅炉主要由炉膛，高温绝热分离器，自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成，炉膛内的蒸发受热面采用膜式水冷壁，炉膛上部布置水冷屏，屏式Ⅱ级过热器和末级再热器布置在燃烧室内，炉膛壁面和受热面的易磨损部位均采取了防磨措施，炉膛底部是水冷布风板，其上布有布风均匀防堵塞、防结焦的大直径钟罩式风帽，高温绝热分离器、回料腿、自平衡“U”型回料阀构成了循环物料的返料系统，配风分一、二次风，并由各自的风机供风，采用分级配风，一次风经布风板给入，二次风喷口布置于炉膛密相区，尾部对流烟道中布置了Ⅲ级、Ⅰ级过热器、低温再热器、省煤器、空气预热器，冷渣器采用滚筒冷渣器，由滚筒冷渣器的转速控制排渣量。

本发明的大比例掺烧煤矸石加煤泥技术，锅炉主要技术参数主要有锅炉额定蒸发量 1025t/h ；过热蒸汽压力17.5MPa；过热蒸汽温度540℃；再热蒸汽质量流量849.7t/h；再热蒸汽进口(出口) 压力3.93MPa(3.75 MPa)；再热蒸汽进口(出口)温度330℃(540℃)；空气预热器进口(出口)风温 40℃(256 ℃ )；排烟温度140℃；锅炉排烟损失q2 = 5.08%；锅炉设计效率 90.1%。

本发明的大比例掺烧煤矸石加煤泥技术，使排烟温度降低5℃左右，飞灰含碳量降低2.5%左右，单独飞灰含碳量降低影响煤耗2.5g/kWh，提高锅炉效率0.6%左右，同时由于料层厚度降低，料层阻力减少，节省风机厂用电电耗。

本发明的大比例掺烧煤矸石加煤泥技术，通过燃烧优化掌握混煤掺烧技术, 确定最佳的混煤配比, 优化锅炉燃烧, 最大限度降低掺烧煤矸石及煤泥带来的不利影响，保证机组安全、稳定、经济运行，提高锅炉负荷适应能力，降低飞灰含碳量、减缓锅炉受热面磨损，降低风机耗电率，提高锅炉效率。

附图说明：

附图1是本发明的锅炉送风示意图。

附图2是本发明的各负荷段的配风量表。

具体实施方式：

实施例1：

一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥技术，其技术的实现方法由以下步骤构成：

（1）煤矸石单独破碎：保证煤矸石最大颗粒不大于6mm，煤矸石破碎后与原煤进行混配；

（2）严格控制入炉煤粒度：混配后给煤粒径10~13mm比例3%，6~10mm 比例12%，6~3mm比例20%,0.5~3mm比例50%，0~0.5mm比例15%；

（3）对各负荷段一、二次风量的调整原则为：适当增加一次风比例，一次风量按上线运行，运行中应保证物料的流化质量，任何情况下，一次风量都要大于临界流化风量，且参照床温进行调整：二次风量的调整，根据负荷高低，二次风占总送风量60~40%，由于矸石比重偏大可适当增加下二次风风量，减少上二次风风量，上二次风按设计风量下限调整，下二次风按设计风量上限调整；

（4）床温的调整：使床温控制在850～930℃，正常负荷运行时为提高燃尽率可适当提高床温，但不得低于800℃，不得高于960℃，控制两侧床温偏差0~ 30℃，同侧各点下部床温温差0~50℃，若超出此范围要及时调整，分离器出口温度不得超过1030℃；

（5）床压的调整：床压越高，床层蓄热就越大，对着火和排放指标越有利，但会增加风机电耗及锅炉磨损等，如果床压过高容易出现翻床和踏床事故，相反，床压过低，燃烧不稳定，机组增带负荷困难也可能会造成底渣含碳量超标，所以床压保持在7.0～7.5Kpa，高负荷时床压按照上限±0.5调整，低负荷时床压按照下限±0.5调整；

