煤矸石熱電廠循環流化床鍋爐點火系統的改造

摘 要

摘要：結合工程實例，對某煤矸石熱電廠循環流化床鍋爐燃油點火系統改造成燃氣點火系統進行了探討。改造后，運行狀況良好，不但取得了良好的經濟效益，而且污染物排放指標達到標準要求
摘要：結合工程實例，對某煤矸石熱電廠循環流化床鍋爐燃油點火系統改造成燃氣點火系統進行了探討。改造后，運行狀況良好，不但取得了良好的經濟效益，而且污染物排放指標達到標準要求。
關鍵詞：煤矸石熱電廠；循環流化床鍋爐；燃氣點火
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。設計規模為2×12MW抽汽凝汽式發電機組，配置3臺75t/h循環流化床鍋爐，年發電量為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、熱電聯產的資源綜合利用熱電廠。
    循環流化床鍋爐原設計采用柴油點火，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，導致大量黑煙直接排放到大氣中，對周圍大氣環境造成嚴重污染。燃氣點火不但克服了柴油點火冒黑煙問題，而且具有節油、經濟、環保等優點。為了克服循環流化床鍋爐點火時給大氣環境帶來的污染，實現全天候達標排放，擬將現有鍋爐柴油點火系統改造成燃氣點火系統。
    現有循環流化床鍋爐每臺配有2套柴油點火裝置，鍋爐啟動時，柴油經加壓霧化后，在循環流化床鍋爐床下點火，當床溫達到700℃左右時，逐步投煤(粉)，然后關閉油槍。這個過程大約要持續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，并產生大量爐渣。根據實際運行工況，平均每臺循環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，對周邊大氣環境的污染嚴重。
2 點火系統的技術改造
2.1 改造方案的主要技術要求
    改造方案的最終目標是使在鍋爐點火階段的SO2、煙塵排放指標達到太原市的排放標準，實現污染物全天候達標排放。根據《太原市鍋爐污染物排放標準》(DB 14/102—2003)的規定，改造方案的主要技術要求為：設計出口SO2質量濃度≤800mg/m3，設計出口煙塵質量濃度≤50mg/m3，煙塵黑度限值為1級；充分考慮到燃氣是一種易燃、易爆、有毒氣體，點火系統應具有防止爐膛爆燃及防止管道泄漏的技術手段和安全保證措施；改造后的點火系統具有明顯的節能減排效能；燃氣管道的設計流量以點火裝置生產廠家的要求為基礎，并結合本公司焦爐煤氣實際熱值進行校核，焦爐煤氣低熱值為16.7MJ/m3，柴油低熱值為42.7MJ/m3，按等熱量計算，每次點火需耗焦爐煤氣5108m3，焦爐煤氣流量為1277m3/h。
2.2 改造內容
   ① 點火系統鍋爐本體工程
   燃氣點火系統工藝流程為：低壓焦爐煤氣(0.01MPa以下)進入鍋爐房后，先通過燃氣防爆電磁閥和快速切斷閥(球閥)，然后分別輸送至3臺循環流化床鍋爐。在進入循環流化床鍋爐點火裝置前再次通過燃氣防爆電磁閥和快速切斷閥(球閥)，再通過水封和手動調節蝶閥，進人點火裝置。點火裝置須有自動熄火保護器，采用電子脈沖式點火，并配備手動點火裝置(點火棒+油棉紗)。
   對現有3臺75t/h循環流化床鍋爐的6套柴油點火系統擬采用某電氣設備公司生產的JDH-Ⅱ-Q型就地點火控制系統進行更新改造，該系統包含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型焦爐煤氣燃燒裝置(含穩燃罩)和爐前管道系統等，能夠安全可靠地實現就地點火及滅火保護功能，并可為計算機集散控制系統遠程控制提供接口信號。
   ② 中、低壓燃氣管道及調壓計量室工程
   中、低壓燃氣管道及調壓計量室工程工藝流程為：將中壓焦爐煤氣(0.1MPa)經孔板流量計計量后通過調壓設備降至0.0125MPa以下。根據該工程實際情況和水力計算結果，通過燃氣管道輸送至循環流化床點火裝置前，焦爐煤氣的壓力已降至0.01MPa以下，因此鍋爐房內不需設置調壓設備。
   與JDH-Ⅱ-Q型就地點火控制系統配套的燃氣設施包括中壓燃氣管道、調壓計量室、低壓燃氣管道及附屬控制閥門、熱工儀表及其他安全保護設施。
3 經濟和環境效益
    改造工程完成后，不但可以節省大量0號柴油，而且可大大降低點火過程中黑煙對大氣的污染，達到節能減排的目的。
    以2007年柴油點火系統耗柴油90 t計算，柴油價格為7000元/t，全年柴油費為63×104元。改造成燃氣點火系統后，每年焦爐煤氣消耗量為22.95×104m3，焦爐煤氣價格按0.90元/m3計算，全年焦爐煤氣費為20.66×104元。由此可見，理論上采用燃氣點火系統比采用柴油點火系統每年可節省費用42.34×104元。
    將柴油點火系統改造成燃氣點火系統，一方面可因地制宜發揮資源優勢，節約運行成本；另一方面可減少對大氣環境的污染，實現節能減排。
4 結語
    點火系統改造完成后，實際運行狀況良好。運行參數表明，煤矸石熱電廠燃油點火系統改造成燃氣點火系統不但取得了良好的經濟效益，而且污染物排放指標達到環保排放標準，切實可行。
 
(本文作者：杜龍飛 安彥 太原市燃氣設計有限公司 山西太原 030024)