采用低倍率飞灰循环底饲回燃技术改造燃用无烟煤流化床锅炉气动元件

采用低倍率飞灰循环底饲回燃技术改造燃用无烟煤流化床锅炉

采用低倍率飞灰循环底饲回燃技术改造燃用无烟煤流化床锅炉 2011年12月09日 来源： 分类号：TK229.6+6　　文献标识码：A文章编号：1004-8774(2000)01-35-03Applicating Low Circulation Ratio Fly Ash Underbed Feed Back Cambustion Technology to Renovate Anthrcite Fired Bubbling Fluidized Bed BoilerWU Xin, DUAN Yu-feng, ZHAO Chang-sui, CHEN Xiao-ping(Southeast University,Nanjing 210096 China)Abstract：In order to increase boiler output and utilize local coal more efficiently,a 10 t/h BFB boiler burning Fujian anthracite was retrofitted with several special techniques,in terms of underbed feeding of recycling fly ash,vortexing secondary air injection,continuous bottom ash removal and adding immersed tube surface. The boiler performances before and after the retrofitting were measured and compared.The retrofitting was completely successful.The technique used and experiences obtained in the retrofitting can be widely applied in industrial BFB boilers.Key words：Fluidized bed boiler;Fly ash underbed feeding;Modification▲1　前言　　福建无烟煤灰份含量较高，挥发份含量较低，在链条炉上燃用此煤种，大多存在“吃黑拉黑”现象，锅炉效率很低。这一特性决定了福建省内大量厂矿企业都采用流化床锅炉来生产蒸汽或发电。近二十年来，已有百余台鼓泡流化床锅炉在福建省内各地投入运行。但是，在已运行的鼓泡流化床锅炉中暴露出不少问题，有些问题相当严重，而且带有普遍性，影响了企业的正常生产，以下几个方面的问题尤为突出：　　(1)锅炉出力不足。这是一个非常严重的问题，有些锅炉的出力只有设计值的60%，甚至更低。　　(2)锅炉热效率低，一般只有60%～65%左右。　　(3)飞灰回送可靠性和有效性低。　　针对福建地区鼓泡流化床锅炉存在的问题，东南大学热能所提出了低倍率飞灰循环底饲回燃等一系列改造措施，并在一台10t/h的鼓泡流化床锅炉上进行了技改实践。改造后的测试结果表明，技改效果非常明显，锅炉出力超出原设计值44%，锅炉效率也提高了10个百分点以上。2　锅炉概况　　福建三农股份有限公司3#锅炉是设计出力为10t/h的鼓泡流化床锅炉，燃用福建无烟煤。床内两侧各布置两排竖埋管，炉内无水冷壁，除顶棚管外未设其它辐射受热面。位于炉膛出口的U型烟道对飞灰作最初的惯性重力沉积分离，沉积飞灰经一喷嘴吹入悬浮空间回燃；在对流烟道的上下锅筒间有对流管束，对流烟道对飞灰进行进一步沉降分离，蜂窝式多管除尘器则对飞灰进行最后的分离，该两部分分离飞灰面饲回燃，即将飞灰送入沸腾层的表面上方在悬浮空间燃烧。尾部烟道设有省煤器和两级空气预热器。该锅炉的技术参数示于表1。　　该锅炉运行数年来出现的突出问题是：　　(1)床两侧外面一排竖埋管不能被床料很好冲刷，而受风机压头所限，床高无法进一步升高，因而床内埋管不可能增加，致使锅炉埋管蒸发受热面偏少，锅炉出力只能达到设计负荷的60%～70%。　　(2)此外，由于缺乏有效的回送装置和高压头风源，对流段和蜂窝段除尘器的分离灰无法送回床内。即使这些飞灰颗粒被回送到床层表面，也无助于提高其燃烬度。原因在于沸腾床层表面上方稀相的悬浮空间对飞灰颗粒的传热作用较弱，飞灰颗粒的温度从200℃左右提高到未燃碳开始燃烧的温度需要相当长的时间，而在完成此过程前，飞灰颗粒就已被带出炉膛，燃烬度得不到有效提高，使飞灰含碳量偏高，锅炉热效率较低，如表1所示，飞灰含碳量为35.3%，飞灰未燃碳引起的热损失达16.94%，锅炉热效率仅为67%，远达不到设计值。　　(3)由于每隔2～3小时人工排一次底渣，导致风室风压(实质反映床层高度)周期性变化，变化幅度达200mm水柱，造成入炉的一次风量发生周期性变化，这对于床内保持稳定和完全燃烧是有害的。高负荷下的运行情况表明，悬浮段温度是非常高的，有时造成炉顶挂焦。3　改造措施　　为了提高锅炉出力以满足公司对生产用蒸汽的需求和更有效地利用当地煤，采取了如图1所示的技术改造的主要措施：　　(1)根据提高锅炉出力的要求，用倾角为15°的18.39m2的横埋管替换了12.9m2的竖埋管。　　(2)增设了两套飞灰循环底饲回燃系统，将对流管束沉积的飞灰和蜂窝除尘器的分离飞灰分别送回床层底部。系统由灰斗、立管、返料器、喷射器、底饲喷嘴和罗茨风机等组成。来自灰斗和立管的飞灰颗粒，在返料器控制下，通过气力输送管道和位于布风板上表面的底饲喷嘴，进入沸腾层内，经过整个床层后再进入悬浮空间。由于飞灰颗粒和密相床层的床料之间强烈的传热传质作用，其温度由200℃左右迅速上升。飞灰颗粒中未燃烬碳在床内开始燃烧并在悬浮段停留期间继续进行燃烧。这样一方面大大延长了飞灰颗粒

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