电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则

西安热工研究院有限公司。

姚伟、张喜来、蒙毅 等 。2100433B

备案号：50088-2015

备案公告： 2015年第6号(总第186号)。

沼气掺烧沼气掺烧锅炉工艺流程

沼气储柜的沼气经变频加压风机加压、过滤器过滤，通过锅炉二次加压进口风管进入锅炉内的喷嘴燃烧，工艺流程见图1。

沼气掺烧沼气掺烧锅炉系统特点

锅炉掺烧沼气系统由沼气加压站、沼气管网、炉内沼气燃烧器（气枪）、放散装置、吹扫系统（用于检修前置换系统内可燃气体）、压缩空气系统（供气动快关阀用气）和惰性气体吹扫（用于沼气燃烧器投运前炉前管道的置换）等装置以及控制系统组成。其主要目的是将供水车间厌氧处理站外排的沼气通入热电厂锅炉中燃烧，以节能并改善锅炉的燃烧状况。

沼气掺烧系统的燃烧器（沼气枪）共两个，分别安装在#4锅炉的甲、丙角中二次风喷口中，由于掺烧沼气量较小且设计流速不高，因此对锅炉燃烧空气动力场影响很小；另一方面，由于沼气的易燃易爆特性对锅炉设备的安全性影响很大，该系统配备了相应的控制系统及保护装置。沼气系统主要设备特性如表2。

沼气掺烧沼气输送安全保护系统

沼气输送安全保护系统包括控制模块、报警模块、联锁保护模块，各模块以硬接线方式与沼气储柜、变频加压风机、过滤器、锅炉连接，由控制模块对沼气输送及燃烧全过程进行监测，报警模块根据监测数据作出相应报警并由联锁保护模块作出不同操作。锅炉二次加压进口风管内各设置可旋转的喷嘴一支，在变频加压风机进出口、喷嘴进口均设置有温度压力测量点，信号传入安全保护系统。沼气安全保护系统与锅炉DCS控制系统通过网络连成一体，实现了沼气安全监控与锅炉燃烧控制的有机结合。加压机进口气动阀为气开式单动阀，去厌氧排空阀为气关式单动阀。采用单动式气动阀则可在控制电源或控制气源中断故障情况下及时自动中断沼气发电，启动排空装置。保护系统见图2。

公司本着以产定销的原则，主要从安全稳定的角度出发，以储气柜的液位为主信号对加压机进行变频控制，从而保证储气柜液位的相对稳定。变频加压风机精确调整压力，风机进出口压差30k P a，整个系统保持正压。当产气量大时，正常投入两支喷嘴（只装二支喷嘴）至150t/h的燃煤锅炉对角二次加压进风管里喷嘴进入锅炉直接掺烧发电；当产气量不够时，炉前沼气压力下降至8k Pa以下时，自动退出一支气枪。为了保证沼气系统安全运行，采取措施：（1）当储气柜液位低于20%下限值或增压风机进口压力过低时，为防止增压风机将其进口管道抽成真空，造成空气进入沼气管道，系统启动保护逻辑停运风机。（2）当炉前总管压力低时，为防止气枪和炉前管道出现回火造成管道内燃烧，系统启动保护逻辑关闭气源停运风机。（3）当增压风机出口总管压力高时，为了防止因出口压力过高而损坏风机，系统启动保护逻辑停运风机。（4）当油泵出口油压低时，为了防止增压风机因缺油而损坏，系统启动保护逻辑停运风机。（5）当锅炉灭火，F S S S（锅炉安全保护系统）动作时，必须立即切断进入炉膛的所有燃料，以防止燃料聚集产生爆燃事故。（6）当锅炉各角火检检测到气枪都熄灭时，为防止沼气聚集产生爆燃事故，系统启动保护逻辑关闭气源停运风机。（7）当锅炉送风机跳闸或M F T动作时，系统按紧急停炉程序启动保护逻辑关闭气源停运风机。上述保护逻辑启动后，其输出结果是停运整个沼气输送系统，并做相应报警，系统能自动切断进入加压机的沼气，同时打开排空通道直接燃烧排空。