循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題畢業(yè)論文

1、論文循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題申請(qǐng)人：學(xué)科（專業(yè)）：熱能及動(dòng)力工程指導(dǎo)教師：孫 鵬 2013年1月27網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 任 務(wù) 書專業(yè)班級(jí) 1103 層次 本科 姓名 學(xué) 號(hào) 11017980011004一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作自 2012 年12月14日起至2013年2月26日止三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求： 指導(dǎo)教師： 孫 鵬 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)考核評(píng)議書指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯小組意見：負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日答辯小組成員 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)意見： 負(fù)責(zé)人簽名： 年

2、 月 日摘要論文題目：循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題學(xué)科（專業(yè)）：熱能及動(dòng)力工程申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：孫 鵬摘要我國(guó)是一個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家，煤在一次能源結(jié)構(gòu)中約占75。煤的燃燒帶來了嚴(yán)重的污染。循環(huán)流化床鍋爐具有高效、低污染的特點(diǎn)，近些年來在世界上和我國(guó)得到了迅速的發(fā)展。結(jié)合我國(guó)國(guó)情發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐，其意義更為重大。循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用可以節(jié)約煤炭資源；利用劣質(zhì)煤燃料；清潔能源；灰渣綜合利用、保護(hù)耕地面積；改善電網(wǎng)調(diào)峰能力等。循環(huán)流化床鍋爐對(duì)于中國(guó)未來的能源利用，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步都有很重要的作用。我國(guó)現(xiàn)有不同容量的循環(huán)流化床鍋爐近 3000臺(tái)，約 63000MW 的容量投入商業(yè)運(yùn)行，占電

3、力行業(yè)中鍋爐總臺(tái)數(shù)的三分之一強(qiáng)。截止到目前，這些機(jī)組中，410-480t/h（100-150MW）等級(jí)循環(huán)流化床鍋爐達(dá)到 150 多臺(tái)，已投運(yùn)的 300MW 循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組達(dá)到了 13 臺(tái)。與此同時(shí)，我國(guó)在建與擬建的 300MW 循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組也已超過了 50 臺(tái)，超過了世界上中國(guó)外的總和；關(guān) 鍵 詞：循環(huán)流化床鍋爐；耐磨層磨損；運(yùn)行控制；論文類型：理論研究目錄目 錄摘要V目 錄VII1 緒論11.1 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)11.2 循環(huán)流化床鍋爐簡(jiǎn)介11.3 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn).22 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中問題52.1 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行原理.52.2 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中問題分析73 循

4、環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行事故分析及處理93.1 循環(huán)流化床鍋爐流化技術(shù)分析93.2 爐膛爆炸事故.113.3 燃燒熄火.123.4 床料結(jié)渣事故.133.5 過熱器超溫和低溫.144 循環(huán)流化床磨損問題分析及解決方案.154.1循環(huán)流化床鍋爐磨損問題概述154.2 循環(huán)流化床金屬部件的磨損 .154.3 循環(huán)硫化床鍋爐磨損分布及特點(diǎn). 164.4 循環(huán)流化床鍋爐防磨措施.174.5 磨損問題綜述 .195 結(jié)論與展望20致 謝21參考文獻(xiàn)23聲明.27西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文1 緒論循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，是介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式，即通常所講的半懸浮燃燒方式。

5、自循環(huán)流化床燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來，循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。循環(huán)流化床鍋爐是一種國(guó)際公認(rèn)的潔凈煤燃燒技術(shù)，以其燃料適應(yīng)性廣、脫硫效果好、NOx排放量低、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)燃煤電站中方興未艾。我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)已步入世界先進(jìn)水平，循環(huán)流化床鍋爐總裝機(jī)容量也居世界第一位，但是，我國(guó)鍋爐的脫硫現(xiàn)狀還不很樂觀，脫硫系統(tǒng)的可用率、鍋爐脫硫效率不高，因此循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用加工還存在不少問題，離國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距。1.1 1.1 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)1.2 循環(huán)流化床鍋爐簡(jiǎn)介循環(huán)流化床鍋爐是一種新型的燃用固體燃料的鍋爐。粒子團(tuán)不斷聚集、沉降、吹散、上升又再聚集的物理衍變過程，使

6、循環(huán)床中氣體與固體粒子間發(fā)生劇烈的熱量和質(zhì)量交換，形成爐內(nèi)的循環(huán)。同時(shí)氣流對(duì)固體顆粒的夾帶作用很大，使大量未燃盡的燃料顆粒（包括部分未完全反應(yīng)的固硫劑顆粒）隨煙氣一起離開爐膛，被煙氣氣流帶出爐膛的大部分物料顆粒經(jīng)過旋風(fēng)分離器分離出來，再經(jīng)回料裝置送回爐膛底部的床層內(nèi)，以維持爐內(nèi)床料總量不變的連續(xù)工作狀態(tài)，加大可燃物燃燒深度和固硫劑的利用率，從而形成爐外的物料循環(huán)系統(tǒng)，這就是循環(huán)流化床。具有循環(huán)流化床的鍋爐稱循環(huán)流化床鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由流化床燃燒室（爐膛）、循環(huán)灰分離器、飛灰回送裝置、尾部受熱面和輔助設(shè)備等組成。一些循環(huán)流化床鍋爐還有外置流化床換熱器。當(dāng)爐排上的燃料燃燒所需要的空氣，

7、以較低的風(fēng)速?gòu)臓t排進(jìn)入燃料層，由于氣流的吹托力小于燃料的重力。燃料在爐排上靜止不動(dòng)，進(jìn)入燃料層的空氣只能從燃料顆粒間的縫隙中穿過，燃料層的高度沒有發(fā)生變化，稱為固定床。采用這種燃燒方式的鍋爐稱為層燃爐。 煤粉沒有爐排，煤粉的顆粒很細(xì)，輸送煤粉的空氣和煙氣速度很高，氣流的吹托力大于煤粉顆粒的重力，煤粉和隨空氣或煙氣一起流動(dòng)，這種狀態(tài)稱為氣力輸送，采用這種懸浮燃燒方式的鍋爐稱為室燃爐。如果燃料的顆粒大小介于層燃爐和室燃爐燃料之間，氣流的吹托力與燃料顆粒在空氣中的浮力之和大于或等于燃料顆粒的重力時(shí)，燃料顆?？梢云∑饋?，燃料顆粒間的距離拉大，并能在一定高度的范圍作一定程度的移動(dòng)。隨著氣流速度的提高，

8、燃料層的厚度增加，燃料顆粒運(yùn)動(dòng)加劇，燃料顆粒上下翻滾，好像液體在沸點(diǎn)時(shí)的沸騰現(xiàn)象。燃料在這種狀態(tài)下燃燒成為流化床（也稱沸騰床或鼓泡床）。流化床鍋爐通常燃用粒徑在8微米以下的煤末，燃料在鍋爐內(nèi)進(jìn)入流化后，燃料中粒徑小于2微米的細(xì)粉被氣流吹出流化段，進(jìn)入流化段上部的懸浮段，并在那里進(jìn)行懸浮燃燒，其余大部分顆粒較大的燃料則留在流化段，在流化狀態(tài)下進(jìn)行燃燒。1.3 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)1.3.1 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)a、燃燒效率高    循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率通常為9599。燃燒效率高的主要原因是氣固混合好、燃燒速率高、大量的燃料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)重復(fù)燃燒，從而使得煤粒燃盡率高。

