135 MW循环流化床锅炉纯燃准东煤改造策略与运行技术研究

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.21107

摘要/Abstract

摘要：

准东煤属于高碱金属煤质，含有的大量钠钾金属在高温炉膛内容易导致沾污和结渣问题，影响锅炉的正常运行。针对新疆某2×135 MW循环流化床(circulating fluidized bed，CFB)锅炉在燃烧准东煤实际运行过程中的结渣现象，通过机理分析，提出了相应的改造方案及运行技术：提高分离器入口烟速，以提高分离效率、增加循环倍率；增加炉膛屏式受热面积，结合分离器的提效改造共同实现炉膛降温；掺烧煤粉炉灰渣稀释碱金属含量，以降低碱金属硫酸盐生成。经优化改造后，目标锅炉在原定负荷下重新投产运行约8个月，通过与改造前运行效果的对比可知：目标锅炉在高效率、低成本纯燃准东煤的同时，沾污和结渣问题得到了大幅改善，验证了技术方案的可行性，也为其他准东煤利用工程项目提供了参考。

关键词: 循环流化床(CFB)锅炉, 准东煤, 沾污, 结渣, 分离器提效

Abstract:

Zhundong coal is rich of alkali metals, and coal ash contains large amounts of Na and K element, which can easily lead to slagging and contamination problems, and affect the normal operation of the boiler. This paper focused on the slagging characteristics of the 2×135 MW circulating fluidized bed (CFB) boilers in the actual operation burning Zhundong coal, and proposed the corresponding renovation plan and operation technology through mechanistic analysis. The results show that increasing the gas velocity at the separator inlet can improve the separation efficiency and circulating rate; increasing the area of platen heating surface and improving the efficiency of separator help to achieve the cooling of the furnace chamber; diluting alkali metal content with pulverized coal boiler ash can reduce the formation of alkali metal sulfate. After the optimization, the target boiler was put back into operation at the original load for about 8 months. The comparison with the operation effect before modification shows that the staining and slagging problems are significantly improved while burning pure Jundong coal at high efficiency and low cost, which verifies the feasibility of the proposed technical solution and also provides a reference for other Jundong coal utilization engineering projects.

Key words: circulating fluidized bed (CFB) boiler, Zhundong coal, contamination, slagging, cyclone efficiency improvement

中图分类号:

TK 16

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图/表 10

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参数	数值
过热蒸汽流量/(t/h)	440
过热蒸汽温度/℃	540
过热蒸汽出口压力/MPa	13.7
再热蒸汽流量/(t/h)	358.8
再热蒸汽进(出)口温度/℃	318.4(540)
再热蒸汽进(出)口压力/MPa	2.71(2.56)
省煤器进口给水温度/℃	248
空气预热器进风温度/℃	20
锅筒工作压力/MPa	14.97

参数	数值
过热蒸汽流量/(t/h)	440
过热蒸汽温度/℃	540
过热蒸汽出口压力/MPa	13.7
再热蒸汽流量/(t/h)	358.8
再热蒸汽进(出)口温度/℃	318.4(540)
再热蒸汽进(出)口压力/MPa	2.71(2.56)
省煤器进口给水温度/℃	248
空气预热器进风温度/℃	20
锅筒工作压力/MPa	14.97

项目	烟气进口温度/℃	烟气出口温度/℃	工质进口温度/℃	工质出口温度/℃	烟气平均流速/(m/s)	过量空气系数
炉膛	—	—	341	345	—	—
屏式过热器	—	—	388	510	—	—
分离器	879	863	341	361	—	1.2
包墙过热器	863	—	361	382	—	1.2
末级过热器	792	636	494	546	13.4	1.2
初级过热器	630	502	382	406	11.5	1.2
省煤器	502	307	248	309	8.02	1.2

项目	烟气进口温度/℃	烟气出口温度/℃	工质进口温度/℃	工质出口温度/℃	烟气平均流速/(m/s)	过量空气系数
炉膛	—	—	341	345	—	—
屏式过热器	—	—	388	510	—	—
分离器	879	863	341	361	—	1.2
包墙过热器	863	—	361	382	—	1.2
末级过热器	792	636	494	546	13.4	1.2
初级过热器	630	502	382	406	11.5	1.2
省煤器	502	307	248	309	8.02	1.2

检测项目	数值
全水分质量分数M_t/%	27.4
空气干燥基水分质量分数M_ad/%	8.76
收到基灰分产率A_ar/%	5.33
干燥无灰基挥发分产率V_daf/%	29.12
收到基固定碳质量分数F_Car/%	47.68
收到基全硫质量分数S_t，ar/%	0.72
收到基碳质量分数C_ar/%	54.46
收到基氢质量分数H_ar/%	3.02
收到基氧质量分数O_ar/%	8.56
收到基氮质量分数N_ar/%	0.50
收到基高位发热量Q_gr，ar/(MJ/kg)	20.91
收到基低位发热量Q_net，ar/(MJ/kg)	19.66