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          連云港晟源科技有限公司

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          給煤入爐拋撒技術

          給煤入爐拋撒技術

          • 所屬分類:給煤入爐拋撒技術
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          • 發布時間:2022-05-07 14:56:22
          • 產品概述

          府谷泰達 150t/hCFB 

          深度低氮燃燒脫硝超低排放改造方案 

           超低排放技術  

          連云港晟源科技有限公司 

          二〇一八年二月·北京

          改造目標

              低氮燃燒結合 SNCR 脫硝超低排放達到鍋爐環保檢測點煙氣氮氧化物濃度不大于50mg/Nm3(環保檢測點煙氣氧量不大于 8%,鍋爐過熱器后煙氣氧量不大于 4%,燃燒煤氣量不大于總燃料熱量的 25%,燃燒煤泥量不低于總燃料熱量的 45%)。純低氮燃燒(斷掉氨水)爐內脫硝達到鍋爐環保檢測點煙氣氮氧化物  濃度不大于250mg/Nm3(環保檢測點煙氣氧量不大于 8%,鍋爐過熱器后煙氣氧量不大于 4%,燃燒煤氣量不大于總燃料熱量的 25%,燃燒煤泥量不低于總燃料熱量的 45%)。觀察性指標(不作為工程驗收條件):改造前后對比,年節約尿素消耗量40%左右。

          1、實施中部二次風多級分級燃燒技術

              二次風口距布風板高度對脫硝影響很大,進行改造。對于脫硝效果不理想的鍋爐,采用中部風廣義配風,在爐堂進行高梯度多級分級送風。在鍋爐爐墻上設置兩級中部二次風。需要在爐膛前后墻各開孔數個,具體數量需要考慮現場的鍋爐剛性梁、鍋爐本體的水平垂直斜支撐結構、爐內防磨結構、鍋爐鋼架及支撐的綜合影響后才能決定。開的孔在前后墻上均勻分布。

              具體開孔的孔徑要參照原設計的二次風孔徑再經過計算風速風量才能決定,一般一個開孔需要切割多跟水冷壁管子(鰭片寬度合適的話也   可以不切割水冷壁管子)。在爐膛中部具體開孔的位置標高要綜合考慮到鍋爐鋼梁及支撐、水冷壁剛性梁及垂直支撐、爐內防磨結構(如防磨梁和噴涂區域)等的多方面影響,才能決定??紤]兩級中部二次風,即考慮了蘭碳尾氣的分級燃燒。在開孔周圍的水冷壁鰭片上焊接導流扁鋼(T 型鰭片)以強化吸熱。材料及施工:保溫及護皮拆除、爐墻開孔(每個開孔切割 2 根水冷壁管或切割鰭片)、耐熱鋼噴嘴、大小頭、管道、彎頭、制作密封盒(梳形板等)、耐火材料澆注、保溫及護皮恢復。

              由于現行的Z下層二次風管接近壓力較大的沸騰的床料層,即Z下層二次風背壓較高很難穿透沸騰的床料層,沒有起到強化燃燒也沒有提高煤顆粒的燃盡程度,由于太靠近床料層反而使爐膛下部富氧很難實現控制氮氧化物的生成量;現行的循環流化床鍋爐 2-3 層二次風共計幾十根二次風管密集布置沒有實現分級燃燒無法降低氮氧化物的生成量,煙氣中的氮氧化物排放濃度很難達到環保標準要求。

              按現行的大氣環保政策鍋爐煙氣排放物不達標鍋爐就得停止運行。所以,有必要在風分布上進行改進實現分級燃燒,大幅度降低鍋爐煙氣排放的氮氧化物,推行一種循環流化床鍋爐中部風爐膛。

          發明內容:本實用新型目的在于提供一種循環流化床鍋爐中部風爐膛,中部風與爐膛下部多層二次風在高度方向拉開一定距離,實現分層供風分層燃燒即分級燃燒,可以降低鍋爐煙氣排放的氮氧化物濃度,達到環保標準要求。中部風是Z后向爐膛輸送氧氣的風,也起到燃盡作用。本實用新型發明所述的一種循環流化床鍋爐中部風爐膛,技術特點有:

          1.  將現有流化床鍋爐原總風量的一部分通過管道和風門引入鍋爐中部, 稱為鍋爐中部風。

          2.  鍋爐中部風可引自鍋爐二次風箱,所有中部風支管都通過風門與二次風箱相連。

          3. 鍋爐中部風可引自鍋爐總一次風箱,所有中部風支管都通過風門與中部一次風箱相連。

          4.  設置中部一次風箱通過一次風去中部風母管與鍋爐總一次風道相連。

          5.  鍋爐中部風支管有 15 個左右,相對應在爐墻上開孔 15 個左右。鍋爐中部風通過爐墻中部的開孔進入爐膛,能起到強化燃燒提高煤顆粒的燃盡程度,也能起到降低鍋爐煙氣中的氮氧化物濃度的作用。

