一種提高全燒煤泥循環(huán)流化床鍋爐效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高全燒煤泥循環(huán)流化床鍋爐效率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó),隨著我煤炭加工的深度和廣度都在快速發(fā)展,煤泥的產(chǎn)量明顯上升,所以煤泥的有效利用具有十分重要的意義。煤泥泛指煤粉含水形成的半固體物,是煤炭生產(chǎn)過程中的一種產(chǎn)品。煤泥具有以下特點(diǎn),(I)粒度細(xì)、微粒含量多,尤其是小于200目的微粒約占70%?90% ; (2)持水性強(qiáng),水分含量高;(3)灰分含量高,發(fā)熱量較低;(3)黏性較大。由于煤泥中一般含有較多的黏土類礦物,加之水分含量較高,粒度組成細(xì),所以大多數(shù)煤泥黏性大,有的還具有一定的流動(dòng)性。
[0003]有些電廠在原有舊鍋爐基礎(chǔ)上,摻燒煤泥漿,這樣既節(jié)省投資,又充分利用了廢棄物煤泥,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。但是由于一些鍋爐的客觀原因和煤泥的特性,比如爐膛深度不夠、煤泥在返料器內(nèi)的流動(dòng)速度慢,煤泥的粒度較細(xì)流動(dòng)速度較慢等等。使得鍋爐在使用煤泥時(shí)產(chǎn)生了一系列的問題,主要是造成返料溫度過高,超過極限值。制約了鍋爐負(fù)荷,而且氮氧化物的濃度升高。
[0004]例如,濟(jì)南一熱電公司的高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐自全部燃燒煤泥以來,一直處于點(diǎn)爐及正常運(yùn)行后,帶負(fù)荷困難,負(fù)荷帶不到設(shè)計(jì)額定負(fù)荷,帶負(fù)荷能力盡在80%左右,當(dāng)負(fù)荷超過80 %時(shí),出現(xiàn)床溫溫度過高,達(dá)980-1000 °C ;同時(shí)出現(xiàn)返料少,返料溫度高1010°C左右;排煙氮氧化物高,濃度達(dá)135mg/m3等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為解決循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥出現(xiàn)的以上問題,本發(fā)明提供一種適于循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥的爐膛出口改造工藝。
[0006]—種提高全燒煤泥循環(huán)流化床鍋爐效率的方法,將至少一個(gè)原有爐膛出口尺寸縮小,縮小比例為1:0.80?0.91。
[0007]優(yōu)選的,縮小比例為1:0.904,即尺寸為Im的爐膛出口縮小為0.904m,根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析,此縮小倍數(shù),使循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的性能最好。
[0008]本發(fā)明中的循環(huán)流化床鍋爐的整個(gè)燃燒過程是爐膛中進(jìn)行,所述爐膛通過爐膛煙道與旋風(fēng)分離器連接,含灰煙氣和煤泥通過爐膛煙道進(jìn)入旋風(fēng)分離器。
[0009]爐膛出口為爐膛煙道和旋風(fēng)分離器之間的出口,其尺寸是指爐膛出口水平方向上的距離。
[0010]因?yàn)殄仩t尺寸已由鍋爐廠家設(shè)定無(wú)法改變,所以本發(fā)明通過在爐膛煙道內(nèi)側(cè)加厚澆注料實(shí)現(xiàn)縮小出口尺寸,工藝簡(jiǎn)便可行、容易操作。
[0011]循環(huán)流化床鍋爐是國(guó)家強(qiáng)制監(jiān)管的壓力容器設(shè)備,一般為標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。本發(fā)明中的爐膛出口工藝一般適用各種標(biāo)準(zhǔn)的燃煤蒸汽鍋爐,鍋爐的型號(hào)主要有10噸/h、20噸/h、35噸/h、75噸/h、130噸/h等,經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和分析驗(yàn)證,循環(huán)流化床鍋爐為130噸/h高溫高壓循環(huán)流化床時(shí),將爐膛出口的尺寸由原來的1260mm改造為1140_,改造方法是通過在爐膛煙道內(nèi)側(cè)加厚澆注料實(shí)現(xiàn)縮小出口尺寸,其性能和效果優(yōu)異。
[0012]所述爐膛出口為兩個(gè),例如,所述130噸/h高溫高壓循環(huán)流化床,整個(gè)燃燒是在較高流化風(fēng)速下進(jìn)行,爐溫控制在980°C,含灰煙氣在爐膛出口處分為左右兩股,進(jìn)入兩個(gè)旋風(fēng)分離器。所以進(jìn)行改造時(shí),將兩個(gè)爐膛出口的尺寸縮小,其性能和效果更加優(yōu)異。
