生物质锅炉新闻动态
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浅谈燃煤小机组的锅炉改造
发布时间：2013-01-15 16:20 来源：未知
安徽宁国电厂75 t/h循环流化床锅炉为杭州锅炉集团股份有限公司20世纪90年代初期利用中科院技术开发的产品，燃用热值为19818k.V kg的混煤，于1998年投运，后由于其他原因停运近4年，电厂锅炉为中温中压、自然循环、面式减温、两级分离的循环流化床锅炉，第一级为初级分离，位于炉膛出口，第二级为旋风分离，位于省煤器出口。
宁国电厂经济效益差，属于国家政策必须关停的小火电。武汉某公司于2007年底收购了该电厂，将锅炉的混煤燃料改为生物质燃料。利用农作物秸秆发电，化废为宝，符合国家的产业发展政策。该电厂年燃用农作物秸秆约10万t，年节约标煤约3.5万t，节省了一次能源；由于生物质是一种清洁燃料，含硫量低且灰渣量很少，则相应减少约3.5万t标煤排放的S02量和灰渣量，改善了生态环境；同时，每吨秸秆按200元计，给当地农民带来约2000万元的收入，有利于改善农民生活。具有较好的社会效益、经济效益、节能效益和环保效益。
1、改造思路
循环流化床燃烧方式具有燃料适应性广、S02和NO：排放低等特点，尤其在燃烧劣质燃料方面具有明显的优势。农林废弃物等生物质燃料具有热值低、挥发灰份较高易着火燃烧、堆积密度小(约为煤的1/10)、灰熔点较低、灰中碱金属含量高易在换热器表面形成积灰和腐蚀等特点，通过西安热工研究院的试烧实验证明，利用循环流化床锅炉燃烧生物质燃料发电在技术上是完全可行的。
1)生物质的热值低、密度小，试烧实验表明，纯烧生物质难以建立稳定的物料外循环和稳定的密相燃烧区，处于鼓泡流化床或悬浮燃烧状态。因此，本次改造方案采用鼓泡流化床锅炉。
2)由于生物质密度较小、流动性差，给料口处于炉膛正压区，如果只靠重力进行给料，容易在下料管中发生卡塞。为了保证给料顺畅，给料口口径选取较大，位于炉膛密相区之上以使背压较低，并且采用了远大于给煤所需风量的高压一次风作为播料风。
3)生物质密度较小，即使在较小的流化速度下，进入炉膛后也会迅速地向上扬析，导致炉膛密相区的燃烧份额很小，温度较低；生物质极易着火，进入炉膛后在高温的作用下迅速燃烧，同时较多的播料风随燃料给入，在给料口上方区域发生剧烈燃烧而出现高温区。因此，选取了较低的流化风速、较高的二次风口位置和数量以及合理的炉内受热面布置，保持炉膛内温度的均匀性。
4)金属壁温在600—650C时，灰中碱金属较易对金属表面形成腐蚀，控制腐蚀的最佳方法是控制受热面中的工质温度。因此，改造后的锅炉出口过热蒸汽参数仍然是中温、中压。
5)采用燃煤电厂的灰渣作为床料或在床料中添加高岭土等可有效降低床料中的积团现象和生质燃料灰在锅炉尾部受热面的积灰及腐蚀。
6)由于生物质燃料的堆放密度仅为煤的1/10，通过试烧实验表明，在保证充分流化的情况下，流化速度最好不要超过4m/s。既保证了床料的充分流化，又使燃料在炉膛内有较长的停留时间以确保燃烧充分。
7)为了布风均匀和保证床料的充分流化，锅炉采用了水冷布风板和钟罩式风帽。
8)为了加快启动和节省点火启动用油，锅炉采用了经济和效率高的床下风道点火燃烧器。
9)原水冷壁下部为钢板式的绝热设计，燃用生物质易造成密相区结焦。故锅炉下部改为膜式水冷壁设计。
