除尘器

75吨煤粉锅炉三次风进布袋除尘器改造

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-29 17:08:00

1前言

燃煤锅炉在给企业带来效益的同时,也在一定程度上造成了大气污染。华菱湘潭钢铁集团有限公司能源中心,两台75t/hWG-75/39煤粉锅炉原为中间储仓式热风送粉系统,自83年投产以来,在制粉系统运行中经常出现三次风带粉,由于三次风输送的低温煤粉在炉膛内燃烧难以完全,造成煤粉的化学不完全燃烧增加,烟囱冒黑烟,公司环保部门经常强令限制该锅炉的投粉量,造成对生产产生了较大的影响。且炉膛打正压严重,严重影响了锅炉的操作环境和锅炉的使用寿命,对锅炉的安全运行也造成潜在的威胁。因此,探讨如何对三次风进行改造具有重要的现实意义。

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2原制粉系统工艺介绍及存在的问题

2.1工艺介绍

原华菱湘潭钢铁集团有限公司热电厂的两台75t/hWG-75/39煤粉锅炉,为中间储仓式热风送粉系统其主要设备有磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉机等。

从旋风分离器出来的干燥剂(乏气)带着未分离出来的少量煤粉(约占煤粉总量的10%-15%),经排粉机提高风压后作为三次风送至三次风口喷入炉膛。其流程图如图1所示:

75吨煤粉锅炉三次风进布袋除尘器改造1.JPG

2.2存在的问题

(1)原制粉系统运行中经常出现三次风带粉,引起煤粉在炉膛内爆燃,导致炉膛温度骤然升高,使锅炉主蒸汽流量、主蒸汽压力及温度呈现跳跃式增长。尤其是在锅炉额定工况下,主蒸汽流量及主蒸汽参数常常超过上限值。这不仅使锅炉过热器工作条件严重恶化,而且导致汽机调节级叶片过负荷;承压部件和紧固件的内应力增大;金属材料的机械强度降低;蠕变加快;机组发生不正常的振动。

(2)制粉系统投运时,由于三次风风速较高,风温较低(约75℃)穿入炉膛火焰,扰乱了炉内正常的空气动力场,降低了炉膛火焰温度,恶化了燃烧条件,使飞灰可燃物增加,造成锅炉效率较低,影响了锅炉运行的经济性。

75吨煤粉锅炉三次风进布袋除尘器改造4.jpg

(3)在机组低负荷运行时,随着锅炉负荷的降低,主汽压力降低,水冷壁的温度随之降低,由于三次风煤粉的燃烧发热,在负荷不变的情况下,运行给粉机的转速必然进一步降低,使一次风管中的风粉混合物浓度降低,减少了进入炉膛燃烧器区域的给粉量,直接降低了燃烧器区域的断面热负荷,促使整个炉膛温度水平降低。引起高温烟气对一次风煤粉气流的辐射和对换热减弱,对煤粉气流的加热能力降低,造成锅炉低负荷阶段一次风煤粉着火稳定性降低,影响锅炉安全运行。

3三次风的工艺改造

对此,华菱湘钢热电厂锅炉车间,经多方论证,确定了采取在现有制粉系统的细粉分离器后加一级袋式收尘器的改造方案。即从球磨机出来的煤粉80%以上可由细粉分离器(一级旋风分离器)收入煤粉仓,由此进入布袋除尘器的入口浓度可在150mg/m3以下,小于20μm的超细煤粉由布袋除尘器二次回收入粉仓,最后低于100mg/m3浓度的乏气由排粉机直接外排,将原有三次风管道拆除。改造后制粉系统工艺流程图如图2所示:

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4排粉风机的改造

由于制粉系统增加了布袋除尘器的阻力,故须对原排粉风机进行改造。原有排粉机的铭牌风量52650m3/h,全压9kPa,额定工作电流54.4A,运行工况一般在22~25A,电压:3000V,电机功率:230kW。

改造后,增加了排粉机的能力,选用湖南长风机械厂的M9-26-14D型风机,风压:9~11kPa,风量:40000~56000m3/h。

5布袋除尘器的构造与工作原理

布袋除尘器由上、中、下箱体,排灰系统及喷吹清灰系统五部分组成。

含尘气体由除尘器进风口进入中、下箱体、含尘气体通过滤袋进入上箱体过程中,由于滤袋的各种效应作用将尘气分开,粉尘被吸附在滤袋上,而气体穿过滤袋经导流管进入上箱体,从出风口排出。含尘气体通过滤袋净化,随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多,增加了滤袋的阻力,致使通过滤袋气体量逐渐减少。为使阻力控制在限定范围内(一般为1176~1470 Pa),保持所需气体量通过由控制仪发出指令,按顺序触发各控制阀开启脉冲阀,气包内的压缩空气瞬时地经脉冲阀至喷吹管的各孔喷出,再经导流管喷射到各对应的滤袋内。滤袋在气流瞬间反向作用下急剧膨胀,使积附在滤袋表面的粉尘脱落,滤袋得到再生。被清掉的粉尘落入灰斗,经排灰阀排出机体,回收进入煤粉仓。积附在滤袋上的粉尘被周期地脉冲喷吹清除,使净化的气体正常通过,保证除尘系统正常运行。

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6效果

2005年8月和2006年8月,华菱湘钢热电厂锅炉车间分别对5#、6#75t/h煤粉锅炉进行了改造,经过运行证实,其效果很好。具体如下:

(1)由于将三次风进入布袋除尘器,乏气不再排入炉膛,改善了锅炉的燃烧状况,锅炉的燃烧运行不再受制粉的制约,燃烧更稳定,负荷更平稳。

(2)由于排除了三次风的干扰,减少了低温乏气给锅炉带来的扰动作用,从而减少了化学不完全燃烧,锅炉的热效率约将提高1.5%。

(3)由于三次风超细粉尘得到了再次利用,从而减少了粉尘的排放,降低了烟囱的林格曼黑度,烟尘排放浓度由原来的3345mg/m3降低至现在的≤200mg/m3,林格曼黑度≤1级,有较好的环保效益。

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7经济效益

由于减少了三次风对炉膛温度及燃烧炉况的干扰,锅炉的热效率将提高1.5%。

按5#、6#锅炉年运行各300天计算,其年产汽量为:

75t/h×24h×300天×3.097GJ/t×11×2台

=3672000GJ

按每GJ蒸汽20元计算,则年可节约蒸汽量价值:

3672000GJ×1.5%×20元/GJ=110.16万元

可见其具有良好的环境效益、经济效益、社会效益。

有关更多75吨煤粉锅炉三次风进布袋除尘器改造信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。