飞灰焚烧炉，飞灰再循环投用对锅炉有什么影响

资料来源：苏查达循环流化床发电五矿电厂第二台发电机拆除后，除保证冬季供暖外，电厂日常运行模式将调整为两炉三炉运行模式。采用一炉一机模式运行。在单机情况下，通过运行一锅二机，进行锅炉扩容改造以达到最高的经济回报，但改造投资较大，经济利润会下降。一台锅炉、一台机器不能正常工作。迫切需要找到一种方法，在不对锅炉进行重大改动的情况下，增加一台锅炉的负荷，以匹配一炉两机的运行模式。五矿电厂2号锅炉为无锡锅炉厂制造的UG-75/3.82-M29型中温中压循环流化床锅炉，锅炉汽水分离器为水冷方形旋风分离器，结构布置为如下。是的。方形水冷分离器虽然简单、紧凑，但分离效率较差，且存在飞灰含碳量高的问题。在锅炉的日常生产运行中，也存在着影响锅炉负荷的问题，以确保脱硫脱硝数据稳定不超标。 1 粉煤灰再燃烧技术概述粉煤灰再燃烧技术将收集到的粉煤灰返回炉内重新燃烧，延长了粉煤灰中未燃烧颗粒在高温范围内的停留时间，提高了燃耗。一种允许的技术降低含碳量，减少锅炉机械因不完全燃烧而造成的热损失，降低发电标准煤耗，提高锅炉效率。实现这一目标的方法主要有两种：一是将粉煤灰与进炉煤混合，与锅炉煤一起在炉内燃烧；二是气力输送，将粉煤灰直接送入炉内，并在炉内燃烧。烧毁了。本项目采用的是第二种方法。 2 粉煤灰再燃烧技术的难点2.1 粉煤灰再燃烧技术需要解决的问题（1）提高锅炉的稳定运行负荷。粉煤灰再燃烧将收集到的细灰返回炉膛燃烧，增加了炉内物料浓度，提高了炉膛上下传热系数，增加了锅炉负荷。循环流化床锅炉的传热系数包括受热面对流传热和辐射传热两部分。炉内物料浓度对传热系数影响最大，如图1所示，传热系数随着物料浓度的增加而增大。

同时，炉内浓度越高，炉内原料层内的压差越大（炉内压差是原料层顶部到炉出口的压力差）。代表流化床上部悬浮物浓度的数量炉膛上部空间一定的物质浓度对应炉膛内一定的压差。如果煤种相同，则作为物质浓度炉膛上部压力差增大，炉内压差增大，压力增大，炉内压差与锅炉循环灰量成正比。图2所示为炉膛压差与锅炉负荷的关系。

采用粉煤灰再燃烧技术，使循环流化床锅炉炉膛内灰浓度增加，传热系数增大，增加了传热表面的吸热量，增加了蒸汽的产生量，锅炉负载增加。 (2)降低飞灰含碳量。飞灰再燃烧技术的最大特点是飞灰中碳含量的降低。飞灰中未燃烧的碳颗粒由于二次燃烧而长期留在炉内，飞灰中的碳减少了燃烧更完全，用量可减少。 （3）实现稳定脱硫脱硝，达到废气达标要求。锅炉炉膛喷钙脱硫的主要反应区是炉膛下部，最佳温度范围为850-950，而在锅炉的日常运行中，床层温度常常超过950甚至1000。灰渣通过炉膛后壁二次风道回流。炉膛位于炉膛底部密相区。返回炉膛的飞灰温度较低，约为40。调节回灰开度，可以有效控制地坪温度。同时，部分未反应的脱硫剂粉末通过飞灰再燃烧返回炉内，可以在保持脱硫效果的同时减少脱硫剂的使用量。尿素脱硝系统的主要反映区域是炉膛中上部，最佳温度区为850-1100，但锅炉运行过程中，反应温度较低，废气含氧量较高。低的。价格昂贵。采用粉煤灰再燃烧技术改造后，通过增加灰浓度，炉顶温度提高至890，比之前平均高出约35。由于炉灰浓度增加，炉烟道减少。在保持总进气量不变的情况下，保持气体含量，氧气量保证废气排放NOX指标合格。锅炉脱硫脱硝系统运行正常，废气排放达标，避免了锅炉运行过程中的频繁调整，锅炉运行稳定。 2.2 2号锅炉矩形水冷分离器优缺点分析(1)分离效率满足锅炉运行需要，锅炉最大负荷达到75 t/h。 (2)避免了高温旋流器的三大问题：高温结焦、分离器尺寸大、大量使用耐火材料导致的热惯性大。 对筒体施加恒定负载，高温原料在分离器内进行两次燃烧，但原料温度下降，不发生结焦，运行稳定。 结构设计大大简化，分离器与锅炉本体协调一致，结构极其紧凑。 只需在旋流器内部涂一层薄薄的耐火材料，使其重量轻，缩短启动时间。 (3)无高温连接烟道，密封性能好。 (4)解决隔板磨损问题水冷隔板的耐磨层很薄，并由水冷壁冷却，因此耐火材料的耐磨性在低温下提高。一个潜在的优点是局部磨损后的维护非常容易。 (5)分离器捕集效率低，飞灰中含碳量高，可达21%。大颗粒随烟气进入后部，加剧后部低温过热器、省煤器、空气预热器的磨损。 (6)由于结构简单、尺寸紧凑，改造难度大，改造后的效果也不确定。 2.3 锅炉扩容/改造与粉煤灰再燃技术对比五矿电厂锅炉结构中，锅炉容量由75 t/h扩容至90 t/h，需要加大传热面，增加旋风分离器的高度.我们需要效率。改造费用约为800万元。五矿电厂两台锅炉均为UG75/3.82-M29。炉体上部设有高耸的挂屏。要增加受热面，必须将汽包造得更高，汽包水冷壁也必须造得更高。炉子需要升高。方形水冷分离器是无锡锅炉厂与清华大学联合开发设计的，年代久远，生产台数少，结构紧凑，锅炉炉膛与后垂直烟道的水平距离为短的。狭窄改为高温水（蒸汽） 冷旋风分离器尚无成熟参考案例改造难度大，投资成本高，改造后锅炉实际运行效果无法保证