          單臺鍋爐中部二次風改造材工程量(數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注

          中部風射流噴嘴
          噴嘴 2520
          1組件
          20

          ZL2013208604918

          ZL2016209239099

          2管道彎頭膨脹節圓風門組件10

           

          3

          耐磨耐火材料銷

          釘瀝青漆

          1耐磨耐火可塑料,銷釘 2520 等
          4保溫及護皮拆除

          硅酸鋁纖維棉+白鐵皮。施工
          5保溫及護皮恢復

          硅酸鋁纖維棉+白鐵皮。施工
          6搭拆架子

          15m 高。施工












          2、對原上二次風口傾角調整及實施導流臺

          爐內氧量分布不均,采用二次風口導流臺技術解決鍋爐中心缺氧和。。

              循環流化床鍋爐普遍存在著爐膛中心缺氧問題,爐內氧量分布嚴重不均,不利于脫硝,二次風口附近的高氧處產生的硝量較大。在方案一的前提下(即密相區已經低氧的情況下),用二次風口導流臺技術解決爐墻貼壁富氧問題及爐內氧量分布不均和中心缺氧問題(引發局部高硝量問題),對 6-8 個原上二次風口實施二次風口導流臺,導流臺由耐火耐磨材料構成。同時對原上二次風管角度進行調整,,一種用于流化床鍋爐的二次風向偏轉裝置;不讓二次風大傾角朝向料層噴射,以降低料層氧量。循環流化床鍋爐在運行中產生自上而下的大流量的緊貼水冷壁管排表面的貼壁灰流沖刷著水冷壁管排表面,二次風射流必須穿過貼壁灰流才能射入爐內發揮作用;貼壁灰流就向大瀑布一樣動量很大阻擋了二次風射流,減弱了二次風射流的穿透性,減少了爐膛核心區的氧量,因而減少了煤顆粒的燃盡程度造成能源浪費?,F象是循環流化床鍋爐排灰中含碳量依然很大,硝量也很大,這已是一個常見的但企業不能容忍的問題。本發明號 ZL2011200922059,流化床二次風噴口上部導流臺, 作用是將二次風噴口上部的貼壁灰流的方向發生改變,讓貼壁灰流不再沖刷二次風射流,相對提高了二次風射流的穿透性,增加了爐膛核心區的氧量,因而強化了煤顆粒的燃盡程度, 大大降低了鍋爐飛灰中的含碳量,減少了能源浪費。流化床二次風噴口上部導流臺的突出特點有:

          1. 利用斜面分流使垂直而下的貼壁灰流分成兩股。

          2. 導流臺的長度(水平方向)遠大于貼壁灰流層的厚度。

          3. 導流臺端部比根部稍高,防止少量貼壁灰流的慣性造成新的灰幕影響二次風射流的穿透性。

          4. 導流臺的寬度大于二次風噴口的寬度,防止少量貼壁灰流的形成新的灰幕影響二次風射流的穿透性。

          5、導流臺的施工可采用優質耐熱耐磨合金鋼焊接成形也可采用耐熱耐磨   可塑料成形,推薦首選耐熱耐磨可塑料。

              材料及施工:二次風口上部耐火材料的拆除、銷釘的制作與焊接、導流臺用耐火耐磨材料成形。

          單臺鍋爐原上二次風口導流臺改造工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號項目名稱單位數量型號/材質參數備注
          1導流臺10

          耐磨耐火可塑料,銷釘

          2520,瀝青漆等

          ZL2011200922059

          2傾角調整10對原二次風管的切割、角度調整和修補。

          ZL2015207063444

          3風口耐火材料拆除10
          施工
          4搭拆架子m3300
          施工

          3 料層飛灰催化燃燒

              料層飛灰催化燃燒技術即實現飛灰再循環,會適當影響循環倍率。實施中采用技術對省煤器下部、預熱器下部、除塵器下部的飛灰視現場情況進行綜合利用,顯著利于脫硝。實驗證明,飛灰返回料層有催化作用能有效降低 NOx。

          氣體粉末發送器,利用文丘里縮漲射吸抽真空原理精密制造,外形為 DN100 三通式構造,全不銹鋼(304 或 316)制造耐磨性好,適合于用 9-60KPa 的風產生真空腔室抽吸粉末狀物質,氣體與粉末混合后經擴散管升壓再由DN100 管道輸送到水平30-100 米垂直12 米遠的容器內(容器背壓 2-3KPa)。適合于電廠將飛灰連續發送到鍋爐內實現飛灰再循環。

          單臺鍋爐料層飛灰催化燃燒(飛灰再循環)改造工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          名稱單位數量型號/材質參數備注

           

          1

          氣 體 粉 末 發送器

           

          4

          DN00,不銹鋼 304,進氣壓力

          0.06MPa,進灰量 1t/h。

          號:

          ZL2017206666566

           

          2

          管 道 彎 頭 膨

          脹節

           

          1

          φ108*4,不銹鋼
          3手動閘板閥1DN100,Q235,耐磨帶法蘭、墊圈

           

