防止空预器堵塞的锅炉燃烧优化研究.pdf
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1、问题探讨101NO.12 2023节能 ENERGY CONSERVATION防止空预器堵塞的锅炉燃烧优化研究赵丽军(中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院,北京 100040)摘要:为了缓解空预器堵塞问题,必须清楚SO3、NOx产生的机理和脱硝反应机理,分析堵塞的原因。在锅炉稳定阶段进行燃烧优化试验,分析一、二次风量对SO3、NOx生成的影响以及风压对SO3生成的影响。结果显示:负荷为150 MW时,二次风率在52%左右较为合适;负荷为100 MW时,二次风率在36%左右较为适宜;锅炉床压维持2 350 Pa左右较好。关键词:空预器;循环流化床;SO3;一次风率;二次风率;床
2、压中图分类号:X773 文献标志码:A 文章编号:1004-7948(2023)12-0101-03 doi:10.3969/j.issn.1004-7948.2023.12.0291研究概况锅炉由无锡华光锅炉股份有限公司设计制造,为超高压中间再热、自然循环锅炉。锅炉采用循环流化床燃烧技术,燃用设计煤种时能够在30100负荷范围内稳定运行,在70100负荷范围内,过热蒸汽和再热蒸汽能够保持额定参数。循环物料的分离采用2个窝壳式高温绝热旋风分离器,可以有效地捕捉烟气中的细小颗粒,极大地提高了分离效率;高温绝热分离器回料腿下布置自平衡式U形回料阀,流化密封风由高压风机单独供给;采用水冷布风板,内嵌
3、逆流柱型风帽,具有防漏渣功能,为锅炉长期可靠运行提供保障;配有4只床下启动燃烧器和4只床上启动燃烧器;向炉内添加石灰石能够显著降低SO2的排放;采用低温、分级供风的燃烧能够显著抑制NOx的生成;灰渣活性好,具有较高的综合利用价值;炉膛底部装有4套HBSL滚筒式水冷冷渣排渣器,连续排渣、无级可调,有利于锅炉稳定运行;在尾部烟道布置有管式空气预热器。优化试验参考 锅炉性能试验规程(ASME PTC 4.02008)、电站锅炉性能试验规程(GB/T 101842015)、火电厂大气污染物排放标准(GB 132232011)、燃烧调整试验方法。准备Nova2000烟道气体分析仪2台、MGA5烟道气体分
4、析仪1台、HM34干湿球温度计1台、3012自动飞灰取样仪2套、Dy45大气压力表1台、U形压力计10支、PT型热电阻32支、MV1200温度自动采集仪2套、气体混合罐4套、靠背管(k=0.85)2支、三氧化硫取样枪1套、自制三氧化硫取样器1套、真空泵3台。2一、二次风率对SO3与NOx生成的影响不同一、二次风量下SO3生成情况如表1所示。表1不同一、二次风量下SO3生成情况项目一次风量/(m3/h)二次风量/(m3/h)氧量/%CO/(mg/m3)烟气量/(m3/kg)二次风率/%飞灰含碳量/%大渣含碳量/%床温/床压/Pa排烟温度/SO2/(mg/m3)SO3/(mg/m3)SO3转化率/
5、%工况一187.64250.781.4703.36571.62.0970.232 403143.236 732.2987.961.04工况二197.76240.661.493.38551.92.3969.262 389143.146 536.8088.610.99工况三207.75225.671.583.38522.01.8968.262 347143.906 219.1184.790.97工况四238.08200.371.6243.41462.21.6967.452 407143.896 199.3782.360.96工况五253.30190.121.563.40432.51.7965.74
6、2 307144.236 202.7482.040.95工况六267.97180.451.4153.39402.41.8964.232 420142.566 076.2081.710.95作者简介:赵丽军(1990),男,本科,工程师,研究方向为锅炉燃烧优化技术等。收稿日期:2023-06-20引用本文:赵丽军.防止空预器堵塞的锅炉燃烧优化研究 J.节能,2023,42(12):101-103.问题探讨102节能 ENERGY CONSERVATIONNO.12 2023为了分析一、二次风量对SO3生成的影响,负荷维持在150 MW,氧量维持1.4%左右,床压维持2 350 Pa左右,保持其他
7、参数不变,改变一、二次风量以测试SO3浓度。二次风率对SO3生成的影响如图1所示。由表1可知,随着二次风率的变化,床温变化不大,排烟温度变化也不大,CO浓度很小,说明二次风率对锅炉效率的影响不大1-4。随着二次风率的增大,SO2和SO3生成量升高,SO3的转化率也在上升,其余参数变化不大,说明充足的二次风供给有利于SO3的生成;飞灰含碳量总趋势下降,但是大渣含碳量有所增加,原因可能是一次风量下降,导致炉内流化变差。考虑锅炉的经济性和SO3的生成,负荷维持150 MW时,二次风率在52%左右较为适宜5-7。为了分析一、二次风量对NOx生成的影响,负荷维持在100 MW,氧量保持1.8%左右,床压
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