黃新京
摘 要:火力發(fā)電是當前我國最主要的發(fā)電模式,由于火電廠鍋爐節(jié)油燃燒器相關(guān)技術(shù)還處于較為落后的階段,所以為了使其在運行過程中能夠減少污染物的排放,達到國家的排放標準的要求,則需要對其進行改造,降低污染物排放量,實現(xiàn)燃料成本的節(jié)約。文章從600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造問題目的和意義入手,對設(shè)備概括以及改造方面的制定和實施進行了分析,并進一步對600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造措施進行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:鍋爐節(jié)油燃燒器;污染物排放;結(jié)構(gòu)設(shè)計;燃燒器改造
1 600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造問題的目的與意義
火電廠為我們生產(chǎn)電能的同時,也產(chǎn)生了大量的污染物,對環(huán)境帶來了嚴重的污染,這已成為當前世界各國都急于解決的重要問題。長期以來,火電廠運營過程中,其受到現(xiàn)場條件及歷史原因的諸多限制,要想減少其污染物的排放量,則需要對其設(shè)備進行改造。由于火電廠在早期運營時都會在鍋爐的尾部增加脫硝裝置,這不僅增加了改造的難度,而且改造的工作量也明顯增加,這不可避免的會導致改造成本的增加。所以在對600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造上,則需要突破原有系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸,使其能夠更好的達到國家要求的排放標準,在技術(shù)上實現(xiàn)突破和創(chuàng)新,這就需要不斷的突破燃燒器改造技術(shù),爭取在同類技術(shù)改造中達到世界領(lǐng)先水平。
目前在火電廠600MW鍋爐上主要配備了中速磨煤機,這種磨煤機采用的是正壓直吹式制粉系統(tǒng),單爐膛是露天布置的,而且在燃燒方式上采用的四角切向燃燒的方式,以機械除渣為主。由于600MW鍋爐設(shè)備屬于思維全鋼懸吊結(jié)構(gòu),這就為改造增加了難度。這就需要在改造時通過對燃燒器擺角的高速,利用相關(guān)技術(shù)將各擺角的氣溫關(guān)系找出來,利用相關(guān)的調(diào)整手段有效的實現(xiàn)對鍋爐節(jié)油燃燒器的改造,研究出切實可行的改造方案,確保在效益和環(huán)境上達到最優(yōu)化的水平。
2 設(shè)備概括以及改造方案的制定與實施
某電廠現(xiàn)在所使用的鍋爐設(shè)備是由東方鍋爐生產(chǎn)設(shè)計的600MW鍋爐設(shè)備。其制粉系統(tǒng)也是中速磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng),單爐膛Π型露天布置,結(jié)構(gòu)為全鋼懸吊結(jié)構(gòu),采用四角切向燃燒方式,出渣設(shè)備為機械除渣。為了降低其排放的污染物,則需要對現(xiàn)有設(shè)備的燃燒器進行改造,這不僅能夠?qū)Φ趸衔锏呐欧帕坑幸欢ǔ潭鹊慕档?,而且可以對原有技術(shù)瓶頸進行突破。所以改造方案需要進行仔細的分析和研究,經(jīng)過對燃燒器的調(diào)整試驗,從而提升燃燒器的再熱能力,確保鍋爐在環(huán)保性能實現(xiàn)的同時,其能耗也得到一定程度的降低。這就需要在改造方案前期制訂時,需要對設(shè)備自身的特性進行充分的考慮,在意見上要充分采納技術(shù)骨干人員的意見,改造過程中不可避免的會遇到較多的技術(shù)難題,所以改造方案要具有切實可行性,最好是在主方案的規(guī)定下制訂出實際方案,確保其可行性。
對于600MW鍋爐燃燒器的改造技術(shù)我國還處于較為落后的狀態(tài),所以在改造過程中需要由點到面進行,先小規(guī)模的進行改造,然后再系統(tǒng)、深入的進行改造。而且在改造過程中,還需要相關(guān)技術(shù)部門加強監(jiān)督和督促,確保方案的執(zhí)行效率在,而且在執(zhí)行過程中避免對方案進行大規(guī)模的修,技術(shù)人員針對于具體改造技術(shù)可以提出自己的獨特見解,并充實到整體方案中來,確保方案具有科學性和較強的實踐性。
3 600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造措施
