循环流化床工艺优化技术
循环流化床锅炉低氮燃烧一体化的改造技术
度等进行更改。
对一二次风的比例进行合理分配,使得一次风压头下降,二次风压头提升,大幅提高二次风的穿透力,达到分级燃烧的目的,使得燃料能够燃尽。
(2)烟气再循环系统优化改造前为降低成本,原有流化床四台锅炉燃煤主要为灰分低、碱金属含量高的准东煤,并且原设计分离器效率低,而燃煤本身含灰量较低,即使燃煤掺烧电石渣,灰分也无法有效提升。
分离器效率低、灰分差导致灰循环倍率明显不足,炉内热负荷分配不均,造成锅炉8个床温测点温度偏差大,有时候偏差可以达到60℃,造成燃烧极为不稳定。
本次烟再系统的优化就是把锅炉产生的含氧量低的一部分烟气在烟囱前引出一支,通过新增加的烟再风机送到一次风的入口再次利用。
通过烟气的再次利用,使得原有一次风量有所降低,同时密相区的低氧可以抑制床温,通过二次风量的适当增加,补充被替代的一次风量。
通过烟再的低氧烟气再次利用,在降低床温的同时,可以有效控制锅炉空预器进出口的氧含量,大幅降低NO x 排放。
由于烟气中存在一定的粉尘颗粒,可能对一次风机叶轮产生磨损。
针对此项问题,对磨损的原理展开分析,具体如式(1):W ∝V d 2.5×D d 3×ρd ×f (1)式中:W 为磨损量;V d 为粉尘速度;D d 为粉尘颗粒度;ρd 为粉尘浓度;f 为粉尘与金属表面冲击角度。
由公式(1)看出,气流速度的2.5次方、粉尘粒径的3次方与磨损成正比,是影响磨损的关键因素。
当采用烟气再循环后,一次风总量并不产生明显的变化,仅在一次风中增加一部分烟气量,由于锅炉目前除尘效率很高,除尘器后粉尘浓度极低,粉尘粒径小,且烟气量仅为一次风量的20%~35%左右(设计值留有较大裕量,实际运行值更低),混合后的气体含尘量进一步降低,磨损能力很弱,可以忽略不计。
按照设计值,除尘后烟气中的烟气中含尘量≤10mg/m 3,再和空气混合后其浓度不大于5mg/m 3,而在常规工业中的通风通道来说,一般将100mg/m 3以下含尘量的气体划归为洁净气体。
循环流化床烟气脱硫工艺
03
CATALOGUE
循环流化床烟气脱硫工艺的应用
在不同类型电厂的应用
大型煤电基地
循环流化床烟气脱硫工艺适用于大型煤电基地,能够满足 高硫煤的脱硫需求,降低烟气中SO2的排放量。
02
副产物的处理与回收是工艺中 不可或缺的一环,通常采用脱 水、干燥、煅烧等工序将其转 化为有价值的产物。
03Leabharlann 部分副产物可作为建筑材料、 化工原料等再利用,从而实现 资源循环利用。
控制系统
控制系统是循环流化床烟气脱硫工艺的 神经中枢,负责监测、控制整个工艺流 程。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器 等组成部分,能够实现自动化控制和优化操 作。
智能化控制技术
利用先进的传感器、控制 系统和人工智能技术,实 现工艺过程的智能监控和 优化控制。
未来市场前景与竞争格局
市场需求增长
随着环保要求的提高和燃煤发电的增加,循环流化床烟气脱硫工 艺的市场需求将持续增长。
技术竞争加剧
随着技术的进步,竞争将更加激烈,企业需要不断提升技术水平和 创新能力。
跨国合作与技术引进
通过跨国合作和技术引进,推动循环流化床烟气脱硫工艺的国际交 流与合作。
对环境的影响与可持续发展
减少污染物排放
01
循环流化床烟气脱硫工艺能够有效降低SO2等污染物的排放,
减轻对环境的压力。
资源回收与利用
02
通过脱硫副产物的资源化利用,实现资源的有效回收和循环利
用。
节能减排与低碳发展
03
循环流化床烟气脱硫工艺的发展有助于推动节能减排和低碳经
循环流化床锅炉运行优化
循环流化床锅炉运行优化摘要:循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术,在流化状态下,煤种的燃烧效率高,在炉内具有脱硫、脱氮等特点,这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉(CFB)具有良好的低温燃烧特性,燃烧效率高,负荷调节方便,污染排放小等优点,近年来得到了快速发展,并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响,无法充分发挥其优势,尤其在节能方面。
所以,如何节约能源,提高锅炉效率,是我们要探讨的问题。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;腐蚀;爆管引言:循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术,具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点,它在节能环保方面具有很大的优势,对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而,我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题,需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合,使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙,加之在燃烧室不同部位分部送风,使N0x生成量较少,从而实现炉内脱硫脱硝。
