1000MW煤粉炉锅炉运行对粉煤灰品质影响及其优化.pdf

摘要

粉煤灰作为大宗工业固废给环境带来巨大压力。虽然其资源化利用途径广泛，但

还有相当一部分粉煤灰因品质较差难以利用，由于粉煤灰的品质直接受到锅炉运行

的影响，且在“双碳”以及“灵活调峰”的背景下，使得粉煤灰的品质不稳定，甚至

出现远低国家标准的情况，针对此问题展开锅炉运行参数对粉煤灰品质的影响研究。

首先锅炉负荷作为衡量其运行工况的最直观参数，且粉煤灰的品质受到其所在

烟气环境的影响，基于此本文首先探究了锅炉负荷对粉煤灰途经烟道烟气环境的影

响，其次探究了锅炉负荷对粉煤灰品质的影响。此外，探究了锅炉烟道结构对粉煤灰

品质的影响。最终通过以上研究结果提出通过改善锅炉运行参数提升粉煤灰品质，提

高其资源化利用率。具体结论如下：

(1)SCR入口烟温在高负荷(800~1000MW)时更低，高负荷时烟温均值较低负荷

(400~600MW)低约12℃；SO2浓度在高负荷时更高；高负荷与低负荷时SCR入口

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NOx较为接近，约为420mg/Nm，较中负荷(600~800MW)高约50mg/Nm；高负荷

与低负荷时的氨逃逸更为严重，且低负荷时的氨逃逸波动更大。

(2)当氨逃逸不超过3ppm时，锅炉高负荷运行时灰样氨含量均值比低负荷时高

约15~30mg/kg；锅炉中负荷运行时粉煤灰中的硫酸盐与碳酸盐含量均值高出其他负

荷约0.5%；高负荷灰样的残炭含量均值更低，较中负荷低约0.3%，较低负荷低约

1.1%；高负荷会使粉煤灰D90(体系中累积分布占比达到90%时的对应的粒径)更低，

较低负荷低约10μm，分析认为，燃烧系统和烟气经过单元设备的温度、流量对粉煤

灰的性质影响较大。

(3)锅炉烟道结构对粉煤灰品质的影响，SCR一侧的压差与温度的降低，会使该

侧粉煤灰SO3含量增高约0.5%，氨含量增高约10ppm，pH降低约2，烧失量上升约

1%；锅炉尾部烟道对粉煤灰的流场产生影响，流场筛分作用会使外侧灰斗粉煤灰D90

粒径较内侧灰斗减小约20μm，D50(体系中累积分布占比达到50%时的对应的粒径)

减小10μm，莫来石含量高出3%，氨含量高出5mg/kg(氨逃逸小于3ppm)，炭含量

减少0.5%，因此、烟道结构影响粉煤灰的流场，对粉煤灰有分离作用，对其分开入

库，可以减少后续粉煤灰处理的磨耗，实现节能。

最后本文针对以上规律提出建议包括，调整锅炉运行参数、优化烟道布置等，以

减少粉煤灰中有害成分的含量，提高资源化利用率。并以调整锅炉进煤风的温度，保

证烟温高于酸露点的调整方案，改善了粉煤灰的品质，尤其是粉煤灰黏附抱团现象得

到改善。

关键词：燃煤电厂；变负荷；粉煤灰；氨；SOx

ABSTRACT

Flyashisabulkindustrialsolidwastethatcancauseseriousenvironmentalpollution.

Whiletherearevariouswaystoutilizeitsresources,asignificantportionofflyashremains

difficulttoutilizeduetoitsquality.Sincethequalityofflyashisdirectlyaffectedbythe

boileroperation,especiallytheboilerload,basedonthisthispaperfirstlyexplorestheeffect

ofboilerloadonthefluegasenvironmentofflyashpassingthroughtheflue,secondly

explorestheeffectofboilerloadonthequalityofflyash,inaddition,explorestheeffectof

boilerfluestructureonth