循环流化床

循环流化床

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【专家解析】循环流化床

【优秀范文】循环流化床

范文一:循环流化床

名词解释

1、床料:流化床锅炉启动前,铺设在布风板上的一定厚度和一定粒度的固体颗粒,称作床料,也称点火底料。床料一般由燃煤、灰渣、石灰石粉等组成,静止床料层厚度一般为350-600mm。

2、物料:循环流化床锅炉运行中,在炉膛及循环系统(循环灰分离器、立管、送灰器等)内燃烧或载热的固体颗粒,称为物料。它不仅包含床料成分,还包括新给入的燃料、脱硫剂、经循环灰分离器返送回来的颗粒以及燃料燃烧生成的灰渣等。

3、流化态:这种由于固体颗粒群与气体(或液体)接触时,固体颗粒转变成类似流体的状态称为流态化。

4、床层阻力特性:所谓流化床床层阻力特性,就是指流化气体通过料层的压降p与按床截面计算的冷态流化速度u0之间的关系,即所谓压降--流速特性曲线。

5、料层阻力:指燃烧空气通过布风板上的料层时的压力损失。

6、燃料筛分:燃料筛分是指燃料颗粒粒径大小的分布范围。如果颗粒粒径粗细范围较大,即筛分较宽,就称作宽筛分;颗粒粒径粗细范围较小,就称作窄筛分。循环流化床锅炉一般是宽筛分。

7、物料循环倍率:由循环灰分离器捕捉下来并返送回炉内的物料量(循环物料量)与新给入的燃料量之比,即RGh

B其中R--物料循环

倍率;Gh--循环物料量,即经循环灰分离器返送回炉内的物料量,kg/h;B--新给入的燃料量或燃煤量,kg/h。用来反映物料循环的量化程度。

8、临界流化速度:将床料从固定床状态转变为流化状态(或鼓泡床状态)时,按布风板通流面积计算的空气流速称为临界流化速度umf,即所谓的最小流化速度,它是流化床操作的最低气流速度,是描述循环流化床的基本参数之一。

9、燃料份额:指炉内每一燃烧区域中燃料燃烧量占燃料总燃烧量的比例,一般可用燃料在各燃烧区域内所释放的热量占燃料总发热量的百分比表示。循环流化床锅炉燃烧主要发生在密相区和稀相区,炉膛内这两个燃烧区域的燃烧份额之和接近于1.密相区燃烧份额是一个重要参数。

10、颗粒终端速度:固体颗粒在静止空气中作初速度为零的自由落体运动时,由于重力的作用,下降速度逐渐增大,速度越大,阻力也就越大。当速度增加到某一数值时,颗粒受到的阻力、重力和浮力将达到平衡,也即空气对颗粒的阻力等于颗粒的浮重(重力与浮力之差)时,颗粒将以等速度向下运动,这个速度称为颗粒的终端速度(或终端沉降速度、自由沉降速度),用ut表示,单位为m/s。颗粒终端速度与临界流化速度之间有一定的关系。实际上,颗粒终端速度也可以理解为当上升气流的速度大到恰好能将固体颗粒浮起并维持静止不动时的气流速度。

11、夹带:夹带一般是指在单一颗粒或多组分系统中,气流从床层中携带走固体颗粒的现象。

12、堆积密度:将固体颗粒不加任何约束地自然堆放时单位体积的质量称为颗粒的堆积密度,用ρd来表示,单位为kg/m3。

13、钙硫摩尔比:为了确定为达到一定的脱硫效率所需要消耗的脱硫剂量和判定用CaCO3脱硫时钙的利用率,通常采用钙和硫的摩尔比(Ca/S)作为综合指标。

14、分离器分离效率:分离器的分离效率η指含灰烟气在通过分离器时,捕集下来的物料量Gc(kg/h)占进入分离器的物料量Gi(kg/h)的百分比。

简答

1、何为物料循环倍率?影响物料循环倍率因素有哪些?

物料循环倍率:由循环灰分离器捕捉下来并返送回炉内的物料量(循环物料量)与新给入的燃料量之比,即RGh

B其中R--物料循环

倍率;Gh--循环物料量,即经循环灰分离器返送回炉内的物料量,kg/h;B--新给入的燃料量或燃煤量,kg/h。用来反映物料循环的量化程度。

影响因素:(1)一次风量

(2)燃料颗粒特性

(3)循环灰分离器效率

(4)回料系统的可靠性

2、循环流化床风系统的组成,即各种风的概念和作用

(1)循环流化床锅炉的风系统主要由燃烧用风和输送用风组成,前者包括一次风、二次风、播煤风(三次风),后者包括回料风、石灰石输送风和冷却风等。

概念及作用

一次风:一次风是经空气预热器加热过的热空气,主要作用是流化炉内物料,同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量。

二次风:除了补充炉内燃料燃烧所需要的氧量并加强物料的掺混外,还能适当调整炉内温度场的分布,起到防止局部烟气温度过高、降低NOx排放量的作用。

播煤风:指把煤均匀的播散进炉膛的风。作用是使给煤能比较均匀的播散入炉膛,让炉内温度场分布更为均匀,提高燃烧效率。同时还起着给煤口处的密封作用。

回料风:作为输送动力将物料回送炉内。

石灰石输送风:专门用来输送石灰石脱硫粉剂的空气。

冷却风:专供循环流化床锅炉风冷式冷渣器冷却炉渣的冷空气。

3、循环流化床床层与受热面传热基本方式?

颗粒对流换热、气体对流换热和辐射换热三种方式

4、循环流化床炉内传热的主要影响因素

(1) 颗粒浓度,炉内传热系数随着床内悬浮固体物料浓度或颗粒浓度的增加而增大。

(2)颗粒尺寸及分布,在循环流化床中颗粒尺寸对传热系数的影响并不非常明显。

(3)流化速度,一般,随着流化速度的增加,一方面气体对流换热增强,另一方面由于床层内颗粒浓度的减小而造成传热系数下降。

(4)床温,随着床层温度的升高,传热系数基本呈线性增大。

(5)物料循环倍率,在一定的气体流速下,物料循环倍率增大,即

返送回炉内床层的物料增多,炉内物料量加大,床内物料的颗粒浓度增大,传热系数增大。

(6)受热面结构与布置,在受热面管径不是很大的情况下,传热系数随管径的增大而有所减少。

5、循环流化床的优缺点

优点:(1)燃料适应性好

(2)燃料预处理系统简单

(3)燃烧效率高

(4)负荷调节范围宽

(5)燃烧污染物排放量低

(6)燃烧热强度大

(7)炉内传热能力强

(8)易于实现灰渣综合利用

(9)床内可不布置埋管受热面

缺点:(1)烟气系统阻力较高,风机电耗大

(2) 锅炉受热面部件的磨损比较严重

(3)实现自动化的难度较大

6、循环流化床脱硫的主要因素(详见书237页)

(1)炉膛温度,循环流化床的最佳脱硫温度为850-900℃。

(2)钙硫摩尔比,当流化速度一定时,随着Ca/S的增大,脱硫效率增加。一般循环流化床锅炉脱硫时的钙硫摩尔比在2~3的范围内。

(3)煤中含硫量及脱硫剂颗粒粒径,循环流化床锅炉脱硫的石灰石颗粒以0-2mm、平均粒径为100-500μm为宜。

(4)脱硫剂反应性,反应性越高,脱硫效率越高。

(5)流化速度及床层高度,随着床层高度的增加,脱硫效率越高。

(6)循环倍率,当钙硫摩尔比一定时,脱硫效率随循环倍率的增加而提高,如果保持脱硫效率不变,增加循环倍率,钙硫摩尔比可以减小。

7、鼓泡床的燃烧特点,循环流化床的燃烧特点

鼓泡流化床锅炉燃烧的特点:(1)低温、强化燃烧

(2)炉内温差较大

(3)燃料适应性强

(4)燃烧效率较低

循环流化床锅炉燃烧的特点:(1)燃烧效率比较高

(2)燃料适应性极好

(3)煤的清洁燃烧

8、循环流化床中对布风装置的要求

(1)能均匀、密集的分配气流,避免布风板上面局部形成死区

(2)风帽小孔出口气流具有较大动能,使布风板上的物料与空气产生强烈扰动和混合

(3)空气通过布风板的阻力损失不能太大,以尽可能降低风机的能耗

(4)具有足够的强度和刚度,能支撑本身和床料的重量,锅炉压火

时能防止布风板受热变形,风帽不烧损,检修清理方便

(5)结构要合理,能防止锅炉运行或压火时床料由床内漏人风室。

9、循环流化床中一次风室和布风板的作用

布风板的作用:(1)支撑风帽和床料;

(2)对气流产生一定的阻力,使流化空气在炉膛横截面上均匀分布,维持流化床层的稳定;

(3)通过安装在它上面的排渣管及时排除沉积在炉膛底部的大颗粒和炉渣,维持正常流态化。

一次风室可以起到稳压和均流的作用。

10、画出循环流化床锅炉示意图,并标出主要设备名称,并写出炉内过程。(详见作业本第一题)

判断

1、冷渣器在运行中应尽量避免长时间单侧排渣(√)

2、立管的主要作用是输送物料和系统密封(√)

3、实际运行中流化风速应取临界流化速度(×)

4、CFBB运行中一般采用管式空气预热器(√)

5、流化风速是指床料流化时动力流体的速度(√)

6、CFBB物料循环方式有内循环、外循环两种,并采用立式旋风分离器返料,属于内循环(×)

7、钙硫摩尔Ca/s比越大,脱硫效率η也越大(√)

8、CFBB汽包水位控制措施与常规煤粉锅炉的完全不同(×) CFBB汽包水位控制措施与常规锅炉基本相同(√)

9、颗粒形状球形度越大,越接近于球形(√)

10、燃用劣质燃料时,应采用较高的一次风率,燃用高挥发分燃料时可采用较低的一次风率(√)

11、CFBB堵煤后,床温很快降低,氧量迅速升高(√)

12、尺寸和密度大的颗粒具有比较大的颗粒终端速度(√)

13、从床层中携带出细颗粒的现象称为夹带(×)

14、煤颗粒在CFBB燃烧时间由挥发分决定(×)

15、固体颗粒粗,影响锅炉运行(√)

16、煤颗粒中析出的挥发分有时会在颗粒内部产生很高的压力而使颗粒产生破裂的现象为一次破裂(√)

填空

1、 2、 连接在布分板下方的一次风室的作用:稳压和均流。 流化床燃烧室以二次风入口为界分为两个区:二次风以下密相区为还原气氛;二次风入口以上稀相区为氧化气氛。

3、 循环流化床分离器在高温下运行,烟气温度越高,黏度越高,分离效率越低。

4、 5、 燃烧室深度受二次风穿透深度限制。 给料系统包括三个系统:煤制备系统、给煤系统、石灰石输送系统。

6、 7、 8、 高循环倍率的循环流化床锅炉颗粒粒径小。 立管的主要作用:输送物料和系统密封。 床层与受热面的三种基本传热方式:颗粒对流换热、气体对流

换热、辐射换热。

9、 实际流化过程中不正常的流化现象:沟流、腾涌。

10、床层点火方式分为:固定床点火、流态化点火。

11、外置流化床换热器有主循环回路部分受热面和送灰器两种功能。

12、流化床锅炉采用压火方法停炉,压火后再启动分为温态启动和热态启动。

13、物料循环倍率越高,飞灰含量越少。

14、布风板换热冷却方式:水冷式和非冷却式。

15、风的种类:一次风、二次风、播煤风、回料风、石灰石输送风、冷却风。

16、流态化点火方式:床上、床下、混合。

17、颗粒浓度越高,传热系数越大。

18、循环流化床排放Nox:燃料型、快速型。

19、飞灰回送装置……立管和受灰器。

21、冷渣器分为:间接式、接触式。

22、造成点火困难:低温结焦和高温结焦。

23、煤颗粒燃烧的四个过程:颗粒被加热和干燥、挥发分的析出和燃烧、煤颗粒膨胀和破裂、焦炭燃烧和再次破裂(二次破碎)。

24、二次风口以上为稀相区;二次风口以下为密相区。

25、脱硫最有效的方法,常采用的脱硫剂为:石灰石或白云石。

26、燃烧室的开口:给煤口、石灰石给料口、排渣口、循环物料进口、炉膛出口。

27、循环流化床运行常见问题及故障:出力不足、床层结焦、循环灰系统故障、布风装置及受热面磨损。

28、煤颗粒一般分为4类,循环流化床所采用的煤一般属于D类。

29、煤燃烧产生NOx的途径:(1)热力型,由燃烧用空气中的氮气在高温下氧化而生成;(2)燃烧型,在燃烧过程中由燃料中含有的氮化合物热分解而又接着氧化而生成;(3)快速型,燃烧时由空气中的氮气和燃料中的碳氢离子团如CHi等反应而快速生成。

30、锅炉按燃烧方式分为:层燃炉、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉。

31、循环灰分离器按分离原理分:离心式旋风分离器、惯性分离器。

32、阀型送灰器要改变送灰量则必须调整送灰风量。

33、布风装置的形式:风帽式、密孔板式。

34、评价循环灰分离器分离效率,性能指标:分离效率、阻力、烟气处理量、经济性。其中分离器的分离效率和阻力两项指标最为重要。

35、火电厂燃料燃烧的主要气体污染物是和硫氧化物和氮氧化物。

36、固体颗粒群与气体(或液体)接触时,固体颗粒转变为类似流体的状态称为流态化。

37、影响脱硫的主要因素:炉膛温度、钙硫摩尔比、煤中含硫量及脱硫剂颗粒粒径、脱硫剂反应性、硫化速度和床层高度。

名词解释

1、床料:流化床锅炉启动前,铺设在布风板上的一定厚度和一定粒度的固体颗粒,称作床料,也称点火底料。床料一般由燃煤、灰渣、石灰石粉等组成,静止床料层厚度一般为350-600mm。

