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对冲锅炉环保改造亮高招
东方锅炉全新整体解决方案实现对冲燃烧锅炉高效清洁升级
2016-12-21 10:41  · 来源:中国能源报  · 作者:胡清  · 责编:装备

  随着国家节能减排行动计划的推进,以及火电灵活运行的要求日渐提高,对冲燃烧锅炉在宽负荷范围内实现稳定、长期超低排放运行和节煤降耗成为急迫的需求。

  12月8日,在东方锅炉对冲炉超低排放与节能提效技术交流会上,东方锅炉针对该型锅炉实现高效节能、超低排放和宽负荷运行存在的几个关键技术难题,提出了切实可行的解决措施和技术方案,为对冲燃烧锅炉机组后续升级改造提供了切实可行的操作方案,得到了广大电厂用户的高度认同和大力支持。

多措并举达标超低排放

  对于燃用低挥发分的贫煤对冲炉,炉膛出口氮氧化物实际浓度在650-800毫克/立方米左右。要实现超低排放,常规采用的技术方案为“低NOx燃烧+高效SCR脱硝”。若炉膛出口氮氧化物浓度按650毫克/立方米计算,要将脱硝出口氮氧化物浓度控制在50毫克/立方米以内,则SCR脱硝效率至少保持在93.0%以上,考虑煤质波动或锅炉负荷变化,还需要更高的SCR脱硝效率才行。按目前实际技术水平,改造难度大,运行成本高,并且同时伴随有氨逃逸率高、硫酸氢铵问题严重等负面作用。

  正确认识SCR的脱硝效率十分重要。从现有的实践结果看,SCR的脱硝效率高于92%时,将伴随明显的硫酸氢铵问题,最好将脱硝效率控制在90%以下,这样能有效兼顾各方面。因此,从运行经济性和安全性方面综合考虑,有效降低炉膛出口氮氧化物浓度从整体上讲是最优的选择。即使对于燃用烟煤的锅炉,其炉膛出口氮氧化物浓度在500毫克/立方米以内,进一步降低降低炉膛出口氮氧化物浓度也是有明显经济效益的。

  以一台1000兆瓦锅炉为例,经初步计算,炉膛出口氮氧化物浓度降低150毫克/立方米,每年节约的还原剂等综合成本将超过200万元。

  根据燃烧学的最新理论进展和对国内外先进旋流煤粉燃烧器的研究,东方锅炉在自主知识产权的第一代、第二代DBC-OPCC型燃烧器的基础上,总结现场运行经验,通过技术再创新成功研发了第三代超低氮氧化物旋流煤粉燃烧器DBC-OPCC Ⅲ。DBC-OPCC Ⅲ型超低氮氧化物旋流煤粉燃烧器和配套的第三代全炉膛空气分级系统很好地解决了由于空气深度分级导致燃尽率变差等问题,使得飞灰含碳量有进一步的降低,完全实现了高燃烧效率和超低氮氧化物排放的统一。

  “‘DBC-OPCCⅢ型旋流燃烧器+第三代全炉膛分级燃烧系统’可使炉膛出口氮氧化物在以往的DBC-OPCC低氮燃烧技术基础上进一步降低37%氮氧化物和36%的飞灰含碳量,稳燃性能进一步提升,并且炉膛出口烟温不升高。”东锅副总工程师刘泰生表示,DBC-OPCCⅢ系列技术的成功开发和应用,为锅炉进一步大幅度降氮找到了突破口,使对冲炉在纯烧贫煤或掺烧无烟煤条件下也完全可以实现超低排放要求,并且运行安全、稳定。

  与此同时,东方锅炉还推出了三氧化硫脱除技术等一系列配套技术,形成“超低NOx燃烧+高效SCR+SO3吸收剂喷注+高温烟气旁路+分级省煤器”一体化方案,实现高效、安全、宽负荷氮氧化物超低排放的目标。

优化技术实现节能降耗

  记者在交流会上还获悉,东方锅炉在降低发电煤耗方面也采取了技术优化措施。在提升锅炉效率上,主要从降低飞灰含碳率和排烟温度方面入手。降低飞灰含碳率可通过精细化燃烧和制粉系统优化两方面实现。降低排烟温度是在锅炉尾部烟道的合适区域喷注三氧化硫吸收剂,以降低烟气酸露点,为避免预热器堵塞,降低排烟温度创造条件;对预热器进行漏风治理、防堵优化等综合治理后可以进一步减少排烟损失和风机电耗。

  在烟气余热利用方面,常规低温省煤器的节能效果仅为1.5克/千瓦时左右,并不是最佳选择,“低温省煤器+暖风器”较之单纯的低温省煤器可多出1.5克/千瓦时左右的节能效果;若采用机炉深度耦合节能措施,可达到节约5-7克/千瓦时煤耗的效果。

  为进一步降低煤耗,可配合汽轮机通流改造进行锅炉提参数改造,亚临界参数锅炉将汽温由540℃提升至570℃,超临界锅炉将汽温由560℃提升至600℃,可以额外获得约5克/千瓦时的节煤效果。

  东方锅炉不仅拥有强大的研发、设计、制造能力,还拥有一支配备有先进测量仪器和设备的实力强大、技能精湛的专业调试服务队伍。东方锅炉专业调试团队共65人,其中硕士及以上学历29人;调试服务内容包括煤粉锅炉、循环流化床锅炉、脱硝、脱硫、湿除、低省等产品的现场调试与运行优化,为东方锅炉对冲燃烧锅炉节能减排新的整体解决方案提供后续的技术保障。

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