从锅炉设计和实际使用效果来看,大型循环流化床锅炉S02和NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。
(1)炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点,设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型,将主要受热面集中布置在炉膛内,利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面,以提高热效率,降低床温,避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期,集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
(2)管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180mm,二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90mm。
由于炉内受热面节距变窄,导致后部受热面烟气流速升高;过热器管排缺少夹马固定;管排膨胀量计算不准确;穿墙管直接与水冷壁浇注在一起,膨胀力全部由水冷壁承担,使得管束无法自由膨胀。
循环流化床半干法脱硫工艺优化
循环流化床半干法脱硫工艺优化摘要:半干法烟气脱硫属于燃烧后的烟气脱硫技术,技术成熟、工艺可靠,具有耗水量少、无污水排放和85%以上脱硫效率等优点;但是也存在煤种适应少、脱硫灰不利于综合利用等缺点。
该技术主要用于建材生产工艺中的脱硫、燃用中低硫煤的小型发电机组(200 MW 以下),亦适用于缺水地区的大型发电机组(300 MW及以上)。
关键词:循环流化床;半干法;脱硫工艺1 脱硫系统概述某电厂一台300 MW循环流化床锅炉机组,烟气脱硫系统分为炉内石灰石脱硫和尾部烟气半干法脱硫两个部分。
烟气半干法脱硫系统是为实现超低排放的要求而设置,进口烟气SO2质量浓度一般小于400 mg/m3,出口SO2质量浓度不超过30 mg/m3。
该脱硫工艺原设计采用电厂工业水作为脱硫工艺水,以消石灰为吸收剂。
锅炉机组整体的脱硫过程如图1所示。
2 二级脱硫系统的改进黑色线条及其区域代表的设备和系统是机组初始建设的构造,在炉内实现脱硫过程(一级脱硫);蓝色线条和区域代表的设备和系统是为适应超低排放要求而增加的半干法脱硫系统,即二级脱硫系统。
因二级脱硫而新增的末级除尘器即二级除尘器,控制烟尘排放达到环保要求。
脱硫系统投运后,存在的主要问题是脱硫灰的流动性较差,容易因系统结构发生灰循环故障;灰的综合利用性能差,脱硫灰的后续处理有一定的困难。
再者,脱硫消耗的工业水约40 t/h,而另一方面,电厂产生的大量工业废水需要处理。
综合考虑这些因素,决定对二级脱硫系统进行一些改进和优化,拟采用脱硫灰的回燃技术,并以浓盐水(高含盐浓度的工业废水)为工艺水取代工业水。
具体的做法是:1)搭建脱硫灰除尘器至锅炉炉膛的灰循环回路;2)搭建一级除尘器旁路烟道;3)改用适于浓盐水的雾化设备,以浓盐水取代工业水作为二级脱硫的工艺水。
这些新增设备和系统在图1中以红色线条区分。
改进的主要目标是:1)改善脱硫灰的流动性,保障灰循环的可靠;2)改善脱硫灰的综合利用性能;3)减少废水处理,节约电厂水耗量。
循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化
循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化摘要:循环流化床燃烧技术是从20世纪80年代开始年发展起来的新一代高效低污染的清洁燃烧技术,具有燃料适应性广、较高的燃烧效率、高效脱硫、低氮排放的特点,因此近年来有了很大的发展。
循环流化床锅炉的主要特点是燃料在多次循环状态下燃烧,燃料燃尽时间较长,另外燃烧过程涉及床温、床压、氧量等相互关联的参数,因此,相比煤粉炉等室燃型锅炉,循环流化床的燃烧自动控制更为复杂、难度更大。
关键词:循环流化床锅炉;燃烧调整;燃烧优化1设计投入的自动控制回路燃烧多变量综合优化控制自动包括燃料自动、一次风自动、二次风自动、引风自动、排渣自动;控制参数相关为锅炉热负荷、炉膛温度、床温、床压、炉膛压差、烟气含氧量、炉膛负压、一次风量、二次风量等。
多变量综合控制模型的主要特征是主汽压力信号为基础,在各个运行参数额定设计参数的约束限制范围内,根据炉膛温度、炉膛压差的变化调整物料浓度,快速准确调整给煤量来稳定负荷、一二次风配比调整不同负荷下对应的床温,维持炉内存热量的稳定;通过二次风调整达到不同负荷下对应的最佳氧含量来保证经济性;以风量前馈及炉膛压力信号调整负压;同时,通过排渣的自动调节在不同的负荷下稳定在相应的最佳床压定值。
主要设计回路如下。
(1)主汽压力控制:根据主汽压力、流量、温度测量值、炉膛温度、炉膛压差、汽机负荷变化量等因素,形成主控信号,采用多路平衡控制调节调节给煤机转速。
(2)烟气氧含量控制:根据主控信号及一二次风配比、烟氧含量测量值等参数,调节二次风频率。
(3)床温控制回路:根据主控信号及一次风与给煤配比、床温测量值等信号,调节一次风频率或挡板开度。
(4)床压控制回路:根据主控信号及床压测量值等信号,调节排渣机转速。
(5)炉膛负压控制回路:根据炉膛负压测量值、一次风、二次风风量或频率等信号,调节引风机频率。