2、物料:循环流化床锅炉运行中,在炉膛及循环系统(循环灰分离器、立管、送灰器等)内燃烧或载热的固体颗粒,称为物料。它不仅包含床料成分,还包括新给入的燃料、脱硫剂、经循环灰分离器返送回来的颗粒以及燃料燃烧生成的灰渣等。

3、流化态:这种由于固体颗粒群与气体(或液体)接触时,固体颗粒转变成类似流体的状态称为流态化。

4、床层阻力特性:所谓流化床床层阻力特性,就是指流化气体通过料层的压降p与按床截面计算的冷态流化速度u0之间的关系,即所谓压降--流速特性曲线。

5、料层阻力:指燃烧空气通过布风板上的料层时的压力损失。

6、燃料筛分:燃料筛分是指燃料颗粒粒径大小的分布范围。如果颗粒粒径粗细范围较大,即筛分较宽,就称作宽筛分;颗粒粒径粗细范围较小,就称作窄筛分。循环流化床锅炉一般是宽筛分。

7、物料循环倍率:由循环灰分离器捕捉下来并返送回炉内的物料量(循环物料量)与新给入的燃料量之比,即RGh

B其中R--物料循环

倍率;Gh--循环物料量,即经循环灰分离器返送回炉内的物料量,kg/h;B--新给入的燃料量或燃煤量,kg/h。用来反映物料循环的量化程度。

8、临界流化速度:将床料从固定床状态转变为流化状态(或鼓泡床状态)时,按布风板通流面积计算的空气流速称为临界流化速度umf,即所谓的最小流化速度,它是流化床操作的最低气流速度,是描述循环流化床的基本参数之一。

9、燃料份额:指炉内每一燃烧区域中燃料燃烧量占燃料总燃烧量的比例,一般可用燃料在各燃烧区域内所释放的热量占燃料总发热量的百分比表示。循环流化床锅炉燃烧主要发生在密相区和稀相区,炉膛内这两个燃烧区域的燃烧份额之和接近于1.密相区燃烧份额是一个重要参数。

10、颗粒终端速度:固体颗粒在静止空气中作初速度为零的自由落体运动时,由于重力的作用,下降速度逐渐增大,速度越大,阻力也就越大。当速度增加到某一数值时,颗粒受到的阻力、重力和浮力将达到平衡,也即空气对颗粒的阻力等于颗粒的浮重(重力与浮力之差)时,颗粒将以等速度向下运动,这个速度称为颗粒的终端速度(或终端沉降速度、自由沉降速度),用ut表示,单位为m/s。颗粒终端速度与临界流化速度之间有一定的关系。实际上,颗粒终端速度也可以理解为当上升气流的速度大到恰好能将固体颗粒浮起并维持静止不动时的气流速度。

11、夹带:夹带一般是指在单一颗粒或多组分系统中,气流从床层中携带走固体颗粒的现象。

12、堆积密度:将固体颗粒不加任何约束地自然堆放时单位体积的质量称为颗粒的堆积密度,用ρd来表示,单位为kg/m3。

13、钙硫摩尔比:为了确定为达到一定的脱硫效率所需要消耗的脱硫剂量和判定用CaCO3脱硫时钙的利用率,通常采用钙和硫的摩尔比(Ca/S)作为综合指标。

14、分离器分离效率:分离器的分离效率η指含灰烟气在通过分离器时,捕集下来的物料量Gc(kg/h)占进入分离器的物料量Gi(kg/h)的百分比。

简答

1、何为物料循环倍率?影响物料循环倍率因素有哪些?

物料循环倍率:由循环灰分离器捕捉下来并返送回炉内的物料量(循环物料量)与新给入的燃料量之比,即RGh

B其中R--物料循环

倍率;Gh--循环物料量,即经循环灰分离器返送回炉内的物料量,kg/h;B--新给入的燃料量或燃煤量,kg/h。用来反映物料循环的量化程度。

影响因素:(1)一次风量

(2)燃料颗粒特性

(3)循环灰分离器效率

(4)回料系统的可靠性

2、循环流化床风系统的组成,即各种风的概念和作用

(1)循环流化床锅炉的风系统主要由燃烧用风和输送用风组成,前者包括一次风、二次风、播煤风(三次风),后者包括回料风、石灰石输送风和冷却风等。

概念及作用

一次风:一次风是经空气预热器加热过的热空气,主要作用是流化炉内物料,同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量。

二次风:除了补充炉内燃料燃烧所需要的氧量并加强物料的掺混外,还能适当调整炉内温度场的分布,起到防止局部烟气温度过高、降低NOx排放量的作用。

播煤风:指把煤均匀的播散进炉膛的风。作用是使给煤能比较均匀的播散入炉膛,让炉内温度场分布更为均匀,提高燃烧效率。同时还起着给煤口处的密封作用。

回料风:作为输送动力将物料回送炉内。

石灰石输送风:专门用来输送石灰石脱硫粉剂的空气。

冷却风:专供循环流化床锅炉风冷式冷渣器冷却炉渣的冷空气。

3、循环流化床床层与受热面传热基本方式?

颗粒对流换热、气体对流换热和辐射换热三种方式

4、循环流化床炉内传热的主要影响因素

(1) 颗粒浓度,炉内传热系数随着床内悬浮固体物料浓度或颗粒浓度的增加而增大。

(2)颗粒尺寸及分布,在循环流化床中颗粒尺寸对传热系数的影响并不非常明显。

(3)流化速度,一般,随着流化速度的增加,一方面气体对流换热增强,另一方面由于床层内颗粒浓度的减小而造成传热系数下降。

(4)床温,随着床层温度的升高,传热系数基本呈线性增大。

(5)物料循环倍率,在一定的气体流速下,物料循环倍率增大,即

返送回炉内床层的物料增多,炉内物料量加大,床内物料的颗粒浓度增大,传热系数增大。

(6)受热面结构与布置,在受热面管径不是很大的情况下,传热系数随管径的增大而有所减少。

5、循环流化床的优缺点

优点:(1)燃料适应性好

(2)燃料预处理系统简单

(3)燃烧效率高

(4)负荷调节范围宽

(5)燃烧污染物排放量低

(6)燃烧热强度大

(7)炉内传热能力强

(8)易于实现灰渣综合利用

(9)床内可不布置埋管受热面

缺点:(1)烟气系统阻力较高,风机电耗大

(2) 锅炉受热面部件的磨损比较严重

(3)实现自动化的难度较大

6、循环流化床脱硫的主要因素(详见书237页)

(1)炉膛温度,循环流化床的最佳脱硫温度为850-900℃。

(2)钙硫摩尔比,当流化速度一定时,随着Ca/S的增大,脱硫效率增加。一般循环流化床锅炉脱硫时的钙硫摩尔比在2~3的范围内。

(3)煤中含硫量及脱硫剂颗粒粒径,循环流化床锅炉脱硫的石灰石颗粒以0-2mm、平均粒径为100-500μm为宜。

(4)脱硫剂反应性,反应性越高,脱硫效率越高。

(5)流化速度及床层高度,随着床层高度的增加,脱硫效率越高。

(6)循环倍率,当钙硫摩尔比一定时,脱硫效率随循环倍率的增加而提高,如果保持脱硫效率不变,增加循环倍率,钙硫摩尔比可以减小。

7、鼓泡床的燃烧特点,循环流化床的燃烧特点

鼓泡流化床锅炉燃烧的特点:(1)低温、强化燃烧

(2)炉内温差较大

(3)燃料适应性强

(4)燃烧效率较低

循环流化床锅炉燃烧的特点:(1)燃烧效率比较高

(2)燃料适应性极好

(3)煤的清洁燃烧

8、循环流化床中对布风装置的要求

(1)能均匀、密集的分配气流,避免布风板上面局部形成死区

(2)风帽小孔出口气流具有较大动能,使布风板上的物料与空气产生强烈扰动和混合

(3)空气通过布风板的阻力损失不能太大,以尽可能降低风机的能耗

(4)具有足够的强度和刚度,能支撑本身和床料的重量,锅炉压火

时能防止布风板受热变形,风帽不烧损,检修清理方便

(5)结构要合理,能防止锅炉运行或压火时床料由床内漏人风室。

9、循环流化床中一次风室和布风板的作用

布风板的作用:(1)支撑风帽和床料;

(2)对气流产生一定的阻力,使流化空气在炉膛横截面上均匀分布,维持流化床层的稳定;

(3)通过安装在它上面的排渣管及时排除沉积在炉膛底部的大颗粒和炉渣,维持正常流态化。

一次风室可以起到稳压和均流的作用。

10、画出循环流化床锅炉示意图,并标出主要设备名称,并写出炉内过程。(详见作业本第一题)

判断

1、冷渣器在运行中应尽量避免长时间单侧排渣(√)

2、立管的主要作用是输送物料和系统密封(√)

3、实际运行中流化风速应取临界流化速度(×)

4、CFBB运行中一般采用管式空气预热器(√)

5、流化风速是指床料流化时动力流体的速度(√)

6、CFBB物料循环方式有内循环、外循环两种,并采用立式旋风分离器返料,属于内循环(×)

7、钙硫摩尔Ca/s比越大,脱硫效率η也越大(√)

8、CFBB汽包水位控制措施与常规煤粉锅炉的完全不同(×) CFBB汽包水位控制措施与常规锅炉基本相同(√)

9、颗粒形状球形度越大,越接近于球形(√)

10、燃用劣质燃料时,应采用较高的一次风率,燃用高挥发分燃料时可采用较低的一次风率(√)

11、CFBB堵煤后,床温很快降低,氧量迅速升高(√)

12、尺寸和密度大的颗粒具有比较大的颗粒终端速度(√)

13、从床层中携带出细颗粒的现象称为夹带(×)

14、煤颗粒在CFBB燃烧时间由挥发分决定(×)

15、固体颗粒粗,影响锅炉运行(√)

16、煤颗粒中析出的挥发分有时会在颗粒内部产生很高的压力而使颗粒产生破裂的现象为一次破裂(√)

填空

1、 2、 连接在布分板下方的一次风室的作用:稳压和均流。 流化床燃烧室以二次风入口为界分为两个区:二次风以下密相区为还原气氛;二次风入口以上稀相区为氧化气氛。

3、 循环流化床分离器在高温下运行,烟气温度越高,黏度越高,分离效率越低。

4、 5、 燃烧室深度受二次风穿透深度限制。 给料系统包括三个系统:煤制备系统、给煤系统、石灰石输送系统。

6、 7、 8、 高循环倍率的循环流化床锅炉颗粒粒径小。 立管的主要作用:输送物料和系统密封。 床层与受热面的三种基本传热方式:颗粒对流换热、气体对流

换热、辐射换热。

9、 实际流化过程中不正常的流化现象:沟流、腾涌。

10、床层点火方式分为:固定床点火、流态化点火。

11、外置流化床换热器有主循环回路部分受热面和送灰器两种功能。

12、流化床锅炉采用压火方法停炉,压火后再启动分为温态启动和热态启动。

13、物料循环倍率越高,飞灰含量越少。

14、布风板换热冷却方式:水冷式和非冷却式。

15、风的种类:一次风、二次风、播煤风、回料风、石灰石输送风、冷却风。

16、流态化点火方式:床上、床下、混合。

17、颗粒浓度越高,传热系数越大。

18、循环流化床排放Nox:燃料型、快速型。

19、飞灰回送装置……立管和受灰器。

21、冷渣器分为:间接式、接触式。

22、造成点火困难:低温结焦和高温结焦。

23、煤颗粒燃烧的四个过程:颗粒被加热和干燥、挥发分的析出和燃烧、煤颗粒膨胀和破裂、焦炭燃烧和再次破裂(二次破碎)。

24、二次风口以上为稀相区;二次风口以下为密相区。

25、脱硫最有效的方法,常采用的脱硫剂为:石灰石或白云石。

26、燃烧室的开口:给煤口、石灰石给料口、排渣口、循环物料进口、炉膛出口。

27、循环流化床运行常见问题及故障:出力不足、床层结焦、循环灰系统故障、布风装置及受热面磨损。

28、煤颗粒一般分为4类,循环流化床所采用的煤一般属于D类。

29、煤燃烧产生NOx的途径:(1)热力型,由燃烧用空气中的氮气在高温下氧化而生成;(2)燃烧型,在燃烧过程中由燃料中含有的氮化合物热分解而又接着氧化而生成;(3)快速型,燃烧时由空气中的氮气和燃料中的碳氢离子团如CHi等反应而快速生成。

30、锅炉按燃烧方式分为:层燃炉、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉。

31、循环灰分离器按分离原理分:离心式旋风分离器、惯性分离器。

32、阀型送灰器要改变送灰量则必须调整送灰风量。

33、布风装置的形式:风帽式、密孔板式。

34、评价循环灰分离器分离效率,性能指标:分离效率、阻力、烟气处理量、经济性。其中分离器的分离效率和阻力两项指标最为重要。

35、火电厂燃料燃烧的主要气体污染物是和硫氧化物和氮氧化物。

36、固体颗粒群与气体(或液体)接触时,固体颗粒转变为类似流体的状态称为流态化。

37、影响脱硫的主要因素:炉膛温度、钙硫摩尔比、煤中含硫量及脱硫剂颗粒粒径、脱硫剂反应性、硫化速度和床层高度。

范文二:循环流化床综述

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关于循环流化床锅炉相关问题研究文献的综述

二零一四年十一月

关于循环流化床锅炉相关问题研究文献的综述

摘 要

本文综述了国内对循环流化床锅炉的流动特性图像分析、飞灰的循环使用、烘炉油枪的设计、锅炉受热面防磨装置、硫化床锅炉床下点火装置及锅炉PIV系统的应用等研究问题与结果进行了分析和总结。最后对循环流化床的主要优点做了阐述并对循环流化床的产生基于作以说明。

关键词:循环流化床;流动特性;飞灰;防磨装置;点火装置;PIV系统。

Abstract

This paper will review the research problems and the results about flow characteristics of circulating fluidized bed boiler image analysis, recycling of fly ash, the design of the oven oil gun, boiler heating surface grinding device under the bed, fluidized bed boiler ignition device, and the application of boiler PIV system,which were analyzed and summarized. Finally, the author made an exposition of the major advantages of the circulating fluidized bed and circulating fluidized bed based on to illustrate.