9、b、煤種適應(yīng)性強(qiáng)    循環(huán)流化床鍋爐既可燃用優(yōu)質(zhì)煤，也可燃用各種劣質(zhì)煤。不同設(shè)計(jì)的循環(huán)流化床鍋爐，可以燃燒高灰煤、高硫煤、高水分煤、低揮發(fā)分煤、煤矸石、煤泥、石油焦、油頁(yè)巖甚至爐渣、樹皮、垃圾等。c、添加石灰石，有較高脫硫效果，降低了氮氧化物生成量循環(huán)流化床鍋爐的低溫燃燒特點(diǎn)與石灰石最佳脫硫溫度一致，添加合適品種和粒度的石灰石，Ca/S摩爾比在1.52.5時(shí)，可以達(dá)到90的脫硫效率。又由于物料在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)，投入流化床鍋爐的石灰石粉劑粒徑小，反應(yīng)比面積大，容易脫硫。無論是脫硫劑的利用率，還是二氧化硫的脫硫率，循環(huán)流化床鍋爐較鼓泡流化床鍋爐要優(yōu)越。 d、負(fù)荷調(diào)

10、節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá)到（34）：1，由于截面風(fēng)速高和吸熱控制容易，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)速率快，每分鐘可達(dá)4%BMCR。e、灰渣綜合利用，前途廣泛爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含碳量低，灰渣量較煤粉爐要多，灰渣作為水泥摻和料或建筑材料，容易實(shí)現(xiàn)灰渣綜合利用；灰渣中有一定的硫酸鈣，可作各種建筑材料的摻合料，水泥行業(yè)、制磚行業(yè)利用灰渣前途最廣泛。1.3.2循環(huán)流化床鍋爐的主要性能流化床燃燒技術(shù)是潔凈、高效的新一代燃煤技術(shù)。其經(jīng)歷了從鼓泡流化床到循環(huán)流化床的發(fā)展過程，鼓泡流化床在進(jìn)一步大型化等方面受到限制，不適應(yīng)發(fā)電鍋爐所需的容量和規(guī)模；循環(huán)流化床具有易于大型化等優(yōu)

11、點(diǎn)，其容量可以達(dá)到當(dāng)今煤粉爐容量的規(guī)模，世界上單機(jī)容量最大的循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機(jī)組已接近300MW。循環(huán)流化床具有煤種適應(yīng)面廣、燃燒效率高以及爐內(nèi)脫硫脫氮等特點(diǎn)，近二十年來，大容量的循環(huán)流化床燃煤鍋爐的應(yīng)用和制造技術(shù)得到了大的進(jìn)展，已投運(yùn)的循環(huán)流化床鍋爐尚沒有采用超臨界蒸汽參數(shù)的，采用再熱循環(huán)方式的也少見，主要注重其良好的環(huán)保效果。目前，正在設(shè)計(jì)發(fā)電功率為300400MW的電站循環(huán)流化床鍋爐。Ahlstrom Pyroopower公司提出今后的循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)：（1） 燃燒效率等于100%；（2） 電廠效率大于40%；（3） SO2排放小于10ppm；（4） NOX排放小于30

12、 ppm。2 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中問題2.1 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行原理循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行與常規(guī)煤粉鍋爐在運(yùn)行上的主要不同之處在于燃燒系統(tǒng)，其汽水系統(tǒng)的運(yùn)行操作與煤粉爐的要求基本相同。2.1.1運(yùn)行準(zhǔn)備 從結(jié)構(gòu)和燃燒空氣動(dòng)力特點(diǎn)出發(fā)循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行前應(yīng)滿足一定條件。11冷態(tài)試驗(yàn) 由于燃燒方式的特殊性，在完成循環(huán)流化床鍋爐安裝或大修后，需進(jìn)行系統(tǒng)的冷態(tài)試驗(yàn)，查明鍋爐本體設(shè)備和各輔助設(shè)備的實(shí)際狀況是否能滿足熱態(tài)運(yùn)行要求，尤其應(yīng)核實(shí)鍋爐各風(fēng)機(jī)出力（流量、提升大壓頭）和風(fēng)煙系統(tǒng)各部阻力；標(biāo)定和校驗(yàn)比例中給煤機(jī)、點(diǎn)火油槍特性及鍋爐熱工測(cè)量裝置等；檢查鍋爐冷態(tài)載料時(shí)的流化、物料循環(huán)等特性，為熱態(tài)流化燃燒

13、運(yùn)行做好準(zhǔn)備工作。耐火防磨材料養(yǎng)護(hù) 作為循環(huán)流化床鍋爐最主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一，在爐膛下部錐段、爐膛煙氣出口處和循環(huán)灰分離、回送回路中均砌筑大量耐火防磨材料。在新投運(yùn)鍋爐首次點(diǎn)火投煤前或每次對(duì)耐火層進(jìn)行較大范圍修補(bǔ)后，都必須按照耐火材料供貨商提供的養(yǎng)護(hù)工藝曲線進(jìn)行嚴(yán)格的加熱養(yǎng)護(hù)，以保證耐火材料達(dá)到正常的設(shè)計(jì)使用壽命。為精確控制養(yǎng)護(hù)過程中的溫度變化率，一般宜采用燃油加熱方式養(yǎng)護(hù)。2.1.2 冷態(tài)點(diǎn)火起動(dòng) 循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火起動(dòng)以流態(tài)區(qū)分，主要有鼓泡流化床點(diǎn)火和循環(huán)流化床點(diǎn)火；以加熱方式劃分，則有床（面以）上加熱、床下加熱和床下、床上聯(lián)合加熱的點(diǎn)火方式。早期小容量循環(huán)流化床鍋爐采用鼓泡流化、床上加

14、熱的方式從冷態(tài)點(diǎn)火起動(dòng)，由布置在流化床面以上的油燃燒器火焰加熱床料。在低速流化點(diǎn)火過程中，從分離下來的細(xì)小顆粒不斷地蓄積在循環(huán)灰回路中。當(dāng)燃煤正常著火，下部床溫不斷升高而需要調(diào)節(jié)時(shí)，開啟回料閥，向爐內(nèi)投循環(huán)灰，隨負(fù)荷相應(yīng)提高流化運(yùn)行風(fēng)速，逐步從鼓泡床方式過渡到循環(huán)床方式運(yùn)行。這種起動(dòng)方式對(duì)點(diǎn)火加熱設(shè)備的要求比較簡(jiǎn)單，但存在點(diǎn)火燃油熱量利用率低、操作經(jīng)驗(yàn)水平要求高、床溫不易有效控制等缺點(diǎn)，尤其在給煤初著火瞬間的溫升速率極高，若操作不當(dāng)，容易發(fā)生床體超溫結(jié)渣事故。同時(shí)，過高的溫升速率也會(huì)縮短爐內(nèi)耐火防磨材料的使用壽命。大容量循環(huán)流化床鍋爐多采用循環(huán)流化，床上加熱、床下加熱或聯(lián)合加熱的方式點(diǎn)火，一般