          4

          減壓閥組2

          耐壓 1.6MPa,進氣

          0.6MPa,出氣 0.06MPa。

          帶進出口壓力表。
          5管 道 及 儲 氣1Q235,壓縮空氣,進灰





          6保 溫 及 護 皮恢復

          硅酸鋁纖維棉+白鐵皮。施工

          4、實施返料均勻著床

              返料均勻著床可以減少硝的產生量。需要對返料方向進行調整。返料均勻著床可以減少床溫的不均勻性,減少爐內硝的產生量,采用循環流化床鍋爐密相區導流臺專技術對返料方向進行調整。返料偏后墻會使部分返料隨排渣排走從而使循環倍率相對變小,返料均勻著床可以使循環倍率相對增大,使返料隨排渣排走得量減小。材料及安裝:返料口附近耐火耐磨可塑料施工。循環流化床鍋爐密相區導流臺,在返料口靠近爐墻處設置上表面為小傾角的耐火澆注臺,讓返料離開返料口后做近似平拋運動,目的是防止大量的返料沖刷風帽,有效避免或減緩風帽的磨損和漏灰??蓽p少可觀的經濟損失。

          循環流化床鍋爐密相區導流臺的技術突出特點有: 1. 在返料口靠近爐墻處設置上表面為小傾角的耐火澆注臺。2. 返料離開返料口后做近似平拋運動,防止大量的返料沖刷風帽。3. 返料口耐火澆注臺上表面與水平面夾角在 10°-18°之間。4. 對風帽與爐墻交界處的梯形耐火澆注臺改進為上表面為斜面。使床料沿斜坡流動形成內循環有效防止積料現象。耐火澆注臺上表面與水平面夾角在 30°-45°之間。

          號:ZL2011200922059

          單臺鍋爐返料均勻著床改造項目工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注

           

          1

          返料口耐火材料

          部分拆除

          2
          施工
          2返料口導流臺2耐磨耐火可塑料

          號:

          ZL2011200922059

          3銷釘、瀝青漆
          Φ6 圓鋼,2520
          4




          5、實施入爐煤均勻拋撒

              入爐煤均勻拋撒可以減少爐內硝的產生量。采用射流噴嘴技術對播煤風射流方向和風箱進行調整。在落煤管處用氣體射流將入爐煤均勻拋撒在料層里可以降低火焰中 HCN 濃度從而減少快速型 NOx 生成量。

          ZL2015207063459,一種用于流化床鍋爐給煤口的管式噴嘴組;

          采用的技術介紹:電站循環流化床鍋爐給煤口一般開在爐膛下部(距床底部 1.2 米左右),燃煤通過給煤管道進入爐膛下部的床料中然后燃燒。給煤管道與水平方向的夾角一般在  60°左右,這樣陡的角度使得燃煤集中落在床料中并形成堆狀不利于快速燃燒,還導致燃燒后的灰渣在煙氣中分布不均勻,燃燒后的灰渣收到爐內煙氣壓力從而偏向給煤口所在的爐墻(水冷壁),進一步導致該側水冷壁受到高濃度的灰渣沖刷磨損,嚴重時會出現磨損泄漏然后停機檢修,嚴重影響了正常生產?,F行的循環流化床鍋爐給煤管道及給煤口的吹掃風和播煤風效果都很差,煤堆積在料層里的現象經常發生,原因是播煤風沒有風室和噴嘴表現為強度太弱?,F在常用的辦法是在給煤口形成一個弧形風口以加強吹掃 但效果不好。播煤風因其起不到播煤作用導致粗煤矸石顆粒長期撞擊給煤 口爐內的耐火耐磨材料使其脫落,耐火耐磨材料脫落后水冷壁就裸露出來,裸露的水冷壁管不久就被煤矸石顆粒撞擊磨損泄露,泄露后就得停爐檢修。

              所以,有必要設置一種噴嘴在給煤口下方形成一股較強的弧形射流將入爐煤吹撒開來,防止大量的入爐煤堆積在靠近爐墻的料層中,進一步防止煤燃燒后的灰渣在煙氣中分布不均勻從而防止水冷壁受到高濃度的灰渣沖刷磨損。

              本實用新型發明所述的一種用于流化床鍋爐給煤口的管式噴嘴組,它包括給煤管道、原播煤風管、爐墻、給煤口、原弧形播煤風口、管式噴嘴、播煤風箱、料層、管式噴嘴組,其特征是:在給煤口下方設置管式噴嘴,8 個管式噴嘴組成管式噴嘴組,管式噴嘴組呈矩形狀,管式噴嘴組內置在播煤風箱里,播煤風箱的體積是原播煤風管的數倍。

