煤矸石熱電廠循環(huán)流化床鍋爐點火系統(tǒng)的改造

摘 要

摘要：結(jié)合工程實例，對某煤矸石熱電廠循環(huán)流化床鍋爐燃油點火系統(tǒng)改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)進(jìn)行了探討。改造后，運行狀況良好，不但取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且污染物排放指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求
摘要：結(jié)合工程實例，對某煤矸石熱電廠循環(huán)流化床鍋爐燃油點火系統(tǒng)改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)進(jìn)行了探討。改造后，運行狀況良好，不但取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且污染物排放指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
關(guān)鍵詞：煤矸石熱電廠；循環(huán)流化床鍋爐；燃?xì)恻c火
Reconstruction of Ignition System for Circulating Fluidized Bed Boiler in Gangue Cogeneration Power Plant
DU Long-fei，AN Yan
Abstract：The reconstruction from oil ignition system into gas ignition system for circulating fluidized bed boiler in a gangue cogeneration power plant is discussed with an engineering example. After the reconstruction，the gas ignition system operates well. The significant economic benefit is gained，and the pollutant discharge indexes meet the standard.
Key words：gangue cogeneration power plant；circulating fluidized bed boiler；gas ignition
1 工程概況
    某煤矸石熱電廠于1998年12月建成投產(chǎn)。設(shè)計規(guī)模為2×12MW抽汽凝汽式發(fā)電機(jī)組，配置3臺75t/h循環(huán)流化床鍋爐，年發(fā)電量為1.42×108kW·h，年供熱量為312.7×104GJ，年消耗煤矸石和中煤量為(20～25)×104t，屬以熱定電、熱電聯(lián)產(chǎn)的資源綜合利用熱電廠。
    循環(huán)流化床鍋爐原設(shè)計采用柴油點火，在啟動點火階段為避免未燃盡的油霧粘在電除塵器電極板上，造成除塵效率下降，在這個階段電除塵器不能正常投入，導(dǎo)致大量黑煙直接排放到大氣中，對周圍大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。燃?xì)恻c火不但克服了柴油點火冒黑煙問題，而且具有節(jié)油、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點。為了克服循環(huán)流化床鍋爐點火時給大氣環(huán)境帶來的污染，實現(xiàn)全天候達(dá)標(biāo)排放，擬將現(xiàn)有鍋爐柴油點火系統(tǒng)改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)。
    現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐每臺配有2套柴油點火裝置，鍋爐啟動時，柴油經(jīng)加壓霧化后，在循環(huán)流化床鍋爐床下點火，當(dāng)床溫達(dá)到700℃左右時，逐步投煤(粉)，然后關(guān)閉油槍。這個過程大約要持續(xù)4h，共耗0號柴油2t。正常運行過程中鍋爐以煤矸石和中煤為燃料，并產(chǎn)生大量爐渣。根據(jù)實際運行工況，平均每臺循環(huán)流化床鍋爐每年需點火15次，共耗柴油30t，大量黑煙直接排放到大氣中，對周邊大氣環(huán)境的污染嚴(yán)重。
2 點火系統(tǒng)的技術(shù)改造
2.1 改造方案的主要技術(shù)要求
