火电厂锅炉炉间飞灰回收设计与改造

陈树山

火电厂锅炉炉间飞灰回收设计与改造

陈树山

（福建省石狮热电有限责任公司，福建 泉州 362700）

火电厂锅炉长期运行导致设备老化，出现锅炉飞灰含碳量偏高、颗粒粒径较大等问题。锅炉炉间飞灰回收设计与改造方案，实现了炉间飞灰的回收，提升了机组运行的经济效益与安全效益。

火电厂；锅炉；飞灰；含碳量

1 设备概况

福建某电厂三台机组，其中1号机、2号机采用DG75/3.82-11型循环流化床（CFB）锅炉。该型号锅炉在运行中表现出燃料适应性广、负荷调节性能好、燃烧效率高、连续运行时间长等优点，具体参数如表1所示。

表1 1号机、2号机锅炉参数

锅炉编号1号锅炉2号锅炉 锅炉型号DG75/3.82-11DG75/3.82-11 过热蒸汽压力/MPa3.823.82 过热蒸汽温度/℃450450 给水温度/℃150150 制造厂家东方锅炉厂东方锅炉厂 制造编号SO1166SO1175 制造年月1999-022000-08 投产年月2000-042001-10

3号机采用锅炉型号为单锅筒自然循环流化床锅炉。该型号锅炉为超高温超高压，单锅筒横置式，单炉膛，超高压自然循环，全悬吊结构，全钢架型布置。锅炉采用紧身封闭，全钢结构，运转层标高7 m。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是高温汽冷式旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级两组对流过热器，过热器下方布置两组省煤器及一、二次风各两组空气预热器，具体参数如表2所示。

表2 3号机锅炉参数

锅炉编号3号锅炉 锅炉型号HX145/13.7-Ⅱ1 制造厂家华西能源 制造日期2013—2014年（2014-11-02投运） 种类循环流化床锅炉 额定蒸汽温度/℃540 额定蒸汽压力/MPa13.7 额定蒸发量/（t/h）145 锅炉最大连续蒸发量/（t/h）160 给水温度/℃ 230

由于设备运行年限较长，当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时，势必造成未完全燃烧以及热损失增大，表现为飞灰含碳量升高。影响飞灰含碳量变化的因素主要有煤粉细度、煤种特性、燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等。

通过锅炉炉间飞灰回收设计与改造，可将1、2号锅炉气力输灰系统的灰通过输灰管道回送至3号锅炉炉膛内，回收未完全燃烧飞灰，提高炉膛物料浓度，满足带满负荷需求，同时降低煤耗。

2 改造方案

为实现锅炉炉间飞灰回收，改造方案主要包括以下3个方面。

炉内脱硫管道及其气力吹堵管道保护性拆除。保护性拆除3号锅炉尾部烟道底部加装的至回料器顶部的气力输灰管道（包括2个气动进料阀），并在原有阀门处加装短接进行连接；保护性拆除200 m3石灰石粉仓至1号、2号锅炉炉内脱硫管道及其气力吹堵管道，共计4条管道。

在2号锅炉原有的气力输灰系统管道上加装管道至原炉内脱硫系统200 m3石灰石粉仓。具体实施步骤如下： ①在2号锅炉气力输灰系统3个仓泵后的输灰管道穿墙处加装1个90°内衬陶瓷弯头（Ø133×7）。此过程需要先将管道穿墙处墙壁打个孔洞，然后将原有的穿墙处弯头和新加装的弯头分别切割开，拼装成一个虾米弯头，并在该位置焊接铁盒子，浇入水泥起防磨作用。②加装双闸板气锁出料阀，用于分开控制锅炉飞灰输送至煤场灰库存与200 m3石灰石粉仓。③出料阀后至原炉内脱硫系统200 m3石灰石粉仓的输灰管道（Ø133×7），紧贴2号锅炉电除尘楼层侧面布置，然后向3号锅炉方向延伸一段，再沿着200 m3石灰石粉仓卸料管道向上延伸。在200 m3石灰石粉仓顶部开孔后，将新增管道与石灰石粉仓进行碰口。

在3号锅炉原有的气力输灰系统管道上引一路至原炉内脱硫系统200 m3石灰石粉仓。具体实施步骤如下：①在3号锅炉气力输灰系统3个仓泵后的输灰管道处加装90°内衬陶瓷弯头（Ø133×7）。此过程需要将原有的弯头和新加装的弯头分别切割开，拼装成一个虾米弯头，并在该位置焊接铁盒子，浇入水泥起防磨作用。②加装双闸板气锁出料阀，用于分开控制锅炉飞灰输送至煤场灰库存与200 m3石灰石粉仓。③出料阀后至原炉内脱硫系统200 m3石灰石粉仓的输灰管道（Ø133×7），贴着2号锅炉电除尘楼层侧面布置，然后沿着输送气源和仪用气源管道往3号锅炉方向延伸，再沿着200 m3石灰石粉仓卸料管道向上延伸。在200 m3石灰石粉仓顶部开孔后，将新增管道与石灰石粉仓进行碰口。

3 效果反馈

经改造，1～3号炉飞灰颗粒粒径明显下降，粒径主要集中在0.125～0.150 mm之间。0.200 mm以上占比1.06%，可忽略不计。飞灰筛分析如表3所示。

表3 飞灰筛分析表

序号粒径/mm灰样质量/g百分比/（%） 10.200以上0.41.06 20.150～0.20013.1 34.56 30.125～0.1501950.13 40.098～0.1253.8 10.03 50.088～0.09812.64 60.075～0.0880.10.26 70.063～0.0750.10.26 80.063以下0.4 1.06 合计37.9100.00

同时飞灰含碳量也显著下降，其中3号炉飞灰含碳量明显低于1、2号炉，近半年运行时均处于低位，如表4所示。

4 结束语

经实践，锅炉炉间飞灰回收设计与改造投入资金较少，同时能有效降低飞灰含碳量，降低飞灰颗粒粒径。该方案不仅明显提高机组运行经济效益，同时为机组安全运行提供有效保障。

表4 飞灰含碳量统计表（单位：%）

测算时间1号炉2号炉3号炉 2019-065.668.71.41 2019-076.617.681.42 2019-088.4410.892.12 2019-095.298.41.85 2019-106.349.311.25 2019-116.968.21.78 2019-126.038.551.59

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2095－6835（2020）06－0008－02

TM621.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.003

陈树山（1980—），男，技师，研究方向为锅炉运行。

〔编辑：严丽琴〕