              安裝施工方法:1)、將現有流化床鍋爐原播煤風管體積擴大變為新播煤風箱,播煤風箱的體積是原播煤風管的體積的數倍。高流速的播煤風來風在體積較大的播煤風箱里流動速度會變小,播煤風的靜壓會變大,這樣管式噴嘴兩側的壓力差會變大從而氣體射流會增強。2)、在現有流化床鍋爐給煤口下方的原矩形播煤風口設置管式噴嘴,對播煤風口進行改造,對矩形播煤風口進行尺寸修正。管式噴嘴直徑 28–42mm,壁厚 5mm,材質采用耐熱耐磨鋼 0Cr25Ni20。對沒有設置下部播煤風口的鍋爐則增加下部播煤風口。3)、  6-8 個管式射流噴嘴形成管式噴嘴組。4)、管式射流噴嘴組矩形狀,下部 8 個管式射流噴嘴噴射方向超過布風板的縱向中心線200mm。管式噴嘴組在矩形給煤口下方形成一股較強矩形射流將入爐煤吹撒開來,防止大量的入爐煤堆積在靠近爐墻的料層中。5)、管式射流噴嘴組內置在播煤風箱里。6)、射流噴嘴用碎鋼板連接焊接在風箱殼體上。7)、射流噴嘴間的縫隙用碎鋼板填充焊接不漏風。

          單臺鍋爐入爐煤均勻拋撒改造項目工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注
          1射流噴嘴組件4Cr25Ni20,4 個給煤口

          號:

          ZL201520706345

          2鋼板m2
          厚 5,Q235
          3耐磨耐火可塑料t1耐磨耐火可塑料
          4管道m


          5膨脹節


          6 分離器效率和返料器改造完善

              返料器返料風的壓力、溫度選擇不好不利于脫硝,要對其調整,必要時進行供氣系統和返料器布風板的改造。循環倍率不當不利于脫硝,要對其調整,進行分離器提效改造;用耐火耐磨材料形成水平煙道后部再漸縮。由于分離器入口煙氣速度偏低,通過增加分離器進口耐磨料層的厚度,減少進口面積增大進口煙氣流速。本次改造增加凸臺縮口后,進入分離器 入口煙氣流速增加到 26-30m/s,效率有望進一步提高。通過分離器入口截面縮小改造后,返料量會大大增加,改造時按實際需要的風量對返料器返料風速進行優化設計,保證松動風在保證流化的前提下風量Z小,以防反串影響分離器效率,返料風可調性好,以保證返料通暢。 設置噴嘴組調整循環倍率。

          單臺鍋爐分離器和返料器改造工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注

           

          1

          分離器入口部分

          耐火材料拆除

          m3
          耐磨耐火可塑料施工

           

          2

          耐磨耐火可塑料

          銷釘瀝青漆

          1

          3返料暢通

          風帽檢查,擴孔施工
          4擾動噴嘴組1噴嘴、管道、閥門施工
          5返料噴嘴組1噴嘴、管道、閥門施工

          7 料層低氧燃燒調整改造

              循環流化床鍋爐普遍存在著料層富氧燃燒硝量較大的問題,防止結焦采用較大的一次風率和二次風大角度向下傾斜是其主要原因。料層氧量偏高會對爐內脫硝產生負面影響,必需進行優化調整和局部改造,實施中采用技術用水氣調整鍋爐兩側一次風中的氧量,料層低氧燃燒,從而達到低硝燃燒,可以大幅度降低燃燒中產生的硝量。當床溫已經較高時(接近  980℃)調整循環灰量使床溫下降不明顯需要增大一次風降床溫時,需要對料層強制降低氧量,增風不增氧!實現低溫低氧燃燒。在鍋爐一次風道中設置噴嘴,使用工業水、井水、循環水,降低一次風含氧量,抑制床溫,同時在保證流化效率的前提下,適當提高二次風率,為二次風合理的空氣分級創造條件。

          本方案也包括煙氣再循環,煙氣再循環系統每年有 6 個月是可以正常使用的。

              料層低氧燃燒能起到高效降低氮氧化物作用,是在二次風噴口改造的基礎之上才能可靠實現的。究其原因在于循環流化床本來就中心缺氧,加入水汽后會加劇這種情況,所以必須經過二次風改造(導流臺和傾角改造)保證爐膛氧量的均勻性。個別工程由于沒做二次風改造,直接加設煙氣再循環后燃燒工況變得十分惡劣,CO 排放能達到 10000ppm 或更高。但是經過二次風改造的 CFB 鍋爐加設料層低氧燃燒系統,不僅能改善燃燒, 使整個燃燒在爐膛高度和水平方向上均勻化。

          單臺鍋爐料層低氧燃燒調整改造工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注
          1噴槍組件4有三通可以切換氨水

           

          2

          不銹鋼管1

          Φ 32*5 , Φ28*4Φ ,

          18*2

          工業水、壓縮空氣、

          氨水管道

          3管道1
          煙氣再循環
          4風門1
          煙氣再循環






          8 鰭片上設置導流板(中部 T 形鰭片焊接)

