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摘要:350MW超临界循环流化床锅炉在电厂运行中发挥着重要的作用,在其运行前,要先对其参数进行设置和调整,使其能够满足运行所需的条件,从而确保发电厂能够的产能可满足社会的用电需求。本文对350MW超临界循环流化床锅炉的结构设计进行分析,并就其运行特性进行探讨。
关键词:350MW;超临界循环流化床锅炉;运行特性
350MW超临界循环流化床锅炉对燃料类型的要求不高,能够满足多种燃料的燃烧条件,且在燃烧过程中所排放的污染物很少,能够降低电厂过程中对环境造成的污染程度。由于其具有很好的节能性,所以在未来的循环流化床锅炉发展中,超临界型会成为主要的发展趋势。
1结构设计
1.1主要结构
350MW超临界循环流化床锅炉中设计有单炉膛,还配备有单布风板结构,结构的宽度和深度比例比较高,这样的设计能够使前墙和后墙的二次风穿透性增强,使其配比更加合理。在锅炉中设计这样的结构,可保证炉膛中充足的氧气含量,还能减少氮氧化物的排放量。通过前墙可向炉膛输送煤炭,而燃烧过后的碳渣则通过后墙排放出来。前墙设计有多个给煤口,在前墙上均匀的分布,而后墙对应的有多个排渣口。将给煤口设置在前墙上,能够确保炉膛中的热量平衡,当其中的某个给煤装置出现问题时,还能降低其对炉膛中热量平衡的影响。而将排渣口设置在后墙上,则能延长煤在炉膛中的燃烧时间,使燃料能充分的燃烧。锅炉布风方式采用的是钟罩式的风帽布风,在炉底的两侧都设置有墙体,是进风的主要位置,这样能保证炉膛中布风的均匀性,对床温偏差进行有效的控制。锅炉的起动系统是循环式的,并且是内置的,不再使用循环泵。
1.2回路设计
锅炉的回路设计总共有三个部分,其左侧和右侧是对称的,中间的炉膛则采用分离器偏心布置。过热器布置在前墙上,是屏式的,在前墙和后墙上都布置有水冷壁,但出口集箱是布置在后墙上部的。在炉膛的出口烟道周围,采用的是耐磨型的耐火材料。由于炉膛的布置方式比较特殊,所以会增加工质流动的复杂性,在对回路进行划分时,要考虑炉膛的布置形式,在炉膛的四面墙上,总共可划分成78个回路。工质通过集中下降管,会进入到分配集箱,分配集箱位于炉膛的后侧,再通过水冷壁的进口分配管,进入到分别位于前后墙、左右墙、锯齿结构侧壁的入口集箱中。炉膛中燃烧燃料会产生热量,工质可通过水冷壁吸收到这些热量,然后进入到各墙的集箱中,最后都流入炉顶的混合集箱中,在通过连接管以后,会进入到汽水分离器。在水冷壁的入口处总共设置有34根分配管,由18个回路组成,出口的分配管总共有28根,由12个回路组成。这样的布置方式,能够有效的降低水冷壁的水动力偏差,减少水泵所消耗的能量。
2运行特性
2.1床温特性
当锅炉在不同的负荷下运行时,床温是比较均匀的,其偏差值在22℃-37.4℃。对300MW亚临界型的循环流化床锅炉进行研究时发现,在相同的负荷下,两端的床温比较低,而中间的床温却很高,最大的床温偏差值能达到90℃,研究中还发现其存在偏执给煤的情况。与300MW的锅炉相比,350MW的锅炉床温分布比较均匀。当锅炉在各个负荷下运行时,实际的床温会比设计床温偏高,当运行负荷控制在50%BMCR以内时,实际的运行温度比设计温度最多高30℃。当运行负荷超过50%BMCR时,实际的运行温比设计温度最多高12℃。
2.2温度和热度特性
在不同的负荷工况下,如果不对锅炉进行系统性的调整,过热蒸汽温度基本能达到设计值,或者能够接近设计值,再热温度也能达到设计值,或者接近设计值。350MW超临界循环流化床锅炉与亚临界的锅炉存在一定的区别,前者既能在负荷较低的情况下保持湿态运行,又能在超临界压力下进行直流运行。当锅炉的运行负荷在30-70%BMCR时,水冷壁出口的蒸汽温度会比设计值高出40℃左右。在高于70%BMCR的负荷下运行时,与设计值基本相同。要保持锅炉在干态情况下可靠的运行,可对水媒比进行调整,也可通过减温水量来实现。在低负荷运行状态下,锅炉中间点的过热度一般会处于最高值,而在高负荷运行状态下,则需要将其控制在最低值。所以,在对低负荷部分的出口气温通常会比设计值更高。
2.3排放特性和经济特性
当锅炉在满负荷状态下运行时,会排放出一定量的硫氧化物、氮氧化物。其中,当床温比较合理时,氮氧化物的的排放量在SNCR前为120195mg/m3,在SNCR后为1050mg/m3。在锅炉中采用脱硫技术和尾部半干法脱硫技术,能够将二氧化硫的排放量控制在1232mg/m3以内,使锅炉的排放量急剧的减少,提高电力生产的环保性。当炉内的氧气含量为3.2%-4.1%时,锅炉中的排烟温度基本会保持在135℃。在对锅炉运行现场的灰渣进行分析后发现,飞灰和地渣中的含碳量分别为1.12%和2.35%。由此可以分析,锅炉的运行效率能够满足设计要求,具有比较好的经济性。
结束语:
综上所述,350MW超临界循环流化床锅炉的应用比较广泛,其具有较高的环保性和经济性,并且,特殊的结构设计能够减少氮氧化物和硫氧化物的排放量,并使床温均匀分布,从而确保锅炉的正常运行。因此,在不同负荷运行状态下,上述锅炉的过热蒸汽温度和再热温度都能接近设计值,或者能达到设计值,即350MW超临界循环流化床锅炉能够达到比较好的性能,值得在更多领域推广。
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