1.概述
由于CFB技术日趋成熟,大型CFB锅炉正在我国电力行业得到迅速推广应用。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。但是,由于各企业煤种的不同,锅炉健康状况的不同,经常发生锅炉床温高、低于额定负荷运行、炉内脱硫钙硫比高等问题。我公司通过多年的运行分析和总结,研制出一套适合我国循环流化床锅炉的节能技术---“CFB锅炉飞灰再循环系统”,该节能系统已在多家企业多台锅炉上安装应用,节能效果非常明显。
2.应用效果分析
2.1提高CFB锅炉带负荷能力同时降低飞灰可燃物含量
循环流化床锅炉炉内必须有循环灰参与运行,炉膛下部燃料燃烧放出的热量大部分通过循环灰的上扬携带到上部和后部,清华大学热能工程系研究表明:循环灰浓度与锅炉负荷的关系(见下图1),由图可以看出,上部料层压差(代表循环灰浓度)和锅炉负荷是正相关的,即循环灰的浓度大小直接锅炉的带负荷能力。通过安装我公司的节能产品“CFB锅炉飞灰再循环系统”,提高炉内循环灰的量,从而降低下部床温,为提高锅炉负荷提供保证。

“CFB锅炉飞灰再循环系统”另一个作业是将飞灰中的含碳可燃物重新燃烧利用,实践证明50-100um的细灰在炉膛内燃烧极不充分,这部分灰通过分离器进入除尘器,被除尘器分离出来,含碳量在5-15%,利用价值比较高,况且它们的粒径极小,有利于传热,对受热面的磨损可以忽略不计。
山东省周北热电有限公司3#炉安装了“CFB锅炉飞灰再循环系统”后,锅炉吨煤产汽率增加了3.56-4.98%,飞灰含碳量由12.38%降低到8.58%。
2.2“CFB锅炉飞灰再循环系统”提高炉内石灰石脱硫的石灰石利用率
CFB锅炉一般钙硫摩尔比为2.0-2.5,通常炉内脱硫效率在90%,按此计算实际上有近60%的氧化钙未能反应而被排出了炉外,这造成了大量石灰石的浪费。西安热工研究院电站锅炉煤清洁燃烧中心为宜宾电厂CFB锅炉煤样所做试验的部分数据(见表1),工况1为未添加石灰石,工况2为添加石灰石,从表中可以明显的看出添加石灰石前后循环灰中CaO含量差别很大。“CFB锅炉飞灰再循环系统”不仅使未燃尽碳送回再燃烧,还将未反应的CaO回送再利用。
| 表1 宜宾电厂燃烧脱硫试验灰渣数据 % | ||||||
| 项目 | 工况1 | 工况2 | ||||
| 飞灰 | 循环灰 | 灰渣 | 飞灰 | 循环灰 | 灰渣 | |
| 在灰渣中所占比例 | 38.5 | 10 | 51.5 | 38.4 | 9.6 | 52 |
| CaO含量 | 6.58 | 3.41 | 5.94 | 17.38 | 18.59 | 5.92 |
3.存在问题
由于采用了“CFB锅炉飞灰再循环系统”,必然会加剧对CFB锅炉蒸发受热面、过热器、旋风分离器等重要部件的磨损,防磨技术也应进一步改进提高。
4.结论
“CFB锅炉飞灰再循环系统”是山东瀛洲节能环保科技有限公司拥有自主知识产权的节能技术,该系统设计合理,结构紧凑,自动化程度高,检测控制系统完善,安全可靠,高效节能环保,具有良好的经济效益和社会效益。
5.电厂应用
投入使用的部分“CFB锅炉飞灰再循环系统”节能效果如下:
1、山东省周北热电有限公司已在一台130t/hCFB锅炉安装了“CFB锅炉飞灰再循环系统”后,锅炉吨煤产汽率增加了3.56-4.98%,飞灰含碳量由12.38%降低到8.58%。
2、山东泉林集团泉林热电有限公司三台130t/hCFB锅炉安装了“CFB锅炉飞灰再循环系统”后,锅炉吨煤产汽率增加了5.48-6.58%,飞灰含碳量由8.58%降低到5.33%。