              針對哪些床溫高、硝量過高的現象,需要調整爐膛中部吸熱量(同時考慮中部二次風彎管或耐火材料覆蓋引起的水冷壁吸熱量減少),同時也能適當降低床溫。采用在中部水冷壁鰭片焊接導流板(垂直于鰭片的扁鋼)即 T 形鰭片技術。當床溫已經較高時(接近 960℃),需要在四面墻中部水冷壁鰭片上焊接導流板增強爐膛上部吸熱量,可影響床溫下降。在水冷壁鰭片上焊接導流板 2-3 米高,導流板用 0Cr25Ni20 扁鋼,6*35, 雙面點焊。

          單臺鍋爐中部 T 鰭片焊接改造項目工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注
          1扁鋼1號 ZL2007200923036
          2焊條Kg

          施工
          3搭架子

          標高 15m施工

           

          • 對現有 SNCR提效改造

              對現有 SNCR 的噴嘴霧化情況全面檢查,對噴槍布點進行分析,確認氨水在煙道內的均勻性,確認煙氣溫度區域對脫硝的適應性(找到Z佳的溫度區域)。利用噴槍往爐內煙氣中噴氨水或尿素的脫硝方法簡稱SNCR,脫硝效率能達到 60&-80%,這種方法要求煙氣溫度在 1100℃-850℃?,F行的電站循環流化床鍋爐的多個脫硝噴槍都設置在爐膛出口水 平煙道。脫硝噴槍設置在爐膛出口水平煙道,存在較大的弊端,爐內噴氨水或尿素的脫硝方法要求煙氣溫度在 1100℃-850℃,現行的循環流化床鍋爐在運行中負荷低時爐膛出口水平煙道的煙氣溫度低于 850℃導致脫硝效率很低甚至煙氣脫硝不達標。按現行的大氣環保政策鍋爐煙氣排放物硝不達標鍋爐就得停止運行。所以,有必要在循環流化床鍋爐的脫硝噴槍布置上進行改進提高脫硝效率,大幅度降低鍋爐排放的煙氣的中的硝,設計和推行一種循環流化床鍋爐的 脫硝噴槍布置系統。提高脫硝效率的方法是在鍋爐爐膛中部布置脫硝噴槍,鍋爐爐膛中部煙氣的溫度在   980℃-850℃,滿足爐內噴氨水或尿素的脫硝方法要求,爐膛中部至爐膛出口的高度有 15 米使得噴入爐內的氨水或尿素由充足的反應空間和反應時間。

          號:ZL2016210579231,一種用于循環流化床鍋爐

          的脫硝噴槍布置系統。

          發明內容

              本實用新型目的在于提供一種用于循環流化床鍋爐的脫硝噴槍布置系統。一種用于循環流化床鍋爐的脫硝噴槍布置系統,它包括鍋爐爐膛、水平煙道、脫硝噴槍、屏式受熱面、后墻、前墻、弧形霧化氣流,其特征是:在鍋爐爐膛中部的前墻和后墻布置多個傾斜的脫硝噴槍。 2、前墻和后墻布置的多個脫硝噴槍都在同一水平面內。3、前墻和后墻布置的多個脫硝噴槍形成對沖,對沖的兩個脫硝噴槍中心線對照。4、每個脫硝噴槍向下傾斜,脫硝噴槍與水平面的夾角不大于 30°。5、脫硝噴槍出口的氣流在爐內上升煙氣的作用下形成弧形霧化氣流。6、前墻和后墻布置的多個脫硝噴槍形成對沖,每兩個對沖的脫硝噴槍的弧形霧化氣流形成一個W  霧化氣流。7、傾斜的脫硝噴槍伸進爐膛內  150mm。8、脫硝噴槍前部150mm 段采用耐磨材料 0.5mm 厚,脫硝噴槍采用 Cr25Ni20 耐熱耐磨鋼制造。9、在鍋爐爐膛中部的前墻和后墻布置的多個脫硝噴槍要避開屏   式受熱面。本實用新型在鍋爐爐膛中部布置脫硝噴槍,鍋爐爐膛中部煙氣的溫度在 980℃-850℃,滿足爐內噴氨水或尿素的脫硝方法要求,爐膛中部至爐膛出口的高度有 15 米使得噴入爐內的氨水或尿素由充足的反應空間和反應時間。前后墻各 4 個,在每面墻上二次風口布置。

          單臺鍋爐對現有 SNCR 提效改造工程量

          (數量為估算不作為工程項目驗收內容)

          序號名稱單位數量型號/材質參數備注

           

          1

          脫硝噴霧組

          組件

           

          8


          號:

          ZL2016210579231

           

          2

          不銹鋼管

           

          1

          Φ18*2,材質 304

          氨水管道、壓縮空氣

          管道

          3保溫



          10 蘭碳尾氣的低氮燃燒

              在鍋爐前后墻增加 12-20 套蘭碳尾氣燃燒器。實現分級燃燒。助燃風引自一次風(有煙氣再循環)。需要在鍋爐中部水冷壁上開孔,每個開孔切割 2 根管子。

          11 運行優化調整

              一些主要運行參數的長期習慣于偏離優化值會對爐內脫硝產生負面影響,主要由業主配合按照技術要求調試:

