[发明专利]一种纯烧高碱高氯煤的循环流化床锅炉及运行方法

说明书

一种纯烧高碱高氯煤的循环流化床锅炉及运行方法，锅炉炉膛密相区设有大节距光管厚壁埋管，炉膛第一流程的后墙下部的拱形处设有吹渣装置，炉膛第一流程的上部膜式水冷壁上设有挂砖区，炉膛第二流程与炉膛第三流程之间的惯性分离处设有调节挡板，炉膛第二流程与炉膛第三流程的连接底部过渡处设有U形流道，U形流道内设有溢流装置，炉膛第三流程出口设有旋风分离器，炉膛前设有给煤机和加床料仓。控制炉膛运行温度在750℃‑820℃之间，并根据返料风压和炉膛温度变化情况，从加床料仓往螺旋给煤机里加入若干床料，能有效解决锅炉纯烧高碱高氯煤受热面沾污结渣导致锅炉被迫停炉的问题，实现锅炉纯烧高碱高氯煤长期、安全、稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种锅炉，特别是涉及一种纯烧高碱高氯煤的循环流化床锅炉及运行方法。

背景技术

新疆的煤炭资源占中国煤炭总储量的2/5，高达2.19万亿吨，居全国之首。而全区资源总量的95%集中于准东、吐哈等地。仅准东煤田已探明煤炭资源储量为2136亿吨,沙尔湖煤田已探明煤炭资源储量为900亿吨。沙尔湖煤具有挥发分高（30%以上）、热值中等（14MJ/kg～19.5MJ/kg）、灰分少（10%以下）、含硫量低（0.2%～0.3%）等优点，但原煤呈块状，极易粉碎和风化，极易着火自燃，高水分（20%以上），灰熔点低(软化温度1180℃)，煤中钠含量高（4%～12%），煤中的氯含量超过0.3%，最高达1%以上,沙尔湖煤属于典型的高碱高氯煤，具有严重的结渣和沾污特性。

常规循环流化床锅炉运行温度一般在850℃-950℃区间，煤颗粒在炉膛密相区悬浮燃烧，煤颗粒在燃烧过程中,煤灰中钠盐会全部释放并以气相存在于烟气中。烟气向上流到炉膛出口，经气固分离器流入尾部烟道，尾部烟道一般依次布置高温过热器/高温再热器、低温过热器/低温再热器、省煤器、空气预热器，炉膛出口一般温度在800～900℃，烟气流经上述受热面放热，温度从800～900℃逐渐降低至150℃左右。气相钠盐接触到温度较低的受热面时发生冷凝聚集在管子表面,并吸附烟气中的超细灰形成了沾污内层,在燃烧高碱高氯煤的锅炉上随着气相钠盐的不断冷凝与捕获烟气中的飞灰颗粒,使得沾污层不断的生长,导致管壁沾污层变厚,最终覆盖整个管壁,甚至整个受热面会出现“搭桥”现象。该沾污层变得非常坚硬,常规的锅炉蒸汽吹灰已不能清除,这样对流受热面传热效果就会大幅度下降,直接影响到锅炉的长期安全稳定运行。

由于早期国内对燃烧高碱高氯煤的认识不够，又缺乏工程运行经验，在锅炉设计和运行上按普通煤质对待，以至于现役投运的锅炉燃用高碱高氯煤后均出现过尾部对流受热面粘结性积灰严重堵塞而被迫停机的情况。通过检索相关文献和实际调研发现：锅炉发生粘结性积灰主要集中于高、低温过热器、再热器段，尾部省煤器、空预器等对流受热面。

目前解决上述问题主要有掺烧、烟气再循环及喷淋、强化吹灰、采用蒸发屏将尾部烟道降温至600℃以下等方法，掺烧主要通过添加沾污性弱的煤种或使用添加剂，以降低原煤中钠的相对含量。这种控制方法只能减缓沾污,煤中的钠化合物蒸汽终究会凝结在受热面管束上，无法从根本上解决问题。外煤掺烧比例过大时,外煤的需求量较大,由于受到运输条件的限制,极大增加了运行成本，添加剂亦存在同样的问题，难以大规模应用。烟气再循环或喷淋主要是通过冷烟气的掺混或喷淋水喷淋，降低高温受热面(高过、高再/低再)区域的烟气温度。