前言

晉江熱電有限公司裝置2×50MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG-260-9.81/540-I型循環(huán)流化床鍋爐，機(jī)組分別于2006年3月和2006年8月投入試運(yùn)行。鍋爐的脫硫是在燃燒時(shí)向爐內(nèi)添加石灰石進(jìn)行脫硫。原先裝置的石灰石系統(tǒng)是在3#皮帶的尾部用人工操作，不但存在著加料不均勻和勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣的缺點(diǎn)，而且還浪費(fèi)石灰石及影響鍋爐的安全運(yùn)行，制約了脫硫效果。改造后現(xiàn)兩爐共用一個(gè)容積為350m3（有效容積為280 m3）的石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)，儲(chǔ)倉(cāng)置于爐島電梯豎井旁框架內(nèi)，下方分岔為2個(gè)石灰石粉出口，共設(shè)兩條輸送管路，各對(duì)應(yīng)一臺(tái)鍋爐。每臺(tái)爐的前后墻各設(shè)有兩個(gè)進(jìn)粉口。石灰石粉通過(guò)手動(dòng)檢修門(mén)，經(jīng)過(guò)上下兩只變頻旋轉(zhuǎn)給料閥進(jìn)入噴射器，利用高壓羅茨風(fēng)機(jī)將石灰石粉吹入爐膛。倉(cāng)頂設(shè)備置于標(biāo)高18米層兩爐連接的水泥平臺(tái)上，主要有布袋除塵器、罐車(chē)進(jìn)料口、人孔等。為防止堵粉，粉倉(cāng)配有流化裝置，并配備相應(yīng)的新型三葉羅茨風(fēng)機(jī)、加熱器等附屬設(shè)備（見(jiàn)改造后系統(tǒng)圖）。

控制方式：給料閥遠(yuǎn)方DCS控制、變頻調(diào)速，并根據(jù)SO2排放量進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。羅茨風(fēng)機(jī)和其余操作系統(tǒng)就地操作。

監(jiān)視方式：石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)配料位計(jì)，高低料位報(bào)警，石灰石輸送管道壓力高報(bào)警

本文以影響CFB鍋爐脫硫系統(tǒng)改造后影響設(shè)備、運(yùn)行的主要因素進(jìn)行了分析，并從設(shè)計(jì)、調(diào)試、設(shè)備、運(yùn)行等方面提出了具體的應(yīng)對(duì)措拖。

系統(tǒng)圖：

生石灰主要成分是氧化鈣。消石灰、熟石灰主要成分是氫氧化鈣。石灰石主要成分是碳酸鈣

石灰石品質(zhì)主要是指石灰石中CaCO3的含量、脫硫反應(yīng)活性及粒度分布等。目前，我國(guó)的CFB鍋爐用戶衡量石灰石品質(zhì)的指標(biāo)僅限于CaCO3含量和粒度分布，而對(duì)石灰石的脫硫反應(yīng)活性基本沒(méi)有指標(biāo)控制。

實(shí)際運(yùn)行中，如果投入CFB鍋爐的石灰石中CaCO3含量偏低，降低石灰石的脫硫效果；石灰石的最佳粒度分布是指大部分石灰石顆粒能夠參與爐內(nèi)循環(huán)，并經(jīng)多次循環(huán)利用后隨煙氣或底渣排出爐膛。如果投入鍋爐的石灰石粒度過(guò)細(xì)，石灰石耗量增加，其在回路中停留的時(shí)間達(dá)不到要求，將導(dǎo)致飛灰系統(tǒng)超負(fù)荷，由于存在未反應(yīng)的石灰石粒子，還會(huì)出現(xiàn)排灰的難題；如果投入鍋爐的石灰石粒度過(guò)大，石灰石耗量增加，床溫下降，降低鍋爐效率，大部分石灰石不能參與循環(huán)，與高S02濃度煙氣接觸時(shí)間與接觸表面積均較小，而且由于CaCO3與S02、02反應(yīng)生成的CaSO4體積大于CaCO3，會(huì)堵塞煙氣中S02進(jìn)入石灰石內(nèi)部的通道，導(dǎo)致大部分石灰石未充分參與脫硫便從排渣口排出，也使石灰石的利用率降低。

1.1.2入爐煤煤質(zhì)

入爐煤熱量降低，在煤含硫量不變的情況下，折算硫分增加。鍋爐實(shí)際燃用煤質(zhì)如果偏離設(shè)計(jì)煤質(zhì)太多，將會(huì)導(dǎo)致鍋爐及其輔機(jī)選型不合適，不能滿足機(jī)組正常運(yùn)行和環(huán)保排放要求。這樣，原設(shè)計(jì)的石灰石脫硫系統(tǒng)將無(wú)法滿足要求。

1.1.3石灰石輸送系統(tǒng)

石灰石粉具有硬度高、堆積密度大、顆粒離散性大和易吸水受潮結(jié)塊等特性，屬于較難輸送的物料。在石灰石輸送系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)以下問(wèn)題。

1.1.3.1粉倉(cāng)、緩沖倉(cāng)下粉不暢 ，石灰石粉在粉庫(kù)、緩沖倉(cāng)內(nèi)的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、存放時(shí)間長(zhǎng)，最終導(dǎo)致下粉不暢。另外，如果粉倉(cāng)密封不嚴(yán)或密封措施不當(dāng)，容易造成粉庫(kù)內(nèi)漏，亦導(dǎo)致石灰石粉受潮結(jié)塊，影響下粉。