（6）控制过燃烧过剩空气系数合格：维持氧量3%~3.5%之间；

（7）按煤炭灰分确定吹灰次数：由于给煤灰分较大，尾部受热面积灰严重，降低工质吸热量增加排烟热损失，同时给尾部再燃烧带来隐患，所以应完成每班吹灰一次定期工作外，根据当省煤器出口烟温（高于正常温度16℃）适当增加吹灰次数；

（8）当负荷变化时需控制床温：增减负荷时，严格控制床温在允许范围内（下部床温不得低于800℃），做到升负荷先加风后加煤，降负荷先减煤后减风，燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法，避免床温大起大落。如遇单条给煤线故障停止运行，应根据给煤变化量，及时减少送风量，防止床温下降过快；

（9）加强受热面壁温监视：发现异常时及时调整烟气挡板并增投减温水，防止受热面及蒸汽超温；

（10）加强对除渣设备的运行调整：保证各冷渣器出力均匀，在维持床压合格的同时控制出渣温度不超标；

（11）精心调节各落煤口调门开度：保持下煤均匀，控制各落煤口温度偏差0~30℃进而达到床面温度水平均匀的目的；

（12）加强煤泥水分检查：控制煤泥水分30±2%，避免由于煤泥水分过高造成炉内工况波动，避免由于煤泥水分过低使煤泥管道阻力过大造成煤泥管道漏泄；

（13）煤泥投入前调整锅炉床压：保证压力为7~7.5KPa，一次风量15万Nm³/h，烟气含氧量3.0~3.5%，维持炉膛负压-100Pa；由于投入煤泥炉膛上部燃烧份额增加，调整上下二次风比例1:1，将床温提高至850℃以上；通过增加一级减温水将中温过热器二壁温降至520℃以下(煤泥运行稳定后恢复正常调整)，避免投入煤泥增加炉膛上部燃烧份额造成中温过热器壁温快速升高；通过增加氨水泵转速及石灰石给料机转速调整烟气氮氧化物及二氧化硫含量，使之保持≤120mg/ m³，并保持两套石灰石运行(煤泥系统运行稳定后恢复正常调整)，避免煤泥燃烧后，床温大幅波动造成环保指标超标；

（14）煤泥系统投入床温、负荷稳定后，煤泥定量运行，通过调整各给煤机调整机组负荷；煤泥投运时重点监视好煤量、床温、床压、炉膛出口及内部温度、旋风分离器出入口温度、尾部竖井各烟温、排烟温度的变化；监视除尘器前后压差，尤其吹灰期间，防止灰量大造成除尘器前后压差超标；根据各受热面吸热量锅炉加强吹灰，吹灰时注意引风机入口压力变化及电流变化；发现床温等参数超标及变化异常可逐步控制减少煤泥量，必要时直接停运膏体泵，停运后及时通知煤泥泵房；升负荷过程中，如床温较高可采用较高一次风控制，必要时减少煤泥量，待负荷稳定后在逐步提升。

实施例2：

根据实施例1所述的大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥技术，可以保证机组锅炉主要技术参数达到：锅炉额定蒸发量 1025t/h ；过热蒸汽压力17.5MPa ；过热蒸汽温度540℃；再热蒸汽质量流量849.7t/h；再热蒸汽进口(出口) 压力3.93MPa(3.75MPa)；再热蒸汽进口(出口)温度330℃(540℃ )；空气预热器进口(出口)风温 40℃(256 ℃)；排烟温度140℃；锅炉排烟损失q2 = 5.08% ；锅炉设计效率 90.1%。

Claims (1)

1.一种大型循环流化床锅炉大比例同时掺烧煤矸石加煤泥方法，其特征是：由以下步骤构成：

（1）煤矸石单独破碎：保证煤矸石最大颗粒不大于6mm，煤矸石破碎后与原煤进行混配；

（2）严格控制入炉煤粒度：混配后给煤粒径10~13mm比例3%，6~10mm 比例12%，6~3mm比例20%,0.5~3mm比例50%，0~0.5mm比例15%；

