燃煤电厂火电灵活性改造技术路线介绍:
锅炉燃烧系统
1、燃烧器改造
近年来,火电厂锅炉实际燃煤多偏离设计煤质,在锅炉深度调峰时,原有燃烧器难以保证锅炉的稳燃运行,因此,必须对锅炉整个燃烧系统进行改造。制定改造方案时,重点做好如下工作:
a.在深度调峰工况下,锅炉实现稳燃;在高负荷下,还应考虑锅炉的带出力和结焦问题。
b.燃用褐煤的锅炉,低负荷运行时,存在一次风率高,二次风喷口风速低,难以进行有效组织炉内燃烧,可对部分燃烧器喷口进行改造。
c.对燃尽风的风口和风量分配重新设计,优化调峰运行工况中主燃区二次风和燃尽风的分配。
2、等离子体稳燃技术改造
火电厂部分锅炉的一层或多层燃烧器进行了等离子体启动点火系统改造,在机组深度调峰期间,进行投用可起到临时保证锅炉稳燃的作用,但早期安装的等离子体点火系统难以保证长时间投入,应对等离子发生器进行改造,延长使用寿命,适应调峰需要;如果新增等离子体点火系统,首先考虑安装在低负荷工况长期运行的燃烧器。
3、富氧燃烧技术应用
保证锅炉在低负荷下稳定、高效的燃烧,可以应用富氧燃烧技术,用高纯度的氧气代替助燃空气,提高煤粉的燃烧效率。与普通燃烧相比,富氧燃烧具有火焰温度高、燃烧速度快、降低NOX排放等特点,适合应用在燃用可燃性较差煤种以及需要深度调峰的锅炉。
4、磨煤机动态分离器改造
机组深度调峰工况下,煤粉细度直接影响锅炉的燃烧状况,细度偏粗,会造成煤粉不易着火和燃烧不稳;煤粉细度的大小和磨煤机及煤粉分离器的特性有关。直吹系统的磨煤机普遍采用静态分离器,调节的范围有限,可对其进行部分或全部进行改造,更换为调整性能更好的动静态组合式分离器。
5、加装小油枪改造
目前,部分火电机组锅炉配备了微油点火装置,可对部分燃烧器加装小油枪;当机组处于深度调峰工况时投用进行稳燃,保证锅炉稳燃不灭火。
氮氧化物达标排放
在低负荷工况下,锅炉普遍存在脱硝入口烟气温度低的现象,造成脱硝SCR反应器无法正常投入,影响锅炉氮氧化物达标排放,靠考虑采用的技术措施:
1、省煤器给水旁路改造
对于部分低负荷下脱硝装置入口烟气问题略低(10℃以内)的锅炉,可采用设置省煤器给水旁路,在省煤器进口联箱以前设置调节阀和连接管道,将部分给水短路,直接引至下降管,减少给水在省煤器中的吸热量,以达到提高省煤器出口烟温的目的。
2、省煤器再循环改造
采用热水再循环系统将省煤器出口的热水再循环引至省煤器进口,提高省煤器进口的水温,进一步降低省煤器的吸热量,提高省煤器出口的烟气温度。热水再循环系统包括再循环泵、压力容器罐、冷热水混合器、调节阀、截止阀、止回阀,以及相应的疏水系统。该技术一般与省煤器给水旁路联合应用。
3、省煤器分级改造
在进行热力计算的基础上,将原有省煤器部分拆除,在SCR反应器后增设一定的省煤器受热面。给水直接引至位于SCR反应器后面的省煤器,然后通过连接管道引至位于SCR反应器前面的省煤器中。通过减少SCR反应器前省煤器的吸热量,达到提高SCR反应器入口温度的目的。
4、烟气旁路改造
在省煤器进口位置的烟道上开孔,抽一部分烟气至SCR接口处,设置烟气挡板,增加部分钢结构。在低负荷通过抽取烟气加热省煤器出口过来的烟气,使SCR入口烟气温度被高温烟气掺混后,保证烟气温度高于310℃,解决低负荷下SCR投运问题。
锅炉低负荷运行优化调整
通过对运行数据分析、现场试验测试等方式,对机组进行调节优化。尤其是在深度调峰工况,在确保安全、经济、环保运行的条件下,通过现场试验,确定锅炉深度调峰负荷率下的最佳运行工况,至少包含如下工作:
a.锅炉制粉系统调整试验;
b.锅炉一、二次风量标定试验;
c.锅炉优化配风调整试验;
d.磨煤机运行组合优化试验;
e.锅炉各辅机设备的优化调节试验;
f.超临界锅炉干湿态调整优化试验;
g.超临界锅炉壁温监测;
h.锅炉氮氧化物排放控制优化试验;
i.锅炉主、再热汽温控制优化试验;
j.锅炉助燃系统投用特性试验;
k.不同煤种组合锅炉最佳运行优化试验等。