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提高大型循环流化床锅炉的节能技术研究

本文来源于网络整理 2018-01-03 17:40

  中国是世界上最大的循环流化床锅炉的使用国。十二五期间,中国将投产第一台,也是世界第一台600MW超临界大型循环流化床锅炉,这就意味着中国将成为循环流化床锅炉理论和技术最为完善的国家之一。从目前发展看,循环流化床锅炉及其节能被放在十分重要的位置上本文对大型循环流化床锅炉节能技术进行了分析,提出了大型循环流化床锅炉设计、运行、管理等环节的几项节能观点,目的是进一步提高资源综合利用率,促进节能减排、提高企业经济效益及核心竞争力。

  1 大型循环流化床锅炉主要优点

  大型循环流化床锅炉主要优点包括燃料适用范围广、燃烧效率高、脱硫效率高、排放量低、燃烧强度高、燃料预处理简单、负荷调节范围大、灰渣利于综合利用。

  2 锅炉选型

  2.1 根据燃料确定锅炉型号

  大型循环流化床锅炉燃料适用范围广,特别适用各种劣质燃料,包括选煤厂副产品、工业废料、生活垃圾、各种低热值污泥、生物废渣、以及多种混合燃料等。大型循环流化床锅炉也有多种不同形式,包括高倍率、中倍率、低倍率大型循环流化床锅炉;外循环、内循环大型循环流化床锅炉;高低差速大型循环流化床锅炉等不同形式。不同的大型循环流化床锅炉对燃料适应性差别也很大,直接影响到锅炉运行的稳定性、可靠性、经济性。锅炉选型设计时应对燃料进行认真分析,委托专业部门作出准确的设计燃料工业分析报告、元素分析报告,给锅炉厂提供锅炉本体设计基础数据,同时提供校核燃料相关数据给锅炉厂参考,以提高锅炉投产后对燃料适应性。不同的锅炉厂设计理念、代表产品各不相同,应结合企业燃料特性,在招标前进行认真的技术沟通和调研,招标过程中进行综合技术评标,力求锅炉选型切合企业自身特点。

  2.2 积极推广循环流化床高温热水锅炉

  由于多方面原因,国内集中供热高温热水锅炉一直采用链条锅炉,目前市场供应燃料严重偏离设计燃料,链条锅炉致命缺点是燃料适用性差,造成了目前高温热水链条锅炉普遍热效率较低,一般约为65%。而大型循环流化床锅炉运行效率一般不低于85%,应积极开发循环流化床高温热水锅炉,替代高温热水链条锅炉,目前的技术能力完全能够满足开发需求,应适时制定相关政策。

  3 变频调速

  3.1 鼓引风机

  大型循环流化床锅炉设置有布风板、沸腾流化床、飞灰分离器等特殊装置,其燃烧机理决定了其风侧阻力、烟气侧阻力较其它锅炉高很多,鼓引风机能耗较高,有效降低鼓引风机能耗是大型循环流化床锅炉节能有效措施。

  风机的调节有挡板调节和变频调节2种方式,以下是75t/h大型循环流化床锅炉在2种不同调节方式下的运行数据。

  一次风侧阻力主要集中在料层阻力、布风板阻力、调节挡板阻力、空气预热器阻力、风道阻力等环节。

  二次风阻力主要集中在料层阻力、调节挡板阻力、空气预热器阻力、风道阻力等环节。

  烟气侧阻力主要集中在锅炉飞灰分离装置、水平烟道、尾部烟道、除尘器、脱硫装置、烟道等环节。

  风机所需功率的计算公式为:

  N=HQ/(1000×η1×3600×η2×η3)

  N为所需功率,H、Q分别为全压和流量,η1、η2、η3为风机效率、传动效率、电机效率

  由公式可知,风机的运行效率和节流损失对功率损耗影响较大,锅炉在偏离额定负荷情况运行时,造成额外电能损耗。采用变频调速技术,将原有的风门挡板开至最大,通过调节风机电机的转速即直接调节风量来实现锅炉自动调节控制,同时变频调节可以使风机基本都维持在高效点运行,降低电能损耗。

  采暖季2台75t/h锅炉满负荷运行,采暖季节电率为24.57%,非采暖季2台75t/h锅炉出力约80%,节电率为48.16%。

  由以上数据分析可知,变频调速节能效果非常明显,每台锅炉年节省电量2094312kW?h,变频装置自身损耗效率约95%,电价按0.36元/W?h计算,年节省成本71.4万元,每台锅炉变频调速改造投资约150万元,约3年即可收回投资,经济效益明显。建议大型循环流化床锅炉没有配套变频装置的综合利用热电厂积极进行相关技术改造,以提高企业经济效益,促进节能减排。

  3.2 锅炉给水泵

  锅炉给水泵采用变频装置节能原理和鼓引风机一致。大型电站可采用汽动锅炉给水泵,起到变频调速作用。

  3.3 其它辅助设备

  炉前给料机、冷渣器可以配套变频调速装置;返料风机风压、风量一般不随锅炉负荷做大的调整,可以不用配套变频调速装置。

  4 辅助系统选型

  4.1 锅炉排渣


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