75t/h循环流化床锅炉环保节能技术研究与应用

   【摘  要】兴隆庄矿电厂一、二期工程选用的3台35t/h煤泥流化床锅炉属国家第一代工业性试验产品，设备能耗高、效率低。新建5号锅炉采用升级换代的新型循环流化床锅炉，取代两台35t/h煤泥流化床锅炉。5号锅炉不仅燃烧效率、脱硫效率大大提高，而且在环保节能方面进行大胆的探索并付诸实施，取得较好的效果。
   【关键词】锅炉  环保节能  研究
   1.概况
　　兴隆庄矿电厂一、二期工程选用的3台35t/h煤泥流化床锅炉属国家第一代工业性试验产品，建成投产后运行已十余年，其设备老化严重，基本已到设备的报废期，设备能耗高、效率低(设计效率≤80%，测试实际效率约为67%)、故障多，维护工作量及维护费用日渐增加，构成了一定的设备安全隐患，逐渐影响到电厂的正常运行。同时从环保要求考虑，现有的35t/h锅炉床温相对较高，导致SO2及NOX排放量相对较大，影响了电厂的清洁生产和周边环境，不能满足国家日益提高的环保要求。
　　为此，山东华聚能源股份有限公司于2006年底至2007年3月对兴隆庄矿电厂的1#、2#锅炉改造更新进行了可行性研究，决定新建一台75t/h循环流化床锅炉替代原有的1#、2#锅炉（35t/h）。新建75t/h锅炉采用升级换代的新型循环流化床锅炉，不仅燃烧效率大大提高，其脱硫效率也将大大提高，可以达到节约能源、清洁生产和保护环境的目的。在不增加锅炉总容量的前提下，淘汰旧锅炉，建设技术先进的煤泥循环流化床锅炉，符合国家产业政策，符合兖矿集团公司目前“以大代小、以新代旧”的技改精神，在技术和政策上都是可行的。
　　2.项目实施情况
　　2007年3月，兖矿集团组织审查并通过《华聚能源股份有限公司兴隆庄电厂锅炉技改项目》方案； 2008年1月10日，兖矿集团组织审查并通过《新建75t/hCFB锅炉替代两台35t/h锅炉项目初步设计》；办理完成项目节能评估报告书、安全预评价报告书、环境影响评价报告书、锅炉安装告知书后2008年6月25日5#炉项目开工建设；11月26日一次通过超水压试验；2009年5月29日一次点火成功、一次投煤泥满负荷试运行成功；2009年6月4日，完成72+24小时试运行。各项技术指标达到甚至超过设计标准，达到了环保节能改造的目的。2009年8月11日该项目通过国家节能技术改造节能量核查工作。
　　3.项目采用的新技术
　　3.1锅炉岛——采用新型高效燃煤泥循环流化床锅炉
　　兴隆庄矿电厂5#锅炉经过充分调研、选用了济南锅炉集团公司的75t/h燃煤泥中温中压循环流化床锅炉，是一种高效低污染的最新型燃煤泥循环流化床锅炉，技术属于国内首创；该锅炉在连续运行时间、超负荷能力、锅炉效率、飞灰低含碳量方面相比其他炉型优势明显；该锅炉采用目前世界上应用最广、使用时间最长、锅炉容量最大的、分离效率最高的蜗壳高温旋风分离器，U型阀返料装置实现燃料的分离和循环燃烧，煤种适应性广，对贫煤、煤矸石、煤泥等低热值燃料也能较好地稳定燃烧。
　　3.2锅炉配用布袋除尘器
　　本项目配套的除尘器选用了当今最先进的、除尘效率最高的低压长袋布袋式除尘器，制造厂家为浙江菲达环境工程有限公司。一次投运成功，烟尘排放满足日益严格的环保要求。该布袋式除尘器采用菲达公司引进的ALSTOM公司的布袋除尘技术，LKPB型布袋除尘器的结构设计、技术参数的确定及滤料选型技术来源于ALSTOM公司几十年的经验积累，使得该设备具有极高的除尘效率和运行可靠性。烟尘排放粉尘浓度小于50mg/Nm3，除尘效率99.98%。
　　3.3风机——采用新的节电技术
　　3.3.1高压内反馈斩波调速装置的应用
　　本项目高压内反馈斩波调速装置应用在一次风机和引风机调速系统上。高压内发馈斩波调速装置是主要用于风机、水泵的一种调速装置，节能效率高。高压内反馈斩波调速是所有调速中效率最高的一种调速方案。高压内发馈斩波调速装置在内发馈电机的转子电路中，通过斩波器高频PWM调制调节大功率电子开关的开通和关断时间的比率，改变串入转子回落的等效电势的大小，从而改变转子电流，来调节转速，并通过变流器和反馈绕组将转差功率回馈到电网，达到高效调速节能目的。
　　3.3.2智能风机节电器的应用
　　在锅炉二次风机上应用了北京中鼎科技有限公司的中鼎ZD-FS-200KW智能风机节电器。
　　该节电器是一种全新的智能化设备，它不同于一般的变频器、稳压器，它是以独特的电力有源滤波和电磁学控制理论为指导，采用具有自主知识产权的国家专利技术，利用进口先进电磁材料及电子元件而研制成功的具有国际先进水平的最新一代节电产品，从根本上解决了一些节电产品在节电同时产生的大量电污染弊端。
　　3.3.3锅炉小功率炉顶三点给料煤泥泵送技术
　　5#炉选用的煤泥泵送技术，是华聚能源与邹城博达公司联合研制的新一代泵送技术，具有泵功率小，高效节能，煤泥输送稳定可靠、多点给料利于锅炉充分燃烧的优点。可以做到“全封闭、高浓度、长距离、易控制、低损耗、可计量”，克服了传统输送模式的缺点，优化了煤泥有效利用的关键技术环节。