Key words:Circulating fluidized bed;flow characteristics;fly ash;wear device;ignition;The PIV system.

一 、引言

随着技术的不断进步,燃煤发电向着高效率、低污染的方向发展,以满足人类社会对能源和环境的要求。循环硫化床锅炉不仅可以成功燃用常规燃烧方式难以燃用的劣质燃料,而且能够大大降低机械不完全燃烧损失,显著提高热效率。此外,循环过程延长了与烟气中二氧化硫的接触时间,钙硫比显著降低,提高了脱硫效率和脱硫剂利用率【1】。目前,很多发达国家和发展中国家都在致力于循环流化床电锅炉流动特性的研究。许多有关的高等院校及科研机构一直在开展对循环流化床锅炉发展技术相关研究的工作。例如对循环流化床锅炉的颗粒聚集行为、颗粒速度法分布、床层空隙率分布、气体速度分布、气固两相流特性都作出了相应的研究【2】。随着技术的飞速发展,国内外对循环流化床的分析研究理论更趋于完善。因此本文针对近几年国内外对循环流化床进一步的相关研究做出了相应的总结,同时还分析了文献的一些内容。

二、总结与分析研究成果

1、采用CCD、MATLAB软件技术对流动特性的分析研究。

很多学者通过自行搭建的实验台,利用CCD摄像头采集原始图像,采用MATLAB对原始图像进行处理。通过这些处理使图像增强,容易识别。然后将RGB的图像转化为二进制图像并对其进行一些计算。他们依据处理过后的图像对流化床的鼓泡态、湍流态、快速态三种流态特征以及贴壁流做有关图像分析,并总结规律。同时从图像角度分析了气体的行为特征,如形状和尺寸,上升速度,局部扩散系数,气泡边界曲线的分形特征。根据检索文献研究【3,4】所得到的结论是:

(1)在鼓泡态时中心区空隙率较大,越往两边,空隙率越小,这与平均灰度的分布一致这也是。于中心区气泡形成的几率较大,而边壁有颗粒下降流存在。另外随着高度的增加,空隙率也会增加,这是因为鼓泡态存在明显的下部密相区和上部稀相区。

(2)湍流床流化图像灰度随横向位置和高度变化规律与鼓泡态相似。局部空隙率随横向位置和高度的分布情况也同鼓泡态相似,中心区空隙率较大,两侧空隙率较小。随着高度的增加,空隙率也在增加。有一点不同的是空隙率在横向上的变化趋缓,这个现象在床顶部尤为明显。

(3)快速流化床时边壁聚集的颗粒会减少,空隙率反而会上升。中心区由于有大量的上行气流,所以空隙率会加大,且随着高度的增加,颗粒相在减少,空隙率又会提高。

(4)随着流量的增加。图形向灰度大的方向迁移,也就是说亮度在加大,这是因为气泡相

比例在扩大,颗粒在减小。

(5)随着流量的增大局部空隙率也在逐渐增大,局部扩散系数在减小。

2、一种新型的回收飞灰循环使用的流化床锅炉。

在循环硫化锅炉燃烧中,燃烧产生的飞灰一直是潜在的不可忽略的问题。通过对飞灰性及整体锅炉的研究再研究,有学者提出在炉膛内的上部空间设置一个螺旋板式高温直流分离器【5】。 由这种分离器组成的循环床锅炉不仅保持高燃烧效率和高脱硫剂利用率,而且引风阻力低,占地和高度均小于同容量的鼓泡床锅炉。

3、一种循环流化床烘炉油枪【6】

在对循环流化床的研究中,其烘炉油枪一直是深入研究的课题之一,制造设计较好的烘炉油枪具有可以达到烘炉(干)所需的温度、控制方便、高效、节能、可反复使用、制造费用低的优点。在文献【6】中,所提及的循环流化床烘炉油枪,混合管轴心有盲孔,盲孔左端为扩散室,右端为混合室,射流喷嘴从混合管的右端壁轴心密封伸入混合室,供油管也从混合管的右端壁密封伸入混合室;混合管外同轴心固定左端开口右端封死的旋流管,旋流管内孔壁与混合管的外圆柱面之间形成旋流二次风道,在出口处的混合管与旋流管之间固定多个相向倾斜的挡板,旋流二次风管的一端从旋流管的右端壁密封伸入旋流二次风道,另一端与压缩空气相通;旋流管外同轴心固定左端开口右端封死的直流管,二者之间形成直流二次风道,直流二次风管的一端从直流管的右端壁密封伸入直流二次风道,另一端与压缩空气相通。

4、循环流化床锅炉受热面防磨装置

一种能延长循环硫化床锅炉的运行周期,增加循环循环硫化床锅炉稳定运行时间的循环硫化床锅炉受热面防磨装置【7】。其中包括锅炉膛、锅炉膛尾部烟道,锅炉膛和锅炉膛尾部烟道的表面固定安装有抓钉,抓钉之间浇注有可塑料。 本实用新型的优点是:本实用新型是在炉膛四角和尾部烟道包墙管的鳍片上焊抓钉,浇注耐火耐磨可塑料,采用可塑料是因为其成型较好且凝固期较短,无需烘炉。 实践表明,通过采取以上防磨措施后,本实用新型的运行周期可有效延长,减少了因锅炉磨损引起的停炉检修次数,增加循环硫化床锅炉稳定运行时间,运行效果好。

5、循环流化床锅炉床下点火装置

循环硫化床锅炉床下点火装置一直要求是结构简单、使用寿命长、维修方便投资小等等。在对其设计研究中,由烟台双强燃烧控制工程有限公司设计的一种循环流化床床下点火装置,包括点火枪、点火燃料喷嘴、火检探针、点火风进风口、点火风室、点火燃烧室、主燃料喷嘴、第一、二稳燃器、高温烟气室、助燃掺混风进风口及高温烟气风室,助燃掺混风

进风口焊接于高温烟气风室侧壁,点火风室与高温烟气室焊接,第二稳燃器焊接于点火风室与高温烟气室之间,点火风室侧壁上焊接有点火风进风口,第一稳燃器与点火燃烧室首尾焊接设于点火风室内,点火燃烧室头部设有点火枪及火检探针,第一稳燃器头部设有点火燃料喷嘴,高温烟气室侧壁设有若干个主燃料喷嘴,主燃料喷嘴头部穿过高温烟气风室的头部,高温烟气室的壁上开设有若干个进气孔【8】。此装置整体实现了点火装置的基本要求。

6、循环流化床锅炉PIV系统的应用

近年来大部分学者将研究的方法转向了PIV这种高的技术上来。他们主要是基于PIV理论自行构建适合于循环流化床内气固两相流动测试的PIV系统,其中浙江大学做得较好。虽然目前国内外应用PIV技术测量研究循环流化床床内气固两相流动特性还处于刚起步阶段,但是这些研究工作对今后将PIV技术应用到冷态和热态循环流化床气固流动特性研究中具有很大的指导作用。

PIV是一种瞬态流动平面二维速度场测试技术;其基本原理是选择合适的示踪粒子播撒于流场中;然后用激光片光源把被测流场照明;通过图像采集系统获得图像。其主要4大部分组成:粒子选择添加系统、流场照明系统、图像采集控制系统和图像处理系统【4】。他们通过这种技术获得了一些清晰的微团图片,并经过详细分析得出了如下结论【9】:

(1)循环流化床过渡区和稀相区颗粒团的存在及特性不尽相同。较低的物料循环流率下过渡区就出现较多的颗粒团,其形成和破碎频率较高,而稀相区颗粒成团只有当颗粒粒径足够小,床内颗粒的质量浓度达到一定时才开始出现。

(2) 床内存在的颗粒团依据结构形态分成抛物体状U形颗粒团,松散型颗粒团,致密型颗粒团,贴壁带状颗粒团以及小颗粒团等几类。

(3)颗粒团的运动速度在一定范围内快速变化其轴向速度一般远大于径向速度。

(4)上升颗粒团的破碎一般是由于气流的冲刷引起,而下落颗粒团的破碎原因有两种可能,一种是被气流吹散;一种是沿着壁面流动或与边壁环形浓相区颗粒团叠加,逐渐被气流冲刷削薄,形成浓相区边壁流动。

三、总结

通过进一步对循环流化床锅炉的设计研究,循环流化床锅炉的应用前景将会变得非常宽阔。循环硫化床目前主要的主要优点如下【10】:

(1)燃料适应性广。这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。在加热过程

中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小。

(2)燃烧效率高 。循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在95~99%范围内。

(3)高效脱硫 ,氮氧化物(NOX)排放低 。

(4)燃烧强度高,炉膛截面积小。其截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。

(5)负荷调节范围大,负荷调节快。当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不 必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。

(6)燃料预处理系统简单。循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。

(7)给煤点少。循环流化床锅炉的炉膛截面积小,同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧,也简化了给煤系统。

保护环境,节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题,总的来说循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来,其高可靠性,高稳定性,高可利用率,最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性,特别是对劣质燃料的适应性,越来越受到广泛关注,完全适合我国国情及发展优势。

参 考 文 献

[1] 汪军,马其良,张振东 .工程燃烧学. 中国电力出版社.2008年7 月.

[2] 陈永国, 田子平, 钟志强等 .基于图像处理技术的循环流化床流体动力特性的研究 .上海交通大学机械与动力工程学院 .2003 年 4 月

[3] 田子平,钟志强,陈永国等 .循环流化床中气固两相流动特性的可视化研究 .上海交通大学机械与动力工程学院 .2003年3月:120-124

[4] 陈俊,田子平,赵刚,李茂雨 .流化床流体动力特性的图像处理方法研究 .上海交通大学 .2002 年2 月

[5] 杨建华 .【专利分类号】:F23C010/10 【公开日期】:2005年10月12日.

[6] 朱润保. 【专利分类号】:F23D011/40【公开日期】:2003年9月17日

[7] 滕州富源低热值燃料热电有限公司。【专利分类号】:F23C10/18【公开日期】:2011 .4 .27

[8] 烟台双强燃烧控制工程有限公司.【专利分类号】:F23Q7/02

[9] 王勤辉, 高琼, 石惠娴等 .循环流化床中的颗粒团形成 结构及其运动 .浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室 .2006年1月

[10] 岑可法,倪明江,等. 循环流化床锅炉理论设计与运行. 北京:中国电力出版社,1998.

范文三:循环流化床锅炉

循环流床锅炉化发展的现及前景状

来源

:中国能网源作者:张建胜 岳 溪 发布时间:2光07.01.105

引0 言

环流化床循炉(CF锅B)燃技术烧是项近2一0年发来起来的展燃技术煤它。具有料燃适应性广燃、烧效率高、氮氧物排化放、负荷调低比节大和荷调节快等突负优出。点自循流化环燃烧床技术出以来现循环流化,床炉已锅在世范界围得内到广泛应用,大容量的循的环流化电床锅站炉已被发电行业接受所世。界上大最量容的250MW循环流床锅化炉已1在97年9运,多投2台00~205WM容量循环大化流床锅也炉投已。我国产集中中型于FCB的研制与开发目前已完全商,业化到。198年底9我,已国投运订货及35t的/以下h的环流循床化锅炉共计约006,台开始已走电力向场,市且并始开大型CFB的研工制。

作 主循环回路 是循环流床锅炉的关化键,其主要用是作将大的量温高体物固料气从中分离出流,送回来烧燃室以,持燃维烧室的稳定流的态化态,保证燃状料脱和硫剂次循环多反、燃复和烧反应,提高燃以效率和脱硫烧效。主循率回路不环直仅影响接整个循流化环锅炉床总的体计、系设统布,置而且其与行运能性直接关有。分离器系主是循环回的主路要件部因而人们通,常分离器的形式把工作,态状作为环流化床循锅的标炉志

1 循。流环化的发床展状现

固分离气器CFB系统的核心部件是之一。其之以关所键从,运行理上来讲,机只有当离器完成了分含气流的气固分离并连尘续把地收下集来的料回送物炉膛至实现,平衡灰及平衡,才能保热证内炉燃的稳定烧高与效就;系结构而统言分,离器设、布置得是计合否直理接系关着炉锅统系造、制装、安行、维修运各等方的经济面性可与靠性虽。然离分是C器BF不必少的关键可节,环但又具有它对相的独性立和活灵,性在结构布置与回旋余地上很。大从种意义上某,C讲FB锅炉燃技烧术发的也展取于气固决分离术的技展发,分离器设上的计差标志着不同异的CB技F术流派

1。1 第.一代循环化流燃床烧术-技-绝热风旋离分环循化床流锅炉

风旋离器在分工、化冶金等领域具悠久有的使用历,是史比较熟成气的固分离置装因此在C,BF域领应用最。多

国德Lurig司较公地开早发出采了保温用、火耐及防磨料材装成砌筒身高温绝的式热旋分风器离的FCB锅[1]。炉分器离入口温烟8在05左℃。右用绝应旋热风作筒为分器离循的流环床锅化称为第一炉代循流化床锅环炉,目已经商业化前Lu。gi公司r、Ahlstor公司m、以及其技术由转移的Sten、ABi-BE、ACE、EEV等T司设计公造的循制环化床锅炉流均用采此种了式形。种这

分离具器有当好的分相离性,使用这能分种器的离循环化床流锅炉具有高较性的能。据计,统前除目国中陆外大,78有的%FCB部全用了采温高热绝风分旋离器,但这分种离也器存在一些题问主,是旋风筒体要庞大,因积钢而较高耗锅,炉价造,高占地大,较风筒旋衬内厚、火耐料及砌筑材求要、高量用大费、高,见用1图启动;时间、运长行中出易故障现;密封膨和系胀复杂;统尤其在是用燃挥份较低或发性活较的强差后性燃煤时种旋风筒,内的烧导致燃离后分的料温度上物,引升起旋筒风或内回腿料料回阀内超的结温焦。这问题些我国的在际实产条生件显下得为突出更。