3.1 通過燃燒器內(nèi)部手段進行改造
3.1.1 燃燒器的內(nèi)部改造工作
由于可以通過對燃燒器的吹灰頻率進行觀察,在觀察爐膛內(nèi)污染物系數(shù)上可以分析出其對燃燒器內(nèi)部的影響。不同的磨煤機對燃燒試驗中的再熱溫度影響不同,所以可以通過對磨煤機的調(diào)整再接著以燃燒器內(nèi)氧含量與再熱氣溫的關(guān)系進行輔助調(diào)整。同時,在試驗燃燒器的同時,還應(yīng)當通過對燃燒器擺角的調(diào)整找出在燃燒的過程中,擺角與燃燒器內(nèi)部的特性關(guān)系。
通過對燃燒器內(nèi)部CFS、SOFA、COFA等二次風門的調(diào)整與改造,進一步找出輔助風的大小與燃燒器內(nèi)部溫度的特性關(guān)系。在通過試驗燃燒手段對600MW鍋爐節(jié)油燃燒器進行改造的時候,應(yīng)當考慮到運行人員的實際操作能力,盡可能的多疑自動方式進行,在燃燒器擺角以及優(yōu)化效果上應(yīng)當著重以改善為主。試驗后期的再熱階段,進一步改變爐內(nèi)煙氣的啟旋與消旋,從而對各級受熱面左右側(cè)吸熱特性進行一定程度上的定性分析。
3.1.2 燃燒器的設(shè)計改造工作
在制訂出合理的改造方案的同時,要切實根據(jù)鍋爐燃燒器原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù),選擇較為合適的主燃燒區(qū)化學當量比,因為較低的主燃燒區(qū)化學當量比可以有利于抑制與減少氮氧化合物的形成,如果在改造過程中不能較好地控制燃燒器氮氧化合物的生成,將會產(chǎn)生較大的負面影響效果。所以,可以參照原有的設(shè)計參數(shù),進一步研究與簡化設(shè)計步驟,提出科學的設(shè)計方案,在原有的基礎(chǔ)上對燃燒器進行一定程度上的設(shè)計結(jié)構(gòu)改造。由于原有的鍋爐設(shè)計燃燒器內(nèi)部的高度不高,導致爐膛內(nèi)的燃燒效果并不是過于充分,因此,在堅定燃燒器內(nèi)爐膛高度設(shè)計上可以采用主燃燒區(qū)化學當量比,并且還要注意對主燃燒器分級燃燒的設(shè)計優(yōu)化。
3.1.3 燃燒器的性能改造工作
由于節(jié)油燃燒器的燃燒特性,在較大的主燃燒區(qū)化學當量比的條件下,可以達到一種較為優(yōu)良的低氮燃燒性能,所以,通過對燃燒器噴口通流面積以及擴錐角度的優(yōu)化可以較好地提升原材料燃燒性能。
3.2 通過燃燒器綜合手段進行改造
3.2.1 現(xiàn)場試驗改造方案工作
在優(yōu)化改進的燃燒器在一次性風擴錐上把原有的角度從45°改為30°,二次風擴錐角度從45°改為35°,并且,整個濃縮器整體后移大約了1000mm左右,所以這種方案的實行可以有效地使得二次風噴口通流面積比原有的設(shè)計增加了大約20%左右。并且在現(xiàn)場試驗的過程中,可以把部分低溫過熱器轉(zhuǎn)換為省煤器。這樣的變化可以使得鍋爐原有設(shè)計方面中存在的過熱器受熱過于充盈而造成再熱器受熱不足的問題得到一定程度上的緩解。
3.2.2 增加原有的設(shè)備分離裝置
目前是利用分級燃燒技術(shù)來對鍋爐節(jié)油燃燒器進行改造。但鍋爐在燃燒過程中,當原料在燃燒初期時,由于本身著火及燃燒時間較為推遲,所以初期的燃燒處于缺氧狀態(tài),而隨著燃燒的充分,鍋爐節(jié)油燃燒器在整體燃燒過程中其氮含量則會呈現(xiàn)上升的趨勢,所以可以利用增加燃料動態(tài)分離器設(shè)備來對原料的均勻性和均細度進行提高,確保燃燒過程中碳、硫、氮的含量都能夠保持在原有的水平。
4 結(jié)束語
對于600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造時,則需要根據(jù)鍋爐原有的結(jié)構(gòu)特點、原材料、現(xiàn)場條件、改造方案及可行性技術(shù)改造思方案等多個方面進行充分的論證,在借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的同時,加強自主研究和創(chuàng)新,并對氮氧減排目標進行合理確定,確保對鍋爐節(jié)油燃燒器改造上能夠?qū)崿F(xiàn)減排和效益相結(jié)合,確保總目標的實現(xiàn),同時還要加大新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用,確保實現(xiàn)性能和效果的最優(yōu)化,實現(xiàn)環(huán)境和產(chǎn)能的雙贏局面。
參考文獻
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