15、仍由手動(dòng)操作起。起動(dòng)前的檢查、鍋爐上水等操作基本和常規(guī)煤粉鍋爐相同。在風(fēng)機(jī)正常起動(dòng)后，手調(diào)引風(fēng)機(jī)擋板，使?fàn)t膛出口壓力一般穩(wěn)定在-50Pa，布風(fēng)板量最小通風(fēng)量應(yīng)為鍋爐MCR時(shí)風(fēng)量的20%40%，并向爐膛給入粒徑小于1mm的河沙或稍粗的爐渣，回到至床壓顯示為3kPa左右，使床內(nèi)物料循環(huán)流化運(yùn)行，注意就地檢查調(diào)整循環(huán)回料閥風(fēng)量。在每次油燃燒點(diǎn)點(diǎn)火前，都必須對(duì)鍋爐通風(fēng)吹掃。例如：吹掃風(fēng)量之和必須大于MCR時(shí)50%的風(fēng)量，吹掃時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于5min。此后可依次燃燒器（熱煙爐）和起動(dòng)燃燒器，床內(nèi)溫度升高至約500600（依燃用煤種而異）時(shí)，便可開始逐步投煉鋼運(yùn)行。為了均勻加熱和使入爐煤盡快著火燃燒，同時(shí)避免床

16、內(nèi)積聚過多的固?？扇嘉锒鸨蓟蚪Y(jié)渣，投煤采用間歇或脈沖加入的方式。開始給煤率約為MCR時(shí)的10%20%，最多多運(yùn)行90S，然后停機(jī)90S。在停給煤機(jī)時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀測(cè)床溫和爐膛出口煙氣氧量，核查床溫至少應(yīng)增加約20，過剩氧量應(yīng)降低幾個(gè)百分點(diǎn)。如確定床溫上升，氧量下降，則再次起動(dòng)給煤機(jī)，重復(fù)上述過程。在第三次起動(dòng)給煤機(jī)90S，并經(jīng)90S的停煤觀察（實(shí)際運(yùn)行中可根據(jù)具體情況，對(duì)啟停比例中給煤機(jī)的時(shí)間及給煤速率作適當(dāng)調(diào)整），確認(rèn)入爐煤已燃油量和調(diào)整運(yùn)行風(fēng)量。當(dāng)床溫為750800時(shí)，開始逐個(gè)停運(yùn)油燃燒器，逐步過渡到全燃煤穩(wěn)定運(yùn)行。按鍋爐起動(dòng)曲線我示繼續(xù)升溫升壓，直到所有系統(tǒng)都完全達(dá)到要求，投入石灰石脫硫

17、。由SO2信號(hào)調(diào)節(jié)控制投石灰石量。當(dāng)床壓上升到6kPa以上時(shí)，投入底灰冷卻及輸送系統(tǒng)（相應(yīng)的冷卻水系統(tǒng)應(yīng)事先投運(yùn)正常），該系統(tǒng)設(shè)備投運(yùn)正常后，置于自動(dòng)方式。負(fù)荷超過80%MCR時(shí)，將床溫調(diào)節(jié)器和過剩氧量調(diào)節(jié)器置于自動(dòng)方式運(yùn)行。循環(huán)流化床鍋爐可采用變壓或定壓方式起動(dòng)，鍋爐參數(shù)變化速率因爐型不同而異，除受金屬承壓部件材料的限制外，還應(yīng)考慮對(duì)爐內(nèi)耐火材料的保護(hù)，對(duì)于高溫型高壓循環(huán)流化床鍋爐，應(yīng)控制床溫升溫速率低于1.4/min，汽溫升溫速率低于2/min，汽壓升壓速率為0.05/min0.1MPa/min。這樣，從冷態(tài)點(diǎn)火至全燃煤帶滿負(fù)荷約需要10h左右。由于循環(huán)流化床內(nèi)氣、固兩相混合物的熱容量比單

18、相煙氣的熱容量大幾十倍甚至幾百倍，循環(huán)流化床鍋爐中燃料的著火、燃燒非常穩(wěn)定。在床內(nèi)沿爐膛高度所進(jìn)行的燃燒和傳熱過程，基本上是在十分均勻的爐膛溫度下(一般為850900)進(jìn)行的，從而可使循環(huán)流化床鍋爐達(dá)到98%99%的燃燒效率。然而循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和實(shí)踐表明，循環(huán)流化床鍋爐也有某些缺點(diǎn)。有的缺點(diǎn)是在發(fā)展中經(jīng)過不斷努力和實(shí)踐是可以完善和克服的；有的缺點(diǎn)是該技術(shù)本身所固有的，難以克服。2.1 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中問題分析2.2.1 一次風(fēng)機(jī)壓頭高，電耗大a、循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)的料層比鼓泡床鍋爐高，一次風(fēng)機(jī)壓頭高。另外，還有送灰風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)，有的還有冷渣器風(fēng)機(jī)。一般循環(huán)流化床鍋爐電

19、廠的廠用電比煤粉鍋爐高45。2.2 2.2.2 燃燒室下部膜式壁與耐火防磨層交界處的磨損嚴(yán)重a、循環(huán)流化床鍋爐無埋管磨損問題，但是如果耐火防磨層與膜式壁交界處的結(jié)構(gòu)處理不好，帶來的交界處管壁的磨損比鼓泡床鍋爐的埋管磨損更難處理。2.2.3耐火耐磨層易磨損、開裂和脫落耐磨層作為循環(huán)流化床鍋爐最主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一，在爐膛下部錐段、爐膛煙氣出口處和循環(huán)灰分離、回送回路中均砌筑大量耐火防磨材料。循環(huán)流化床鍋爐使用耐火材料的部位和數(shù)量比其他形式的鍋爐多許多。由于耐火耐磨材料選擇不當(dāng)，或施工工藝不合理，或烘爐和點(diǎn)火啟動(dòng)過程中溫控不好，升溫、降溫過快，導(dǎo)致耐火材料內(nèi)襯中蒸發(fā)的水氣不能及時(shí)排出，或耐火內(nèi)襯中熱

20、應(yīng)力過大，而造成耐火內(nèi)襯破裂和脫落。燃燒室內(nèi)耐火防磨隔熱層脫落，將破壞流化工況，造成床料結(jié)渣。分離器內(nèi)耐火防磨層脫落，將堵塞返料系統(tǒng)，造成飛灰不能循環(huán)燃燒，循環(huán)流化床鍋爐變成鼓泡床鍋爐，蒸發(fā)量急劇下降。返料器內(nèi)耐火隔熱層脫落，同樣造成返料器內(nèi)結(jié)渣，返料器不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響鍋爐的正常運(yùn)行，造成蒸發(fā)量下降，飛灰含碳量增加，鍋爐燃燒效率下降，影響鍋爐安全運(yùn)行。實(shí)踐證明在新投運(yùn)鍋爐首次點(diǎn)火投煤前或每次對(duì)耐火層進(jìn)行較大范圍修補(bǔ)后，按照耐火材料供貨商提供的養(yǎng)護(hù)工藝曲線進(jìn)行嚴(yán)格的加熱養(yǎng)護(hù)，能更好的保證耐火材料達(dá)到正常的設(shè)計(jì)使用壽命。2.2.4 對(duì)燃煤粒徑要求嚴(yán)格一般鼓泡床鍋爐燃煤粒徑范圍為010mm，平