          ★ 優化調整一次風率;一次風率過度偏離,不利于脫硝,需進行優化調

          整,建立在入爐煤粒度得到保證,必要時業主另外單獨安裝完全細篩機。

          ★ 優化調整二次風配比。

          ★ 優化調整床溫。床溫偏離幅度過大,如增大一次風調整床溫極不利于脫硝,必需進行優化調整。對絕熱式分離器采用溫風流化技術,調整循環倍率對床溫偏離進行糾正,對返料器進行改造調整循環倍率。

          ★ 優化調整煙氣氧量??刂茻煔庋趿考罢_判斷,照顧到爐內脫硫。

          ★ 優化調整床壓。適當調整料層,調試料層對床溫和 Nox 排放的影響。

          ★ 優化調整循環倍率;通過運行調整或采取加灰措施調整循環倍率,影響床溫。在以上各個調整中觀察煙氣中 NOx 的變化,找到各個參數對煙氣中NOx 的影響,Z后制定Z佳的有利于脫硝的運行參數。

          附件 國家技術支撐

          ZL 2011200718979,流化床二次風噴口上部導流臺;

          ZL2013208604918,一種循環流化床鍋爐中部風爐膛;

          ZL2016209239099,一種用于循環流化床鍋爐的多縫隙送風裝置;

          ZL2017206666566,一種氣體粉末發送裝置;

          ZL2011200922059,循環流化床鍋爐密相區導流臺;

          ZL2015207063459,一種用于流化床鍋爐給煤口的管式噴嘴組;

          ZL2015207063444,一種用于流化床鍋爐的二次風向偏轉裝置;

          ZL200720089314.9,循環流化床鍋爐垂直水冷壁防磨槽; ZL2011200815790,流化床鍋爐床上一次風爐膛;

          ZL2011203222195,一種籠式滾筒鋼球細碎機;

          ZL2016201007483,一種篩分式螺旋輸送裝置;

          ZL2016201336175,一種篩分式破碎機;

          ZL2011200815841,用于流化床鍋爐管排的梳形肋片;

          ZL2007200923036,循環流化床鍋爐п、E 型鰭片;

          ZL2016204148661,一種用于循環流化床鍋爐的低硝燃燒系統;

          ZL201110100247.7,一種流化床鍋爐床料的蒸汽加熱方法(發明);

          ZL201120322234.X,一種流化床鍋爐床料的煙氣加熱系統; ZL 201110054610.6,流化床鍋爐無油點火方法(發明)。

          案例分析:

              山西右玉電廠 2 臺 330MW1178t/hCFB 循環流化床鍋爐低氮燃燒改造(張全勝攜 45 項進行技術支持),負荷到 245MW 時純低氮燃燒煙氣氮氧化物濃度41mg/Nm3,輕松實現無尿素脫硝超低排放!歡迎業內人士考察。

              內蒙達拉特新能能源集團公司電廠(汽水車間)實施 SNCR 脫硝 3-4個月后,出現省煤器嚴重積灰發展到堵灰。鍋爐燃燒劣質煙煤。2015     年3 月邀請中電聯原 CFB 首席專家張全勝去現場解決問題,做技術診斷, 講課與交流,出方案;4 月實施改造第一臺鍋爐,至 9 月 3 臺鍋爐皆改造調整調試好;3 臺 CFB 鍋爐 SNCR 脫硝的氨水耗量皆等于零!

              云南宣威磷電公司電廠 3 臺 240t/hCFB 鍋爐在 2009 年實施中部風改造后,沒有上 SNCR 系統煙氣中 NOx 自然在 180mg/Nm3 以下?。ó敃r張全勝任磷電公司總經理助理分管電廠)。

          張全勝 45 個技術支持的陜西府谷縣京府煤化公司熱電廠130t/h 中溫分離差速床 CFB 鍋爐低氮燃燒成功改造在滿負荷且不投入氨水的情況下煙氣氮氧化物濃度折算后 60mg/Nm3!(當地環保標準煙氣氮氧化物濃度 100mg/Nm3)輕松實現無氨水煙氣脫硝達標排放。少量投點氨水就可以達到 50mg 以下的超低排放標準。( 改造前煤泥占 30%,鍋爐負荷 132t/h,氨水量 0m3/h(斷掉氨水),Z高床溫 968,煙氣氧量 4.51/8.43(低過后/煙囪處),煙氣氮氧化物濃度高達 300/366mg/Nm3(實測值/折算后),改造后斷掉了氨水年節約 200 余萬元氨水采購費用)!

