宝应CFB锅炉生物质掺烧80%测试报告.docx

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宝应协鑫生物质环保热电有限公司
2号锅炉大比例掺烧生物质试验报告

热能动力研究所 2007年06月12日

项目负责单位：安徽省电力科学研究院
项目完成单位：安徽省电力科学研究院
宝应协鑫生物质环保热电有限公司
项目启讫日期：2007年05月－2007年06月
项目负责人： 彭 荣
主要工作人员：
宝应协鑫生物质环保热电有限公司
王荣涛 方必锁
安徽省电力科学研究院
彭 荣 杨 骏
编 写 年 月 日
审 阅 年 月 日
审 核 年 月 日
批 准 年 月 日

宝应协鑫生物质环保热电有限公司
2号锅炉大比例掺烧生物质试验报告
一、试验目的及依据
宝应协鑫生物质环保热电有限公司2号锅炉已经完成了大修，为了加大掺烧生物质的比例，在大修中对生物质掺烧系统进行了改造。为了验证锅炉掺烧生物质的能力，特进行此次试验。
本试验依据：
1、《循环流化床锅炉性能试验规程》DL/T964-2005
2、《宝应协鑫生物质环保热电有限公司锅炉运行规程》
3、宝应协鑫生物质环保热电有限公司2号锅炉生物质掺烧系统说明
二、设备概述
宝应协鑫生物质环保热电有限公司2号锅炉为济南锅炉厂生产的YG-75/5.29-M21型次高温次高压循环流化床锅炉，单汽包自然循环，采用由旋风分离器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分高低两级，中间设喷水减温器，尾部烟道布置省煤器和一、二级空气预热器。厂内2炉2机组成母管制系统。
主要设计参数：
额定蒸发量 75 t/h
额定蒸汽压力 5.29 MPa
额定蒸汽温度 485 ℃
给水温度 150 ℃
送风温度 30 ℃
一次热风温度 150 ℃
二次热风温度 150 ℃
排烟温度 140 ℃
设计燃料 Qnet.ar=20339 kJ/kg
燃料消耗量 11636.5 kg/h
燃料消耗量(标准煤) 8.076t/h
锅炉设计效率 87-89 %
燃料颗粒度要求 ≤10mm
石灰石颗粒度要求 ≤2 mm

为贯彻国家循环经济方针政策，在对本地区生物质资源调查及可行性调查的基础上，宝应协鑫生物质环保热电有限公司对锅炉掺烧生物质改造进行了立项，现掺烧生物质的系统改造已完成，改造后生产工艺流程如下：
生物质—输送带—炉前绞龙
煤――输送皮带――煤仓――锅炉燃烧――加热水产生蒸汽――汽轮机――发电机――电――输电线路――电用户
生物质—输送带—炉前绞龙
煤――输送皮带――煤仓――锅炉燃烧――加热水产生蒸汽――汽轮机抽汽――热网管道――热用户
与原系统相比锅炉增加了生物质破碎系统、生物质物料存放系统、生物质输送系统、生物质炉前输送系统。
三、试验工况的安排
根据试验大纲的要求，本次试验于2007年06月06日开始进行。
按照试验计划，试验在2个负荷下进行：
工况Ⅰ锅炉负荷75t/h；
工况Ⅱ锅炉负荷65t/h。
3.1试验前，机组已连续正常运行三天以上，正式试验前均维持预定试验负荷2小时以上。
3.2每个试验工况，锅炉运行稳定，参数波动范围符合GB10184—88的要求。
3.3试验过程中停止了给煤系统启停、锅炉排污等影响试验的操作。

四、测量项目、方法及测点位置
4.1入炉煤样
试验前从每台运行给煤机入口处取样，混合制样，进行工业分析。
4.2入炉生物质样
试验前从生物质皮带处取样，混合制样，进行工业分析。
4.3飞灰取样
飞灰从电除尘一电场下的飞灰取样装置取样，样品混合后进行可燃物分析。
4.4炉渣取样
炉渣从锅炉冷渣器出口取样，样品混合后进行可燃物分析。
4.5烟气成分
在空预器出口烟道上用烟气分析仪对烟气成分进行分析。
4.6排烟温度
用热电偶在空预器出口网格法测定。
4.7送风温度
送风温度直接从经校验准确的DAS测点读取。
4.8其它参数由DCS记录打印。
五、试验用仪器及材料
英国凯恩烟气分析仪 2台
A级Pt100热电阻 2支
点温计 1台