Ciroflcud的中温分离技术i一定程度上在缓解高了温风旋的筒题,炉问上膛布置部了较多数量受的热面,降低旋了筒风口处入烟气的度温和积体,风筒的体旋和重积量有减小,因此所相程度上克当了服绝热风筒旋术的缺技陷使,其行可运性靠提,高但炉膛部上置布有过热器高温省和煤等,需器采要用塔布置式,膛比炉高,钢耗量较,使锅大炉价提造。高同,时它的C排放O及修问检题在一定度上程限制了技该术发的。展

1.2 二第代FB燃C技术烧--水汽()冷分离循流化床锅炉环

为保持绝热旋风循筒环流化床锅的优炉点同,有效地时克该服炉的缺型陷,osFtr eheWleer公司设出了计堪称典范水(汽的)旋风分冷器离2][其结构,图如。2用应(汽水)分离冷器的环流循床化锅炉被称为第代循环二流床锅炉化。该离器分外壳由水或冷汽冷弯管、制焊而成装取消绝热,旋筒的风温绝高层,热之以代受面制成的曲面热其及内布满侧销涂一钉较层厚度薄高温耐的磨注浇。料外壳覆以侧定一厚度的温层保,内侧只设一敷层防薄磨料材见,图3。水汽(冷旋)风筒可收一吸分部量热,分器内离料温物度不会上升,至略甚有降下,好较解地决了旋风内筒侧防磨问题该公司投运的。循环流床化锅从炉发未生料系回结焦统的问,也题发生未风筒内磨旋损题,问分显充了示优越性。其这样,温绝高热型风旋分循离床的优环得以继续发点挥,点缺则基被克本服

然,当任一何种计都设难以尽尽美善F,W式(水汽冷)旋风分离的问题是制器工艺造复,生产成本杂高过,缺乏场竞争力市这使,其业商竞力争降,通用下性和广价推受到值限了制[]。3

.1 水冷3形方分器离

克为汽服旋风冷筒造制本成高的题问,兰芬Alhstrmo公司造创性提地出Py了rflow ooCmpact设计构[想,45,图4]Py是orflw oCopmac型循t环流床化锅炉结简构图。

Py orlfo Cwmopcta循环锅床炉用其独采专特技术利的形分离器方,离器分的离分

机理圆形与旋筒风质上无本差,别壳体仍采用W式F(汽水)冷管式,但因筒体为壁平结构面别具一格而。这就第三代是环流化循床锅炉。它与规常环循流化床炉的锅最区别是采用了方大的形气分固装置离分,器离壁面的作炉膛壁面水循为环系的统一分部因,此炉与膛间之除热免膨节胀同。时形分离方可紧贴器炉膛布置而使从整循个床环炉的锅体大积为减少,布显置得十紧分。此凑外,防为止损,磨形方分离水器冷面敷表了一层设的耐火薄,这层使分离器得到传热起面表的作,用使锅并炉启动和却冷速加快。率

国内许从已投入运多行流化的锅炉来床看普遍,都在有存床内燃的烧工组织不况、床温好高偏以及风分旋离器内C和O残碳后燃成造数十度甚至上百度升的温现象,加流上床中化结焦的度比较低,温此因结焦可能的运行中始终在一个很大的隐患是。果如采用有冷却的旋风筒分,器离的温内度可以得就控到制,从而消除了结的危险。

焦 水冷或汽 冷方的旋形分风器离不与冷的却板卷钢成的风筒旋造制成基本相当本,虑到考前者节省的所大的保温量和火耐料材,最终实际的本成有所下降。外此它还减少散热了失损,高了提锅炉效率另。外于保温厚度由减的少可以提高,停速度启启,过程中床料停温的升速率再取不决耐于火材料而主,取决于水循要环安全性,使的启停时间大大缩短。以一得台温绝高热风筒旋7的t/5锅炉h为例采,两用油枪根下床火,点一设计每小时般油量耗600为kg右,启左时动8h间上以如,将分离果器做成冷或水冷,只要2汽3h就足~够了这样每次,动都可以启节省2~3t的轻柴。

2油循 流环床锅化的发炉方向展分析

Ah ltsrom公的方司分形离紧器凑型计推出设之,后即立起引了广泛的重视人,对该技们术直持一观态度。望但经5过年的多台炉锅行实运,已被践人们所接,其标受志为在19:995年月1第届国际5流床化燃烧议上,该专会利持有人Timo荣唯获的一SMAE贡奖。Fos献te wrhelere公和司Alhtrsom司合并后公即将方形离器循环分流床锅化炉作大型为方向化予以重发展点时。今日,F至oster Weehlre公司用方形采分离器技术紧凑型循的流化床锅环已炉有8t/6h4至10t/多台锅炉成功运行,h10M5机组W正建在中,设300WM和06MW0容量的凑紧置布CB已经F成设完计。图5给了出方形分器离环循化床流锅单炉台量的发容展历。史用方形采分器离紧凑型的置布循床锅环炉的市场额逐份年增加该,术在技oFter Wheeslre的单定总数其它形式与的技比较术见图。6

目前各

环循流床化炉锅制厂造家和研究构都机分十重视循流化床锅炉环的大化型方形,离器分在大化型

方面有具大的很优。199势年3华清学大在验实对国外方室分离器形利进行了验证实验专初步实,发验其分离效率并现如非国公外宣司的那么传,特别是在200好40~m0的粒m范径存围在个一低区效。分经表明这析个效低是区于分离器由进口粒加颗不良造速成,的此为进改了入段口计设实验,表明改此是完进全正确的,这个改进终取最了中国得利-专-水"冷型异分离器"。进一步为优分化离器的效果验证改和进可性,在实验室靠态冷验实、热实验的基础上应态用到75/th完善循化流环床锅化炉上,并取得成功。

该分 离器四周用膜式是水冷壁成的方组分离器,但形烟气入和口冷壁水弯管制圆弧成段,这一结形使分构器的造离降低价有,地克服了绝热效风旋的筒后结焦问燃和圆形题汽水()旋冷筒的制风成造本题问,被为达到认了0年代国9先进水际。采平方用分离器形循的流环化床锅炉场市发展情况图见。

7

清大华等单学位对已几不种同当尺量寸方的形分离器行了进一卓有些效的成验和较为深入试研的,究取了许多有得值的价结[果6。对]这些成进果较全行的面析、分理整比和,可以更多的较解了方形离分的器大放能性,有于开发助制研型化大分离和器解决环流循床锅炉大化型化面临的所题难这些。究研结表明果,方型分离器的大性放要优于能圆旋形分离风器,少绝至逊于不者,特征尺寸后1在0以内m方型的离器分型大的化前景当相乐观[]7清。大华学该在方面研的究果得到成国同际的行充肯分定和度评高价在,51届BFC际国会议被评为上最佳论[8]文采用。形分离方器2的02/th4、01th/循环流化床锅炉计设完成。已3

结 论

采用第三代 技的术环循化床流炉除了锅具有规循环流常床化炉锅优的外点还,具结构有紧凑、地占积小面、耗钢小、量制成本造、低离器内分磨无等损突优出,点因此第代循三环化床锅炉流将成为燃烧术发展技的流,主且在大型化方并将面发其挥优。势

范文四:循环流化床的特点

2台400t/d的循环流化床垃圾焚烧锅炉情况

一、垃圾焚烧锅炉技术特点

本工程选用2台400t/d的循环流化床垃圾焚烧锅炉,单台锅炉额定蒸发量为75t/h蒸汽参数为次高温次高压该锅炉是中国科学院工程热物理研究所中联环保技术有限公司和无锡华光锅炉股份有限公司联合开发成功循环流化床垃圾焚烧炉可将生活垃圾和燃煤混合焚烧,投运3年来,各项污染物排放完全符合国家标准,其他垃圾焚烧炉相比有如下突出优点:

1、单台处理能力大单台垃圾焚烧锅炉设计处理量为400t/d,正常处理量一般为600t/d左右,根据垃圾给料系统的运行情况,最大处理量可达到700 t/d;

2、锅炉采用外置式换热器,这一特殊设计,高温过热器布置在其中,可使主蒸汽出口温度在焚烧垃圾这种热值变化非常大的燃料和负荷波动较大的情况下能保持稳定,同时采用较高的蒸汽参数提高发电效率;

3、采用煤为辅助燃料,保证垃圾焚烧过程稳定降低垃圾处理费用;

4、针对生活垃圾中含有砖头碎石和金属等不可燃物及焚烧过程产生的HCl气体会对高温金属受热面产生强烈腐蚀等特性,在流化床布风系统、排渣系统和锅炉受热面布置等方面都采用了不同于常规燃煤循环流化床锅炉的结构设计、能将大块不可燃物顺利排出,并防止HCl气体对高温过热器的腐蚀;

5、锅炉处理垃圾的超负荷能力比较强,设计400吨/天,实际能达到600吨/天以上。

6、垃圾入炉前不需要预处理,只要求垃圾进厂前由环卫部门进行粗分拣及去掉建筑垃圾即可;

7、主体设备没有机械运动部件,耐久性好,设备可靠,故障少。

8、国产化技术成熟,投资省。

9、锅炉运行床温在850度左右,垃圾燃烧比较充分,处理比较彻底。

二、各系统情况

1、 垃圾给料系统

每台垃圾焚烧锅炉设2套垃圾给料系统,生活垃圾由垃圾仓内的液压抓斗将垃圾抓入垃圾料斗内,垃圾料斗下的双螺旋给料机将垃圾均匀地送入大倾角链板输送机,同时双螺旋给料机可对垃圾进行简单破碎处理,垃圾经大倾角链板输送机和炉前的拨轮机把垃圾送入炉膛两条垃圾输送线中其中一条检修,另一条单独运行仍能达到额定输送能力。

2、给煤系统

每台垃圾焚烧锅炉也设2条电子称重胶带给煤机,经破碎后粒度小于10mm的煤由原煤仓落入电子称重胶带给煤机,由胶带给煤机输送燃煤至锅炉给煤口借助拨煤风将煤送入炉膛燃烧,两条胶带给煤机中一条检修时,另一条亦可满足额定辅助燃煤消耗量。

3、 燃烧空气系统

锅炉燃烧所需空气分一次风和二次风送入炉膛。一次风由垃圾仓吸入,保持垃圾仓呈微负压,避免臭气外泄。吸入的一次风由一次风机送入一次风空气预热器,被预热至179左右然后经风室和风帽小孔进入流化床燃烧室,控制流化床的流化状态并提供部分燃烧所需空气,由于炉膛内的温度大于850,且停留时间大于3s,所以臭气在炉内能彻底分解;二次风由焚烧间室外吸入,经二次风机送入二次风加热器后被加热到169左右,从锅炉前后墙和侧墙沿炉膛高度分级送入炉内,补充燃烧所需空气。二次风分级送风方式可控制炉内燃烧状况,减少NOx的产生量。

一、二次风风量的比例约为0.55:0.4,另有0.05的风量为播煤风。锅炉在运行当中可以调

节一、二次风的风量来控制燃烧,即达到完全燃烧的目的又可以控制SOx和NOx的生成和排放。

3、 点火系统

锅炉采用床下热烟气发生器点火方式,点火用柴油在热烟气发生器内筒燃烧,产生高温烟气,与进入冷风充分混合成850左右的热烟气,经过布风板,在沸腾状态下加热炉料至燃料着火温度,再启动床上点火装置,直至锅炉稳定燃烧。这种点火方式具有热量交换充分,油耗量低,点火劳动强度低,成功率高等特点。

4、 汽水系统

锅炉汽水系统流程图见下图

给水-省煤器I-省煤器 II-汽 包-低温过热器-减温器-高温过热器-过热蒸汽汽轮机

5、 渗沥液回喷系统

垃圾仓底部设渗沥液收集装置,垃圾渗沥液由专用的渗沥液泵打入炉内焚烧处理,锅炉垃圾渗沥液喷入口前渗沥液压力要求不低于0.5Mpa,渗沥液喷入口位于锅炉左侧14.8m处,每炉设一个喷入口。(本设计的回喷系统没有使用,现在的渗沥液送到污水处理厂进行处理,费用为25元/吨)

6、物料循环系统

炉膛出口的高温烟气和物料进入高温旋分分离器,经过旋分分离器被分离出来的高温循环物料通过返料器,先被送入外置换热器,通过热交换室将其携带的部分热量传给受热面后再进入流化床燃烧室,完成物料循环;若炉内物料不能平衡,还可通过返砂系统补充部分物料。

7、排渣系统

流化床燃烧室的布风板采用倾斜布风板,由给料口一侧向排渣口倾斜,排渣口在流化床燃烧室的后侧墙下方,排渣口为原设计为长方形排渣口进口尺寸5930mm*400mm,出口尺寸为800mm*400mm超大的排渣口,调试期间经常结焦,现改为排渣口进口尺寸为φ400mm,出口尺寸为φ400mm的浇筑料圆管。可将进入流化床内的大块不可燃物顺利排出。