    改造方案的最終目標(biāo)是使在鍋爐點火階段的SO2、煙塵排放指標(biāo)達(dá)到太原市的排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)污染物全天候達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)《太原市鍋爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 14/102—2003)的規(guī)定，改造方案的主要技術(shù)要求為：設(shè)計出口SO2質(zhì)量濃度≤800mg/m3，設(shè)計出口煙塵質(zhì)量濃度≤50mg/m3，煙塵黑度限值為1級；充分考慮到燃?xì)馐且环N易燃、易爆、有毒氣體，點火系統(tǒng)應(yīng)具有防止?fàn)t膛爆燃及防止管道泄漏的技術(shù)手段和安全保證措施；改造后的點火系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能減排效能；燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計流量以點火裝置生產(chǎn)廠家的要求為基礎(chǔ)，并結(jié)合本公司焦?fàn)t煤氣實際熱值進(jìn)行校核，焦?fàn)t煤氣低熱值為16.7MJ/m3，柴油低熱值為42.7MJ/m3，按等熱量計算，每次點火需耗焦?fàn)t煤氣5108m3，焦?fàn)t煤氣流量為1277m3/h。
2.2 改造內(nèi)容
   ① 點火系統(tǒng)鍋爐本體工程
   燃?xì)恻c火系統(tǒng)工藝流程為：低壓焦?fàn)t煤氣(0.01MPa以下)進(jìn)入鍋爐房后，先通過燃?xì)夥辣姶砰y和快速切斷閥(球閥)，然后分別輸送至3臺循環(huán)流化床鍋爐。在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐點火裝置前再次通過燃?xì)夥辣姶砰y和快速切斷閥(球閥)，再通過水封和手動調(diào)節(jié)蝶閥，進(jìn)人點火裝置。點火裝置須有自動熄火保護(hù)器，采用電子脈沖式點火，并配備手動點火裝置(點火棒+油棉紗)。
   對現(xiàn)有3臺75t/h循環(huán)流化床鍋爐的6套柴油點火系統(tǒng)擬采用某電氣設(shè)備公司生產(chǎn)的JDH-Ⅱ-Q型就地點火控制系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，該系統(tǒng)包含DHK-Ⅱ-Q型就地點火控制柜、JSD-20型三級點火火檢裝置、JHJ-Ⅱ型火焰檢測裝置、JJRQ-1200型焦?fàn)t煤氣燃燒裝置(含穩(wěn)燃罩)和爐前管道系統(tǒng)等，能夠安全可靠地實現(xiàn)就地點火及滅火保護(hù)功能，并可為計算機(jī)集散控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制提供接口信號。
   ② 中、低壓燃?xì)夤艿兰罢{(diào)壓計量室工程
   中、低壓燃?xì)夤艿兰罢{(diào)壓計量室工程工藝流程為：將中壓焦?fàn)t煤氣(0.1MPa)經(jīng)孔板流量計計量后通過調(diào)壓設(shè)備降至0.0125MPa以下。根據(jù)該工程實際情況和水力計算結(jié)果，通過燃?xì)夤艿垒斔椭裂h(huán)流化床點火裝置前，焦?fàn)t煤氣的壓力已降至0.01MPa以下，因此鍋爐房內(nèi)不需設(shè)置調(diào)壓設(shè)備。
   與JDH-Ⅱ-Q型就地點火控制系統(tǒng)配套的燃?xì)庠O(shè)施包括中壓燃?xì)夤艿?、調(diào)壓計量室、低壓燃?xì)夤艿兰案綄倏刂崎y門、熱工儀表及其他安全保護(hù)設(shè)施。
3 經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益
    改造工程完成后，不但可以節(jié)省大量0號柴油，而且可大大降低點火過程中黑煙對大氣的污染，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
    以2007年柴油點火系統(tǒng)耗柴油90 t計算，柴油價格為7000元/t，全年柴油費為63×104元。改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)后，每年焦?fàn)t煤氣消耗量為22.95×104m3，焦?fàn)t煤氣價格按0.90元/m3計算，全年焦?fàn)t煤氣費為20.66×104元。由此可見，理論上采用燃?xì)恻c火系統(tǒng)比采用柴油點火系統(tǒng)每年可節(jié)省費用42.34×104元。
    將柴油點火系統(tǒng)改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)，一方面可因地制宜發(fā)揮資源優(yōu)勢，節(jié)約運行成本；另一方面可減少對大氣環(huán)境的污染，實現(xiàn)節(jié)能減排。
4 結(jié)語
    點火系統(tǒng)改造完成后，實際運行狀況良好。運行參數(shù)表明，煤矸石熱電廠燃油點火系統(tǒng)改造成燃?xì)恻c火系統(tǒng)不但取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且污染物排放指標(biāo)達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，切實可行。
 
(本文作者：杜龍飛 安彥 太原市燃?xì)庠O(shè)計有限公司 山西太原 030024)