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循环流化床锅炉组合脱硫系统运行策略研究

添加时间:2018-05-18 14:18:59   浏览次数:253  

  循环流化床锅炉相对传统的锅炉表现出一些优势:对燃料具有广泛的适应性,燃烧效率高,低NOx排放、高脱硫效率等环保性能,负荷调节范围大,快速变负荷能力等。本文根据循环流化床锅炉的运行控制实践,结合在运行过程中的运行控制策略,优化总结,针对循环流化床锅炉的运行做详细分析,并结合实践提出问题的实施解决方案,说明其运行控制策略。旨在有效提高锅炉效率,延长使用寿命,经济安全运行,从而达到预期目标。

  1、前言在电力行业迅速发展,测量方法与控制技术不断进步,但是环境污染严重的今天,循环流化床锅炉作为一种高效、清洁的燃烧技术,能够有效实现超低排放,保护生态环境,成为电力事业发展的一个方向。然而.循环流化床锅炉是一个大惯性、非线性、时变、多变量耦合的被控对象,同时脱硫效率收到各个方面因素的影响。因此需要对其脱硫过程和方法进行深入研究。

  2、循环流化床锅炉脱硫机理目前,火电机组循环流化床锅炉大致分为两部分:第一部分由炉膛、分离器、返料装置等组成,共同组成一个固体燃料循环外回路;第二部分是尾部对流烟道。设有过热器、再热器、省煤器、空气预热器等,这些都是火电机组的重要设备。循环流化床锅炉的最大优点在于可以燃烧各种类型的煤,包括褐煤、煤矸石、生物质燃料以及废物等。

  循环流化床锅炉具体工作过程如下:

  首先,当煤与脱硫剂被送到锅炉炉膛后,炉膛内的大量惰性高温物料立马将煤与脱硫剂包围,并且着火燃烧,进而发生脱硫反应,同时,烟气流上升且向炉膛上部运动,通过热辐射、热传导、热对流等传热方式对水冷壁和炉内受热面放热。其中,燃烧所需要的一次风、二次风分别从炉膛底部和侧墙通过送/引风机送入。

  循环流化床锅炉的燃烧室以二次风口为界可以分为两个区域,二次风入口以下部分为大粒子还原气氛燃烧区域,二次风口以上为小粒子氧化气氛燃烧区域。以煤矸石为例,在这个过程中,当炉膛的过量空气系数d≤1.0时,其中的可燃硫就能够被氧化成为SO2,如果氧量充分时,0.5%-2%的SO2会进一步被氧化成SO3。在这个过程中,SO2析出也是受床温、过量空气系数、停留时间的影响。试验表明,当循环流化床的床温较高时,SO2的析出率也会升高:过量空气系数α和一次风、二次风的比例决定了氧浓度。

  进而影响炉膛中各层含硫物质的分配;试验数据表明,当0.1mm以下的煤颗粒在静止床层中的析出率可以达到98%以上,需要180-200S的时间,同时随着颗粒粒径变大,时间也会延长。

  试验表明,煤矸石中含硫量越高,过量空气系数越大,则反应生成的S03也会越多。

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