关于生物质项目长周期运行研究

关于生物质项目长周期运行研究

田贝

(光大城乡再生能源（凤阳）有限公司安徽滁州233123)

摘要：随着经济的高速发展，以及人民生活水平的不断提高，我国对电能的需求日益增加。而我国电能生产过程中，以火力发电为主，其发电量在总发电中所占比重为70%以上，而火力发电主要以传统化石能源（如煤炭、石油等）为燃料。其有限性和环境污染等因素，促使我们积极开拓和发展可再生能源。2006年1月1日开始施行《中华人民共和国可再生能源法》，以及在2007年，国家发改委发布了《可再生能源中长期发展规划》，提出加快推进生物质发电等可再生能源的产业化发展，逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%，到2020年达到15%。

【关键词】秸秆锅炉；积灰；结焦；吹灰器；对策

一.生物质锅炉现况概述

生物质燃料品种多样，含水量高，灰分也比较大。另外，生物质燃料中含有氯和碱金属盐，燃烧时产生的烟气对锅炉受热面具有一定的腐蚀性，燃烧产生的灰份熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面和尾部烟道、空预器等，行成渣层，会明明显降低受热面的传热系数。

二、影响生物质锅炉结焦积灰因素的分析

2.1燃料灰份的结焦性

如某厂使用的燃料种类多（如：稻草、麦草、棉花秆、玉米秆等等），品质不一，燃料水份高、灰份高、碱金属含量高等特点，燃料在炉膛内燃烧后，极易在过热器、空气预热器等后部烟道内结焦与积灰。

2.2飞灰粒流通过程

锅炉运行调整过程中，一、二次风的配比不尽合理，或者锅炉设备缺陷，使得受热面烟道的局部流速或流向发生改变。如飞灰粒子向受热面运动速度快，受到的冷却效果差，熔融的飞灰颗粒很容易粘附，使过热器管子的结焦层迅速积聚长大。如飞灰粒运动速度减慢，则沉积在烟道壁上，从而形成恶性循环，积灰越积越多。

2.3炉内温度水平

在灰熔点一定的情况下，炉内温度水平及其分布就成为是否发生结焦积灰的重要因素。

一方面，当炉内温度较低时，灰粒呈熔化或软化状态的概率较少。另一方面，当炉内温度水平较高，而受热面附近温度较低，且温度分布较缓时，灰粒子在碰撞受热面前可以得到较好的冷却，温度降低，与受热面碰撞时，形成焦块的概率降低。反之，温度增高，结焦程度将按指数规律增长。

当温度未高于灰熔点时，会发生粘结性积灰，其烟气中的凝结物在受热面上而粘住灰粒，并与灰粒作用而形成“水泥状的堵灰”。另外，疏松灰是各种锅炉中最常见的积灰方式，它发生在锅炉的所有受热面上，大部分由正常吹灰即可清除。

2.4吹灰器的效果

如某厂锅炉原配蒸汽吹灰装置效果差，所喷蒸汽湿度大，烟尘在此处受阻沉积，炉内积灰依旧严重，影响烟气流通面积及进而影响锅炉炉膛负压。

2.5烟冷器压差大

烟冷器堵灰造成烟冷器差压大，也是影响机组长周期运行的因素之一，运行最大高达到1800Pa,2018年7月，定远项目对二级烟冷器进行了鳍片拆除。差压恢复至450Pa,对比分析压差每降低1400Pa，厂用电率降低约0.2%。

三、采取的措施以及应对策略

（一）锅炉结焦

1、及时全面掌握入炉燃料种类、含水量、含土杂等情况，并根据入炉燃料质量及时调整风量、给料量和振动炉排参数。当入炉燃料质量劣化严重时，要采取降负荷、减少进料量、保持合适料层厚度，适当提高氧量（不低于5%）的方法进行调整，确保机组安全运行。

2、认真监盘、精心操作。运行人员要重点监视振动炉排启动、运行电流的变化，如发现电流异常升高，应及时进行分析，并到现场对振动炉排驱动装置、炉排料层厚度、燃料燃烧、捞渣机出口的灰渣等情况进行检查。