2循环流化床锅炉的调整环节风量的调整是锅炉运行过程中的重要调整参数,在设计的过程中一次和二次风量可以占到50%的比例,流化床锅炉的床温和场析量就容易受到它的影响,还会对循环物料量造成一定的影响。
生物质循环流化床锅炉燃料适应性关键技术优化研究及应用
生物质循环流化床锅炉燃料适应性关键技术优化研究及应用摘要:本文针对某生物质直燃循环流化床锅炉燃料含金属和石头等杂质多、实际入炉燃料水分远大于设计值等客观因素所带来的种种问题,研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造,以达到提高锅炉燃料适应性的效果。
关键词:生物质循环流化床锅炉燃料适应性1概况某生物质直燃循环流化床锅炉为华西能源工业股份有限公司设计制造的纯烧生物质循环流化床锅炉,锅炉型号:HX220/9.81-Ⅳ1型,于2011年投产运行,主蒸汽压力9.8Mpa、温度540℃。
由于实际入炉燃料的水份与杂质远大于设计值,造成锅炉动力场实际阻力偏大、分离器效果差、引风机出力不足,运行中对风帽、分离器、受热面等设备带来较大的损害,降低机组运行的经济性和安全性,通过研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造,以适应实际入炉燃料,提高锅炉的经济性和安全可靠性,达到良好效果。
2项目研究的必要性1、由于燃料含金属和石头等杂质多、床层布风板工况恶劣等因素影响,锅炉运行过程中风帽磨损、堵塞严重,增大床层阻力,影响机组流化效果及带负荷能力,降低机组运行经济性,严重时造成机组被迫停运。
一个运行周期后(2-3个月)停炉检修需更换200-300个风帽,占用大量检修人力及检修时间,增加维护成本。
2、实际入炉燃料水分远大于设计值,在负荷不变的情况下,使用水分较高的燃料需要更大的风量,导致旋风分离器在额定工况下实际运行压差达到2200-2700pa,远高于设计值1577pa。
过高的分离器压降直接增加引风机的电耗,甚至在高水分工况下,由于烟气量增大导致引风机出力不足直接影响机组带负荷能力。
高水分燃料工况,分离器入口的烟气平均流速高达30m/s以上,显著高于设计数据。
烟气流速增加,加剧旋风分离器设备磨损,缩短设备使用寿命,增加运行成本。
3、实际燃料与设计有较大偏差,原设计的旋风分离器分离效果不佳,降低锅炉运行安全性可靠性。
循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施
循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施背景随着工业化的发展,循环流化床技术已经得到了广泛的应用。
作为一种高效、环保的物料处理方式,循环流化床在化工、环保、能源等领域都有广泛的应用。
然而,循环流化床仍然存在一些问题和需要改进的方面。
本文将对循环流化床若干技术问题进行探讨,并提出改进措施。
循环流化床存在的问题流化状态不稳定循环流化床在运行中易出现流化状态不稳定的问题,导致物料的受热不均匀、反应不充分,甚至可能引起床层塌陷等问题。
这一问题在各行业中都有存在。
物料回收不完全循环流化床中,床内物质会不断地流动,流过反应区域,以及管道、设备等部位。
而床内会产生一些细小的、难以分离的颗粒物,这些颗粒物不仅会占据物料库存空间,而且会随着物料流动、进一步污染产品,导致物料的回收率下降,加工的成本会进一步上升。
循环流化床在运行的时候需要不断地输送气体以及物料,而这些输送过程所需的能量相对于传统的设备要大得多,对于能源的消耗产生很大的压力。
设备维护成本高对于循环流化床来说,设备维护是不可缺少的,而设备维护需要成倍的耗费成本。
设备维护不及时或者不完全会对循环流化床运行产生潜在的安全问题,也会导致床层堵塞、管道堵塞等现象。
改进措施控制流化状态循环流化床在运行中需要保证其流化状态的稳定性。
可以在床层上方, 床底部、管道段等位置设计一些附件,控制气流、物流、温度、压力等,以达到稳定的流化状态。
通过对气流速度、气进口、底部进料口等参数的调控,掌握床层中气力达到最优状态的关键点,使流体化床能在最大程度上发挥其特性,减少床层不稳定现象。
预处理颗粒物颗粒物是造成物料回收不完全的主要原因之一,针对这一问题,可以在物料输送的过程中,考虑采用液体气流进行预处理,去除细小颗粒物,减小床层中的杂质物,使物料回收率得以提高。
针对循环流化床存在的能耗大的问题,可以考虑对循环流化床进行再优化,如采用高效的能源转换器件、增加过滤装置、优化物料输送的方案,调整运行策略等。
浅谈循环流化床锅炉返料器风帽和风室优化改进
浅谈循环流化床锅炉返料器风帽和风室优化改进作者:张中奇丛斌来源:《科学与财富》2017年第25期关键词:循环流化床返料器风帽风室优化前言:山东丰源通达电力有限公司安装的无锡华光锅炉厂生产的240t/h循环流化床锅炉的返料装置为:返料区域的风帽为71个、风帽的出风孔为6孔、出风孔的直径Φ=3mm。
松动区域的风帽为79个、风帽的出风孔为3孔、出风孔的直径也是Φ=3mm。
单侧为150个,双侧共计300个。
根据世界各国的循环流化床锅炉返料器结构、风帽布局、风帽孔的大小和多少情况看,这种结构和形式的风帽不算太好。
根据循环流化床锅炉旋风分离器的分离原理和返料器内的风帽分工原则看也不算合适,总而言之应该改进一下。
优化改进方案分析:我们都非常清楚的知道,循环流化床锅炉与沸腾炉、鼓泡床锅炉最大的区别就是物料的分离与循环系统。
