300 MW循环流化床锅炉机组石灰石系统问题分析

      4 具体改造及效果

      4.1 改造方案

      在维持原有风机不变的前提下， 取消各给料点所有的D108 mm 电动门， 改为每个给料点用一个 D159 mm 的电动门与一个同口径的手动门相串联，正常启、停只需操作电动门，而手动门只作系统检修隔绝使用。在管道方面：将1 号混合器出口至第1 级分配器入口的D273 mm× 10 mm 管道更换为D219 mm×10 mm 管道，分配器后面出来的2 路D159 mm× 8 mm 管道不动，至1、4 号料腿正中间上方后弯转向下，与1、4 号料腿的给料点连接，即1 号石灰石给料线只供1、4 号料腿， 形成1 号与4 号以中心线对称布置； 而将2 号混合器出口至4 个料腿的所有管道全部废除，混合器旋转180°后，重新铺设D219 mm× 10 mm 管道直至2、3 号料腿正中间上方， 变径为2 路D159 mm×8 mm 分管与2、3 号料腿的给料点相连接，即2 号石灰石给料线只供2、3 号料腿，形成2 号与3 号以中心线对称布置， 实现了单线2 点给粉的目的（见图2）。

      4.2 改造效果

      系统完全改造后再次进行试运行， 空载时母管压力降为9～10 kPa，1 号线比2 号线的空载压力稍低1 kPa 左右，表明管道损失大幅下降；而在彻底取消程控后投粉试运行， 母管压力随旋转给料阀转速的上升而平稳升高，全线管道无积粉现象，母管压力数值始终比旋转给料阀转速的百分比数值低， 在相同的转速下2 号线又比1 号线的压力稍高2 kPa 左右。为了摸清改造后的极限值，在监视母管压力的同时逐步提高旋转给料阀转速，1 号0 线在旋转给料阀转速超过60%以后母管压力开始剧烈摆动，表明管道内出现积粉； 而2 号线在旋转给料阀转速超过 55%以后母管压力开始剧烈摆动， 这是因为2 号线比1 号线管路要长1/3 左右， 管道损失比1 号线要大，其空载压力和运行压力都要比1 号线稍高，积粉出现也就相对较早。经试验最终确认改造后旋转给料阀可长期稳定运行的最高转速为变频器输出 50%，对应的母管压力为40～50 kPa。

      随后又对6 号炉石灰石二级输送系统进行了不同转速下的出力试验（见表1）。

      数据表明当旋转给料阀变频器输出在50%时双线出力高达33 t/h， 石灰石粉的相对体积质量按 1.3 计算；而在40%下双线出力即可满足24.6 t/h 的设计出力。

      为了摸清真正的脱硫效果，专门进行了脱硫效率试验， 经试验证明在正常的燃用煤种情况下，其含硫质量分数几乎是设计煤种的2 倍，而锅炉设计的烟气排放标准为：在75%负荷且燃用含硫质量分数为0.72%的设计煤种时， 脱硫效率大于90%，烟气排放的SO2 质量浓度小于76 mg/L， 从表中数据可看出，实际的烟气排放指标完全达到甚至超过环保设计标准， 但石灰石的用量比设计用量要大1 倍多（见表2）。

      5 结语

      通过运行实践表明，石灰石系统正常投入后，除了SO2 排放环保达标外，还具有以下几个优点：稳定床压、控制床温、改善流化状况、防止回料腿结焦以及灭火后的快速恢复。但也暴露出一些问题，如：设计煤种的选择， 含硫质量分数的高低直接关系着石灰石粉的用量， 二者成正比； 石灰石品种的选择， CaO 活性的高低与石灰石粉的用量成反比， 而上面 2 个因素又决定着石灰石系统一、二级出力的设计，一级出力又必须大于二级；加入的石灰石粉，经过脱硫反应，大约增加了相当于加入总量2/3 的底渣，需由排渣系统排出， 而底渣量的增加对排渣系统又是一个考验， 常规的风水联合型冷渣器根本无法满足运行需要，必须改进；石灰石粉的粒度分布也对系统产生影响，过细则未及反应即被烟气带走浪费掉，白白消耗用量，过粗则加重管道磨损，加速在管道内沉积，降低系统出力。

      参考文献：

      ［1］ 路春美，程世庆，王永征. 循环流化床锅炉设备与运行［M］. 北京：中国电力出版社，2003. LU Chun-mei, CHENG Shi-qing, WANG Yong-zheng. The CFB boiler and operation［M］. Beijing: China Electric Power Press, 2003.

      ［2］ 党黎军. 循环流化床锅炉的启动调试与安全运行［M］. 北京：中国电力出版社，2004. DANG Li-jun. The startup commissioning and safe operation of CFB boiler［M］. Beijing: China Electric Power Press, 2004.