21、均粒徑為5mm左右，對(duì)粒徑的分布要求不嚴(yán)；循環(huán)流化床鍋爐燃煤粒徑范圍要求在08mm，平均粒徑為2.53.5mm，對(duì)煤粒徑的分布有一定的要求。如果達(dá)不到要求，將帶來許多不良后果，如鍋爐達(dá)不到設(shè)計(jì)蒸發(fā)量，飛灰含量高，尾部受熱面磨損嚴(yán)重等。2.2.5 床壓及床溫控制床壓指氣固（流態(tài)化）流體在單位床底（布風(fēng)板）面積上的壓力，床壓沿床高的變化梯度（床壓梯度，Pa/m）可近似表征爐內(nèi)的固體物料濃度。循環(huán)流化床鍋爐的床壓與床料層厚度和爐膛高度有關(guān)，一般為810kPa左右。床壓直接影響床內(nèi)流化、燃燒和傳熱。如，當(dāng)床壓過高時(shí)，表征爐內(nèi)床料量過多，將導(dǎo)致供風(fēng)系統(tǒng)特性曲線點(diǎn)遷移，入爐（流化）風(fēng)量自動(dòng)減少，使運(yùn)行氣速

22、下降，導(dǎo)致床內(nèi)流化不良。因此，在運(yùn)行時(shí)應(yīng)保持床壓的相對(duì)穩(wěn)定，這時(shí)通過從爐底連續(xù)排放底渣，使入爐煤和石灰石在爐內(nèi)所產(chǎn)生的灰量與鍋爐的排灰渣量（亦包括飛灰排量）達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡而實(shí)現(xiàn)的。最佳床壓值應(yīng)由燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定。床溫主要與負(fù)荷、運(yùn)行氣速、風(fēng)量配比、回灰量、入爐煤和石灰石粒徑分布等運(yùn)行因素有關(guān)。煤耗提高燃燒效率，強(qiáng)化傳熱，減少CO和N2O排放量，應(yīng)以較高的爐膛溫度運(yùn)行；而從脫硫、降低Nox和 防止?fàn)t膛結(jié)渣考慮，床溫又不能過高。因此應(yīng)依煤種、爐型來選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行床溫，燃用無煙煤等難燃煤種時(shí)的床溫應(yīng)高一些，以增加飛灰的燃盡度，但脫硫煤效率難免受到影響。床溫的上限應(yīng)比燃煤灰分的初始變形溫度低100150

23、，以避免灰渣局部燒結(jié)；這一點(diǎn)對(duì)灰熔融性溫度較低的煤種應(yīng)予特別注意。實(shí)踐證明合理調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)及配比是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的主要調(diào)節(jié)手段之一。如：當(dāng)負(fù)荷不變，調(diào)大一次風(fēng)量時(shí)（二次風(fēng)量相應(yīng)減?。?，下部床溫降低，適宜的風(fēng)量配比是獲得鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行和最佳燃燒、脫硫、抑氮工況的基礎(chǔ)條件。風(fēng)量配比與煤種、爐型及布置有關(guān)，一般一次風(fēng)量約占60%左右。在運(yùn)行中，二次風(fēng)一般在濃相區(qū)的上部供入，使其風(fēng)口以下形成一個(gè)缺氧燃燒區(qū)，減少NOx的生成量。二次風(fēng)的供入，不僅補(bǔ)充了煤燃盡和脫硫所需的空氣，而且其射流可起到一定的擾動(dòng)作用，使?fàn)t內(nèi)氧濃度合理分布，有利于燃燒和脫硫反應(yīng)。同時(shí)，一、二次風(fēng)量配比也可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)爐膛上部

24、燃燒份額。3 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行事故分析及處理3.1 循環(huán)流化床鍋爐流化技術(shù)分析利用氣固兩相流化床工藝實(shí)現(xiàn)固體燃料燃燒導(dǎo)致的SO2及NOx排放問題及低熱值燃料的燃燒問題而開發(fā)出來的一種新型燃燒技術(shù)。流化床燃燒工藝一般控制爐膛溫度在850950（加脫硫劑時(shí)）或9001050（不脫硫劑時(shí)），因此，與其他燃燒方式相比較，液化床燃燒屬于低溫燃燒工藝。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，燃料顆粒的燃燒反應(yīng)速度不僅受控于氧的分壓及其擴(kuò)散條件，而且更加受控于床溫因素，即化學(xué)動(dòng)力學(xué)條件。依采用的流化狀態(tài)不同，目前常用的流化床燃燒方式可分為鼓泡流化床燃燒（BFBC）和循環(huán)流化床燃燒（CFBC）兩大類。采用這兩種燃燒方式的鍋爐分別

25、叫做鼓泡流化床鍋爐（BFBC），循環(huán)流化床鍋爐（CFBC）。由于燃燒及傳熱性能等條件的限制，鼓泡床多只限于小容量鍋爐采用而循環(huán)流床鍋爐則不斷向大容量發(fā)展。至20世紀(jì)末，已運(yùn)和的最大機(jī)組電功率為250MW。前面氘核這都是指在大氣壓力下工作的工藝技術(shù)和鍋爐設(shè)備。它們有時(shí)被稱作常壓鼓泡床（ACFB）和常壓循環(huán)床（ACFB），以區(qū)別于增壓流化床燃燒（PFBC）。后者是指在幾個(gè)或十幾個(gè)大氣壓下工作的流床燃燒工藝；它也有鼓泡床（PBFB）和循環(huán)床（PCFB）之分，輸入熱功率為200MW的增壓鼓泡床鍋爐已經(jīng)商業(yè)運(yùn)行（與增壓流化床聯(lián)合循環(huán)配套）；增壓循環(huán)床鍋爐正研制。各種流化床燃燒室方式的技術(shù)特點(diǎn)如下表：流化

26、床類別ABFBACFBPBFBPCFB燃料粒徑見煤種變化適應(yīng)性好優(yōu)于ABFB好靜止床層高度（m）0.50.80.71.01.52空床流化氣速（m/s）最大34.5最大46最大12.53.5爐膛底部流化床形態(tài)鼓泡床湍流床?低負(fù)荷可能轉(zhuǎn)為鼓泡床介于ABFB和ACFB之間強(qiáng)湍流床爐膛上部流動(dòng)形態(tài)稀相氣力輸送細(xì)?？焖俅矤t膛底部埋管受熱面必須有，磨損嚴(yán)重可以不設(shè)必須有，磨損輕微可以不設(shè)給煤點(diǎn)數(shù)多少少更少床上二次風(fēng)率（%）154003040飛灰/循環(huán)灰循環(huán)倍率一般<1高溫灰2040中溫灰1020無飛灰燃盡度較差好好好最低負(fù)荷率（%）333030脫硫率（%）80（Ca/S2）90（Ca/S2.2）&g