沸腾炉和鼓泡床就是由于没有物料的分离与物料的循环系统已被淘汰。
可见物料的分离和循环系统重要性有多大。
循环流化床锅炉虽然是在沸腾炉的基础上发展起来的,可是由于它增加了物料的分离与循环系统,发展的速度越来越快。
在我国仅仅经过二十多年的时间,目前就有许多台300MW高温、高压机组投入商业运行,可见循环流化床锅炉的发展速度是非常快的。
循环流化床锅炉的循环系统,主要是将旋风分离器分离下来的物料送回到流化床的密相区。
我们又知道,流动的高温烟气和烟气中携带的不同直径的物料,在离开炉膛出口时该处的压力基本是在0 ~ -10Pa左右,当沿着切线方向进入到旋风分离器内时,在旋风分离器内的高温烟气和携带的物料进行了有效的分离,分离后的烟气和少量的较细的灰沿中心筒进入到了尾部烟道。
而被旋风分离器分离出来的物料就会沿着分离器的内壁向下滑。
根据工艺流程分析可知,在旋风分离器内烟气和物料分离的整个过程中都是在负压区里完成的。
在负压区分离出来的物料,再送入到具有一定微正压力的流化床密相区是一个较难的技术问题。
在目前各国诸多的循环流化床流派中,比较适用和优秀的而且被广泛认可的,就是美国福斯特惠乐公司生产的外置式高温旋风分离带“U”型返料器的炉型,其他国家的许多流派都基本被淘汰,或者都靠拢到了这种流派上,我们国家生产的循环流化床锅炉也是如此。
循环流化床锅炉优化改进添加床料方式的实践
5 优化后经济效益计算
( ) 1 循环流化 床锅炉每炉 每年按平均停运 三次 统计 ,启动前加 床料 的方 式均采用给煤 机等设备进行优化加床料 ,锅炉加床料每次按 节约 1小 时计 ,机组按 额定容 量的8 % 每小时发 电量为 1 8 2 0 计 0 MW, 厂 用 电率 按 8 %计 则每 小 时 供 电 量 为9 8 . 5 1MW ,发 电煤 耗 按 3 0 8 克 /w 及每吨煤按 10 元 , 网 电价按0 8 k h ,统计 得出每小时 kh 00 上 . 元/ 计 4 w 的供 电纯 利润为 :4 0 4 3 0 0 6 6 元/, ,则两 炉每年可 多增利 46—80=04 d 时 润约为6 6 元, 0 4 小时 ×1 小时/ X3 台 ×2 4 . 2 次 次/ 台= 37 万元 。 ( ) 2 循环 流化床锅炉 启动前的加床料 方式采用给煤机 等设备加 床料后 ,锅炉床压控制灵活 ,随时可 向炉 内补充床料 ,有利于循环流 化 床锅炉启动过程 中的燃烧调整 ,特别是机组大小修后需做较 多的试 验时 ,造成机组启动时间长 ,启动床料的损耗大 , 料层减薄 , 时仍 此 可 以采用给煤机输送床料 向炉 内补充床料 ,减少 了启动耗 油量 ,两炉 每年按 三次 ,每 次按 节油量3 吨统 计 ,每吨 油按 市场价7 0 元计 算 , 50 则两炉每年可减少燃油费 :3 3 7 0 元= . 万 元。 × × 50 6 5 7 ( )降低了循环 流化床锅炉加床 料的 民工工 资费用 ,每 次按 降 3 低 70 元统 计 ,则每 年可 节约 费 用为 70 元 × = . ( 1 1 ) 50 50 64 万 转 2页 5
想。
名称
过 热蒸汽 流量
单桂
t / h
黄台炉循环流化床气化技术
黄台炉循环流化床气化技术全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:黄台炉循环流化床气化技术是一种先进的生物质能源利用技术,通过在高温、高压和氧气不足的条件下将生物质材料进行气化,将其转化为合成气,进而产生燃烧或发电所需的能源。
这项技术不仅可以有效利用生物质资源,减少环境污染,还有助于实现能源的可持续利用。
流化床气化技术是指在一定的流化速度下,通过对气化床中的颗粒物料进行搅拌和混合,使之形成类似于流体的状态,从而提高反应速率和热传导效果。
而黄台炉循环流化床气化技术则在这一基础上进一步实现了气化床内部气态组分的混合均匀和循环往复运动,从而提高了气化效率和产气质量。
黄台炉循环流化床气化技术具有以下几个显著特点:一、高效节能:循环流化床技术可以有效地减少废气和废热的排放,实现废热再利用,提高能源利用效率。
而且由于气化反应在高温、高压和氧气不足条件下进行,可以最大化地保留生物质原料中的碳元素,减少能源消耗。
二、资源综合利用:循环流化床气化技术可以利用多种生物质资源进行气化,如秸秆、木屑、废弃物等,实现资源的综合利用。
废弃物气化后可以产生高温热能、合成气等多种产品,实现废物资源化的目的。
三、环保节能:流化床气化技术采用循环流化床反应器,反应温度高、气氛调控好,能减少有害气体和颗粒物的排放,减轻对大气和环境的污染。
废热回收和再利用也有助于节能减排。
四、灵活可控:黄台炉循环流化床气化技术具有较强的操作灵活性和反应可控性,可以根据不同的生物质原料和气化条件,来调节反应器内的气气、气溶胶和颗粒物的混合均匀,以及产气量和气化效率。
五、成本优势:循环流化床气化技术相对于传统燃煤气化技术而言,设备投资、运行成本和维护费用都更低廉,利用寿命更长,更经济实用。
因此在生物质能源产业中有着广泛的应用前景。
黄台炉循环流化床气化技术是一项具有巨大潜力和发展前景的能源转化技术,可以有效推动生物质资源的利用,减少环境污染,实现绿色和可持续发展。
循环流化床锅炉优化调整与控制
循环流化床锅炉优化调整与控制0 引言循环流化床锅炉技术因卓越的环保特性、良好的燃料适应性和运行性能,在世界范围得以迅速发展。
