关于热电厂燃烧系统节能减排技术应用的讨论

2011-06-01杨进红天津长芦海晶集团有限公司热电公司天津300455

资源节约与环保 2011年3期

杨进红（天津长芦海晶集团有限公司热电公司，天津 300455）

一、前言

能源节约与环境保护是电力发展的两大主题，也是能源发展的两大主题，对于能源利用来说，就是要清洁高效的利用能源。能源节约是改善环境的根本前提，没有能源节约就没有环境保护。要解决烟尘、SO2等的减排问题，提高能源效率是唯一途径。

二、我国当前形势与现状

当前我国能耗的70%为工业能耗，而工业用锅炉年耗煤量将近20亿t，占煤炭产量的80%，导致如此高的能耗的重要因素是我国现有的锅炉设备运行效率较低，大部分不足70%，比发达国家平均水平低将近20%。如果锅炉的热效率提高10%，我国每年可节约6000万吨燃煤。

三、技术的应用

（一）链条炉分层燃烧技术合理调节給煤

我国目前在用的锅炉中，大部分为链条炉，且大都存在煤种适应性差的问题，因而在实际使用中存在出力不足，燃烧效率和热效率较低，炉渣含碳量偏高，炉排漏煤量大等问题，同时由于煤层分布不均，导致燃烧工况较差，造成燃料浪费和环境污染。

分层燃烧技术的应用，主要是给锅炉加装分层给煤装置，使粗细混合的燃煤在旋转滚筒作用下落在筛网上，在炉排运转和筛网筛分的共同作用下，大块煤落在紧靠炉排的最下层，中颗粒煤落在其上，而碎煤落在了最上面，易被引燃着火，使着火点提前，延长了着火时间，使燃烧更充分，炉渣含碳量降低，提高燃烧效率；同时降低了煤层密度，煤层更加均匀，减少了局部穿火和周边漏风，降低了排烟热损失。（如图）

图

链条炉加装分层燃烧装置后，在实际运行中节能效果显著，我公司现加装的是双辊式带筛分器为渐扩型筛网给煤装置，经过实际运行检验及统计分析，此给煤方式在燃用我公司混配原煤条件下，燃烧效率最高。与普通给煤斗相比，在炉渣的含碳量方面可使其降低3﹪左右，热效率提高1.5﹪左右，平均节煤4﹪～7﹪，燃烧效率及节煤效果都有明显提高。以锅炉每小时耗煤量为6t计算，单台锅炉日耗煤量144t/h，日节煤5-10吨，全年按运行7200小时计算，年可节煤1500-3000吨。公司一般情况下两炉运行，采暖期三台炉同时运行，可见此技术的应用带来的经济效益十分可观。

（二）采用相应的清灰措施清除灰垢提高锅炉热效率

锅炉受热面积灰直接影响锅炉热效率，灰垢的导热系数仅为0.1163W/(m·K)，约为钢板导热系数的1/750-1/45。积灰轻则弱化传热、导致锅炉热效率降低，当锅炉的受热面积灰厚度1mm时，锅炉的热效率就要降低4%-5%，同时增加NOx排放量；积灰重则必须采取降负荷运行或做停炉处理,甚至发生其它更为严重的恶性事故，所以清除积灰对提高锅炉的热效率及安全运行非常重要。通常采用吹灰器解决这个问题，目前普遍使用的吹灰器为蒸汽吹灰器，就是将气动旋流蒸汽吹灰器产生的气动旋流送入积灰的空间区域，通过气动能量作用，使空气分子与粉尘粒子产生振荡破坏，阻止粉尘粒子在受热面表面沉积，同时也阻止粒子之间结合，使之处于悬浮状态，以便使烟气将其带走或靠自身重力沉降，达到清灰的目的。

我厂在用的CG-35/3.82-ML链条锅炉没有吹灰系统，针对此种情况，进行细致的分析，发现锅炉水冷壁部分为浮灰，可以利用压缩空气进行清除，而过热器、省煤器、空气预热器部分为硬质灰垢，利用吹灰不能完成。针对特殊情况，采用分段除灰方案，水冷壁采用气泵压缩空气，近位吹扫，即干净彻底，又不损伤管壁；过热器、省煤器采用细竹竿刮蹭、轻敲的方法，清除附着管皮垢，十分见效，且细竹竿对20g材质钢不易造成划伤；空气预热器，由于是管内壁附着灰垢，不易清除。经过多次试验，研究出了一种专用钻具结合水管冲洗法，取得良好效果。这种人工无伤害的清除积灰方法，取得效果显著，使锅炉维持在高位负荷量，加强了锅炉的热交换能力，节省了能源。

（三）脱硫除尘技术的应用及系统配套模式的合理选用确保烟气排放达标

目前我国工业锅炉普遍使用湿式脱硫除尘器对烟气进行脱硫除尘，因为这种除尘器具有结构简单，对烟气的捕集效率高且稳定，投资和运行费用较低等优点。目前在用的湿式脱硫除尘器分为三种形式：1、喷淋水滴。利用机械喷雾的方式，使水形成大小不同的水滴，分散于含尘气流中，与气流中的尘粒融合，水中的碱性物质与气体中的二氧化硫发生化学反应，脱去二氧化硫。该技术主要适用于蒸发量<10t/h的燃煤锅炉的脱硫除尘。

2、离心水膜。利用水进入脱硫除尘器后，在其内表面形成一层水膜和进入装置内气流中的颗粒受惯性和离心力的作用撞击到水膜中，完成脱硫除尘过程。该技术主要适用于蒸发量≥10t/h的燃煤锅炉的脱硫除尘。

3、气泡。当脱硫除尘器的某个部位形成一定厚度的水层时，当含尘气流穿过或撞击水层时，由于受气流速度，水的表面张力等因素的影响，将产生大小不等的气泡，同时在气泡形成和自行破裂的过程中，将尘粒和二氧化硫除去。该技术脱硫效果好，适用于燃煤层燃锅炉。

我厂1#、2#炉配套除尘设施为花岗岩水膜除尘器，3#炉为水浴脱硫除尘器，随着国家各时段对脱硫除尘排放要求的升高，原有的脱硫除尘设施不能再满足排放要求，需进行改造，以降低硫化物（SOx）、氮化物（NOx）和烟尘的排放。经过与环保部门共同探讨、论证，最终采用双塔脱硫除尘模式，一个除尘塔，一个脱硫塔，一前一后，辅助完成脱硫除尘任务，使脱硫除尘能力进一步提高，为了使脱硫除尘效果得到保证，还在塔体四周加装上下两层八组喷头进行喷淋，改造后在环保验收中通过测试，效果非常显著。