          附件 CFB 煙氣脫硝超低排放或超低氨耗改造技術特點

              爐內深度低氮燃燒技術(DLNC),強調爐內深度低氮燃燒脫硝;爐內深度脫硝的深度表現在二次風深度分級、較低一次風率、深度的料層低氧燃燒技術、深度的料層飛灰催化燃燒技術;還表現在追求爐內脫硝效率的Z大化(60-70%與床溫有關),但不刻意追求爐內  脫硝效率的Z大化這是為了照顧到 SNCR 系統正常脫硝需要的煙氣溫度和氧量?!癉LNC+SNCR 提效”才能保證  CFB 鍋爐煙氣脫硝超低排放。

          爐內深度低氮燃燒技術(DLNC),技術特點主要表現在:

          ★ 二次風深度分級燃燒

          ★  料層飛灰催化燃燒

          ★  深度料層低氧燃燒

          ★ 較低一次風率

          ★ 優化爐內物料流態化狀況(對風帽和布風板改進提供技術支持)

          ★ 改善著火燃盡特性(粒度調整、燃煤均勻拋撒和返料均勻著床技術)

          ★ 五大循環(內、外、底渣、飛灰、煙氣)

          ★ 五口改造(風帽出風口、二次風口、燃煤入口、播煤風口、返料口)

          ★ 五大均勻(一次風、二次風、燃煤、返料、煙溫)

          ★ 放灰加灰(調整循環倍率影響床溫)

          ★ 三消二降(消除局部富氧、降低普遍富氧、消除局部缺氧、消除局部高溫、降低普遍高溫)

          ★ 還原區有效降氮高度與氧化區高效脫硫脫硝(SNCR)

          ★ 熱量再循環維持床溫

          ★ 煙道送風與噴水(兼顧脫硫)

           

          DLNC 煙氣脫硝超低排放系統的技術特點還集中表現在:

          一個突出、兩者結合、三項兼顧、四個均勻、五口改造、六種循環。

          1 ). 突出深度超低氮燃燒技術

          深度低氮燃燒技術區別于普通的低氮燃燒就在于深度和高效,維持鍋爐穩 定 燃 燒 前 提 下 的 爐 內 脫 硝 效 率 高 達   70% 左 右 。

          2). 兩者結合原則

          堅持深度低氮燃燒與 SNCR 提效相結合,深度超低氮燃燒必須與SNCR  提效結合才能達到煙氣脫硝超低排放。單打獨斗是無法做到煙氣脫硝超低排放。這里要強調過低的床溫和過低的氧量對應的低氮燃燒煙氣脫硝排放值雖然很低,但是這是以犧牲鍋爐設計燃燒效率為前提的,是以犧牲SNCR  不反應為前提的Z終達不到超低排放要求,業主是不答應的,業主是難以接受的。

          3).三項兼顧

          深度低氧低溫燃燒:

          要兼顧到到床溫滿足 SNCR 反應溫度窗使 SNCR 能正常發揮作用; 要兼顧到床溫和氧量滿足鍋爐設計燃燒效率;要兼顧到對爐內脫硫喜氧的影響。

          低氮燃燒改造后,爐膛上部的燃燒份額會提高,爐膛出口煙氣溫度與床溫相差很小,這更加有利于實現后期 SNCR 所要求的溫度窗口和飛灰的燃盡。

          低負荷時采用 SNCR 中部噴槍,確保 SNCR 所要求的溫度窗口,同時此溫度窗口區域氧量充足,使 SNCR 發揮的效率Z高。

          4).四個均勻流化的均勻。

          給煤的均勻拋撒。物料與煙氣氧量的均勻。返料的均勻著床。

          通過四個均勻達到物料與煙氣的溫度均勻,溫度均勻的目的在于消除局部高溫引起的硝量峰值,實現理想的 880~940℃Z佳低氮溫度環境。局部氧量均勻維持了爐內密相區整體低氮環境還原性氣氛。

          5).五口改造風帽出風口。二次風口。 燃煤入口。 播煤風口。 返料口。

          通過以上五口改造,消除局部富氧、降低普遍富氧、消除局部缺氧、消除局部高溫。

          6).六種循環內循環。

          外循環,底渣再循環,飛灰再循環,煙氣在循環,熱量再循環。

          通過以上六種循環,解決鍋爐高、低負荷下的床溫超高或超低嚴重影響煙氣脫硝超低排放效果的問題。

          電廠 CFB 深度低氮燃燒(DLNC) --------------------------------------煙氣脫硝超低排放改造方案

          附:燃燒過程中 NOx 的三大生成原理

              燃燒過程中 NOx 的生成機理比 SO2 要復雜得多,煙氣中 NOx 的濃度也不象SO2 那樣可以由煤的含硫量計算得出,其生成量與燃燒方式特別是燃燒溫度和過??諝庀禂得芮邢嚓PNOx 是 NO 和 NO2 的統稱,燃煤電廠煙氣中的 NOx 主要是煤燃燒產生的。通常,燃燒生成的 NOx 由超過 90 %的 NO 和小于 10 %的 NO2 組成。依據氮氧化物生成機理,可分為熱力型、燃料型和快速型 NOx 3 類,其中快速型 NOx 生成量很少,可以忽略不計。

          燃燒過程中 NOx 的生成有以下 3 種途徑(生成機理):

          (1)燃料型 NOx (Fuel NOx)