我国自20世纪80年代开始从事循环流化床锅炉技术开发工作,经过二十多年与国外拥有成熟技术的锅炉设计制造商合作(美国PPC、ALSTOM公司、奥地利AE公司)、引进(ALSTOM(原德国EVT)公司220t/h-410t/h 级(包括中间再热)循环流化床锅炉技术,美国燃烧动力公司(CPC)的细粒子循环流化床锅炉技术)、消化吸收和自主研究,中国已经完成了从高压、超高压、亚临界到超临界的跨越,在大型循环流化床锅炉技术领域已处于世界领先水平[2]。
哈尔滨锅炉厂是我国较早期从事研究、开发循环流化床锅炉厂家之一,现以哈炉2002年设计制造的220t循环流化床锅炉为例,结合运行经验和专业知识,对循环流化床锅炉主要参数的调整与控制作一些浅显的分析论述。
1 设备简介[1]制造厂家:哈尔滨锅炉厂;锅炉型号:HG220/9.8-L.YM27高温高压循环流化床锅炉;锅炉型式:单汽包自然循环、单炉膛、平衡通风、高温旋风分离器、自平衡U型密封返料阀、紧身封闭布置、全钢炉架悬吊方式、固态排渣、水冷滚筒冷渣器。
锅炉容量和参数:过热蒸汽最大连续蒸发量:220t/h;过热蒸汽出口蒸汽压力:9.81MPa;过热器出口蒸汽温度:540℃;给水温度:215℃;空气预热器型式:卧式管式空气预热器;进风温度:35℃;一次风热风温度:190℃;二次风热风温度:190℃;排烟温度:146℃;锅炉效率:90.5%;脱硫效率:>80%;钙硫比(Ca/S):2。
2 主要参数调整与控制2.1 床温调控床温是锅炉控制的主要参数之一,本文所述锅炉额定负荷设计床温873℃,最佳温度控制在850℃~900℃之间,最高不能超过950℃,最低不能低于800℃[1]。
床温过高容易造成锅炉结焦,温度过低容易发生锅炉灭火,因此,锅炉运行过程中必须严格控制床温。
“循环流化床吸收塔(CFB-FGD)”工艺进行烟气脱硫技术
“循环流化床吸收塔( CFB-FGD)”工艺进行烟气脱硫技术摘要:干法烟气脱硫装置所采用的技术是在引进国外先进的干法脱硫工艺循环流化床干法烟气脱硫(CFB-FGD)技术的基础上经不断完善、改进,形成了适合我国国情的干法脱硫技术,它具有结构简单、运行可靠、脱硫效率高(大于90%)、投资小的特点。
循环流化床烟气干法脱硫技术是目前商业应用中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的唯一一种干法烟气脱硫技术。
关键词:干法烟气脱硫;循环流化床吸收塔(CFB-FGD);烟气脱硫技术脱硫反应塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的烟气负荷下始终得以保持不变,是衡量一个循环流化床干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别干法脱硫能否达到较高脱硫率的一个重要指标。
喷入的用于降低烟气温度的水[1],以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体,在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。
由于流化床中气固间良好的传热、传质效果[2],绝大部分SO2得以去除,加上排烟温度始终控制在高于露点温度20℃以上,因此排烟不需要再加热,同时系统无需采取特殊的防腐处理。
净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫除尘器[3],再通过引风机排入烟囱。
经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环,多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内,再通过罐车运出厂外综合利用。
在循环流化床吸收塔中,Ca(OH)2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3,HCl,HF等,完成化学反应,主要化学反应方程式如下:Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2OCa(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2OCaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2OCa(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2OCa(OH)2+ 2HCl=CaCl2·2H2O(~75℃)(强吸潮性物料)2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O(从上述化学反应方程式可以看出,Ca(OH)2应尽量避免在75℃左右与HCl 反应)具有以下工艺及结构特点:1)去除重金属、有机污染物等有害物质利用吸附剂及塔内物料的巨大比表面积,使烟气中的重金属、有机污染物(主要是二噁英(PCDD)和呋喃(PCDF))等大部分被去除。
循环流化床锅炉优化控制系统应用_1