三、 主要设备型号及技术参数

1、循环流化床垃圾焚烧锅炉 2台

型号 UG-75/5.3-MT

锅炉出口蒸汽温度 485℃

锅炉出口蒸汽压力 5.3MPa

给水温度 150℃

给煤粒度 0mm~10mm

点火方式 床下热烟气点火

排烟温度 150℃

锅炉效率 84%

冷空气温度 30℃

运转层标高 7m

调温方式 喷水减温

制造厂 无锡华光锅炉股份有限公司

2、引风机: 型号:SFYX 220—1No21F

风量:285000 m3/h

风压:8000Pa

转速:960 r/min

生产厂家:沈阳风机厂有限公司

配型电机: 型号:YKK 5602-6

电压: 10KV

电流:64.8A

功率:900KW

转速:990 r/min

防护等极:IP44 绝缘等级:F极绝缘

生产厂家:西安西玛(集团)电机有限公司

3、一次风机: 型号:SFGX75-1No18.5D

风量:74238 m3/h

风压:18900pa

转速:1450 r/min

生产厂家:沈阳风机厂有限公司

配型电机: 型号:Y4505-4

电压:10KV

电流: 39.9A

功率:560KW

转速:1490r/min

防护等极:IP23 绝缘等级:F极绝缘

生产厂家:西安西玛(集团)电机有限公司

4、二次风机: 型号:SFGX75-2 No13D

风量:49492 m3/h

风压:9440pa

转速:1450 r/min

生产厂家:沈阳风机厂有限公司

配型电机: 型号: Y450-4

电压:10KV

电流:16.3A

功率:220KW

转速: 1485r/min

生产厂家:西安西玛(集团)电机有限公司

5、罗茨风机: 型号: 163LD

风量: 6000m3/h

风压: 19000pa

配型电机: 型号: Y225s—4

功率: 37KW

电压: 380V

电流: 70A

转速: 1480r/min

四、 车间布置

1、焚烧间布置

焚烧间横向跨度为24m纵向长度为45m柱距9m布置2台循环流化床垃圾焚烧锅炉锅炉中

心距为18.00m焚烧间固定端布置输煤皮带廊焚烧间7.00m运转层以上为露天布置每台炉设一台2t电动葫芦作为检修起吊用7.00m运转层留有吊装孔锅炉一次风机二次风机滚筒冷渣机及运渣皮带布置在0.00平面

焚烧间E列柱外侧至烟囱之间布置定期排污膨胀器渣仓及烟气净化装置和引风机等

2、 煤仓间布置

煤仓间跨度7m,位于垃圾仓和焚烧间之间运煤层,标高23.50m,布置一条皮带运输机;12.00m层为垃圾和燃煤的给料层,布置2台胶带给煤机和2台垃圾链板运输机;运煤层与给料层之间设有原煤仓,每台锅炉配一个煤仓每个煤仓的有效容积为210m3,煤仓间7.00m固定端布置磷酸盐加药间布置磷酸盐搅拌箱溶液箱及加药泵 。

3贮煤场及输煤系统

3.1 锅炉耗煤量

本工程设计规模为2*75t/h循环流化床垃圾焚烧锅炉燃用生活垃圾与煤的混合物生活垃圾设计低位热值4410kJ/kg生活垃圾处理量800t/d每炉400t/d煤的低位热值20370 kJ/kg锅炉达额定蒸发量75t/h的条件下每台锅炉煤耗量情况 :

单位t

(两炉并运)设计 实际

每小时耗量17.08吨, 9

日耗量409.8吨, 210

年耗量127713; 55000(大约)

3.2 贮煤场

根据厂区总平面布置图贮煤场设在厂区东北侧三面均设有实墙并设有房顶贮煤场长84m、跨距24m、柱距12m;贮煤场贮煤量约5600t可供2台锅炉30天燃用,也可供扩建为三台锅炉10天燃用。

贮煤场设有一台桥式抓斗起重机起重量5t跨距为22.5m抓斗容积2.5m3并配有一台装载机负责向受煤斗上煤及煤的倒运。

3.3 运煤及破碎

燃煤由贮煤场的桥式抓斗起重机和装载机车送入受煤斗,通过给煤机燃煤经1#胶带运输机送至转运站,经2#胶带运输机送至破碎站,燃煤在破碎站先经电磁除铁器除铁后再经振动筛筛分大于10mm的煤块进入环锤式破碎机,破碎粒度小于10mm的通过破碎机所带的筛板落至3#胶带运输机,再由3#胶带运输机从主厂房固定端送至运煤层经4#胶带运输机送至炉前煤仓。

运煤系统采用单路胶带输送机带宽650mm两班制运行,输煤系统中设有电磁除铁器电子称,在破碎站和主厂房的煤仓落煤点设有收尘装置,系统的运行操作采用控制室集中控制,各岗位采用灯光及音响信号进行联系,并设有电气集中联锁收尘设备也参加系统联锁。 4 出渣系统

4.1出渣系统工艺过程

焚烧炉炉渣为垃圾焚烧后的剩余残渣炉渣量为2.5t/(h.炉),炉渣按一般固体废物处理炉渣处理工艺过程描述如下:焚烧炉排出的炉渣温度约800℃,经炉底排渣口进入风水冷却式滚筒冷渣机进行冷却,冷渣机套筒由传动装置驱动,采用风水同时与筒内炉渣进行直接和间接的热交换使筒内热态炉渣逐步冷却到150℃以下,冷渣机尾部兼设筛分装置筛下物主要为细砂,细砂量约占渣量的30%~40%由斗式提升机送往位于焚烧炉中部标高13.400平台的砂仓,砂仓下标高9.600平台处设密封螺旋给料机,将筛下物送入炉内筛上物为大粒径炉渣经溜管落入耐高温胶带输送机,再通过集中输送系统的大倾角胶带输送机将炉渣转送到储渣仓,同时在集中输送系统的前端水平输送带上设有除铁器除去渣中的铁性物质,本工程采用干式排

渣方式(斗链式输送系统),可解决水力排渣存在的耗费水资源综合利用价值低等问题并且保持了渣的活性有利于炉渣的综合利用和环境保护,但是运行当中,扬尘比较严重。 5 油库及油泵房

锅炉采用0#轻柴油点火设有点火油泵房和2个10m3钢制卧式贮油罐,燃油采用压缩空气雾化,单台锅炉点火耗油量为0.271t/h油枪用的压缩空气压力为0.5Mpa,流量为271Nm3/h压缩空气由空压机站送来。

五、投入运行以来发现该炉型有以下缺点:

1、 因需要煤助燃,对煤炭有一定的依赖,煤炭成本中随价格的波动占总成本的60%-70%,

煤炭价格高时处理成本比较高。

2、 烟-风系统阻力较高,而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力,风机用电量大。厂用电

率在15%-18%之间。

3、 对燃料煤炭指标要求比较高。要求挥发份应在25%以上(为动力煤,价格相对较高),

否则燃烧不充分,增加成本。

4、 一次点火费用比较高,约2万元左右。

5、 受热面磨损问题比较严重,直接影响锅炉连续运行。这是因为烟气流中含尘浓度很高,

因而可能对炉膛水冷壁和气固分离器造成严重磨损。若分离器效率不高或运行不正常,还将引起对流受热面的严重磨损。经过运行发现高温锅热器的使用寿命在一年,上组省煤器使用寿命在2年左右,水冷壁也经常出现爆管现象。

6、 因磨损严重、炉膛风帽积铁丝等原因,锅炉运行周期比较短,一般再1个月一内,锅炉

停炉比较频繁,点火费用比较高。

7、 因锅炉停炉比较频繁,锅炉炉堂出口等处浇注料损坏严重,3年多需要修复一次。

8、 流化床锅炉为正压锅炉,运行中漏灰比较严重,现场相对灰尘比较多。

9、 垃圾给料进入炉处密封不严,在垃圾爆燃后,容易往外喷烟,异味比较大,同时影响到

人员的身体健康。

10、 锅炉省煤器处积灰比较严重,影响运行周期和运行效率。

11、 辅助设备要求较高。某些辅助设备,如冷渣器或高压风机的性能或运行问题都可能严

重影响锅炉的正常安全运行。

范文五:循环流化床的调试

循环流化床锅炉的调试

循环流化床(CFB)锅炉是近年来发展应用于电力、化工生产的新型煤清洁燃烧技术。CFB锅炉效率与一般煤粉炉相当,负荷调节性能好,煤种适应性强,可稳定燃用低热值、低挥发份、低灰熔点、高硫份、高灰份的煤种。尤其是在炉内流化低温(850~900 ℃)燃烧过程中,通过添加适量脱硫剂(石灰石粉)和分级供风燃烧,同时实现炉内脱硫和抑制NOX生成量,使排烟SO2和NOX的含量大大减少,减轻了燃用高硫煤发电对环境的污染,

有效缓解电力生产和环境保护之间的矛盾。同时可一并解决常规煤粉炉发电机组长期存在的一系列问题,如:燃用低挥发份无烟煤和高灰份劣质烟煤时,锅炉燃烧不稳定,燃烧效率低;燃用低灰熔点煤时,炉内易出现结渣和难以适应煤种变化;调节负荷能力差等问题。此外,CFB锅炉其工艺流程和设备都相对简单,易于操作,运行成本也相对较低,是目前最为成熟的清洁燃烧技术之一。近年来,先后承担了巴基斯坦拉克拉电站3×220 t/h CFB锅炉、四川内江高坝电厂1×410 t/h CFB锅炉、宁波中华纸业自备电厂2×220 t/h CFB锅炉、重庆爱溪电厂1×220 t/h CFB锅炉、宁波镇海炼化第二热电站2×220 t/h CFB锅炉等数十台、不同容量的循环流化床锅炉的调试工作。针对循环流化床锅炉的特殊性,就此谈一些个人观点和体会。

1循环流化床锅炉的冷态试验

CFB锅炉的冷态试验是CFB锅炉调试中相当重要的阶段,它为将来锅炉的启动、燃烧调整、参数控制及负荷调节提供可靠数据,这样不仅能减

少操作上的失误,提高判断上的准确度,还将大大提高调试质量和缩短调试时间。

冷态试验包括风量测量装置的标定、布风板空板阻力试验、料层阻力试验、床料平整程度检查和临界化速度的确定,对于采用选择性冷渣器的CFB锅炉,还包括选择性冷渣器的布风板和料层阻力试验。

1.1风量测量装置的标定

不仅对大型燃煤电站锅炉,对循环流化床锅炉这项试验也相当重要。试验的目的在于求出流量修正系数,用于修正风量测量表计,为运行和调试人员计算入炉风量提供参考,它的特殊一面是当某一料层高度下的临界流化风速确定后,此时的风量值将作为唯一标准,而不是以风机调节执行机构的开度为依据。今后运行时,运行人员可待辅机运转平稳后,直接将风量增加到此工况下对应的临界流化风速,既省时又准确。具体试验方法是:首先根据现场风管的实际情况装设临时测孔(今后也可使用);再根据各测量装置所在管道的尺寸,确定测点数量和位置;用便携式电子微压计测量各工况下各测点的风速;采用等截面平均方法确定各工况下的实际风量;经与风量测量装置测得的风量比较,计算出风量修正系数。

1.2布风板空板阻力试验和料层阻力试验

布风板空板阻力试验的前提是风量测量装置的标定及修正工作已完成和各流化风帽已逐一清通,这对于保证试验结果的准确性是至关重要的。

布风板空板阻力试验的方法是:是风机全程调节范围内,选取几个不同开度,在维持炉膛压力一定的前提条件下,测量每一开度下布风板下风

箱的风压,以此作为曲线的纵坐标,风机风量作为横坐标,绘制布风板阻力特性曲线。

锅炉每次冷床启动前,最好做一次空板阻力试验,绘出阻力特性曲线,并与第一次的特性曲线进行比较,以判断风帽是否堵塞,如果相差较大,表明部分风帽有堵塞,应用压缩空气逐一疏通。在CFB锅炉的运行中,因启动前未做空板阻力试验并进行比较,而未清理风帽,启动投料后,部分区域未流化,引起床面结焦的事例彼彼皆是,因此应引起运行人员的高度重视。

料层阻力试验的方法与空板阻力试验方法大致相同。试验结果用于在运行中根据床压的高低,判断床内物料的多少。

1.3床料平整程度的检查

此项试验是通过在布风板上加装一定厚度的床料,启动风机使床料完全流化,然后采用突停风机方式,当风机停后,床面应平整如镜,说明整个床料达到流化状态后,各点的流化速度几乎一致,同时也证明风室内各处的风压几乎一致。若发现床面不平,应检查风帽是否堵塞及床上是否有超过允许范围的大物料。

该项试验必须打开炉膛下部入孔,才能进行检查,有一定的局限性。运行时,可以结合布风板空板阻力特性曲线,判断风帽的堵塞情况。

1.4临界流化风速的确定

在床上加装不同厚度的床料,开启一次风机,使不同厚度的床料均达到临界流化状态,记录此时的一次风量、风机调节挡板开度及风机电流,

并以此为依据,在运行中保证一次风量大于临界流化风量,可以大大减少运行人员操作中的盲目性,同时也为锅炉的安全运行提供准确的依据。 2循环流化床锅炉的分系统调试

2.1耐火耐磨材料的养护

循环流化床锅炉在燃烧区下部、旋风分离器内壁、管道燃烧器、冷渣器内等多处敷设耐火耐磨材料,养护的目的不仅在于使其中的水份析出,更重要的是通过严格升温、升压速度,使其中的钢化纤维相互渗透,形成致密性结构,从而达到耐火耐磨的要求。由于耐火耐磨材料分布广,因此采用单独、分阶段相结合的方法进行养护。

一般而言,管道燃烧器和渣器首先单独进行养护,采用小油枪、液化气或木柴作为燃料(木柴因不易控制温升,一般不用),装设临时燃烧设备及安全隔离措施,严格按照耐火耐磨材料厂家的要求,一次性使管道燃烧器和冷渣器内的耐火耐磨材料达到烧结温度(一般在500℃)。

本体养护(包括炉膛、分离器、回料器等)分低、中、高温三个阶段进行,低温养护达到110 ℃左右,中温养护达到500 ℃(烧结温度),高温养护达到800 ℃。低、中温养护用管道燃烧器或床枪进行加热,由于耐火耐磨材料在中温养护前还不能经受飞灰的强烈磨损,因此布风板上是没有床料的,这就引起烟气路短,直接从回料器排走,从而使旋风分离器入口温度达不到烧结温度,在多台锅炉的调试中多次出现这一问题,尽管也尝试过封住回料器等方法,但旋风分离器入口温度还是只能达到450 ℃左右。后来,通过严格控制首次加入的床料的来源和尺寸,加床料运行一

段时间后停炉检查旋风分离器,发现其内的耐磨材料完好无损,说明当初的措施是必要和适宜的。高温养护在投煤后进行,一般不再控制温升。

2.2化学清洗

化学清洗的目的是除去锅炉蒸发受热内表面的杂质及附着物,并形成保护膜。清洗方法普遍采用盐酸循环清洗工艺。清洗范围主要有:炉前给水管、省煤器、汽包、下降管、下联箱和水冷壁管。由于盐酸循环清洗要求的温度不高(一般70 ℃),不需锅炉点火,因此可根据现场的实际情况,安排在耐火耐磨材料的养护之前或之后进行。