              由燃料中的氮化物熱分解后氧化產生。燃料型 NOx 指的是燃料中的有機氮化物在燃燒過程中生成的   NOx   ,其生成量主要取決于空氣燃料的混合比。燃料型NOx 約占燃燒過程中 NOx 總生成量的 75 %~90 %。對常規燃煤鍋爐而言, NOx主要通過燃料型生成途徑而產生!。

              產生燃料型 NOx 的量與燃料的含氮量有關。煤中氮在 0.4~2.9%之間,以環狀含氮化合物如吡啶、喹啉、吲哚等形式存在。燃煤過程中大約有 20~80%的氮轉化為 NOx,其中 NO 占 90~95%,NO2 是由一部分 NO 在火焰帶下游或排放后轉化形成的。煤炭燃燒過程中生成的 NOx 主要起源于煤中含氮的燃料型 NOx,約占 75~90%。

              燃料型 NOx 的生成機理非常復雜,它的生成和破壞過程與燃料中的氮分受熱分解后在揮發分和焦炭中的比例有關,隨溫度和氧分等燃燒條件而變。氮化合物首先轉化成能夠隨揮發分一起從燃料中析出的中間產物如氰(HCN)、氨(NH3)和 CN,這部分氮稱之為揮發分 N,生成的 NOx 占燃料型 NOx 的 60%~80%。而殘留在焦炭中的含氮化合物稱之為焦炭 N。圖 1 是煤中的氮轉化為揮發分 N 和焦炭 N 的示意圖。

          (張全勝:壓減一次風量使料層低氧、同時低溫燃燒可減少生成量,床溫則主要依   靠循環灰的調節調整)

               根據市場買賣行情,多采購含氮量低的煤,可以降低脫硝成本,結合爐內   低氮燃燒可以預防省煤器堵灰!。

          (2)熱力型 NOx (Thermal NOx)

              空氣中的 N2 在高溫下氧化而成。熱力型 NOx 是指當爐膛溫度在 1350 ℃以上時,空氣中的氮氣在高溫下被氧化生成 NOx ,當溫度足夠高時,熱力型 NOx 可達20 %。在溫度低于 1300 ℃時,幾乎沒有熱力型 NOx。

              熱力型 NOx 是燃燒時空氣中的 N2 和 O2 在高溫下生成的 NO、NO2 的總和。其生成特點是生成反應比燃燒反應慢,主要在火焰帶下游的高溫區生成   NOx。其反應方程式如下:

          N2+O=NO+N (1) N+O2=NO+O (2) N+OH=NO+H (3)

              一些基礎燃燒實驗數據表明,溫度<1350℃時,燃料型 NOx 幾乎占 100%; 當溫度為 1600℃時,熱力型 NOx 占 25~30%。熱力型 NOx 的生成比燃燒反應慢, 因此,加速燃燒過程能夠有效的抑制熱力型 NOx 的生成。(張全勝:流化床燃燒方式是碳粒在 20-40 米高度內運動中都存在著燃燒放熱(屏式受熱面吸熱后煙溫降得并不多證明了這一點),無法實現加速燃燒,只有運行控制實現低氧、低溫燃燒才能減少硝的生成量;當床溫在 1300 ℃以下時,循環流化床鍋爐幾乎沒有熱力型 NOx,但仍要控制床溫不超過 930℃)。

          (3)快速型 NOx (Prompt NOx)

              由空氣中的 N2 與燃料中的碳氫離子團(CH 等)反應產生??焖傩?NOx 指燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團(CH)等反應而生成 NOx。碳氫化燃料在富燃料燃燒時,反應區附近會快速生成 NOx。它是燃料燃燒時產生的烴(CH、CH2、CH3 及 C2)離子團撞擊燃燒空氣中的 N2 生成 HCN、CN,再與火焰中產生的大量O、OH 反應生成 NCO,NCO 又被進一步氧化成 NO。此外,火焰中 HCN 濃度很高時存在大量氨化合物(NHi),這些氨化合物與氧原子等快速反應生成 NO??焖傩?NOx 是由 CHi 自由基和 N2 分子反應生成 HCN,HCN 又經其后的數個基元反應被氧化而成。隨煤進入高溫料層的超氧可以快速離解成活性氧原子[O],  使得燃燒氛圍中活性氧原子[O]的濃度高,從而可以促使 CHi 自由基的氧化反應, 抑制了 CHi 自由基和 N2 的反應,從而達到減少快速型 NOx 的目的??梢?,超氧能夠起到有效抑制部分 NOx 生成的作用,從而降低有害氣體排放量和工廠生產過程中尾氣處理成本,為用戶形成更好的綜合效益。在這 3 種 NOx 生成途徑中,快速型 NOx 所占的比例不到 5%;所以快速型 NOx生成量很少,可以忽略不計。

          (張全勝: 二次風分級、低氧燃燒、煤拋撒開(降低火焰中 HCN 濃度)、超氧噴射可減少生成量)

          以上內容由超低排放技術廠家連云港晟源(集團)科技有限公司提供


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