75吨循环流化床锅炉脱硫系统的技术改造

第 3 8 卷 ， 第 2期 2 0 1 2年 4月 安 徽 化 工 ANHUI CHEMI CAL I NDUSTRY V。 l 8 , No 2 51 AD r - 2 01 2 7 5吨循环流化床锅炉脱硫 系统的技术改造 刘 守英 ( 中盐安徽红四方股份有限公司， 安徽 合肥 2 3 0 0 2 2 ) 摘要： 介绍了T G 一7 5 3 8 2 一M 型循环流化床锅炉加设自动投料计量装置改造方案， 经改造后达到了环保部门的要求， 收到了较好的效果。 关键词： 循环流化床锅炉； 脱硫； 技术改造 d o i ： 1 0 3 9 6 9 6 i s s n 1 0 0 8 5 5 3 X 2 0 1 2 0 2 0 1 7 中图分类号： T K 2 2 9 6 + 6 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 8 5 5 3 x( 2 o 1 2 ) 0 2 0 0 5 1 0 2 1 锅炉结构 、 运行和主要技术指标 我公司 T G一7 5 3 8 2 一M型循环流化床锅炉由山东 泰安锅炉厂生产 。锅炉为室外布置 ， 由前部及尾部两个 竖井烟道组成 。前部竖井为悬吊结构 ， 炉膛 由膜式水冷 壁组成 ， 自下而上依次为一次风室 、 浓相床 、 悬浮段 、 蒸 发管 、 高低温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用支承 结构 ， 布置有低温省煤器及管式空气预热器。两竖井之 间由两个并列的旋风分离器相连通 ， 分离器下部接回送 装置及灰冷却器。燃烧 室及分离器 内部均设有防磨 内 衬 ， 前部竖井采用敷管炉墙 ， 后部竖井采用轻型炉墙 ， 由 八根型钢柱承受锅炉全部重量。 锅炉采用床下点火 ， 分级燃烧 ， 一次风率为 5 5 。 正 常运行时 ， 密相区为湍流床 ， 床温始终控 制在 8 6 0 C 左 右 ， 这样既有利于石灰石与燃料 中的硫发生反应 ， 达到 最佳的脱硫效果 ， 又造成 了低温缺氧燃烧环境 ， 降低了 N O 的生成量。在这一区域 ， 燃料 中大部分热量被释放 。 未燃尽 的碳粒进人悬浮段 ， 在二 、 三次风造成 的氧化区 内继续燃尽 ， 悬浮段烟温可达 9 8 0 o C 左右。 高温烟气夹带着固体粒子向上依次流向蒸发管 、 高 低温过热器和高温省煤器管束 ， 8 0 的热量被吸收 ， 烟 温降至 4 4 5 o C 后进入旋风分离器进行气 固分离。分离下 来的再循环粒子一部分进入 回送装置 ， 通过给料 口被 回 送至密相床以控制床温， 其余部分落人灰冷却器。从旋 风分离器 出来的烟气流经尾部竖井 ， 热量被低温省煤器 和空气预热器吸收 ， 烟温降至 1 5 2 C 左右后排出锅炉1 。 锅炉采用干式出灰 ， 灰 的排放有三种途经 ： 一是通 过密相 区底部的排渣管 ， 经水冷螺旋出渣机排放 ； 二是 通过分离器下部的灰冷却器排放 ； 三是作为飞灰被除尘 器收集排放。 锅炉主要技术参数 ： 锅炉蒸发量 ： 7 5 t h 额定蒸汽压力 ： 3 8 2 MP a 额定蒸汽温度 ： 4 5 0 给水温度 ： 1 5 0 一 次风预热温度 ： 1 5 0 二次风预热温度 ： 1 5 0 排烟温度 ： 1 4 5 o C 设计燃料 ： Q y d w = 2 3 2 9 K J K g 煤种 ： 烟煤 燃煤量 ： 9 7 2 6 t h 热效率 ：9 0 2 脱硫效率 ： 9 0 钙硫 比： 2 0 2 _ 3 燃料消耗量 ： 9 7 2 6 k g h 燃料的颗粒度要求 ： 1 0 ram 2锅炉脱硫、 氮氧化物排放、 锅炉初始排放烟尘 浓度 ( 1 )燃料燃烧时 ， 可通过向炉内添加 0l m m的石 灰石细粉脱硫 。