2.3蒸汽吹管及蒸汽严密性试验和安全门校验

蒸汽吹管的目的是清除蒸汽管道中的焊渣和其他杂质,保证汽轮机安全运行。吹洗的范围包括:过热器、主蒸汽管道;主蒸汽母管;汽机杂项管道。吹洗方法采用蓄能降压吹洗法。

蒸汽吹管一般在耐火耐磨材料的中温养护后进行,吹管期间锅炉全烧油,床面上可以铺一定高度的床料,这主要是防止一次风穿透能力过强,而使排烟热损失增大;另一方面,床料也可吸收一定的热量,使床温维持在较高的水平,有利于床下受热面的吸热良好。为保证吹洗效果,按“启规”的要求,吹管期间安排一次12 h以上停炉冷却。吹管合格后,升压进行蒸汽严密性试验和安全门校验工作。

3空负荷试验和带负荷试验

3.1首次冲转及电气并网试验

锅炉按照冷态启动曲线进行升温、升压,当温度、压力达到汽轮机冲转参数后,配合汽轮机专业进行冲转、定速工作,此时仍以油为主要燃料,在汽轮机试验完成后,进行发电机的首次并网和电气试验。

3.2锅炉带负荷试验

锅炉具备带负荷条件后,要进行煤的试投工作,循环流化床锅炉煤的投入是相当缓慢的过程,首先要提高床温,达到投煤允许的温度。实践表明,由Foster Wheeler提出的“90s脉冲投煤法”是行之有效的,其具体方法是:当床温达到允许的温度时,启动第一台给煤机以相当于20%~25%MCR时煤量的速度,运行90 s,然后停90 s,此为一次脉冲。一次脉冲后,必须确认床温至少升高7℃,氧量下降后,才能进行第二次脉冲。经过2~3次脉冲后,可让给煤机在最低速度下连续运行,以后根据需要,投入其余给煤机。该投煤方法不仅在Foster Wheeler制造的锅炉上使用,而且其它不同容量的CFB锅炉上也进行了尝试,确实是实用和有效的,特别是在启动初期可以有效防止燃煤爆燃,避免床料结焦。当床温达到800 ℃左右时,说明投煤已成功,可以停止油枪。投煤稳定后,再进行如下热态试验。

3.3回料器调整试验

回料系统由旋风分离器、落灰管、J阀组成,J阀是形成炉膛与分离器间的密封,是实现将分离器分离下来的灰粒送回炉膛的关键部件。为满足运行控制的需要,回料管道布置有多个压力测点, 在J阀上设有多个充气喷嘴,所有喷嘴的充气量都可以分别调节,供回料系统进行调整。

试验的方法是根据灰温的高低和灰管的差压(反映回料器的料位),调节回料器各点的充气量,以确保回料器的安全、稳定运行。一般在充气量调节好后,不再进行调整,但要经常进行检查,发现个别充气管处流化不良(流量减小或波动幅度较大)可适当开大该处流化风,正常后再调成与其它同类管风量一致。运行中,保持高压风压50 KPa(多余的可排入一次风系统)和各充气喷嘴的风量正常,回料器工作基本上没有问题。

3.4一、二次风分配比例调整

一、二次风分配比例对燃料在炉膛内不同高度区域的燃烧率以及固体粒子沿炉高的分布情况有影响,因此,它对床层和悬浮段燃烧室分布有调节作用,同时对NOX的生成有影响,选择较合理的过剩空气系数。同时变

换一、二次风比,对锅炉主要运行参数及热效率、NOX的排放进行测试,

确定最佳的一、二次风比,此外,还必须对上、下二次风比进行调整,实现燃料的分级燃烧。

3.5燃烧空气量调整试验

在一定范围内,提高过量空气系数可改善燃烧效率,但过量空气系数

1.15后继续增加时燃烧效率几乎不变,过量空气系数很高时,将导致床温下降,CO浓度升高,总的燃烧效率略有下降,经验表明,维持炉膛出口氧量在3%~10%范围内,燃烧效率始终保持在较高水平。因此,可以在3、4个不同炉膛出口氧量下测量锅炉主要运行参数及热效率,找出一个运行稳定、且燃烧效率最高的燃烧过量空气系数。

3.6石灰石系统的调整

锅炉运行所需石灰石量由燃料中的硫含量、要求的SO2排放标准,燃料的进料速度、床温及石灰石质量和尺寸决定。石灰石尺寸是一个容易忽视但又影响很大的关键参数,要求在150~300 μm范围内,太粗则将导致石灰石耗量增加、底灰增加、分级燃烧效率降低;太细因停留时间短导致飞灰量增加。石灰石加入量由石灰石旋转给料机的转速控制,通过尾部烟道的在线SO2信号实现自动调节。

范文六:循环流化床浅析

摘 要:循环流化床锅炉燃烧技术具有较高的环保特性和较强的煤种适应性,尤其在燃烧劣质煤方面具有非常明显的优势,因而得到迅速发展。

关键词:环保特性;自主开发;商业化

1 循环流化床锅炉的特点

由于其独特的流体动力特性和结构, 使循环流化床锅炉具有许多独特的优点, 其主要优点如下:

1.1 燃料适应性广

在循环流化床锅炉中, 新加入的燃料只占床料约3% 的质量分数, 这些新加入的燃料与炽热的床料混合并被迅速加热到燃烧所需的温度, 而床温本身却没有明显的降低。因此, 循环流化床锅炉可以燃烧各种劣质燃料, 如高灰煤、高水分煤、低挥发分煤等。212 燃烧效率高由于加入到循环流化床锅炉内的燃料颗粒大小不同(0mm~13mm) , 对于较细小的颗粒, 在随烟气向上运动的过程中可以充分燃烧, 而对于较大的颗粒,通过在流化床上燃烧、碰撞而成为粒度较小的颗粒, 这时它才能随烟气流动, 如未及充分燃烧就逸出, 固体分离装置会从烟气中将其分离出来并送回燃烧室进行循环燃烧, 所以循环流化床锅炉的燃烧效率高达90%以上。

1.2 燃料预处理及给煤系统简单

由于循环流化床锅炉可以燃用高水分的煤, 且给料粒度一般小于13mm , 所以与煤粉锅炉相比, 燃料的预处理及给煤系统得到了简化。

2 循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整

2.1 料层温度

料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数 。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件,布置在距布风板200-500mm左右 燃 烧室密相层中,插入炉墙深度15-25mm,数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度 监视,一般将料层温度控制在850℃-950℃之间,温度过高,容易使流化床体结焦造成停炉 事 故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃,最低不 应低于800℃。在锅炉运行中,当料层温度发生变化时,可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量,调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时, 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量,使料层温度降低;如料层温度低于800℃时,应首先检查是否有断煤现象,并适当增加给煤量,减少一次风量,加大返料量,使 料层 温度升高。一但料层温度低于700℃,应做压火处理,需待查明温度降低原因并排除后再启动。

2.2 返料温度

返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度,它可以起到调节料层温度的作用 。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉,其返料温度较高,一般控制返料温度高出料层温度20-30℃,可以保证锅炉稳定燃烧,同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视返料温度,温度过高有可能造成返料器内结焦,特别是在燃用较难燃的无烟煤时,因为存在燃料后燃的情况,温度控制不好极易发生结焦,运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。 返 料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节,如温度过高,可适当减少给煤量并加大返料 风量,同时检查返料器有无堵塞,及时清除,保证返料器的通畅。

2.3 料层差压

料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压 力差值作为料层差压的监测数值,在运行都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。 料 层厚度越大,测得的差压值亦越高。在锅炉运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质 量,如料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说,料层差压应控 制在7000-9000Pa之间。料层的厚度(即料层差压)可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调 节。用户在使用过程中,应根据所燃用煤种设定一个料层差压的上限和下限作为排放底料开 始和终止的基准点。

2.4 炉膛差压

炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出 口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大,说明炉膛内的物料浓度越高, 炉膛的传热系数越大,则锅炉负荷可以带得越高,因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求 ,来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控 制,一般炉膛差压控制在500-2000Pa之间。用户 根据燃用煤种的灰份和粒度设定一个炉膛 差压的上限和下限作为开始和终止循环物料排放的基准点。

此外,炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中,如果物料循环停 止,则炉膛差压会突然降低,因此在运行中需要特别注意。

2.5 返料量

控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处,根据前面提到的循环流化床 锅炉燃烧及传热的特性,返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用,因为在炉膛 里,返料灰实质上是一种热载体,它将燃烧室里的热量带到炉膛上部,使炉膛内的温度场分 布均匀,并通过多种传热方式与水冷壁进行换热,因此有较高的传热系数,(其传热效率约为煤粉炉的4-6倍)通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。

另一方面,返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系,也就是说,分离器的 分离效率越高,分离出的烟气中的灰量就越大,从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大,操作运行相对就容易一些。

2.6 风量的调整

在锅炉运行过程中,许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量,但对于循环流化床锅炉 来说,其对风量的控制就要求比较准确。

对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风。因为一 次风量的大小直接关系到流化质量的好坏,循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验, 并 作出在不同料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线,在运行时以此作为风量调整的下限 ,如果风量低于此值,料层就可能流化不好,时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主 要是依据烟气中的含氧量多少,通常以过热器后的氧量为准,一般控制在3-5%左右,如含氧 量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q2;如过小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失q3和机械不完全燃烧损失q4。如果在运行中总风量不够,应逐渐加大鼓引风量,满足燃烧要求,并不断调节一二次风量,使锅炉达到最佳的经济运行指标 。

3 结束语

本文主要是对流化床的概况进行介绍,也在使读者对循环流化床锅炉有一个初步的认识,以便今后涉及到相关知识能够有清醒的认识。

参考文献

[1]岑可法. 循环流化床锅炉理论设计与运行[M ]. 北京:中国电力出版社, 1998

[2]于 龙, 吕俊复, 王智微,等. 循环流化床燃烧技术的研究展望[J ] . 热能动力工程, 2004 , 19 (4)摘 要:循环流化床锅炉燃烧技术具有较高的环保特性和较强的煤种适应性,尤其在燃烧劣质煤方面具有非常明显的优势,因而得到迅速发展。

关键词:环保特性;自主开发;商业化

1 循环流化床锅炉的特点

由于其独特的流体动力特性和结构, 使循环流化床锅炉具有许多独特的优点, 其主要优点如下:

1.1 燃料适应性广

在循环流化床锅炉中, 新加入的燃料只占床料约3% 的质量分数, 这些新加入的燃料与炽热的床料混合并被迅速加热到燃烧所需的温度, 而床温本身却没有明显的降低。因此, 循环流化床锅炉可以燃烧各种劣质燃料, 如高灰煤、高水分煤、低挥发分煤等。212 燃烧效率高由于加入到循环流化床锅炉内的燃料颗粒大小不同(0mm~13mm) , 对于较细小的颗粒, 在随烟气向上运动的过程中可以充分燃烧, 而对于较大的颗粒,通过在流化床上燃烧、碰撞而成为粒度较小的颗粒, 这时它才能随烟气流动, 如未及充分燃烧就逸出, 固体分离装置会从烟气中将其分离出来并送回燃烧室进行循环燃烧, 所以循环流化床锅炉的燃烧效率高达90%以上。

1.2 燃料预处理及给煤系统简单

由于循环流化床锅炉可以燃用高水分的煤, 且给料粒度一般小于13mm , 所以与煤粉锅炉相比, 燃料的预处理及给煤系统得到了简化。

2 循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整

2.1 料层温度

料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数 。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件,布置在距布风板200-500mm左右 燃 烧室密相层中,插入炉墙深度15-25mm,数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度 监视,一般将料层温度控制在850℃-950℃之间,温度过高,容易使流化床体结焦造成停炉 事 故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃,最低不 应低于800℃。在锅炉运行中,当料层温度发生变化时,可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量,调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时, 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量,使料层温度降低;如料层温度低于800℃时,应首先检查是否有断煤现象,并适当增加给煤量,减少一次风量,加大返料量,使 料层 温度升高。一但料层温度低于700℃,应做压火处理,需待查明温度降低原因并排除后再启动。

2.2 返料温度

返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度,它可以起到调节料层温度的作用 。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉,其返料温度较高,一般控制返料温度高出料层温度20-30℃,可以保证锅炉稳定燃烧,同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视返料温度,温度过高有可能造成返料器内结焦,特别是在燃用较难燃的无烟煤时,因为存在燃料后燃的情况,温度控制不好极易发生结焦,运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。 返 料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节,如温度过高,可适当减少给煤量并加大返料 风量,同时检查返料器有无堵塞,及时清除,保证返料器的通畅。

2.3 料层差压

料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压 力差值作为料层差压的监测数值,在运行都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。 料 层厚度越大,测得的差压值亦越高。在锅炉运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质 量,如料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说,料层差压应控 制在7000-9000Pa之间。料层的厚度(即料层差压)可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调 节。用户在使用过程中,应根据所燃用煤种设定一个料层差压的上限和下限作为排放底料开 始和终止的基准点。

2.4 炉膛差压

炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出 口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大,说明炉膛内的物料浓度越高, 炉膛的传热系数越大,则锅炉负荷可以带得越高,因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求 ,来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控 制,一般炉膛差压控制在500-2000Pa之间。用户 根据燃用煤种的灰份和粒度设定一个炉膛 差压的上限和下限作为开始和终止循环物料排放的基准点。

此外,炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中,如果物料循环停 止,则炉膛差压会突然降低,因此在运行中需要特别注意。

2.5 返料量

控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处,根据前面提到的循环流化床 锅炉燃烧及传热的特性,返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用,因为在炉膛 里,返料灰实质上是一种热载体,它将燃烧室里的热量带到炉膛上部,使炉膛内的温度场分 布均匀,并通过多种传热方式与水冷壁进行换热,因此有较高的传热系数,(其传热效率约为煤粉炉的4-6倍)通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。

