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淺談循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施

2017-06-13 11:53陳惠杰
山東工業(yè)技術(shù) 2017年11期
關(guān)鍵詞:降低成本鍋爐優(yōu)化

陳惠杰

摘 要:循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是在鼓泡床鍋爐的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái),是一種最新型的清潔燃燒技術(shù)。和傳統(tǒng)鍋爐相比循環(huán)硫化床鍋爐可以燃燒一些劣質(zhì)燃料,從而大大降低企業(yè)的運(yùn)作成本。同時(shí)劣質(zhì)燃料的燃燒也大大降低了鍋爐排煙中二氧化硫等空氣污染物的排放,對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。而本文主要研究循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化措施,主要從硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的工作原理出發(fā),找到其缺點(diǎn)和優(yōu)化措施,降低鍋爐的阻力損失和企業(yè)成本。

關(guān)鍵詞:循環(huán)硫化床;鍋爐;風(fēng)系統(tǒng);優(yōu)化;降低成本

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.037

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是一種相對(duì)比較高效的鍋爐燃燒枝術(shù),此燃燒技術(shù)的污染物排放率低,清潔率高,相比傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)來(lái)講更能在提供同等燃燒能量的同時(shí)減少周?chē)h(huán)境污染。近幾十年來(lái)循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)發(fā)展迅速,尤其是在我國(guó)。而對(duì)于鍋爐技術(shù)來(lái)講,風(fēng)系統(tǒng)也是其中最重要的組成部分,排風(fēng)系統(tǒng)的多少與好壞既關(guān)系到硫化床鍋爐燃燒技術(shù)多余燃燒能量的排出,也涉及到鍋爐的使用壽命的長(zhǎng)短,用電率的高低,布風(fēng)均勻與否等等。本文會(huì)從探討硫化床鍋爐技術(shù)的原理出發(fā),找到風(fēng)系統(tǒng)的合理優(yōu)化措施,增加鍋爐的使用壽命。

1 硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的工作原理

循環(huán)硫化床鍋爐系統(tǒng)通過(guò)燃料爐膛燃燒、廢料分離、廢料冷卻、風(fēng)系統(tǒng)排出等設(shè)備完成整個(gè)燃料燃燒過(guò)程。燃燒廢料在通過(guò)廢料的分離和冷卻后,通過(guò)鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排出。整個(gè)風(fēng)系統(tǒng)的組成包括:燃燒用風(fēng)系統(tǒng)和輸送用風(fēng)系統(tǒng)。燃燒用風(fēng)主要由一次風(fēng)、二次風(fēng)、 三次風(fēng)(播煤風(fēng))組成;輸送用風(fēng)主要由回料風(fēng)、石灰石輸送風(fēng)和冷卻風(fēng)等組成。

循環(huán)硫化床的優(yōu)點(diǎn)主要由:1)煤料適用廣,包括一些劣質(zhì)燃料也可以燃燒,且著火容易。2)煤料燃燒效率和速率都很高,包括剩余燃料石灰石的再次循環(huán)燃燒。3)脫硫效果好。通過(guò)剩余燃料的再次燃燒,鍋爐尾氣中的鈣、硫流失比較嚴(yán)重,鍋爐排煙中的二氧化硫和氮化物的含量就大大降低了,這樣不僅降低了企業(yè)的投資費(fèi)用,也降低了對(duì)環(huán)境的污染。4)由于硫化床鍋爐的循環(huán)燃燒,包括一些灰渣的再次燃燒利用,導(dǎo)致其燃燒強(qiáng)度相對(duì)較高,爐截面的利用率比較高。5)由于爐壁截面利用率比較大,所以鍋爐截面小,燃煤效率高,極大的減少了鍋爐的給煤量,降低了燃料預(yù)處理的操作難度。

2 循環(huán)硫化床鍋爐的缺點(diǎn)

循環(huán)硫化床鍋爐在企業(yè)中雖然利用率比較高,燃料適應(yīng)性好,污染物的排放量也比較低,但是循環(huán)硫化床鍋爐本身也存在其缺點(diǎn),循環(huán)硫化床鍋爐的缺點(diǎn)是:越高循環(huán)倍率的鍋爐,其費(fèi)用越高,企業(yè)投資初期的成本較大;循環(huán)硫化床鍋爐的灰渣分離系統(tǒng)比較復(fù)雜,操作難度大,自身消耗電量也大;灰渣分離之后的循環(huán)灰濃度比較大,導(dǎo)致再次燃燒時(shí)的受熱面積比較大,燃燒相對(duì)慢,燃燒所需的空氣也多;風(fēng)系統(tǒng)的適應(yīng)性能和調(diào)節(jié)性能的要求相應(yīng)也會(huì)提高。

3 循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)需要優(yōu)化的地方

通過(guò)以上對(duì)鍋爐系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)的工作原理和缺點(diǎn)分析,得出首先循環(huán)硫化床鍋爐應(yīng)具備的節(jié)能方向有:

(1)燃油裝置的節(jié)能:燃油節(jié)能裝置能降低燃煤之間的粘度,增加燃油霧化面積,從而加大燃料的燃燒面積,提高燃料充分燃燒率,解決了因?yàn)椴荒艹浞秩紵龓?lái)的爐壁殘?jiān)?;并且減少了充分燃燒后的廢氣污染,保護(hù)了環(huán)境。

(2)冷凝型燃?xì)庋b置的節(jié)能:循環(huán)硫化床鍋爐所排出的尾氣中水蒸氣居多,并且水蒸氣中有充足的潛在能量沒(méi)有被使用,尾氣的溫度比較高,熱能的流失巨大,對(duì)鍋爐的燃料消耗也大為增加,企業(yè)的運(yùn)行成本也隨之增加。而要降低企業(yè)運(yùn)行成本就需降低燃料和熱能的消耗,故冷凝型燃?xì)庋b置可以直接對(duì)鍋爐尾氣中的多余高溫?zé)崮苓M(jìn)行回收,增加熱能利用率,降低企業(yè)的燃料和成本消耗,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

(3)排煙余熱的冷凝式回收:排煙中的水蒸氣的溫度仍然過(guò)高,不能直接進(jìn)行排放,就需要對(duì)排煙中的水蒸氣進(jìn)行余熱的冷凝式回收,回收排煙中水蒸氣的熱能進(jìn)行再次利用,降低排煙溫度便于排煙。

(4)鍋爐尾部的余熱回收:鍋爐尾部的余熱回收一直是各個(gè)企業(yè)的一大難題,因?yàn)殄仩t熱管余熱多是一些從來(lái)沒(méi)有被使用過(guò)的熱能,也是剩余的廢棄能源。這些廢棄能源包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。而鍋爐尾部的熱管余熱回收卻可以在一定的技術(shù)條件支持下,對(duì)這些廢棄的熱能進(jìn)行部分回收利用,增加鍋爐中的熱能回收利用率。

故循環(huán)硫化床鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該從以下幾個(gè)方向進(jìn)行優(yōu)化:

(1)對(duì)鍋爐的送風(fēng)量進(jìn)行細(xì)化并嚴(yán)格控制。在鍋爐的滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行中,燃燒用風(fēng)一次風(fēng)的耗電量過(guò)大,一臺(tái)二次風(fēng)的風(fēng)量又過(guò)小,包括預(yù)熱器漏風(fēng)和燃煤品種的變化都會(huì)影響鍋爐的耗電量和送風(fēng)量;所以首先對(duì)燃料用風(fēng)的一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試,目前市面上調(diào)節(jié)成功的案例是采用液力偶合器的調(diào)節(jié);其次是增加二次風(fēng)的風(fēng)量,二次風(fēng)風(fēng)量的增加一是根據(jù)實(shí)際情況,使用兩臺(tái)或多臺(tái)二次風(fēng)的風(fēng)機(jī),二是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的參數(shù)計(jì)算,在二次風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)身不變的情況下,重新制作風(fēng)機(jī)葉輪和風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口,以滿(mǎn)足要求。第二種改進(jìn)方法相對(duì)比較節(jié)省,因?yàn)檫@樣可以減少一臺(tái)二次風(fēng)風(fēng)機(jī),降低企業(yè)的風(fēng)機(jī)成本,也可以對(duì)一次風(fēng)和二次風(fēng)進(jìn)行更加嚴(yán)格和錫紙的控制。

(2)對(duì)鍋爐中的空氣預(yù)熱管經(jīng)常進(jìn)行檢查和更換,由于鍋爐在使用前要提前進(jìn)行低溫預(yù)熱,防止?fàn)t壁在使用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題,所以預(yù)熱管會(huì)在低溫預(yù)熱的情況下被低溫積壓的灰塵進(jìn)行腐蝕損壞,所以要及時(shí)進(jìn)行檢查和更換。

(3)在專(zhuān)業(yè)人士的建議和操作下,要對(duì)一次風(fēng)進(jìn)行一次偏置,可以增加各種燃煤對(duì)空氣的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

循環(huán)硫化床鍋爐系統(tǒng)本身就具備燃料適用廣、低污染、燃煤效率高等高效率的特點(diǎn),在其風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)布風(fēng)、燃料質(zhì)量和灰渣系統(tǒng)的優(yōu)化之后,可以大大提高循環(huán)硫化床鍋爐的安全運(yùn)行,降低成本,加大硫化床鍋爐的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,也可以為企業(yè)的生產(chǎn)工作降低電力成本,提高企業(yè)生產(chǎn)效率。因此循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化對(duì)企業(yè)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn):

[1]于孟玥.160t/h循環(huán)流化床鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行原因分析及改造方案研究[D].華東理工大學(xué),2014.

[2]曾兵.循環(huán)流化床鍋爐選擇性排渣冷卻系統(tǒng)研究[D].重慶大學(xué),2012.

[3]馮冰瀟.循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽特性及爐膛傳熱的研究[D].上海交通大學(xué),2013.

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