摘要：某电厂设置有三台循环流化床锅炉，在生产中采用了煤泥掺烧技术，而实践中发现，煤泥的使用会对流化床锅炉的脱硫效率产生一定影响，引发烟气中二氧化硫排放量的波动。本文就煤泥对流化床脱硫效率的影响进行了分析，并提出了有效的控制措施，希望能够为实际生产提供参考和借鉴。
关键词：煤泥；流化床锅炉；脱硫效率；影响；控制措施
前言：煤泥是煤炭洗选后剩余的废弃物，含水率高，热值低，一般都会被直接废弃。但是伴随着煤矿开采的持续进行，煤泥的存放问题越发凸显，如果处理不当，会带来严重的环境污染。对此，越来越多的电厂开始引入煤泥掺烧技术来对煤泥进行处理，在降低环境污染的同时，也能够提高经济效益。不过，煤泥的使用会对流化床锅炉的脱硫效率产生一定影响，需要技术人员做好分析和控制，保证良好的生产效果。
1 电厂概况
某电厂在生产中设置有三台循环流化床锅炉，型号为HG-200/9.8-LMN.17，锅炉前端为炉膛，四周均为膜式水冷壁，尾部对流烟道内设置有省煤器，燃料为40%原煤+35%洗中煤+25%煤泥。从控制生产成本的角度，对系统进行了扩容改造，能够显著提升煤泥燃用量，但是实际生产中发现，煤泥燃用量的增加会对流化床锅炉的脱硫效率产生影响，导致排放的烟气中二氧化硫浮动较大，需要额外增加脱硫剂来保证脱硫的实际效果，而这样又会导致生产成本的增大。
2 煤泥对流化床锅炉脱硫效率的影响
流化床锅炉中，煤泥系统包括了煤泥仓、煤泥泵、预压螺旋、煤泥枪和相应的配套管路。在生产实践中，煤泥可以经由煤泥皮带进入到煤泥仓中，然后在煤泥仓被拨料臂拨入到预压螺旋并由此进入到煤泥泵，经煤泥泵压缩处理后，再次进入煤泥仓的煤泥含水量在24%-30%之间。煤泥皮带上方，设置有一套脱硫剂添加系统，主要组成部分为石灰石仓、螺旋给料机以及变频控制装置，可以依照预先设定好的比例，定量添加石灰石，将其与煤泥混合。而在实际生产中发现，正是因为这样的添加方式过于简单，在没有经过初期搅拌的情况下，煤泥和脱硫剂容易集结成块，在煤泥仓内搅拌混合并最终进入到锅炉内燃烧。
煤泥本身的黏结性相对较大，在传输过程中容易受到人为因素的干扰，而可操作性较差的加水方式使得煤泥与石灰石无法在罐内实现均匀搅拌，煤泥泵出力的可靠性和稳定性会受到一定影响，从而导致流化床锅炉脱硫效率不稳定，二氧化硫波动较为剧烈。
分析原因，一是在锅炉正常运行的情况下，一般不会对风量配比和风机出力进行较大的调整，预压螺旋和煤泥泵的频率相对固定，受煤泥量、含水率、脱硫剂量等因素的影响，煤泥泵的出力可能处于波动状态，从而导致锅炉含氧量的大幅度变化；二是煤泥掺烧比例如果超过60%，则放渣含碳量会显著增加，甚至可以直接看到没有燃烧完全的煤炭，这也就导致了锅炉脱硫效率的下降。
3 控制措施
流化床锅炉脱硫效率的下降会导致排放烟气中二氧化硫含量的异常波动，影响了生产的环保性。对此，电厂应该采取切实可行的控制和应对措施，积极应对煤泥掺烧引发的流化床锅炉脱硫效率变化，保证生产的实际效果。
3.1做好煤泥含水率控制
当煤泥含水率下降时，其流动阻力和表观粘度会大大增加，相关研究表明，水分增加或者减少3%-7%，在剪切心力相同的情况下，剪切应力的差值可以达到3-7倍，煤泥的流动性显著恶化。因此，在生产中应该切实做好煤泥含水率的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电厂煤泥系统中使用的煤泥泵出口位置压力在20MPa以上，若煤泥含水率低于30%，水分越少，煤泥泵的出力越小，即便转速较高，出力也不会随着转速的提高而显著增长。正常生产环节，应该将煤泥仓料位控制在50%以上，如果发现其低于30%，则需要及时上煤泥，为煤泥在煤泥仓内的搅拌和混合提供充足时间。煤泥含水量必须被控制在允许范围内（35%±5%），可以通过加水的方式，对煤泥的粘稠度进行调整，另外也需要对出料螺旋以及泵送速度进行协调，在避免空打、无料泵送等现象的同时，也不能出现煤泥外溢的情况。对现有煤泥仓的加水方式进行了优化改进，由原本的单一水管加水改成多点同时加水，并设置了一套新的煤泥污水添加系统，能够就煤泥操作层冲洗污水排放问题进行解决，也可以作为煤泥含水率调节的一个有效途径。
3.2调整脱硫剂添加方式
受设计局限性的影响，生产系统中采对于脱硫剂的添加采用的是煤泥皮带直接添加的方式，导致煤泥无法实现与脱硫剂的充分混合，影响了脱硫剂效果的发挥。对此，技术人员从设备和系统的实际情况出发，对脱硫剂添加的方式进行了优化调整，确保脱硫剂添加系统可以与煤泥皮带系统形成闭锁，以此来避免煤泥皮带在没有煤泥的情况下添加脱硫剂的问题，保证脱硫剂与煤泥的充分混合。
3.3控制好炉膛床料厚度
流化床锅炉的燃料中掺加了大量煤泥，因此从保证充分燃烧的角度，应该避免床料厚度过薄或者过厚的情况，否则可能会导致系统阻力的增大和一次风量降低，炉膛内上部和下部颗粒浓度存在较大波动的情况。结合大量的生产实践数据，应该将锅炉床压控制在6kPa-6.5kPa之间，此时床料厚度为最佳值，能够将二氧化硫的波动控制在较小的范围内。
3.4做好煤泥泵投运控制
煤泥泵投运环节，如果煤泥仓中的煤泥得到了充分搅拌，煤泥本身具备较强的流动性，在预压螺旋满负荷出料的情况下，投料过程较为缓慢，需要时刻关注锅炉内氧量的变化。一般来讲，煤泥开度应该控制在每次增加量不超过5%，以5-10min为调节间隔，将流量设定值的范围控制在25%-100%之间，如果发现燃烧工况不稳定，则需要将调节间隔的时间适当延长。通过这样的方式，能够有效避免大量煤泥涌入后引发的锅炉脱硫效率下降问题，以及喷粉系统调节之后导致的二氧化硫异常波动。通过对混煤燃烧量以及给煤颗粒度配比的有效控制，能够切实保证床料粒度配比的合理性和稳定性。
4 结语
总而言之，煤泥掺烧技术的应用，会对流化床锅炉的脱硫效率产生一定影响，而想要对其进行解决，必须做好煤泥含水率的合理控制，确保煤泥泵和脱硫剂添加系统运行的稳定性，避免二氧化硫出现异常波动的情况，以此来保证良好的经济效益和环境效益。
参考文献
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论文作者:张家煦
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
标签：流化床论文; 锅炉论文; 效率论文; 系统论文; 脱硫剂论文; 预压论文; 电厂论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;