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300 MW級循環流化床鍋爐燃燒優化關鍵技術實踐研究
論文概要
針對黃陵礦業煤矸石發電公司2臺300 MW級循環流化床鍋爐運行中存在的平均床溫高、尿素用量大、鍋爐效率低、零部件超溫變形等問題，在床溫、一次風量、氧量、二次風量等主要參數和不同負荷下NOx生成影響因素分析的基礎上，通過在爐內增設受熱面和鋼格柵、旋風分離器入口縮口技術優化、布風板床溫消偏技術和中心筒提效改造等關鍵技術的應用，實現了降低尿素用量和鍋爐部件燒損變形的風險，提高鍋爐升負荷速度和帶負荷能力，提高鍋爐的綜合效率的目的，經濟和社會效益顯著。
張代（1966—）， 男，陝西西安人，高級工程師，碩士研究生，現任黃陵礦業煤矸石發電有限公司經理、黨委書記，主要從事循環流化床鍋爐生產運行管理與技術優化研究及實踐。 E-mail:[email protected]。
主要內容
提出了黃陵礦業煤矸石發電公司電廠三期2臺300 MW級循環流化床鍋爐主要存在的各項問題，如實際煤質與設計煤質差別較大，造成鍋爐滿負荷運行時平均床溫比設計值高50℃～60℃，容易造成鍋爐結焦，限制了帶負荷能力的同時還嚴重影響了鍋爐安全穩定的運行；尿素反應煙窗處，煙溫超過尿素與 NOx 反應的最佳溫度，而導致尿素與 NOx 無法充分反應，尿素耗量超出設計值的3～4倍；中間高、兩側低的床溫分佈，導致底渣含碳量和飛灰含碳量升高；鍋爐床溫嚴重偏離設計值，造成鍋爐落煤口、下二次風口、旋風分離器中心筒超溫變形嚴重。
首先，該文詳細介紹了低熱值煤燃燒優化關鍵技術，主要包括三維空間水冷循環清潔排放技術、旋風分離器入口煙道優化縮頸提效技術、床溫偏差風帽限流平衡消偏技術以及中心筒物料離心篩選優化技術。 總結了燃燒優化關鍵技術創新點，並從安全生產、經濟社會效益、市場競爭力等幾個方面進行綜合對比分析後得出，該技術可靠穩定並具有創新性、成本低且市場競爭力強。
其次，針對低熱值煤燃燒優化關鍵技術與同類型技術進行了比較分析，該技術在黃陵礦業煤矸石發電有限公司2×300MW機組應用後，鍋爐各項主要技術參數及經濟指標均達到預期設計值。
最後，黃陵礦業煤矸石發電公司燃燒優化關鍵技術在300MW級循環流化床鍋爐中的研究及應用，具有良好的社會效益和經濟效益。
主要圖表
圖2 改造前分離器入口煙道縮口前示意圖
圖3 改造後分離器入口煙道縮口後示意圖
圖4 改造前和改造後分離器中心筒結構比較
表1 國內低熱值煤清潔高效燃燒關鍵技術與同類型技術的比較
<table> <tbody>序號
比較項
燃燒優化關鍵技術
國內其他技術
1
提效方式
床面流體均壓改造+分離器提效改造+嚴控入爐煤顆粒度+合理運行調整
高效風帽、低溫省煤器、提高入爐煤熱值、中心筒改造等
2
鍋爐燃燒效率變化
提高1%左右
提高1%左右
3
對NOX原始生成影響
降低
無影響
4
對SO2 原始生成影響
降低
無影響
5
投資成本
較低
較高
6
後期維護保養成本
較低
較高
7
運行情況
運行穩定，性能可靠
可能帶來床溫偏差、中心筒等高溫部件燒燬等問題
8
推廣情況
可成功應用於75～1159t/h的各級CFB鍋爐中
低溫省煤器和中心筒改造應用於部分CFB鍋爐中
9
技術適應性
各種形式的鍋爐均可進行改造
部分鍋爐可進行改造
10
效益比較
運行穩定可靠，維護成本低，效益明顯
生產成本和維護成本高
11
市場競爭比較
系統成本低，運行可靠，市場競爭有優勢
設備系統複雜，運行穩定性有待進一步驗證
審核：張大鵬
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