中小型循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)探討

1、中小型循環(huán)流化床鍋爐制定探討 關(guān)于75TH容量以下的中小型流化床鍋爐采納帶飛循環(huán)燃燒的常規(guī)流化床鍋爐是較佳方案。發(fā)展高效、低污染燃燒技術(shù)，節(jié)約能源，保護(hù)大氣環(huán)境是世界各國共同關(guān)注的重大課題。利用當(dāng)?shù)孛杭傲淤|(zhì)煤亦是擺在我父科技工面前的重要任務(wù)。我國南方各省低揮發(fā)份的無煙煤，劣質(zhì)煤，石煤等儲量較大，如何就地利用這些燃料，發(fā)展坑口電廠及鄉(xiāng)村小火電亦得引起重視，為了有效地利用這些燃料，我們廠與華中理工大學(xué)燃燒理論教研室共同開發(fā)了"循環(huán)流化床鍋爐'系列產(chǎn)品。我國自六十年代以來研制了常規(guī)的流化床鍋爐，現(xiàn)已積存了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但常規(guī)流休床鍋爐存在著燃燒效率低，脫硫劑利用率不高，受熱面磨損嚴(yán)重

2、等缺點(diǎn)。而循環(huán)流化床鍋爐是在流化床鍋爐的基礎(chǔ)上，采納了飛灰再循環(huán)燃燒，堅(jiān)持了原有流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性強(qiáng)，傳熱效果好，負(fù)荷調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，克服了燃燒效率低，石灰石消耗量大等缺點(diǎn)。目前大家普遍認(rèn)為：關(guān)于75TH容量以下的流化床鍋爐采納帶飛灰循環(huán)燃燒的常規(guī)流化床鍋爐是較佳方案。依據(jù)床層的壓力降隨截面氣流速度的變化特性曲線見圖1，可以判斷其流化狀態(tài)。燃燒鍋爐可分為定床層燃鍋爐、鼓泡床循環(huán)鍋爐循環(huán)床鍋爐快速循環(huán)床和煤粉鍋爐。本文將介紹鼓泡床循環(huán)燃燒鍋爐：一、循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展中存在的一些問題及其剖析： 1 從國內(nèi)目前已運(yùn)行的些循環(huán)流化床鍋爐看碰到的主要問題如下：1鍋爐蒸發(fā)量不到制定的額定值；2高溫分開

3、器和物料返送器內(nèi)結(jié)焦；3耐火材料和受熱面磨損；4鍋爐排煙溫度偏高。2上述四點(diǎn)主要問題中最根本的問題是鍋爐額定蒸發(fā)量達(dá)不到制定值，分析其鍋爐出力不夠有如下一些原因： 流化速度低，飛灰循環(huán)流量不夠。另外，飛灰分開裝置效率不高，亦致使床內(nèi)粒子循環(huán)流量不夠。所以實(shí)際運(yùn)行的傳熱效果與制定計(jì)算中的傳熱系數(shù)值偏移較大。1濃相床與懸浮段受熱面布置不洽當(dāng)或有矛盾，特別是在燒劣質(zhì)煤時，濃相床內(nèi)沒有布置熱面不夠時，鍋爐負(fù)荷高時則床內(nèi)超溫，這無形中限制了鍋爐負(fù)荷的提升。2煤的篩分范圍過寬；在濃相床，稀相床內(nèi)燃燒份額；一二次比風(fēng)例的選取與制定的傳熱系數(shù)值不協(xié)調(diào)等，亦是造成鍋爐出力不夠的原因之一。3輔機(jī)的選取如鼓風(fēng)機(jī)，引

4、風(fēng)機(jī)流量，壓頭選擇不當(dāng)也將影響鍋爐出力。解決循環(huán)流化床鍋爐蒸發(fā)量不夠問題，要對具體狀況作具體分析，一般可采用以下幾個措施：5增加床內(nèi)受熱面6減少煤的篩分范圍7假設(shè)是床內(nèi)粒子循環(huán)流量小，則可提升飛灰回收裝置的效率：或?qū)㈠仩t尾部過濾灰投入再循環(huán)燃燒：或從系統(tǒng)外補(bǔ)充細(xì)灰等。8確產(chǎn)因鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)選擇不當(dāng)，則要改換壓頭，容量大些的風(fēng)機(jī)。制定時適當(dāng)選用大一些的風(fēng)機(jī)，對試運(yùn)行時調(diào)整是有利的。二、發(fā)展低循環(huán)倍率流化床鍋爐符合我國國情：我國的循環(huán)流化床鍋爐大多采納寬篩分的燃料，沒有外部流化床即熱交換器，而是一個細(xì)粒子夾帶床稀相床疊加在一個粗粒子濃相床上。多采納低循環(huán)倍率燃燒，制定時只要鍋爐整體制定得當(dāng)，低循環(huán)