27、t;90（Ca/S2）NOx排放濃度（mg/m3）(標(biāo))一般<300一般<150140280一般<100爐膛及燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較大復(fù)雜體積大為縮小注：一般破碎到篩網(wǎng)孔徑6mm至15mm全部通過,依煤種及其含盔甲 分而定.增壓流床燃煤粒徑宜取低值。因流化床燃燒溫度低于煤灰開始變形溫度（DT），故正常運(yùn)行無爐膛結(jié)渣。由于采用較高的運(yùn)行氣速，爐內(nèi)流化狀態(tài)呈湍流床（底部）至快速床（上部爐膛），氣/固之間滑移速度增大、湍動(dòng)混合加劇，并且由于高溫灰的循環(huán)倍率（循環(huán)灰流量/給煤量）達(dá)到2040倍，使全爐膛尤其是上部稀相區(qū)的床層密度較之鼓泡床有顯著增加，從而導(dǎo)致了循環(huán)床燃燒的下述優(yōu)點(diǎn)：床內(nèi)物

28、料橫向傳遞相對(duì)迅速，給煤點(diǎn)可相對(duì)減少；爐膛上下床溫均勻，燃燒反應(yīng)強(qiáng)化，細(xì)粒燃料因循環(huán)而在爐內(nèi)停留時(shí)間增加，故可獲得較高的飛灰燃盡率；循環(huán)灰將爐底密相區(qū)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量帶到爐膛上部，爐膛上部水冷壁及懸吊受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及溫壓增加，因而吸熱效果增大，故使?fàn)t膛底部密相區(qū)可不設(shè)或少設(shè)埋管受熱面，免除了埋管磨損問題；在同樣條件下（Ca/S2），可獲得較高的脫硫效率（90%）。此外循環(huán)床燃燒仍具有鼓泡流化床的其他技術(shù)特點(diǎn)。循環(huán)流化床燃燒克服了鼓泡流化床燃燒的不足之處，但在燃燒系統(tǒng)的構(gòu)成上增加了體積龐大的高溫循環(huán)灰分離器及回灰控制系統(tǒng)，且仍然存在N2O的排放問題。3.2 爐膛爆炸事故鍋爐爐膛或煙道內(nèi)燃料突然

29、強(qiáng)烈燃燒或熄火，燃?xì)鈮毫E增或驟減，超過爐墻或煙道內(nèi)所能承受能力而造成破裂的事故。有外爆和內(nèi)爆兩種，前者是爐膛或煙道內(nèi)聚集的可燃混合物被引燃，導(dǎo)致急劇不可控的爆炸性燃燒，燃?xì)怏w積迅速膨脹，使?fàn)t墻或煙道向外爆裂。后者是爐膛滅火，煙氣體積隨溫度降低迅速減小，這時(shí)，如送、引風(fēng)機(jī)調(diào)整不當(dāng)引風(fēng)機(jī)抽力瞬間過大，使?fàn)t墻或煙道承受很大的負(fù)壓力而向內(nèi)爆裂（大容量鍋爐易出現(xiàn)此問題）。爆裂危害很大，特別是外爆，不僅會(huì)造成爐膛或煙道破裂，鍋爐的鋼架彎曲或斷裂，也會(huì)使有關(guān)的受熱面管子破壞和造成人身傷亡，修復(fù)工作困難，停用時(shí)間長(zhǎng)，直接和間接損失都很大。爆炸原因 外爆起因主要是爐膛滅火處理不當(dāng)，繼續(xù)送入燃料，使?fàn)t內(nèi)燃料與空

30、氣比（即煤粉濃度）增大，達(dá)到一定程度并被引燃形成爆炸。目前對(duì)鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)部件（包括爐墻包殼，水冷壁剛性梁，水冷壁與冷灰斗的連接部分）、煙道的設(shè)計(jì)瞬態(tài)承壓能力，國(guó)內(nèi)外均按不超過±8.7Kpa考慮，即使如此，也不能承受煤粉爆然所產(chǎn)生的壓力。另外，爆炸的強(qiáng)烈程度和規(guī)模取決于點(diǎn)燃時(shí)的可燃物量和瞬間混入的空氣量。在煤粉爐中，當(dāng)煤粉/空氣混合物濃度處于0.30.6kg/m3時(shí)，爆炸的可能性和危害性就很大，濃度大于1 kg/m3時(shí)，爆炸產(chǎn)生的壓力反而見效，小于0.1 kg/m3時(shí)，一般不會(huì)爆炸。氣粉混合物中相對(duì)含氧量，對(duì)可爆性也有影響，含氧量的比例越大，爆炸的可能性越大，產(chǎn)生的爆炸力越強(qiáng)，含氧量

31、小于14%時(shí)，一般無爆炸危險(xiǎn)。其次是在爐內(nèi)已積存的燃料被突然引燃而爆燃，如點(diǎn)火前已有油、可燃?xì)怏w或煤粉漏入爐膛，未進(jìn)行吹掃即點(diǎn)火，或反復(fù)點(diǎn)火未成功，以及油槍霧化不良、點(diǎn)火能量小，鍋爐長(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)行、個(gè)別燃燒器滅火等，都可能在鍋爐內(nèi)不同部位上積存燃料，當(dāng)這些積存的燃料，被增大的通風(fēng)或吹灰等擾動(dòng)時(shí)也會(huì)形成爆燃。運(yùn)行中媒質(zhì)變化、風(fēng)煤比失調(diào)以及給粉自流，燃料、空氣瞬間中斷等，都可能引起滅火和爆炸事故。發(fā)生內(nèi)爆的原因主要是爐膛滅火、燃料中斷，還有可能是送風(fēng)機(jī)跳閘和起、停爐過程中操作不當(dāng)，使?fàn)t內(nèi)平衡通風(fēng)破壞，瞬間負(fù)壓過大等。預(yù)防措施 主要是防止?fàn)t膛滅火及滅火后能正確處理，停止向爐內(nèi)送入燃料，進(jìn)行吹掃后

32、再按規(guī)定點(diǎn)火。另外應(yīng)根據(jù)鍋爐容量的大小，設(shè)置爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，如爐膛壓力保護(hù)和火焰監(jiān)視器等。對(duì)較大容量的鍋爐應(yīng)配置較完善的爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，它具有對(duì)爐膛火焰監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)定時(shí)吹掃以及爐膛壓力保護(hù)、滅火保護(hù)、自動(dòng)切除燃料（MFT）等功能，是防止?fàn)t膛外爆最有效的手段之一。在防止內(nèi)爆方面，除對(duì)爐膛和煙道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)考慮低煙氣流量下引風(fēng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大抽力外，在控制系統(tǒng)上應(yīng)對(duì)爐膛壓力信號(hào)傳誦給引風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)，使其在負(fù)壓過大時(shí)直接閉鎖和減載，以降低內(nèi)爆的可能性。3.3 燃燒熄火流化床燃烷是介于層燃燃燒與煤粉懸浮燃燒之間的一種燃燒方式。層燃燃燒不容易產(chǎn)生熄火事故；煤粉懸浮燃燒容易產(chǎn)生燃燒熄火事故，只要

33、停止給粉，馬上就有熄火的危險(xiǎn)。流化床燃燒發(fā)生熄火的危險(xiǎn)處于層燃燃燒和煤粉燃燒之間。流化床燃燒的熄火主要是由于斷煤引起的。流化床燃燒時(shí)，床中有大量灼熱的床料，床溫般為8501050，床料中95以上是熱灰渣，5左右是可燃物質(zhì)，主要是焦炭。而每分鐘加入燃燒空中的新燃料只占床料的1左右。大量的熱床料為惰性物質(zhì)灰渣，它不與新加入的燃料爭(zhēng)奪氧氣。相反為新燃料的加熱、著火燃燒提供了豐富的熱量。所以，在循環(huán)流化床燃燒過程中，新加入燃料的著火和燃燒條件是最好的。當(dāng)循環(huán)流化床燃燒發(fā)生短時(shí)斷煤時(shí)，床料中的5左右的可燃物質(zhì)還能維持35min的燃燒。因此，循環(huán)流化床燃燒過程中，只要保持連續(xù)給煤并根據(jù)負(fù)荷變化、煤種變化適