循环流化床锅炉优化控制系统应用发布时间:2022-09-01T05:31:03.878Z 来源:《科学与技术》2022年8期(下)作者:张伟[导读] 循环流化床锅炉的燃烧是在燃料的流化状态下进行的,是一个多变量耦合、大滞后的非线性系统张伟北方联合电力有限责任公司包头市第一热电厂内蒙古包头 014010摘要:循环流化床锅炉的燃烧是在燃料的流化状态下进行的,是一个多变量耦合、大滞后的非线性系统,它的各个变量之间相互影响,另外还有飞灰循环造成的影响,导致其燃烧为较复杂的过程。
因此采取常规的控制手段及人为的操作干预都难以保证其各项控制指标的实现。
基于上述问题产生了针对循环流化床锅炉燃烧特性的优化控制系统,它的产生及发展对于循环流化床锅炉的经济安全运行有着至关重要的意义。
关键词:循环流化床锅炉;优化控制系统;应用1 锅炉工艺流程循环流化床锅炉是采用循环流化床燃烧技术,在锅炉的燃烧系统中,通过给煤机将煤送入落煤管后进入炉膛燃烧,锅炉燃烧所需的空气分别由一次风机和二次风机提供。
其中一次风机送出的空气经过一次风空气预热器进行预热后由左右两侧风道引至炉下的水冷风室,通过其中的水冷布风板上的多组风帽后进入燃烧室;二次风机送出的风经过二次风空气预热器预热后,通过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛,进行补充空气,达到加强扰动与混合的作用。
进入炉膛内的燃料和空气在流化状态下掺混燃烧,同时与受热面进行热交换。
在炉膛内燃烧产生的携带有大量未燃尽的碳粒子的烟气会在炉膛上部进一步燃烧并放热。
烟气在离开炉膛时会夹带大量物料,经过蜗壳式气冷旋风分离器后,未燃尽的物料被分离出来,再经返料器返回至炉膛,从而实现锅炉的燃烧循环。
分离后的烟气经由转向室、高低温过热器、节煤器、一次风空气预热器、二次风空气预热器后由尾部烟道排出,再经电除尘系统和脱硫系统进行除尘、脱硫,合格的烟气进入烟囱后实现达标排放。
因采用循环流化床燃烧方式,通过向炉内进行添加石灰石的操作,能够显著降低烟气中二氧化硫的排放量,而采用空气分级供风和低温的燃烧技术则能够实现有效抑制氮氧化物的生成量。
循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整
循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整摘要循环流化床锅炉作为一种相对新兴的炉型具有常规的锅炉无法相比的优势和突出的特点,结合循环流化床锅炉的特点和燃烧、传热特性,对于充分发挥其优势,提高运行的经济性尤为重要。
关键词循环流化床锅炉燃烧和传热运行优化调整一、循环流化床锅炉的特点(1)燃料适应性广,几乎可以燃烧各种煤,这对充分利用劣质燃料具有重大意义。
(2)环保效益突出,低污染—由于该炉系中温[(850-900)℃]燃烧和分级送风[二次风率(40%~50%)],在这种状况下非常有利于炉内脱硫和抑制氮氧化物(N0x)。
脱硫剂随固体物料多次循环,所以具有较高的脱硫效率(Ca/S比为2时,脱硫效率可达90%),使烟气中的S02和N0x的排放量很低,环保效益显著。
(3)负荷调节性能好,循环流化床锅炉比常规锅炉负荷调节幅度大得多,一般在30-110%,这一特点非常适应热负荷变化较大的热电厂。
(4)燃烧强度大和传热能力强—由于未燃烬碳粒随固体物料的多次循环,使飞灰含碳量下降,保证了燃烧效率高,可与煤粉炉媲美。
(5) 造价相对便宜,由于燃烧热强度大,循环流化床锅炉可以减少炉膛体积,降低金属消耗。
(6)灰渣综合利用性能好,炉内燃烧温度低,灰渣不会软化和粘结,活性较好,可以用于制造水泥的掺合料或其它建筑材料,有利于综合利用。
(7)存在着磨损、风帽损坏快、自动化水平要求高、理论和技术尚不成熟,运行方面还没有成熟的经验。
二、循环流化床锅炉的燃烧和传热特性(一)燃烧特性(1)循环流化床锅炉燃烧技术最大特点是通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧和中温燃烧。
循环流化床燃烧时由于流化速度较快,绝大多数的固体颗粒被烟气带出炉膛,在炉膛出口处的分离器将固体颗粒分离下来并经过反料器送回炉床内再燃烧,如此反复循环,就形成了循环流化床。
由于循环燃烧使燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加,直至燃尽,流态化的燃烧是以高扰动、固体粒子强烈混合以及没有固定床面和物料循环系统为其特征,被烟气携带床料经气固分离器后,返回床内继续燃烧。
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法循环流化床锅炉是目前工业生产中比较普遍的一种锅炉类型。
其燃烧过程主要是将燃料在高速流化床内进行燃烧,并通过床层内的固体材料将热量传递给锅炉传热面,最终将水加热生成蒸汽。
由于燃料种类及质量、燃烧状态、燃烧温度等因素的复杂性,循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制一直是一个难题。
为了优化循环流化床锅炉的燃烧过程自动控制,我们可以采用以下方法:1. 优化循环流化床锅炉的供氧系统。
合理的供氧系统能够提高燃烧效率,减少燃料的消耗量。
我们可以通过控制风量、氧气含量、送风方向等因素来实现供氧系统的优化。
2. 建立燃烧过程模型。
通过建立燃烧过程的模型,我们可以更加准确地预测燃烧效率、床层温度、气体组成等参数,并据此调整控制参数来优化燃烧过程。
3. 采用先进的控制算法。