10)由于锅炉炉膛内的物料浓度较常规的燃煤循环流化床小，燃料灰易对受热面造成沾污，对受热面的传热效果产生影响。在保证汽轮发电机能够满发的情况下，改造后锅炉的额定负荷为60t/h，以使得锅炉尾部受热面有足够的余量。
2、主要改造内容
本次改造的思路是采用鼓泡床燃烧的方式，改造内容包括炉膛，下降管，顶部连接管，省煤器，点火燃烧器及点火系统，给料装置，一、二次风装置以及与这些改动有关的部件，拆除原低温分离装置。
2.1炉膛
将原水冷壁前墙及两侧墙从标高9. 7m向下开始更换，后墙从原后墙下集箱向下开始更换。将水冷壁四面墙往下拉伸形成密相区。其中后墙的67根管子分成两部分，34根管子前伸形成水冷布风板和炉底，33根管子下伸形成水冷风室的后墙，与侧墙一起组成水冷风室。布风板上设有两个水冷排渣口，风室底部设有一个清灰口。
在炉膛内增加两片水冷屏，从原水冷壁前墙中部进入，炉顶引出。穿墙管处重新设计让管，并采取可靠的防磨措施。
2.2下降管及顶部连接管
因为水冷壁下集箱的下移，下降管相应向下延伸。中间两根集中下降管从标高9.1m处割开分配集箱，插入一段新制作的弯管后，将分配集箱重新接上。左侧集中下降管从标高13.7m处割断，接上新设计的分配集箱，通过分散管为两片水冷屏供水。右侧集中下降管在炉前垂直段的合适位置处割去1.2m长的直段后重新接上；割去原炉后的分配集箱，用新设计的大直径管子从炉右侧连至水冷风室下集箱。
将原水冷壁前墙及两侧墙的上集箱至锅筒间的连接管各去除一根，设计为水冷屏的引出管，残留的管接头用管帽封住。
2.3点火燃烧器及给料装置
本次改造采用床下点火的方式，点火燃烧器置于炉膛的两侧墙，油枪枪前油压为1. 96MPa，单支油枪出力480kg/h。
炉前布置了3台给料槽，给料槽固定于水冷壁上，随水冷壁一起向下膨胀，每台给料槽上留有3个送料风接口。
2.4一二次风装置
一次风接口位于水冷风室的后墙，由两侧墙水冷壁和水冷风室的上下集箱围绕而成。
二次风单层布置于炉膛的两侧墙，风口标高为7m，二次风总管的标高为9m，规格为中600×3。
3锅炉改造成果
改造后的锅炉于2008年4月开始调试并投入试运行，同年6月2日电厂成功实现了并网发电。锅妒运行一年期间，电厂其他系统、主机和辅助设备不断完善，锅炉经过了少量地适应性改造，目前性能特点表现如下：
1)锅炉燃料适应性广。锅炉可燃用当地收集的各种生物质燃料，包括稻壳、锯末、木材、竹材加工废弃物及核桃壳等。由于电厂的料场面积小，燃料库存时间短，入炉燃料含水量高，但锅炉仍然可以正常燃烧。
2)锅炉蒸汽品质达到了设计要求。
3)锅炉负荷足，满足电厂汽轮机满发要求，可达到设计能力。
4)锅炉效率高，经济性好。锅炉飞灰含碳量少，在燃烧40%一50%含水量的燃料下，锅炉效率可达到80%，当燃料干燥后，锅炉效率可以大幅度提高。
5)当燃料类别及水分变化大时，炉膛压力波动大，改善燃料后，炉膛压力波动小。
6)炉膛及灰料系统灰的软结团现象比燃煤锅炉强，控制好风量和风压可减轻这一现象，保证锅炉长期运行。
7)由于本锅炉蒸汽额定温度低，未发现明显的高温腐蚀现象。改造后的锅炉满足了用户单位要求，赢得了用户单位的高度评价。
本锅炉改造工程通过了湖北省科技厅组织的专家评审，获得了与会专家的肯定。
该电厂锅炉的改造成功，为我国小煤电的改造提供了宝贵的经验。
三门峡富通新能源销售生物质锅炉，以及生产和销售生产生物质颗粒燃料的颗粒机、秸秆压块机、木屑颗粒机大亨机械设备。