34、當(dāng)調(diào)整給煤量，一般是不會(huì)熄火的。造成斷煤的主要原因是煤的水分大于8，煤在煤倉(cāng)內(nèi)搭橋、堵塞、不下煤，而運(yùn)行人員沒有發(fā)現(xiàn)，未能及時(shí)消除。在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)設(shè)計(jì)較大的干煤棚，控制煤的水分低于8；加強(qiáng)給煤監(jiān)視，設(shè)計(jì)斷煤警報(bào)器或語(yǔ)音提醒是防止斷煤的有效措施。3.4 床料結(jié)渣事故根據(jù)結(jié)渣的具體情況，可分為高溫結(jié)渣和低溫結(jié)渣兩種情況；對(duì)兩種結(jié)渣采取的處理措施是有區(qū)別的。操作中運(yùn)行人員必須正確判斷結(jié)渣屬于哪一種，針對(duì)結(jié)渣種類果斷采取處理措施，否則結(jié)渣越來越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致被迫停爐。1）低溫結(jié)渣低溫結(jié)渣多發(fā)生在點(diǎn)火啟動(dòng)過程中。低溫結(jié)渣的特點(diǎn)是整個(gè)濃相床溫度較低，只有400600，但在個(gè)別局部地方的溫度，由于沒有流化

35、或流化不好，燃料燃燒釋放的熱量不能被煙氣帶走或被受熱面吸收，造成熱量局部堆積，使局部床料溫度超過灰渣熔點(diǎn)，而發(fā)生灰渣熔融結(jié)塊。一旦發(fā)生了低溫結(jié)渣，結(jié)渣區(qū)域流化風(fēng)量變小，而其他區(qū)域流化風(fēng)量加大，使全床流化質(zhì)量變差，結(jié)渣范圍擴(kuò)大。低溫結(jié)渣的表現(xiàn)是：濃相床內(nèi)溫度顯示偏差大；火色差異大；風(fēng)室壓力波動(dòng)較大。一旦判斷為低溫結(jié)渣，司爐人員必須立刻采取果斷措施消除結(jié)渣。對(duì)小型人工點(diǎn)火的硫化床鍋爐，可打開爐門人工打耙子，打散渣塊，繼續(xù)點(diǎn)火。打耙子時(shí)，注意將引風(fēng)機(jī)門開大一些，使?fàn)t門處為負(fù)壓，防止?fàn)t門處正壓冒火燒傷司爐人員。對(duì)自動(dòng)點(diǎn)火的大型循環(huán)流化床鍋爐，不可能打開爐門人工打耙子。這時(shí)趕快加大流化風(fēng)量將渣塊打散。低

36、溫結(jié)渣的渣塊比較疏松，不像高溫結(jié)渣渣塊那樣密質(zhì)，有可能借助風(fēng)力，在床料的碰撞過程中打散渣塊。2）高溫結(jié)渣高溫結(jié)渣在運(yùn)行過程和點(diǎn)火啟動(dòng)階段均有可能發(fā)生。高溫結(jié)渣的特點(diǎn)是全床完全流化和全床燃燒溫度超過灰渣熔點(diǎn)，全床發(fā)生灰渣的熔融和結(jié)塊。運(yùn)行中的顯示是燃燒火焰變成白色，刺眼；床層溫度急劇上升，溫度顯示超過10501150；有的床層被吹空，火苗從床層往上直沖；風(fēng)室壓力波動(dòng)異常。一旦發(fā)生高溫結(jié)渣，司爐人員必須采取如下緊急處理措施：對(duì)人工操作運(yùn)行的小型流化床鍋爐緊急停爐，打開爐門扒出渣塊，重新啟動(dòng)。如果渣塊蓋滿大半個(gè)或幾乎整個(gè)爐床，只有停爐，待爐冷卻到一定程度時(shí)進(jìn)行人工打渣，然后重新點(diǎn)火啟動(dòng)。如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)

37、了高溫結(jié)渣，司爐人員也可全開風(fēng)機(jī)，用大風(fēng)將爐子吹滅。然后，停爐清渣。這種處理可減小高溫結(jié)渣的嚴(yán)重性，縮短消除渣塊的時(shí)間，減輕打渣的勞動(dòng)強(qiáng)度。寧可吹滅燃燒，不可發(fā)生全床的高溫結(jié)渣。3.5 過熱器超溫和低溫循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特點(diǎn)決定了它的過熱器超溫和低溫問題比其他形式的鍋爐嚴(yán)重。對(duì)超溫和低溫的解決措施也有所不同。過熱器的超溫和低溫嚴(yán)重影響鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須引起高度重視。（1）過熱器超溫過熱器超溫分兩種：鍋爐運(yùn)行過程中發(fā)生的超溫和鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)過程中發(fā)生的超溫。過熱器超溫嚴(yán)重威脅到鍋爐和汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。頻繁地發(fā)生過熱器的超溫將縮短過熱器的使用壽命并最終引發(fā)爆管事故。點(diǎn)火啟動(dòng)過程中過熱器超溫

38、超溫原因：點(diǎn)火啟動(dòng)過程中蒸汽流量小，面燃燒產(chǎn)生的煙氣量比較大（超過了正常運(yùn)行工況下的煙氣量），結(jié)果導(dǎo)致在某一特定蒸發(fā)量下，過熱蒸汽溫度超過額定溫度。處理措施：加大減溫水量；在不影響流化質(zhì)量的情況下，適當(dāng)降低流化空氣量。上述兩項(xiàng)措施采取之后仍超溫，采取適當(dāng)調(diào)整循環(huán)灰量的措施并密切觀察過熱蒸汽溫度的變化趨勢(shì)。運(yùn)行過程中過熱器超溫超溫原因：過熱器受熱面布置過多；循環(huán)灰量過大，燃燒室出口煙氣溫度偏高；煤中細(xì)顆粒偏多；鍋爐大風(fēng)量運(yùn)行。處理措施：加大減溫水量；減少循環(huán)灰量，返料器放灰；調(diào)整燃煤粒度，減少燃煤中細(xì)顆粒含量；減少運(yùn)行風(fēng)量，控制燃燒室出口氧含量在34。以上措施采取之后仍不能解決問題，只有對(duì)設(shè)備進(jìn)

39、行改造。改造從兩方面考慮：減少過熱器受熱面；在表面式減溫器中加噴水減溫。（2）過熱器低溫若過熱器蒸汽溫度低，會(huì)給汽輪機(jī)運(yùn)行帶來嚴(yán)重不良影響。過熱器低溫產(chǎn)生的原因：過熱器受熱面布置偏少；循環(huán)流化床鍋爐分離器效率低，飛灰循環(huán)量不夠，燃燒室出口溫度偏低。處理措施：一般來說，通過增加過熱器受熱面來改變過熱蒸汽溫度，實(shí)施起來很困難或不可能。常通過以下措施加以改善：降低給水溫度；加大風(fēng)量運(yùn)行；改造分離器，提高飛灰的分離效率，加大飛灰循環(huán)量，提高過熱器入口煙氣溫度。4 循環(huán)流化床磨損問題分析及解決方案4.1 循環(huán)流化床鍋爐磨損問題概述循環(huán)流化床鍋爐由于其特定的燃燒方式及燃料適應(yīng)性廣，加之參燒煤矸石等劣質(zhì)燃料