现代控制算法如模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等,可以对复杂的循环流化床锅炉燃烧过程进行优化和控制。
4. 采用自适应控制。
由于循环流化床锅炉的燃料种类及质量、燃烧状态、燃烧温度等因素会随时发生变化,我们可以采用自适应控制方法,根据实时的燃烧状态进行调整和优化。
5. 采用现场监测技术。
现场监测技术如辐射测温、压力传感器、氧气传感器等,可以实时监测循环流化床锅炉的燃烧状态和床层特征参数,从而优化控制参数。
循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制需要综合考虑多种因素,并采用现代控制算法和监测技术来进行优化调整。
通过科学合理的控制手段,可以提高燃烧效率,降低污染物排放,保证循环流化床锅炉的正常运行。
循环流化床锅炉运行方式的优化分析
循环流化床锅炉运行方式的优化分析摘要:循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。
自问世以来,在国内外得到了迅速的推广与发展,在改善环境、充分利用一次能源资源、降低工程造价、促进电力工业可持续发展、提升电力工业和机械制造业技术水平等方面,具有重要的意义。
循环流化床锅炉与其他类型锅炉的最主要区别在于其处于流化状态下的燃烧过程,具有煤种适应广、燃烧效率高,以及炉内脱硫、脱氮等特点,是洁净、高效的新一代燃煤技术。
近年来,我国大容量的循环流化床燃煤电站锅炉迅速发展,在达到节能减耗目的的同时,提高企业的经济效益和社会效益。
关键词:锅炉运行流化床1.循环流化床锅炉性能特点1.1燃烧稳定、燃料适应性范围广。
循环流化床锅炉独特的燃烧方式使之能适应最难以燃烧的燃料。
它不仅可以方便的燃用常规锅炉使用的燃料,还能燃用常规锅炉几乎不能燃用的燃料,比如高硫劣质煤、煤矸石、洗中煤、石油焦、废弃轮胎和垃圾等,可以充分利用一次能源资源。
1.2负荷变化范围广、调峰能力强。
由于在炉内参加循环燃烧的物料量大,蓄热多,因此,大型循环流化床锅炉易于保持燃烧稳定和蒸汽参数,具有很强的调峰能力,不投油最低稳燃负荷可以达到锅炉额定负荷的30%。
我公司300mw循环流化床锅炉设计启动前首次需向燃烧室内加入固体颗粒物料(灰渣)不少于200吨,每个外置床在启动过程中加入灰渣约80吨,锅炉运行中物料总量超过550吨,蓄热量大;锅炉不投油最低稳燃负荷合同保证值为锅炉额定负荷的35%±5%,远低于常规锅炉。
1.3低温燃烧、环保性能高。
燃煤流化床锅炉的燃烧温度处于850oc-900 oc的范围内,属于与传统煤燃烧方式完全不同的低温燃烧。
炉内脱硫脱硝,不需要另外安装脱硫和脱硝装置。
循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合,使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙,加之在燃烧室不同部位分部送风,使nox生成量较少,从而实现炉内脱硫脱硝。
循环流化床脱硝SNCR喷枪布置优化设计
循环流化床脱硝SNCR喷枪布置优化设计SNCR脱硝技术由于投资成本低,改造方便,其已广泛用于电站锅炉脱硝,尤其循环流化床锅炉。
SNCR烟气脱硝的关键点,是在于还原剂喷入到炉内最有效温度窗区域内,喷枪布置要根据所选择锅炉炉型的特征和锅炉实际燃烧情况合理布置喷枪位置数量,不能一味再按照常规位置布置。
本文结合晶昊盐化240t/h锅炉烟气脱硝工程实例,提出一种新的喷枪布置思路,其与传统的布置方案比脱硝效率更高,喷枪使用寿命更长。
江西晶昊盐化有限公司新建的江西省岩盐资源综合利用年产100万吨纯碱项目配套1×240t/h循环流化床锅炉尾部烟气治理超低排放项目,2020年10月份施工完毕进入调试工作,该工程采用SNCR工艺脱销,由氨水储罐模块、氨水输送模块、稀释水模块、氨水混合模块、计量混合模块、喷射模块和控制模块等组成。
使用20%氨水做还原剂,主要工艺见图1。
图1工艺图1SNCR原理与现有喷枪的布置SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在850~1100℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水、尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。
在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O,不同还原剂有不同的反应温度范围,此温度范围称为温度窗。
当反应温度过高时,由于氨的分解会使NOx还原率降低,另一方面,反应温度过低时,氨的逃逸增加,也会使NOx还原率降低。
SNCR 烟气脱硝工艺技术的关键点,就在于还原剂喷入系统必须尽可能地将还原剂喷入到炉内最有效温度窗区域内,尽可能的保障喷入还原剂的利用率。
在脱硝厂家开始的设计中晶昊盐化SNCR脱硝共设计12根喷枪,喷枪设计100L/H,分左右布置在两旋风分离器四边,见图2。
安装完成后,设备在试运行期间出现脱销效率不稳定,脱硝效率较低等问题。
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析摘要:循环流化床锅炉一般为自然循环方式,单汽包,结构上分为前烟和后烟。
前烟为炉膛,四周一般为膜式水冷壁,上方悬吊屏式过热器或水冷屏。
尾部烟自上而下依次为高温过热器、低温过热器和省煤器、空气预热器等。