[0013]采用上述方法制的得一種提高全燒煤泥效率的循環(huán)流化床鍋爐,將至少一個(gè)原有鍋爐爐膛出口尺寸縮小,縮小比例為1:0.80?0.91。
[0014]優(yōu)選的,所述爐膛出口為兩個(gè),明顯提高鍋爐效率。
[0015]本發(fā)明的原理是:循環(huán)流化床鍋爐通入的氣體量和功率一定,根據(jù)煤泥物料的狀態(tài),縮小了爐膛出口,爐膛出口處壓力變低,增加了爐膛出口處的風(fēng)速,較大的風(fēng)速將煤泥大顆粒和煤泥灰從爐膛內(nèi)帶入旋風(fēng)分離器中,由于煤泥顆粒較大,增加了煤泥顆粒的離心程度,根據(jù)F = mv2/r,此時(shí)煤泥顆粒的承受離心力增加,更有利于煤泥顆粒向返料器中下落,在返料器內(nèi)煤泥流動(dòng)速度加快,在返料器滯留時(shí)間短,煤泥在返料器中不存在二次燃燒,故返料溫度相對(duì)降低,通過返料器及時(shí)進(jìn)入爐膛內(nèi),所以返料量明顯增加。由于煤泥顆粒源源不斷的通過爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器中,然后由返料器進(jìn)入爐膛內(nèi),循環(huán)良好,增加了爐膛內(nèi)的料層厚度,爐內(nèi)物料總量一定程度的增加,相應(yīng)降低床溫,返料溫度也能降低,提高了帶負(fù)荷能力至額定負(fù)荷,滿負(fù)荷時(shí)床溫回復(fù)至正常溫度。氮氧化物是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵?1000°C -1400°C以上)氧化而生成的NOx,由于返料溫度降低使氮氧化物產(chǎn)生量減少,氮氧化物處理用的氨水就相應(yīng)減少。
[0016]本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥的爐膛出口縮小比例為1:0.80?0.91,當(dāng)縮小倍數(shù)小于0.80時(shí),造成爐膛出口縮小過度,雖然此時(shí)風(fēng)速較大,但是爐膛出口過小,使得爐膛出口帶出的總煤泥量相對(duì)較少,同樣使鍋爐帶負(fù)荷困難,不利于返料;當(dāng)縮小倍數(shù)大于0.91時(shí),此時(shí)風(fēng)速達(dá)不到要求,會(huì)產(chǎn)生與未改造前一樣的問題,造成較大的經(jīng)濟(jì)安全損失。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明將標(biāo)準(zhǔn)的燃煤循環(huán)流化床鍋爐改造為適合全燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐,鍋爐改造的方法簡(jiǎn)便可行,容易操作,適合標(biāo)準(zhǔn)煤炭蒸汽鍋爐改造的推廣應(yīng)用。
[0019]通過對(duì)原有鍋爐改造,解決循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥出現(xiàn)的以上問題,提高帶負(fù)荷能力至額定負(fù)荷、滿負(fù)荷時(shí)床溫溫度回復(fù)至正常溫度,返料量也明顯增加。返料溫度970-9800C,特別是排煙氮氧化物降低濃度達(dá)lOOmg/m3左右,減少了煙氣脫氮成本。大大降低了氨水使用量,每年節(jié)約成本較多。
【附圖說明】
[0020]圖1是循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥的爐膛出口剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中,1、旋風(fēng)分離器,2、縮小后的爐膛出口尺寸,3、原來的爐膛出口尺寸,4、爐膛煙道,5、澆注壁。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]濟(jì)南市一熱電公司的130噸/h高溫高壓(9.8MPa,540°C )循環(huán)流化床鍋爐自全部燃燒煤泥以來,一直處于點(diǎn)爐及正常運(yùn)行后,帶負(fù)荷困難,負(fù)荷帶不到設(shè)計(jì)額定負(fù)荷,帶負(fù)荷能力盡在80%左右,當(dāng)負(fù)荷超過80%時(shí),出現(xiàn)床溫溫度過高,達(dá)980-1000°C ;同時(shí)出現(xiàn)返料少,返料溫度高1010°C左右;排煙氮氧化物高,濃度達(dá)135mg/m3等問題。
[0025]為解決130噸/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐全燒煤泥出現(xiàn)的以