（3）对各负荷段一、二次风量的调整原则为：适当增加一次风比例，一次风量按上线运行，运行中应保证物料的流化质量，任何情况下，一次风量都要大于临界流化风量，且参照床温进行调整：二次风量的调整，根据负荷高低，二次风占总送风量60~40%，由于矸石比重偏大应增加下二次风风量，减少上二次风风量，上二次风按设计风量下限调整，下二次风按设计风量上限调整；

（4）床温的调整：使床温控制在850～930℃，正常负荷运行时为提高燃尽率提高床温，但不得低于800℃，不得高于960℃，控制两侧床温偏差0~ 30℃，同侧各点下部床温温差0~50℃，若超出此范围要及时调整，分离器出口温度不得超过1030℃；

（5）床压的调整：床压越高，床层蓄热就越大，对着火和排放指标越有利，但会增加风机电耗及锅炉磨损等，如果床压过高容易出现翻床和踏床事故，相反，床压过低，燃烧不稳定，机组增带负荷困难会造成底渣含碳量超标，所以床压保持在7.0～7.5Kpa，高负荷时床压按照上限±0.5调整，低负荷时床压按照下限±0.5调整；

（6）控制过燃烧过剩空气系数合格：维持氧量3%~3.5%之间；

（7）按煤炭灰分确定吹灰次数：由于给煤灰分较大，尾部受热面积灰严重，降低工质吸热量增加排烟热损失，同时给尾部再燃烧带来隐患，所以应完成每班吹灰一次定期工作外，根据当省煤器出口烟温，一般高于正常温度16℃，增加吹灰次数；

（8）当负荷变化时需控制床温：增减负荷时，严格控制床温在允许范围内，即下部床温不得低于800℃，做到升负荷先加风后加煤，降负荷先减煤后减风，燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法，避免床温大起大落。如遇单条给煤线故障停止运行，应根据给煤变化量，及时减少送风量，防止床温下降过快；

（9）加强受热面壁温监视：发现异常时及时调整烟气挡板并增投减温水，防止受热面及蒸汽超温；

（10）加强对除渣设备的运行调整：保证各冷渣器出力均匀，在维持床压合格的同时控制出渣温度不超标；

（11）精心调节各落煤口调门开度：保持下煤均匀，控制各落煤口温度偏差0~30℃进而达到床面温度水平均匀的目的；

（12）加强煤泥水分检查：控制煤泥水分30±2%，避免由于煤泥水分过高造成炉内工况波动，避免由于煤泥水分过低使煤泥管道阻力过大造成煤泥管道漏泄；

（13）煤泥投入前调整锅炉床压：保证压力为7~7.5KPa，一次风量15万Nm³/h，烟气含氧量3.0~3.5%，维持炉膛负压-100Pa；由于投入煤泥炉膛上部燃烧份额增加，调整上下二次风比例1:1，将床温提高至850℃以上；通过增加一级减温水将中温过热器二壁温降至520℃以下(煤泥运行稳定后恢复正常调整)，避免投入煤泥增加炉膛上部燃烧份额造成中温过热器壁温快速升高；通过增加氨水泵转速及石灰石给料机转速调整烟气氮氧化物及二氧化硫含量，使之保持≤120mg/ m³，并保持两套石灰石运行(煤泥系统运行稳定后恢复正常调整)，避免煤泥燃烧后，床温大幅波动造成环保指标超标；

（14）煤泥系统投入床温、负荷稳定后，煤泥定量运行，通过调整各给煤机调整机组负荷；煤泥投运时重点监视好煤量、床温、床压、炉膛出口及内部温度、旋风分离器出入口温度、尾部竖井各烟温、排烟温度的变化；监视除尘器前后压差，尤其吹灰期间，防止灰量大造成除尘器前后压差超标；根据各受热面吸热量锅炉加强吹灰，吹灰时注意引风机入口压力变化及电流变化；发现床温等参数超标及变化异常可逐步控制减少煤泥量，必要时直接停运膏体泵，停运后及时通知煤泥泵房；升负荷过程中，如床温较高可采用较高一次风控制，必要时减少煤泥量，待负荷稳定后在逐步提升。