1.1.3.2爐前進(jìn)料管布置不合理易堵管，造成這種現(xiàn)象的主要原因是輸送氣源壓力不足引起，停止輸送還易受CFB正壓的爐料堵塞進(jìn)粉口。

1.1.3.3輸送管路堵塞   由于石灰石粉堆積密度和顆粒離散性較大，導(dǎo)致氣力輸送的懸浮速度梯度較大，給輸料管風(fēng)速和氣固比的選擇帶來(lái)困難，因此容易造成管道堵塞。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意單一方向的水平管路輸送距離不宜過(guò)長(zhǎng)，而且要盡量減少輸送管路的彎頭，不可避免時(shí)應(yīng)盡可能大半徑圓滑過(guò)渡；單根輸送管路對(duì)應(yīng)的分配器不宜過(guò)多，以免引起分配管路之間的差壓而出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

1.1.4運(yùn)行參數(shù)

CFB鍋爐運(yùn)行參數(shù)對(duì)脫硫影響較大，脫硫反應(yīng)的反應(yīng)速度一開(kāi)始隨溫度升高而升高，在890~920℃時(shí)達(dá)到最佳值。之后隨溫度升高，反應(yīng)速度開(kāi)始下降。在更高的床溫下，CaSO4還會(huì)逆相分解出SO2，進(jìn)一步降低硫酸鹽化的化學(xué)反應(yīng)速度。

2.1鍋爐脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行措施

2.1.1脫硫系統(tǒng)操作建議按以下步驟進(jìn)行：

2.1.1.1在脫硫系統(tǒng)冷態(tài)調(diào)試之前，將進(jìn)入爐膛前的閥門(mén)解開(kāi)先進(jìn)行管道吹掃；

2.1.1.2系統(tǒng)空負(fù)荷試運(yùn)行時(shí)記錄石灰石風(fēng)機(jī)電流、輸料管壓力，應(yīng)重點(diǎn)檢查石灰石輸送管路是否正常。

2.1.1.3石灰石庫(kù)第一次進(jìn)石灰石后，進(jìn)行石灰石給料機(jī)出力標(biāo)定，繪制出力曲線。

2.1.1.4帶負(fù)荷期間，重點(diǎn)檢查石灰石風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，監(jiān)視石灰石風(fēng)機(jī)電流、輸料管壓力，輸料管壓力大幅增加或石灰石風(fēng)機(jī)聲音沉悶是石灰石輸送管路輸送不暢的前奏，應(yīng)及時(shí)降低給料機(jī)出力，吹掃管路，現(xiàn)象消除后重新投入運(yùn)行。

2.1.1.5初次帶負(fù)荷期間應(yīng)記錄石灰石給料機(jī)出力與SO2排放的對(duì)應(yīng)曲線，作為以后運(yùn)行時(shí)的調(diào)整參考。

2.2.2脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

2.2.2.1啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)給料閥前應(yīng)先吹掃管路，啟動(dòng)后注意觀察石灰石風(fēng)機(jī)電流和輸料管壓力，檢查其是否與系統(tǒng)空負(fù)荷調(diào)試時(shí)數(shù)值一致。

2.2.2.2啟動(dòng)給料閥，逐漸緩慢地增加給料機(jī)的出力至低出力運(yùn)行，監(jiān)視輸料管壓力，觀察SO2的變化趨勢(shì)。SO2開(kāi)始下降，方可緩慢加大旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速。

2.2.2.3停運(yùn)前，將上、下緩沖倉(cāng)內(nèi)的石灰石送空（緊急停機(jī)除外）。系統(tǒng)停運(yùn)后，打開(kāi)壓縮空氣吹掃10 min，防止管道內(nèi)石灰石粉殘留。

2.2.2.4加強(qiáng)入廠石灰石粉的品質(zhì)監(jiān)督，重點(diǎn)在于石灰石粉粒度和含水率，石灰石中碳酸鈣的含量和活性。

3.1鍋爐脫硫系統(tǒng)改進(jìn)措施

3.1.1石灰石庫(kù)高位布置、管道高位往低輸送不易堵管。

3.1.2做好石灰石脫硫系統(tǒng)的圖紙審查工作，盡量減少系統(tǒng)管閥和彎頭，克服石灰石輸送阻力。

3.1.3石灰石進(jìn)料口的選擇，盡量避免在CFB的密相區(qū)進(jìn)入，或者應(yīng)考慮增加輸送的風(fēng)壓和防堵裝置。

3.1.4優(yōu)化石灰石系統(tǒng)設(shè)備的選型，特別是旋轉(zhuǎn)給料閥和分配器。

3.1.5系統(tǒng)接入熱一次風(fēng)，為系統(tǒng)烘干防止受潮引起堵管。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)CFB鍋爐脫硫系統(tǒng)改造后存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并從設(shè)計(jì)、調(diào)試、設(shè)備、運(yùn)行等方面提出了解決對(duì)策，這將有助于CFB鍋爐脫硫系統(tǒng)選型、運(yùn)行調(diào)整和二氧化硫的達(dá)標(biāo)排放提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

［1］    能源與環(huán)境

［2］    鍋爐說(shuō)明書(shū)    東方鍋爐廠

文章作者：林文成 林順治