六、试验记录及计算
锅炉试验煤质及生物质分析记录表
分析项目
符号
单位
数值
煤泥
生物质
全水分
Mt
%
12.5
11.4
空干基水分
Mad
%
1.52
2.08
收到基灰份
Aar
%
32.44
9.93
空干基挥发份
Vad
%
21.17
71.27
空干基固定碳
Fc
%
35.54
14.19
低位发热量
Qnet,ar
kJ/kg
16638
13672

实测排烟参数纪录表
序号
名 称
单位
数 值
工况Ⅰ
工况Ⅱ
1
排烟氧量
%
8.05
8.425
2
排烟温度
℃
133.63
124.9
3
排烟Nox含量
mg/m3
168
137
4
排烟SO2含量
mg/m3
52
49

锅炉试验DAS参数记录表
序号
名 称
单位
数 值
工况Ⅰ
工况Ⅱ
1
试验时间

06日10:30
06日16:30
2
主蒸汽流量
t/h
74.9
63
3
主蒸汽压力
MPa
4.79
4.83
4
主蒸汽温度
℃
473
470
5
汽包压力
MPa
5.24
5.13
6
给水流量
t/h
76.28
65.1
7
给水温度
℃
158
153
8
平均床温
℃
900
864
9
平均床压
kPa
8.25
8.62
10
一次风量
m3/h
45223
43887
11
二次风量
m3/h
34657
25582
12
排烟温度
℃
134/134
126/125
13
省煤器入口氧量
%
8.79
8.59
14
空预器出口氧量
%
10.16
9.65
15
给煤量
t/h
2
2
16
热一次风温
℃
146
138
17
热二次风温
℃
142
137
18
空预器入口烟温
℃
188
178
19
热一次风压力
kPa
8.57
8.82
20
一次风机电流
A
21.2
21
21
热二次风压力
kPa
2.79
1.82
22
二次风机电流
A
125.6
58.5
23
引风机电流
A
25
22.1
24
生物质量
t/h
15
11.5
25
二次风入口温度
℃
32
34
锅炉热效率计算表
序号
符号
单位
数值
1
P0
Pa
1.025*105
1.025*105
2
O2’’
%
8.05
8.425
3
αpy

1.615
1.663
4
θpy
℃
133.63
124.9
5
送风机入口风温
t0
℃
33
32
6
排烟热损失
q2
%
6.227
5.908
7
燃料飞灰比率
αfh
%
100
100
8
排烟CO含量
CO
ppm
117
121
9
可燃气体未完全燃烧热损失
q3
%
0.007
0.007
10
飞灰含碳量
Ccfh
%
1.43
1.35
11
收到基灰份（加权平均）
Ar
%
12.547
13.265
12
低位发热量（加权平均）
Qnet,ar
kJ/kg
14016.88
14111.41
13
固体未完全燃烧热损失
q4
%
0.438
0.434
14
额定蒸发量
De
t/h
75
75
15
额定蒸发量下的散热损失
q5e
%
1.128
1.128
16
实际蒸发量
D
t/h
75
65
17
散热损失
q5
%
1.128
1.302
18
锅炉热效率
η
%
92.20
92.35

19
给煤量

t/h
2
2
20
生物质量

t/h
15.4
11.5
21
生物质掺烧比例（热值法）

%
86.2
82.5
试验中，由于生物质灰分较低，锅炉没有排渣，飞灰比例为100%。
七、试验结果和分析
7.1 2号锅炉在75t/h的工况下，生物质的掺烧比例（热值比）达到86.2%；在65t/h的工况下，生物质的掺烧比例（热值比）达到82.5%，达到了掺烧生物质80%（热值比）的目标。
7.2 由于生物质灰分较低，飞灰排放量比全烧煤低。
7.3 由于生物质中硫份较低，大量掺烧时烟气中SO2的含量仅有52mg/m3，远低于比全烧煤不投石灰石时的500 mg/m3。
7.4 由于生物质中含有较多的氮，大量掺烧时烟气中NOx的含量没有明显下降。
7.5 大量掺烧时生物质时，飞灰含碳量较小，锅炉热效率略高于全烧煤的工况。
7.6 2号锅炉的掺烧生物质改造是成功的。

上资料由山东华源锅炉有限公司()提供

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