两竖之间为水平烟道,布置有旋风分离器,分离器下部连接回送装置,经分离的未燃尽的灰渣重新返回炉膛再次燃烧。
运行时,燃料加工为一定粒度,由给煤机送入炉膛底部密相区燃烧。
燃烧后的烟气出炉膛后经旋风分离器,颗粒物返回炉膛继续燃烧,烟气则进入尾部烟,依次经过过热器,省煤器,空气预热器等受热面,最后经除尘后通过烟囱排入大气。
关键词:化工企业;循环流化床;运行优化分析1循环流化床锅炉的结构和运行分析循环流化床锅炉,通常是自然循环的方式,单独的气包。
其结构上可简单分为,前烟与后烟两个主要部分;前烟作为炉膛,四周一般为模式水冷壁,炉膛上方会吊挂有屏式过热器或者水冷屏两者中的一个。
其次,高温过热器、低温过热器、省煤器、空气预热器等部份,按照由上向下的顺序组成尾烟;水平的烟道位于两个竖之间,旋风分离器安装在内,回送装置与分离器的末端相连接,这样能够将没有燃烧殆尽的灰渣进行分离,重新送回到锅炉内部进行二次燃烧。
循环流化床锅炉在实际的工作过程中,当燃料加工到一定的粒度标准,经由给煤机送入燃料到循环流化床锅炉的底部燃烧,燃料在燃烧的过程中所产生的气体,离开炉膛后,旋风分离器会对其进行加工,气体则会进入烟,经过上述机器层层过滤,最后产生的废气通过烟筒排入到空气中,颗粒物则会返回到炉内进行燃烧。
循环流化床锅炉在时,需要以生产安全为重要前提,实现几个预期目标:①需要确保循环流化床锅炉内部,主要蒸汽压力与温度等几个重要工艺参数维持在稳定的范围内。
针对有关变化的因素,如:发电和供汽负荷的变化、煤质的变化等,需要对其进行调整,将燃烧的过程进行优化,使蒸汽量和蒸汽的品质得到有效的保证;②实现锅炉燃烧过程的经济性,锅炉实际工作中,可以对其进行调整工作,主要调整的内容为,根据负荷调整的指令,对燃料和一次风量、二次风量、引入的风量进行调整,这样能够实现使烟气中氧含量占有的比重降低,提升热率;③保障循环流化床锅炉的温度,锅炉的是温度是其重要的参数之一,将其控制在一定范围内,可以有效的提升锅炉的工作效率,还会对锅炉运行的流化工况、脱硫效率等起到影响,一般情况下,循环流化床的温度控制在850~950℃最佳。
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循环流化床工艺优化技术实践
王立伟、白银强
(迁安市九江煤炭储运有限公司)
【摘要】通过对常压循环流化床气化炉床层流化效果造成的冷渣机排渣不畅进行分析,提出
改进方案,并付诸实践操作。
【关键词】常压循环、流化床、气化炉、冷渣机、技术改进
1、引言
常压循环流化床技术具有传热传质效率高、床层温度均匀、煤种适应性强,单位容积生产能力高、技术成熟和容易实现大型化等特点,是高效节能利用煤炭的主要途径之一,也是现代化煤化工、整体煤气联合循环发电等洁净能源工业生产中最关键的工艺过程之一,同时我焦化厂所投产的气化炉是产气量在60000NM3/H的最大炉型,操作上要求更加严格,在此对经过实验存在的问题进行总结分析。
2、床层流化
2.1存在的问题
气化炉在启炉前要在炉底下部风帽上部铺上一层厚度500mm(有效高度)、粒径0-1mm、灰融点大于1200℃的河砂,在升温过程中起到保护风帽吸收热量来提高炉底温度的作用,但在铺砂完毕后都要做布风实验来检验布风的均匀性问题,根据以往理论经验在气化风机20赫兹的前提下风量大概在18000左右,会达到布风均匀,但通过现场实际观察得出的结论,布风存在不均匀现象,出现局部流化不好的现象,导致在生产运行过程中出现了局部结焦的现象,最终导致冷渣机无法正常下料。
2.2改进措施
根据现有技术存在的问题,本方案要点如下:
(1)、降低料层厚度使其阻力减少。
(2)、增加气化风量摸索实际生产中的最小流化风量。
(3)、降低炉底压力气化前以及气化后都要适当增加冷渣机排渣量。
(4)、在给煤及加砂过程中要少量间断分开进行。
通过以上技术改进,解决了因启炉流化效果不好造成的气化后排渣不畅的问题,保证气化炉稳定运行,实施方案如下:
1、通过降低床层厚度从500mm降低至400mm,经过对气化风机20、25、30赫兹实验得出结果,炉底压力分别是8kpa、7.4kpa、6.8kpa,起到了一定的作用。
2、在保持500mm层厚度,经过对气化风机20、25、30赫兹进行分析得出结果,炉底压力分别是9kpa、8.2kpa、6.9kpa。
1与2进行对比分析,气化风量的提高对床层流化效果起了直接作用,床层厚度未起到直接作用。
3、在气化前将炉底压力控制在相对较低下根据以前启炉经验基本上在25赫兹炉底压力在14-16千帕,但经过实验对比,炉底压力越低阻力越小流化效果要好于炉底压力偏大的效果,因此将炉底压力在流化前降低到12-14千帕,此时冷渣
机排渣顺畅。
4、考虑到煤加进去燃烧而砂加进去是吸收热量并提高床层厚度的作用,同时加沙加煤会造成未燃烧完全的煤与砂混合,造成煤和砂下降过程中的混合,且砂子的吸热与导热都要更快,很容易与煤粒粘结,一旦出现局部有流化不好的,就会造成局部高温导致结焦的发生,经过实验,加煤、加沙分开间断加入能够避免煤砂的过度混合现象。
2.3结论
通过现场实际操作验证料层的厚度对布风的最终影响不是很大,但在现场实验时最高料层未超过500mm,在保证以上四点的操作外,主要是在启炉后适当提高气化风量,有利于炉子内部炉料的均匀混合,同时更需要我们操作人员对整体炉况的把握与预判及时对炉底温度、炉底压力、给煤量、加沙量进行合理调整,才能保证排渣的顺畅以及炉况的稳定。