4、当发现炉排上燃料发生局部堆积、低端炉排挡灰板处的灰渣过厚（一般的灰渣厚度应为20～30cm）时，可以采取缩短停止时间，增加振动时间和振动频率方法来进行调整。

5、炉排出现大面积结焦后的处理措施

（1）如果发现炉排上出现较大面积的结焦，应及时停运所有给料线，停止进料，减少一次风量，减弱燃烧，将机组负荷降低最低；

（2）采取缩短停止时间、增加振动时间和振动频率方法来清除焦块；同时可以采用手动控制方式，使振动炉排连续振动（一次连续振动时间不宜超过1分钟），将焦块清出；

（3）如通过炉排振动无法除焦时，可进行人工打焦。

（二）滤袋烧损：

1、按设计参数进行调整，合理控制排烟温度

1.1合理配料，降低入炉料水分含量，合理配风，控制好炉膛负压，维持排烟氧含量在5%-6%。

1.2合理控制受热面吹灰次数，保证受热面清洁。

1.3加强化学监督，防止管壁结垢。

1.4控制给水温度在设计值，杜绝盲目提高给水温度的做法。

2、保证输灰系统工作正常，杜绝斜灰斗积灰

2.1提高运行人员责任心，加强巡检力度，运行过程中认真比对输灰系统参数变化，确保输灰系统工作正常。

2.2确保斜灰斗各料位计正常，保持斜灰斗低料位或无积灰。

3、防止尾部烟道二次燃烧

3.1控制炉膛负压在合理的范围内，防止颗粒小的燃料或未燃尽颗粒被吸入尾部烟道；

3.2加大二次风配比，延长燃料燃尽时间，降低炉灰和飞灰含碳量；

3.3避免过长时间低负荷运行，造成烟气流速低，使未燃尽颗粒沉积在尾部烟道。

（三）“四管”泄露

1、加强燃料收购质量管理，从源头抓起，严把入炉燃料质量关，努力降低入炉燃料灰分，减少飞灰磨损。

2、完善防磨、防腐措施，采用新技术、新方法来增加设备的使用寿命。对容易磨损部位采取敷设防磨板和防磨瓦形式，同时对不能敷设部位采取防磨防腐喷涂或熔敷形式进行处理。

3、全面利用大小修机会对磨损大的管排进行大面积的更换，降低了锅炉"四管"泄漏的几率

4、加强金属监督工作，严格执行“逢停必查”措施，利用一切停炉机会对锅炉承压部件进行检查，发现缺陷的管子及时进行处理，保证设备的健康水平。

5、运行中加强燃烧调整，严格执行运行操作规程，在锅炉启停过程中，严格控制升温升压速度，控制汽包上下壁温差。

6、加强化学监督，保证锅炉水质的合格。

7、加强技术管理与技术监督，完善设备台账和记录，及时掌握设备的健康状况，把握“四管”运行周期。

8、加强安全生产制度管理，提高项目公司检修人员工作责任心，明确四管检查范围，责任到人，制定相应的考核办法，建立有效的监督机制。

9、委托锅检单位对锅炉进行定期检验。

烟冷器压差大预防措施

（四）烟冷器堵塞解决措施

1、运行调整方面

a运行过程中，尽量降低一次风的比例，增加二次风、燃尽风比例，降低烟气中飞灰大颗粒量；

b运行过程，尽量保持薄料层（20cm左右）运行；

c加大烟冷器吹灰的频率；

d定期检查吹灰器的效果，尤其是吹灰器管路里面不能带水，在每次启动吹灰器前疏水的时间要保证管路里面的积水疏干净；

e吹灰器汽源要保证品质，不能和设计参数偏差太大；

f锅炉冷态启动时，启动其他蒸汽热源，保证尾部的烟气器至除氧器间的循环正常；避免尾部出现凝结水；

g适当提高锅炉排烟温度。

2、设备方面

a建议锅炉大修时将第二级烟冷器更换为光管管束；

b定期检查脱硝氨水喷头雾化效果，使其可靠运行，确保氨水与NOx充分混合，降低氨逃逸；

c锅炉停炉检修时，用高压水枪逐级清洗烟冷器；

d增加炉内摄像，根据炉内火焰状况，调整锅炉运行。

3、入炉燃料

a加强入炉燃料掺配，将灰分大的燃料与灰分小的燃料掺配混合均匀。

b尽量降低入炉燃料水分。

四、下一步工作建议

对锅炉炉型进行优化，减少高温腐蚀。对SNCR炉内脱硝工艺，寻求新的工艺及技术，提高脱硝效率，减少氨逃逸。积极寻求新的燃烧和水冷壁管减薄处理技术，降低生产检修成本。对生物质燃料的进厂品种提出建议和要求，出台管理细则，减少模板使用，减缓受热面的高温腐蚀。锅炉负荷进行严格控制，严禁长期超负荷运行，确保机组长周期运行。对生物质电厂存在问题，进行分类，统一思想和认识。