40、，爐內(nèi)的固體物料濃度及磨損倍率比煤粉爐高達(dá)幾十倍到上千倍，。由于循環(huán)流化床鍋爐的受熱面和耐火材料受到大量固體物料的不斷沖刷，磨損（受熱面、耐火材料、風(fēng)帽等）造成的事故接近事故停爐總數(shù)的比率相當(dāng)高。目前我國(guó)電站鍋爐因受熱面磨損造成的停爐事故約占鍋爐總事故的13。因此，循環(huán)流化床鍋爐中金屬部件的防磨措施正確與否，直接影響鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，所以要特別重視循環(huán)流化床鍋爐的磨損問題是困擾循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，磨損問題解決的如何直接關(guān)系到CFB鍋爐的設(shè)計(jì)成功與否。4.2 循環(huán)流化床鍋爐金屬部件的磨損4.2.1 布風(fēng)裝置的磨損   X0 V" y2 a% y

41、8 循環(huán)流化床鍋爐下部壁面垂直段與漸縮段（衛(wèi)燃帶、爐頂及爐膛出口在屏過、風(fēng)帽、旋風(fēng)筒進(jìn)口，尾部煙道進(jìn)口處）都是易發(fā)生嚴(yán)重磨損部位。循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)裝置的磨損主要是風(fēng)帽的磨損與風(fēng)帽小孔擴(kuò)大的磨損兩種情況，其中風(fēng)帽磨損最嚴(yán)重的區(qū)域發(fā)生在循環(huán)物料回料口附近，主要是由于較高顆粒濃度的循環(huán)物料，以較大的平行于布風(fēng)板的速度分量沖刷風(fēng)帽導(dǎo)致的。也有風(fēng)帽小孔高速氣流引起物料粒子的撞擊；加之參燒煤矸石等劣質(zhì)燃料，物料的顆粒越粗、越硬、流化風(fēng)速越高、床壓波動(dòng)越大，磨損就越嚴(yán)重設(shè)備壽命也就越短。目前循環(huán)流化床鍋爐普遍采用大口徑鐘罩式風(fēng)帽、七字形風(fēng)帽、箭頭狀風(fēng)帽等，該類風(fēng)帽安裝后風(fēng)帽頭與布風(fēng)板之間均有150mm至5

42、00mm左右的間隙，運(yùn)行過程中床料在該部位產(chǎn)生產(chǎn)生渦流造成磨損，主要表現(xiàn)為風(fēng)帽根部因磨損斷裂，頂部因顆粒撞擊風(fēng)口損壞導(dǎo)致布風(fēng)不均勻等，嚴(yán)重時(shí)每年更換5%直至更大。4.2.2 爐膛水冷壁管的磨損 1 T7 h5 f8 b" K4 i( V; h# 爐內(nèi)水冷壁管的磨損可分為四種情形：爐膛衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域（密相區(qū)）管壁的磨損；爐膛四個(gè)角落區(qū)域的管壁磨損；鍋爐爐膛出口自底部向下1.5米范圍內(nèi)兩側(cè)管壁的磨損；不規(guī)則區(qū)域管壁的磨損。爐膛衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡區(qū)域管壁的磨損主要是安裝拼接焊縫時(shí)造成局部磨損的條件。在過渡區(qū)域固體物料在局部產(chǎn)生渦旋流；自上向下的固體物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改

43、變因而對(duì)水冷壁管產(chǎn)生沖刷。爐膛四個(gè)角落區(qū)域的管壁磨損原因是角落區(qū)域密封鰭片在安裝時(shí)內(nèi)表面粗糙，并且固體物料濃度高，同時(shí)流動(dòng)狀態(tài)也受到破壞。鍋爐爐膛出口自底部向下1.5米范圍內(nèi)兩側(cè)管壁的磨損，主要原因是固體物料在改變流動(dòng)方向時(shí)產(chǎn)生的渦流沖刷。不規(guī)則區(qū)域管壁（如溫度、壓力測(cè)點(diǎn)等）的磨損原因主要是不規(guī)則管壁改變了物料的流動(dòng)特性，而造成較大的物料波動(dòng)沖刷。爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器前的兩個(gè)側(cè)墻主要為大面積的沖刷磨損，水冷壁的減薄比較均勻。爐膛下部水冷壁與耐火材料交界處沖刷和渦流磨損均存在，但渦流磨損較多，主要表現(xiàn)為水冷壁局部出現(xiàn)較深的溝槽或小坑。4.2.3 尾部受熱面的磨損CFB安裝有分離器，分離器效率往

44、往高達(dá)99%以上，但由于爐內(nèi)的高灰濃度，使分離器未能收集而排出灰量的絕對(duì)值可能仍很高。在尾部煙道煙氣向下流動(dòng)，顆粒一邊隨煙氣流動(dòng)，一邊受重力作用，顆粒的絕對(duì)速度是煙氣速度，加上顆粒粒徑較大，導(dǎo)致省煤器等尾部受熱面磨損嚴(yán)重。在省煤器等尾部受熱面管束的彎頭與避免之間若間隙較大形成煙氣走廊，磨損將加速。金屬壁面的磨損速率與速度呈3 3.5次方的關(guān)系，與灰顆粒直徑為平方的關(guān)系。但在省煤器區(qū)域由于煙溫低，灰粒變硬、且體積收縮表面形成尖銳的棱角，對(duì)省煤器管排的磨損相當(dāng)嚴(yán)重?？諝忸A(yù)熱器進(jìn)口處管壁的磨損是由于煙氣流速、方向的改變而產(chǎn)生的磨損。在尾部煙道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮上述因素，選擇合適風(fēng)速，設(shè)計(jì)合理結(jié)構(gòu)，避免

45、受熱面的嚴(yán)重磨損。對(duì)流煙道受熱面的磨損主要發(fā)生在省煤器兩端和空氣預(yù)熱器進(jìn)口處，產(chǎn)生磨損的主要原因是設(shè)計(jì)上考慮不周，安裝時(shí)出現(xiàn)誤差；另外一個(gè)原因是受熱面材質(zhì)不好。4.3 循環(huán)流化床鍋爐磨損分布及特點(diǎn)、循環(huán)流化床鍋爐爐膛密相區(qū)和水冷布風(fēng)板是鍋爐爐內(nèi)工作環(huán)境最惡劣的地方，主要有溫度最高、化學(xué)反應(yīng)最強(qiáng)烈、受熱面磨損最嚴(yán)重等特點(diǎn)，防止磨損就成為鍋爐能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵之一。因此，密相區(qū)耐磨材料主要由銷釘固定高強(qiáng)度耐磨耐火澆注料構(gòu)成。、鍋爐水冷風(fēng)室雖沒有磨損，但在床下風(fēng)道燃燒器運(yùn)行時(shí)，風(fēng)室的溫度高、局部還原性氣氛濃、溫度變化大，而且在正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)室還要承受很高的壓力，所以風(fēng)室必須有良好的密閉性，風(fēng)室內(nèi)襯