粉煤灰再烧转化技术成熟，系统运行安全可靠，维护方便。一次性投资费用约80万元，锅炉本体及辅助设备完全不改变，二次仅使用一次空气。炉膛后壁设有风道（带旁路）（关闭返灰时打开风道即可恢复原状），经运行测试，2号锅炉最大稳定负荷可达82t /H。与锅炉扩容改造相比，粉煤灰再燃烧技术投资少，改造效果明显，有可能实现预期目标并进一步挖掘潜力，具有明显的诸多优势。 3 现场实施方案及程序3.1 粉煤灰再燃烧系统工艺流程除尘器收尘漏斗底部设有用于输送灰仓内灰渣的充装泵，并设有输灰管和灰渣输送管。在此添加切换阀。物料密封泵出口管道与储灰仓的连接根据储灰仓内的物料情况，由自动控制系统控制位置表来启动和停止进灰口。灰仓出口与给料机相连，利用罗茨鼓风机风源经输送管进入炉膛至锅炉后墙下二次风出口燃烧。粉煤灰再燃烧系统配备PLC控制模块和现场手动控制箱。 3.2 粉煤灰再燃烧系统的主要设备是灰仓，即储灰罐，收集到的细灰储存在灰仓内，保证系统稳定运行，出灰口可调。输灰装置：该装置安装在给料机和灰仓的底部，通过调节阀门开度来控制飞灰输送量的变化。风机：气源装置采用变频罗茨鼓风机，具有风压稳定、节能等优点。输灰管道：包括除尘器集尘漏斗至储灰箱、储灰箱至炉膛的输灰管道及附属阀门。根据现场实际情况，输灰管A、B分别与1号灰斗、2号灰斗、3号灰斗连接，两根输灰管可自由切换。控制系统：包括PLC控制模块和就地控制柜储灰罐液位计可用于自动切换给仓灰输送管道阀门允许灰进入箱灰仓或植物灰仓可自动切换到电源运输灰烬。锅炉操作员可以通过控制室的手持操作器控制飞灰开口（图3）

灰渣平均含碳量为12.22%，当锅炉高负荷（稳定80t/h）时，沸腾温度约为890-900，炉膛出口温度约为860-880。上下炉膛温度分布比较均衡，有利于SNCR脱硝。 4、实施效果改造前后锅炉运行参数对比。包括定供煤量下喷灰与停炉锅炉累计蒸汽量对照表，以及喷灰与停炉时的碳含量对照表。停飞灰对照表、飞灰投入/停炉部位温度变化对照表（表1表3）。

在锅炉三个给煤机保持稳定速率的假设下，当飞灰再燃系统运行时，锅炉每班累计蒸发量将比飞灰再燃系统不运行时显着增加。每班（8小时）平均增加产蒸汽31.75吨，对应锅炉负荷增加3.97吨/h，增幅为5.44%。

飞灰再燃烧系统运行后飞灰平均含碳量为12.22%，未运行时飞灰平均含碳量为13.91%，飞灰含碳量降低率为12.15%。

经测试整体防尘效率仅为90%，较低，达不到工程防尘要求。由于装置原有的长度无法调节，增加吹风机距头部的长度并不能提高防尘效果。当增加风道并将涡流装置最大出口风速向除尘器侧移动1m时，防尘效率为96%，证实满足工程防尘要求。 5 现场试验根据改进的隧道道路扬尘综合治理方案，选择20m长的巷道隧道路面进行现场试验。放置测量点C1、C2、C3和C4进行采样。测点C1位于刮渣器尖端，测点C2位于手动遥控器旁边，测点C3位于射流中心。测量点C4位于电源入口旁1m处。采样器类型为AZF-2，每个测量点连续采集两次。原规划及改造后综合规划期间扬尘浓度见表1。

改造后综合方案可显着降低粉尘浓度，其中手动遥控器旁粉尘浓度仅为9.1mg/m 3 ，射流中心及供气口旁1m处粉尘浓度低。 3 mg/m 3 ，三处防尘效率均在98%以上，满足法规相关要求。 6 结论试验取得了一定的成功，修改后的综合方案提高了扬尘治理效率，证实了综合扬尘技术方案的可行性和合理性。该系列技术方案后续将应用于该矿主干道开挖面，不仅提高扬尘治理效率，同时也减少了主干道开挖面的扬尘危害。目前该技术方案已在其他地下矿区采掘工作面扬尘治理中推广应用，抑尘效果良好，后续也将在采掘工作面扬尘治理中推广应用其他矿山的。可以做。情况相似，具有一定的工程应用价值。文献资料苏昌达. 循环流化床锅炉采用粉煤灰再燃烧技术的运行优化研究[J]. 煤化工， 2021, 44(06):85-87+91.DOI:10.19286/j.cnki.cci.2021.06 . 027.