另一方面,返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系,也就是说,分离器的 分离效率越高,分离出的烟气中的灰量就越大,从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大,操作运行相对就容易一些。

2.6 风量的调整

在锅炉运行过程中,许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量,但对于循环流化床锅炉 来说,其对风量的控制就要求比较准确。

对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风。因为一 次风量的大小直接关系到流化质量的好坏,循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验, 并 作出在不同料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线,在运行时以此作为风量调整的下限 ,如果风量低于此值,料层就可能流化不好,时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主 要是依据烟气中的含氧量多少,通常以过热器后的氧量为准,一般控制在3-5%左右,如含氧 量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q2;如过小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失q3和机械不完全燃烧损失q4。如果在运行中总风量不够,应逐渐加大鼓引风量,满足燃烧要求,并不断调节一二次风量,使锅炉达到最佳的经济运行指标 。

3 结束语

本文主要是对流化床的概况进行介绍,也在使读者对循环流化床锅炉有一个初步的认识,以便今后涉及到相关知识能够有清醒的认识。

参考文献

[1]岑可法. 循环流化床锅炉理论设计与运行[M ]. 北京:中国电力出版社, 1998

[2]于 龙, 吕俊复, 王智微,等. 循环流化床燃烧技术的研究展望[J ] . 热能动力工程, 2004 , 19 (4)

范文七:循环流化床床温控制

环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。自问世以来,在国 内外得到了迅速的推广与发展。但由于循环流化床锅炉自身的特点,在运行操作时不同于层 燃 炉和煤粉炉,如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求,极易酿成事故。而目前有关循 环 流化床锅炉操作运行方面的资料还较少,笔者根据几年来锅炉设计及现场调试的经验,对循 环流化床锅炉运行参数的控制与调整作了一下简述,希望能对锅炉运行人员有所启发。

1 循环流化床锅炉总体结构

循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统 包 括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置 和返料装置两部分;对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。

2 循环流化床锅炉燃烧及传热特性

循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风一般设有一次风和二次风 ,有的生产厂加设三次风,一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化;二次风沿 燃 烧室高度分级多点送入,主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧。 燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动,部分固体颗料在高速气流的携 带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动,一些较小颗料随 烟气飞出炉膛进入物料分离装置,炉膛内形成气固两相流,进入分离装置的烟气经过固气分 离, 被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室,经过分离的烟气通过对流烟道 内的受热面吸热后,离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置,被分离下来的 颗料经过返料器又被送回炉膛,使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度,因此循环流化床锅炉不同 于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式,而且还有对流及热传等传热方式,大大提高了炉膛 的传导热系数,确保锅炉达到额定出力。

3 循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整

3.1 料层温度

料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数 。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件,布置在距布风板200-500mm左右 燃 烧室密相层中,插入炉墙深度15-25mm,数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度 监视,一般将料层温度控制在850℃-950℃之间,温度过高,容易使流化床体结焦造成停炉 事 故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃,最低不 应低于800℃。在锅炉运行中,当料层温度发生变化时,可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量,调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时, 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量,使料层温度降低;如料层温度低于80 0℃时,应首先检查是否有断煤现象,并适当增加给煤量,减少一次风量,加大返料量,使 料层 温度升高。一但料层温度低于700℃,应做压火处理,需待查明温度降低原因并排除后再启 动。

3.2 返料温度

返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度,它可以起到调节料层温度的作用 。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉,其返料温度较高,一般控制返料温度高出料层温 度 20-30℃,可以保证锅炉稳定燃烧,同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视 返 料温度,温度过

高有可能造成返料器内结焦,特别是在燃用较难燃的无烟煤时,因为存在燃 料后燃的情况,温度控制不好极易发生结焦,运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。 返 料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节,如温度过高,可适当减少给煤量并加大返料 风量,同时检查返料器有无堵塞,及时清除,保证返料器的通畅。

3.3 料层差压

料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压 力差值作为料层差压的监测数值,在运行都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。 料 层厚度越大,测得的差压值亦越高。在锅炉运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质 量,如料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说,料层差压应控 制在7000-9000Pa之间。料层的厚度(即料层差压)可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调 节。用户在使用过程中,应根据所燃用煤种设定一个料层差压的上限和下限作为排放底料开 始和终止的基准点。

3.4 炉膛差压

炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出 口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大,说明炉膛内的物料浓度越高, 炉膛的传热系数越大,则锅炉负荷可以带得越高,因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求 ,来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控 制,一般炉膛差压控制在

500-2000Pa之间。用户 根据燃用煤种的灰份和粒度设定一个炉膛 差压的上限和下限作为开始和终止循环物料排放的基准点。

此外,炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中,如果物料循环停 止,则炉膛差压会突然降低,因此在运行中需要特别注意。

4 需要特别说明的几个问题

4.1 返料量

控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处,根据前面提到的循环流化床 锅炉燃烧及传热的特性,返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用,因为在炉膛 里,返料灰实质上是一种热载体,它将燃烧室里的热量带到炉膛上部,使炉膛内的温度场分 布均匀,并通过多种传热方式与水冷壁进行换热,因此有较高的传热系数,(其传热效率约为煤粉炉的4-6倍)通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。

另一方面,返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系,也就是说,分离器的 分离效率越高,分离出的烟气中的灰量就越大,从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大,操作 运行相对就容易一些。

4.2 风量的调整

在锅炉运行过程中,许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量,但对于循环流化床锅炉 来说,其对风量的控制就要求比较准确。

对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下,相应地调整二次风和三次风量。因为一 次风量的大小直接关系到流化质量的好坏,循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验, 并 作出在不同料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线,在运行时以此作为风量调整的下限 ,如果风量低于此值,料层就可能流化不好,时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主 要是依据烟气中的含氧量多少,通常以过热器后的氧量为准,一般控制在3-5%左右,如含氧 量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失q 2;如过小又会引起燃烧不完全,增加 化学不完全燃烧损失q 3和机械不完全燃烧损失q 4。如果在运行中总风量不够,应逐渐加 大鼓引风量,满足燃烧要求,并不断调节一二三次风量,使锅炉达到最佳的经济运行指标 。

笔者认为,以上参数对循环流化床锅炉安全稳定运行是非常关键的。在运行中还要结合所燃 用煤 质及当时负荷的情况,严格监控料层差压、温度、炉膛差压和返料温度,通过不断调整给煤 量、风量及返料量,使锅炉达到最佳的运行效果,最大限度的发挥循环流化床锅炉高

循环流化床锅炉床温低的原因

由于循环流化床锅炉的操作运行与其它炉型不同,运行中除了按《运行规程》对锅炉水位、汽压、汽温进行监视和调整外,还必须对锅炉的燃烧进行调整。

(1)床温的控制:

运行应加强床温监视,炉温过高时结焦,过低时息火,一般控制在850℃-950℃左右,如烧无烟煤,为使燃料燃烧完全,可提高炉温,控制在950-1050℃(应低于煤的变形温度100-200℃)最低不低于800℃,否则很难维持稳定运行,一旦断煤很容易造成灭火。烧烟煤时炉温控制在900-950℃,如烧高硫烟煤需进行炉内脱硫,床温控制在850-870℃,最多不超过900℃,否则降低石灰石的利用率,当炉温升高时,开大一次风门。炉温低时,关一次风门,超过1000℃时,停煤、加风;低于800℃时,应加煤减风。但风量最小也要保持最低流化状态。若温度继续下降,立即停炉,查明原因再启动。炉温的控制是调整一次风量、给煤量和循环灰量来实现的。常规下主要调整给煤量。

流化床温高或床温低引起的原因和控制方法:

1、床温升高一般由下列因素引起

A、煤质变好,热值升高,烟气氧量降低(一般控制过热器后正常运行时烟气含氧量3-5%),表明煤量过多,应减少给煤量。

B、粒度较大的煤,集中给入炉内,造成密相区燃烧份额增加,引起床温升高。从含氧量看不出变化,用增加一次风量,减少二次风量的方法,控制床温。

C、由于没有及时放渣,料层加厚,造成一次风量减少引起床温升高。应及时放渣保持料层厚度在一定范围内。

2、床温降低一般由下列原因引起:

A、煤质差、热值降低,烟气氧量增加,应增加给煤提升床温。

B、燃料粒度小。煤仓一部分较小的煤集中给入炉内,细煤粒在密相区停留时间较短造成密相区燃烧份额减少,而床温降低,正确的调整应减少一次风量,增加二次风量,不应增加煤量,以免引起炉膛上部空间燃烧份额增多,造成返料器超温结焦。

C、氧量指标不变,床温缓慢降低,而且整个燃烧系统都在降低,锅炉负荷不变。这是由于循环物料增多,增加了受热面积的换热系数,造成炉温降低,应放掉一些循环灰,使炉温回升。

(2)料层厚度的控制

循环流化床没有鼓泡床那样明显的流化层界面,但仍有密相区和稀相区之分,料层厚度是指密相区内

静止料层厚度,对同一煤种,一定的料层差压对应着一定的料层厚度。料层薄,对锅炉稳定运行不利,因炉料的保有量少,入出的炉渣可燃物含量也高。若料层太厚,增加了料层阻力,虽然锅炉运行稳定,炉渣可燃物含量低,但增加了风机的电耗。所以为了经济运行,料层差压控制在7000-8000Pa之间。运行中料层差压超过此值时可以通过放炉渣来调整,放渣的原则是少放、勤放,最好能连续少量放,一次放渣量太多,影响锅炉的稳定运行、出力和效率。

(3)炉膛(悬浮段)物料浓度的控制

循环流化床与沸腾床明显的区别在于悬浮段物料浓度不同两者相差到几十倍到几百倍。循环流化床锅炉出力大小,主要是由悬浮段物料浓度所决定。对同一煤种一定的物料浓度,对应着一定的出力。对于不同煤种,同样出力下,挥发份高的煤比挥发份低的煤物料浓度低。一定的物料浓度,对应着一定炉膛差压值,控制炉膛差压值应可以控制锅炉的出力,正常运行中炉膛差压值维持在700-900Pa,若差值太大,通过放循环灰来调整,放灰原则少放、勤放。

(4)二次风的投入和调整二次风的原则

一次风控制炉温,二次风控制总风量。约在60%负荷时开始投入二次风,在一次风满足炉温需要的前提下,当总风量不足时(过热器后氧气含量低于3-5%时)可逐渐开启二次风,随着锅炉负荷的增加,二次风量逐渐增大。

(5)运行中最低运行风量的控制

最低运行风量是保证和限制流化床低负荷运行的下限风量,风量过低不能保证正常流化,造成炉床结焦。在冷炉点火时,应使一次风量较快的超过最低风量,以免引起低温结焦。低负荷运行时,不能低于最低运行风量,一般情况下,最低运行风量可在冷态实验时确定,一般以风门的开度来标定。 (6)返料器的控制

返料器是循环流化床锅炉的一个主要部件。它工作的好坏直接影响着锅炉的经济运行,首先要保证返料器有稳定流化气源,启动时调整好返料器的流化风量。在运行中,要加强监视和控制返料器床温,防止超温结焦,一般返料器处的床温最高不宜大于950℃,当返料器床温过高时,应减少给煤量和负荷,查明原因后消除。

(7)锅炉出力的调整

当增加负荷时,应当先少量增加一次风量和二次风量,再少量加煤,如此反复调节,直到所需的出力。增负荷率一般控制在2%-5%/分之间。当减负荷时,应先减少给煤量,再适当减少一次风量和二次风量,并慢慢放掉一部分循环灰,以降低炉膛差压,如此反复操作。直到所需出力为止。降负荷时,由于给煤量、一、二次风量可以很快减少,循环灰可以很快放掉,在紧急情况下,减负荷率可达到20%/分,但一般控制在5-10%/分。

(8)锅炉压火和再启动

锅炉需要暂时停炉运行时,可以进行压火操作。具体操作步骤如下:

1、加大给煤量,使炉温升高到930-950℃后停止给煤,待炉温下降至850℃时,迅速关闭一次风门,立即停一次、二次风机和引风机,迅速关闭各风机调节风门及其他风门,同时关闭返料风门,放掉循环灰。

2、需要长时间压火时,风机停运后,应迅速打开炉门均匀地加一层约10-30mm厚的烟煤,并关炉门、看火孔以防冷风窜入炉膛,使料层热量散失。压火时间可达24小时。压火时间长短取决于静止料层温度降低的速度。料层较厚,压火前炉温较高压火时间就长。只要料层温度不低于600℃,就比较容易启动,如需要延长压火时间,炉温不低于600℃之前将炉子启动一次,使料层温度升起来,然后再压

火即可。

3、锅炉压火状态的再启动

启动前打开炉门,观察煤层的燃烧和床料底火情况。当煤量过多时,可扒出一部分,再加少量烟煤搅拌均匀。当上层已烧乏,炉温又较低时,可少量加烟煤,并搅拌均匀。稍停3-5分钟后,可启动引风机、一次风机、调整风量至点火风量。当床温达到800℃时,启动给煤机,逐渐加大给煤量,通过调整煤量和一次风量控制床温,随后将返料器投入。在20-30%负荷时运行一段,然后根据需要升负荷。 (9)正常停炉

先停止给煤,待床温下降至800℃以下时,依次停止二次风机、一次风机、引风机放掉返料灰即可

范文八:循环流化床锅炉节能优化

摘 要:能源是人类赖以生存和发展的基础,在我国的常规能源中,煤炭储量占90%以上,这就决定了煤炭是我国的主要能源,但是燃煤会产生大量的污染物,如粉尘、SO2、NOx、CO2等。因此,寻求新型、高效、低污染的洁净煤利用技术,开发新的燃烧设备成为当务之急。循环流化床燃烧技术是洁净煤燃烧技术之一,由于其具有燃料适应性广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节调节灵活、灰渣便于综合利用等优点,所以得到了迅速发展。但在实际运行中,循环流化床锅炉仍存在很多问题,如厂用电率高、飞灰含碳量高。文章对循环流化床锅炉提出了一些意见和措施,从而提高煤的利用率和减少厂用电率,从而达到节能减排的目的。