石灰石与燃料 、 烟气充分混合 ， 多次循 环 ， 煤中所含硫分在燃烧后被 固化在炉渣 中， 并随炉渣 一 起排 出，使烟气 中的含硫量降低 。该炉脱硫效率为 9 0 ， 对应 的 C a S比约为 2 。 ( 2 )根据试验分析 ， 煤 中约有 1 5 2 0 氮在燃烧 时被转化为 N O ，采用分级燃烧方式将使 N O x的排 出 量减少 3 0 一5 0 。本炉采用分级燃烧 ， 二次风分两层 布置在 炉膛下部收缩段 ，使得其与炉内 C O浓度相适 应 ， 更好地组织燃烧。一 、 二次风比为 5 5： 4 5 ， 这时烟气 中的 N O x 排放量最少。 收稿 E 1 期 ： 2 0 1 1 - 1 1 - 2 8 作者简介： 刘守英( 1 9 7 1 一 ) ， 女， 工程师， 主要从事锅炉、 汽轮机、 水处理等设备、 工艺技术的研究工作， 1 3 9 6 5 0 1 6 5 7 2 ， 7 9 0 7 0 0 9 9 5 q q c o rn 。 5 2 总第 1 7 6 期 2 0 1 2 年第 2期( 第 3 8 卷) 安 徽 化 工 ( 3 )锅炉烟尘浓度与燃烧方式有关。 循环流化过程 是： 被气体速度吹起的细小颗粒带往分离器， 对于粒径 大于分离器临界直径 的灰粒被分离器所捕获 ， 经返料器 又被送回炉内。 一切终端速度大于气体速度的粗大颗粒 不被烟气所携带而滞 留炉内， 只在它们被烧损或碎裂成 细末后才被吹出， 不被分离器捕捉 的颗粒形成锅炉初始 烟尘。所以循环流化床的排烟浓度主要与燃料特性、 分 离器性能 、 运行操作有关2 1 。 3技术改造的项 目背景及方案 3 1项 目背景 按国家环保部要求 ， 根据市环保监测站等单位对我 公司污染物 自动监控设施 的检查结果 ，要求 7 5吨循环 流化床锅炉的煤和脱硫剂使用投加量要在公 司 D C S系 统平 台上显示并远传至环保局进行监控 。同意实施 7 5 吨循环流化床锅炉烟气脱硫配料 自动投加计量装置改 造方案 ， 对该锅炉实施烟气脱硫配料 自动投加计量装置 技术改造。 3 2技术改造方案 ( 1 )在 1 输煤皮带机增加一台 I C S 一 1 7 A型电子皮 带秤 。 ( 2 )在 2 输煤皮带机的底部增加一台南北向的单 机皮带秤 ( 中心距为 5米 ， 采用变频调速 ) ， 这个长度考 虑到不影响煤场的使用。 在单机皮带秤的底部加装一个 容积为 6吨( 物料为脱硫剂灰 ) 的料斗。适 当延长 2 输 煤皮带机底部的导料槽， 方便脱硫剂灰单机皮带秤下料 斗的接人 。 ( 3 )增加一台工控机 ， 用于两种物料配比控制 的上 位机。 ( 4 )脱硫配料 自动投加计量控制流程见图 1 。 图 1脱硫配料自动投加计量控制流程 4 改造后配料 系统可 以实现 的功能 ( 1 )上位机的软件依据煤炭与脱硫剂两种物料的 配 比及控制方式 ， 通过最佳的 P I D计算 ， 自动控制单机 皮带秤的出力。 通过变频器调节单机皮带秤的皮带运行 速度 ， 从而调整单机皮带秤上脱硫剂的流量 ， 使它与上 煤皮带秤的流量形成一个较好的配 比， 满足配料精度的 要求。 ( 2 )根据配比的需要 ， 可以实现两种物料的 自动调 节 ， 控制精度高。 ( 3 )最佳的开关时序设置，可以较好地解决料头、 料尾以及剩料问题。 ( 4