5、倍率流化床鍋爐是能夠保證有較高的燃燒效率的。1損失與燃煤細(xì)粒度含量有關(guān)：我國流化床鍋爐燃煤粒度大多為010MM的篩分范圍，用機(jī)械破碎，振動篩篩分制成，其中小于05MM的細(xì)粒煤約占2530有時甚至超過30。煤在床層燃燒時，會發(fā)生爆裂互相碰撞和磨擦等，將使小顆粒增多，所以當(dāng)運(yùn)行的速度一定時粒子帶出量亦增多q4損失主要與帶出床層的粒子含碳量有關(guān)，關(guān)于常規(guī)流化床鍋爐，其燃燒率低，主要原因中飛灰量大，飛灰含碳量高，一般小型工業(yè)流化用流化床鍋爐其飛灰含碳量達(dá)1525，有的高達(dá)3040，引起q4損失增大。華中理工大學(xué)做了大量試驗(yàn)，整理出固體末完作燃燒損失與不同燃煤細(xì)粒含量之間的關(guān)系如圖2飛灰的循環(huán)倍率對燃燒

6、效率的影響：美國通用原子能公司和田納西州流域委員會在試驗(yàn)臺上研究了灰再循環(huán)倍率對燃燒效率的改善。如圖3所示，直線1表示采納旋風(fēng)子除塵器時飛灰再循環(huán)倍率對燃燒效率的影響。從直線2表示采納旋風(fēng)子加過濾灰再循環(huán)時，隨環(huán)倍率對燃燒的影響。圖中還可看出,旋風(fēng)子和過濾除塵聯(lián)合再循環(huán)可獲得99以上的燃燒效率。3煤種變化時，飛灰再循環(huán)倍率對燃燒效率的影響：荷蘭TWEMTE工業(yè)大學(xué)在試驗(yàn)裝置上研究了煤種不同時飛灰再循環(huán)位率與燃燒效率的關(guān)系，如圖4所示，從圖在看出對不同煤種飛灰循環(huán)倍率的變化對燃燒效率的影響是不同的。當(dāng)飛灰循環(huán)倍率大于3以后，對不同煤種，對有些煤如美國的費(fèi)吉尼亞著了，對提升燃燒效率的影響不顯著了。

7、4床溫變化時，飛灰再循環(huán)對效率的影響：床溫對燃燒效率的影響，要比過量空氣的影響重要得多。當(dāng)床溫從750增到900時，對試驗(yàn)的四種煤除開德國褐煤采納飛灰再循環(huán)燃燒效率都有顯然提升。圖5表示了比利時煤的試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)工況為：燃煤平均粒徑為68MM過量空氣系數(shù)為18。綜上所述我們認(rèn)為對不同煤種，采納低循環(huán)倍率的流化床燃燒技術(shù)，其鍋爐的燃燒效率能達(dá)到9598。三、我們廠循環(huán)流化床鍋爐制定特點(diǎn)：1 特點(diǎn)：1在常規(guī)流化床基礎(chǔ)上，采納中溫下排氣飛灰分開裝置，低倍率循環(huán)流化床燃燒技術(shù)；2 鍋爐本體為"II'型布置；3 單鍋筒自然循環(huán)水冷系統(tǒng)；4 掃 爐膛采納重型爐墻結(jié)構(gòu)，懸浮段四壁布置水冷壁。5 沸騰段制定有溢流口和冷渣口。2中溫下排氣旋風(fēng)分開裝置：此飛灰分開裝置布置在過熱器后，水平煙道與尾部煙道連接處的轉(zhuǎn)向室，這樣堅(jiān)持了鍋爐本體的"II'型布置，使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊。過熱器后