关键词:循环流化床锅炉;粒度分布;富氧燃烧

中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)14-0008-03

1 循环流化床锅炉简介

1.1 循环流化床的发展现状及前景

流化床的概念最早出现在化工领域,流化床的基本理论和实践大部分来自化学工业的成就。1921年,德国的Friz Winkler 发明并成功地投运了流化床。1942年,美国新泽西标准石油公司在Baton Rouger 炼油厂投运了一台快速流化床。由于设计原因,设备在除尘、固体物料在炉膛内停留时间的控制以及再热器等方面都存在问题,工业界改用了低速鼓泡流化床的设计。20世纪60年代末,循环流化床正式进入工业应用阶段。1976年,首次提出了快速流态化的概念。70年代的能源危机和80年代的环境保护运动推动了循环流化床燃烧技术的发展。中国为了解决劣质燃料燃烧问题,在60年代开始了流化床锅炉的研究工作。1965年,在广东省茂名市投运了一台14 t的流化床锅炉。1976年,为适应燃煤供应紧张、煤质下降的形式,工业锅炉制造厂大力发展燃用劣质煤锅炉。到1979年,共发展了56种规格的锅炉,大部分是沸腾炉。但因为燃烧效率低和飞灰含碳量高,沸腾炉发展缓慢。广东江门甘蔗化工厂燃煤锅炉于1971年改为流化床锅炉,运行情况良好,为国内流化床锅炉的发展提供了宝贵经验。CFB的研究始于80年代初。由于产品设计和循环流化床锅炉的理论发展落后的原因,运行问题较多。经国家组织的完善化研究后,CFB在90年代中后期得以快速发展。

目前,国外的循环流化床锅炉技术已趋于成熟,我国在引进国外技术的同时,正加大力度开发具有自主知识产权的单、双炉膛300 MW等级的CFB技术。为了完全发挥其优势,循环流化床锅炉必须向大型化和超临界参数方向发展。从技术角度看,由于CFB锅炉的炉内热流特性使其比煤粉炉更适合与超临界循环进行技术结合,所以大型化是循环流化床锅炉发展的必然趋势;从经济角度看,大型循环流化床锅炉的开发符合我国能源的清洁高效利用。

1.2 循环流化床锅炉的优缺点

循环流化床锅炉由于其独特的燃烧方式具有很多优点,如:①蓄热量大,燃烧稳定,对燃料适应性广;②炉内传热强,截面热强度高;③低温燃烧,污染较轻;④锅炉设备占地面积少;⑤流化床燃烧的灰渣可以综合利用。

同样,循环流化床锅炉的运行中也存在很多缺陷和不足,循环流化床锅炉的缺点如下:①飞灰含碳量高于煤粉炉;②对固体颗粒分离设备的效率和耐磨性要求高;③烟风阻力大,厂用电率高。

2 循环流化床锅炉节能减排改进措施

2.1 调整给煤粒度分布,提高煤的利用率

虽然循环流化床锅炉具有燃料适应性广,与煤粉炉相比,制粉系统相对简单等优点,但由于循环流化床锅炉是宽筛分给料,给料的粒度分布对循环流化床锅炉的燃烧有很大的影响。实际运行中,循环流化床锅炉煤制备系统多数存在破碎设备难以保证锅炉要求的燃煤粒度,导致灰渣含碳量特别是飞灰含碳量偏高,从而影响锅炉的效率。以下对平均粒径对燃烧速率的影响作些分析。

范文九:循环流化床锅炉的运用及运行

摘要:循环流化床锅炉有高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,其在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。

关键词:循环流化床锅炉 运行 应用

一、引言

随着科学技术的发展,自动控制在现代工业中起着主要的作用,目前已广泛应用各行各业。生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段,是20世纪科学与技术进步的特征,是工业现代化的标志之一。循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。自循环流化床燃烧技术出现以来,循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术,以其燃料有适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等优点。我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平,但是,我国锅炉的脱硫现状还不很乐观,脱硫系统的可用率、锅炉脱硫效率不高,因此循环流化床锅炉的应用加工还存在不少问题,离国际先进水平有一定差距。

二、循环流化床锅炉的特点

由于循环流化床内气、固两相混合物的热容量比单相烟气的热容量大几十倍甚至几百倍,循环流化床锅炉中燃料的着火、燃烧非常稳定。循环流化床锅炉的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈,不但能达到低NOx排放、90%的脱硫效率和较高的燃烧效率。而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。在床内沿炉膛高度所进行的燃烧和传热过程,基本上是在十分均匀的炉膛温度下(850℃~900℃)进行的,从而可使循环流化床锅炉达到98%~99%的燃烧效率。在钙与燃料中的硫摩尔比为115~215的情况下可以达到90% 以上的脱硫效率。由于循环流化床锅炉是低温燃烧,而且燃烧过程是在整个炉膛高度上进行的,所以可以方便地组织分级燃烧,因而可以有效地抑制NOx的生成,降低NOx的排放。由于炉内气、固两相流对受热面的传热是在整个炉膛内进行的,不需在床内布置埋管受热面,因而完全避免了埋管的磨损问题。而布置在炉膛出口外的高效分离器可将大部分固体颗粒从烟气中分离出来,大大减少了尾部烟道中烟气的粉尘浓度,减少了尾部受热面的磨损。

三、循环流化床锅炉的运行

循环流化床锅炉运行调整的任务是:⑴ 保持锅炉的蒸发量在额定值内,满足汽轮机的需要。⑵ 保持正常的汽温及汽压。⑶ 均匀给水保持水位正常。⑷ 保持燃烧良好,提高锅炉效率。⑸ 保证锅炉机组安全运行。⑹ 保证烟气含尘浓度、SO2、NOX的排放符合标准要求。

运行中要避免风水联合冷渣器结焦,我们要做到以下几点:⑴保证正常的燃煤粒度。⑵进渣量不能太大,进渣速度不能太快。⑶保证冷渣器各仓内适当的料层厚度。⑷保证排渣中较小的含碳量。⑸保证锅炉床料流化充分、燃烧完全、床温尽可能大于850℃。

循环流化床锅炉在运行中会遇到四种流态。启动吹扫时,物料处于固定床或微流化状态;启动和低负荷时,锅炉实际运行在鼓泡床状态;中负荷或高负荷时,锅炉才真正处于循环流化床状态;炉膛上部、下部温度才基本均匀。压火时,则处于固定床状态。当运行中出现物料不平衡,煤质变化,会出现大风量运行情况,因为分离效率下降和补充物料不及时,便会出现密相、稀相气力输送燃烧,这时锅炉接近煤粉炉运行工况。

循环流化床锅炉刚入炉的煤和其它炉型一样,先预热逐渐蒸发出内为在水分,而后析出挥发分在炉内密相区进行燃烧。较小的颗粒的煤被强烈的气流送到稀相区继续燃烧,未燃尽的炭粒子被旋风分离器分离出来,通过返料器返回炉膛继续在炉内燃烧。大颗粒的煤在炉膛内被流化风吹到一定高度,靠自由落体从炉膛四周回到床上,这样燃料煤在炉膛内进行多次循环,直至燃尽。这是因为在整个循环过程中,炉内温度场变化很小,有利于可燃物与氧原子的混合而充分燃尽,使得循环流化床锅炉的燃烧效率保持在很高的状态(大型流化床锅炉的燃烧效率>98%)锅炉运行人员在运行调整中,只要将一 、二次风量、风压、给煤量、床温、床压和氧量控制在合适的范围内就可以保证循环流化床锅炉正常的运行。根据近年来的理论研究和各电厂运行的经验,一、二次风量比为燃烧烟煤、褐煤等挥发分较高的煤种时为6:4左右比较合适,燃用挥发分低的煤种时,根据挥发分的含量一、二次风比例为5:5到6:4之间较为合适,这种风量比例下锅炉燃烧效率就比较高。锅炉负荷在50%以下时可停用二次风机以减少锅炉厂用电。为减少锅炉排烟热损失,烟气中的氧量应控制在3~6%之间,燃烧挥发分高的烟煤、褐煤时烟气中的氧量应控制在下线3~5%,挥发分低与10%的燃料氧量尽量提高到5~6%。料层差压根据锅炉设计进行控制,挥发分高的煤种由于燃尽时间短可小些;挥发分低的煤种燃烧较为困难燃尽时间要多些,料层差压可采取高位运行,以增加其在炉内的燃烧时间。炉膛差压控制在1000~1500Kpa较为合适,正常运行时炉膛保持正压运行,炉膛温度尽量控制在950℃以下,尽量不要低于900℃,这样燃烧效率比较高,负荷控制容易,脱硫效率较好,Nox化合物也能符合国家控制标准,锅炉的各项参数就比较正常,锅炉的循环倍率也能和设计值相吻合。相反,锅炉燃烧效率低,锅炉负荷难带外,对锅炉的安全运行带来很大的影响,也对炉内脱硫脱硝效率影响很大,给企业的外在形象和经济效益带来影响。

四、循环流化床锅炉在工业锅炉方面的应用

1、使用循环流化床锅炉需要具备比层燃炉更加严格的管理和使用条件。使用循环流化床锅炉,需要具备完善的仪表及自动化控制系统,要求司炉工有较高的操作技术和责任心,要求热负荷比较稳定。因此,锅炉使用单位要注重司炉工的选拔和培训,并配备所需的专业技术人员。2、循环流化床锅炉用电量较大。与层燃炉相比,循环流化床锅炉具有较高的燃烧效率,但其鼓风、引风、碎煤等设备的用电量都比较大。所以,循环流化床锅炉用电量较大。3、工业锅炉出口烟尘浓度较大,需要配备高效除尘器,有时甚至采取两级除尘或静电除尘,在环保要求严格的地区尽量不要使用。4、循环流化床锅炉可以燃烧低质煤,比层燃炉具有更好的燃料适应性能。循环流化床锅炉比层燃炉的热效率更高。5、循环流化床锅炉受热面容易磨损,维修费较高。循环流化床燃烧技术是一种高效低污染的燃烧技术。工业锅炉用户在选用循环流化床锅炉时需要对热负荷和燃煤情况进行综合分析,并对用电与用煤的总成本进行计算,以确定是否经济合理。

五、结束语

循环流化床燃烧技术有其高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程,随着燃料价格的不断增长,燃料品质的日益下降,要求设备有更高的经济性、可靠性和对燃料负荷的适应性,因此大容量超临界(SC)火力发电机组越来越受到重视,当通过提高蒸汽初参数来提高循环效率时,循环热效率随温度和压力的提高而提高。至2005年我国已有近千台循环流化锅炉投入运行或正在建设之一,440-480t/h循环流化床锅炉已有几十台投入运行。随着科学技术的进步和人们为懈的努力,循环流化床燃煤技术将日益完善,将在能源与环保方面发挥出越来越重要的作用,为人类生存的环境做出更大贡献。

范文十:循环流化床锅炉的优缺点

是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理,必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

一、循环流化床锅炉的优点。

1. 燃料适应性广,这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床锅炉既可燃烧优质煤,也可燃烧劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥,以及油页岩、泥煤、炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点,对充分利用劣质燃料具

有总大意义。

2. 燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的 燃烧效率一般髙达99%。我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明,该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%,燃烧优质煤时,燃烧效率与煤粉炉相当,燃烧劣质煤是,循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。

3. 燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石,白云石等脱硫剂,可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量,可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1/3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg/m以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比,循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1/3。

4. 燃烧强度高,炉膛截面积小 炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5~

4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。

5.负荷调节范围大,负荷调节快

当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不 必

像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循3

环流化床锅炉的负荷调节比可达(3~4):1。负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%。

6.易于实现灰渣综合利用

循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条

件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

7.床内不布置埋管受热面

循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。

8.燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉

相比,燃料的制备破碎系统大为简化。

9.给煤点少

循环流化床锅炉的炉膛截面积小,同时良好的混合和燃烧区

域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧,也简化了给煤系统。>>便携式里氏硬度计的使用原理除湿机原理疏水阀的类型和工作原理无堵塞泵叶轮的结构形式及特点坩埚的用途不锈钢管的种类

二、循环流化床锅炉存在的问题:

、炉内受热面布置和温度控制为了保证循环流化床锅炉的炉内

温度控制在一定范围内,在固体颗粒循环回路中必须吸一部分热量。但是,对于燃料热值范围就有一定要求,对于低于1500大卡的煤矸石只能按比例进行掺烧,掺烧比例一般不高于30%。目前炉内吸热主要有以下两种方法:一种是炉膛内布置水冷壁或隔墙;另一种是炉膛内布置部分受热面(如过热器等)在固体物料循环回路上再布置流化床换热器。这两种形式都可行的。但这两种方法,对床温控制方式是不同的,前者主要是靠调节返料量来调节床内固体颗粒浓度,以改变水冷壁的换热系数。从而改变炉内吸热量来控制床温,后者仅需调节进入流化床换热器和热接返回炉内固体物料量的比例,便可控制床温,相对比较灵活,特别适合于大容量循环流化床锅炉。

2、运行风速(或截面热负荷)的确定, 循环流化床锅炉的运行风

速是一个重要的参数。一般运行风速为4-10m/s。运行风速提高会使炉子更为紧凑。截面热负荷相应增大,此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面,必须增加炉膛高度。这样不仅磨损增加,而且锅炉造价增加。风机功率会增大,厂用电也会相应增加。但风速过低则发挥不了循环流化床的优点,因此对各种燃料都应具有最佳的运行风速。

3、循环流化床锅炉部件的磨损:由于循环流化床锅炉内的高颗粒

浓度和高运行风速,锅炉部件的磨损是比较严重的。磨损主要与风速、颗粒度以及流场的不均匀性有关,磨损与风速及浓度成正比。在设计时,一般应防止烟气走廊突缩或突扩的形式。尾部受热面的设计:目前在循环流化床锅炉中,尾部烟道受热面的磨损、漏风是目前流化床锅炉遇到的问题。