46、由耐火材料和保溫材料構(gòu)成內(nèi)襯材料，并在風(fēng)道燃燒器附近布置一些強(qiáng)度較高的耐磨耐火材料以防脫落和裂紋。、高溫分離器的作用是為了捕捉大顆粒物料返回爐內(nèi)，是使?fàn)t內(nèi)物料形成循環(huán)的重要構(gòu)件，它的分離效率高低直接影響鍋爐的燃燒效率和尾部煙道的磨損。由于分離器安裝的位置高，工作時(shí)的溫度和爐膛接近，磨損較大。由耐磨耐火磚砌筑的輕型爐墻既能使高溫分離器抗高溫、抗磨損，又能使分離器的重量相對(duì)，易于安裝、內(nèi)襯養(yǎng)護(hù)和檢修。、U型回料閥位于高溫分離器和回料腿之間。回料閥是一個(gè)小型的流化床，其作用主要是分離器的密封盒回料的輸送，回料對(duì)內(nèi)襯的磨損較為劇烈，耐磨材料強(qiáng)度要求高，因此，防磨材料采用了耐磨耐火拉鉤磚和高強(qiáng)度耐磨澆注

47、料相結(jié)合，這樣，既減輕了懸掛重量，又達(dá)到了較好的防磨效果。、回料腿的工作結(jié)構(gòu)和環(huán)境復(fù)雜，除大量的床料經(jīng)過回料腿返回鍋爐外，還有煤、石灰石、和飛灰再循環(huán)從這里進(jìn)入鍋爐。這一段的物料濃度較高、溫度變化大、底部氣 固沖蝕嚴(yán)重。其中還有作為上下連接作用的膨脹節(jié)，在運(yùn)行中對(duì)其抗磨損和密封要求也很高，因此，在回料腿管段主要布置耐磨耐火磚。在膨脹節(jié)處采用耐磨耐火澆注料防磨，膨脹縫用耐火纖維進(jìn)行密封。4.4 循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施 在機(jī)理上，金屬的磨損可分為兩類：一是金屬表面在固體顆粒的沖刷下，因摩擦而導(dǎo)致的金屬部件的逐漸失重，另一類是在金屬表面形成一層氧化膜，膜的硬度很高，但較脆，在物料顆粒的沖刷下，氧化

48、膜出現(xiàn)極小微塊的剝落，在剝落掉的金屬表面上再形成新的氧化膜層，磨損就在這一過程中再進(jìn)行。材料的磨損量與顆粒的直徑大小有關(guān)。顆粒直徑很小時(shí)，材料所受的沖蝕磨損很小。隨著顆粒直徑的增大，磨損量隨之而增加。當(dāng)顆粒直徑大到一臨界值后，磨損量幾乎不變或者變化十分緩慢，如圖1所示。對(duì)于這種現(xiàn)象的解釋多種多樣，一般認(rèn)為，在相同的顆粒濃度下，顆粒直徑越大，單位體積內(nèi)顆粒數(shù)就越少，雖然大顆粒沖擊管壁的磨損能力較大，但由于沖擊到壁面的總顆粒數(shù)降低，故材料的磨損量仍變化不大。右側(cè)表中給出了氧化層與其它一些物質(zhì)的硬度的比較，可見，氧化膜的硬度極高，如能在管子表面形成氧化膜，對(duì)減少磨損是極其有利的。氧化膜的形成速率很重

49、要，若其小于磨損速率，金屬表面就形成不了氧化膜。管壁溫度在300以上時(shí)，較易形成氧化膜。CFB的密相床一般處于還原性氣氛，對(duì)于在金屬表面形成氧化膜是不利的，可用耐磨材料覆蓋管子以避免嚴(yán)重的磨損。在還原與氧化氣氛交界處，由于這一界面會(huì)上下波動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致磨損加重，應(yīng)與還原區(qū)同樣處理。另外，在設(shè)計(jì)上，風(fēng)帽采用定向設(shè)計(jì)，在排列上采用間隔排列方式，避免風(fēng)帽相互直吹，保證風(fēng)帽小孔氣流速度的穩(wěn)定，氣流分布均勻，以降低沖擊磨損。在運(yùn)行時(shí)，防止大顆粒物料進(jìn)入床內(nèi)床，鍋爐用風(fēng)穩(wěn)定，使流化物料在小范圍波動(dòng)，盡可能的減小物料對(duì)布風(fēng)裝置的沖刷磨損。 5 R; t/ z* c+ t, u3 h7 O在衛(wèi)然帶與澆注料的過渡

50、區(qū)采用外彎管形勢(shì)可有效降低此處的磨損，并在衛(wèi)然帶以上1-1.5米的范圍內(nèi)對(duì)水冷壁管壁進(jìn)行超音速電弧噴涂。噴涂處的管面過渡要平滑，不能有凸臺(tái)。在水冷壁上加焊導(dǎo)流防磨帶（來破壞向下流動(dòng)的固體料流），從而達(dá)到防磨目的。 一般來說，循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管的磨損較輕。為了防止?fàn)t內(nèi)水冷壁的磨損,在水冷壁上避免使用任何凸臺(tái)。即使一個(gè)尺寸很?。ɑ伊３叽绲臄?shù)倍）的焊接缺陷凸臺(tái)也會(huì)加速該處水冷壁管的磨損。因?yàn)闋t內(nèi)循環(huán)灰沿水冷壁面流下，速度較大的飛灰在該凸臺(tái)反射，造成磨損。由于同樣的原因，循環(huán)床內(nèi)應(yīng)慎重選用穿墻彎管的結(jié)構(gòu)。防磨蓋板是鍋爐傳統(tǒng)防磨措施之一，其結(jié)構(gòu)見圖一，主要用于尾部煙道對(duì)流受熱面，防磨材料根據(jù)防磨位置

51、煙氣溫度選取，一般采用不銹鋼和20G鋼兩種材料，板厚為2mm。將煙道與省煤器管的距離適當(dāng)加大一些，切除煙氣走廊，加裝煙氣導(dǎo)流板（見圖二），在導(dǎo)流板上鉆一些孔來消除煙氣偏流，可有效的解決省煤器管的磨損問題。對(duì)管式預(yù)熱器加防磨套管。因此，在循化流化床鍋爐的設(shè)計(jì)中，對(duì)流煙道受熱面的磨損問題仍應(yīng)受到高度重視，適當(dāng)降低煙速是必要的。對(duì)磨損較嚴(yán)重的受熱面，宜采用順列布置加裝防磨套管等。研究表明錯(cuò)列管束盡管傳熱強(qiáng)，用材經(jīng)濟(jì)，但最大磨損量約為順列的2倍，而順列膜式省煤器防磨性能較好。4.5 磨損問題綜述、在運(yùn)行中應(yīng)首先控制床料及燃煤粒徑的篩分化，調(diào)整風(fēng)量，降低煙氣流速，降低煙氣粒子濃度和粒子直徑以減少磨損。、

52、膜式水冷壁上應(yīng)避免凹凸不平，向火面焊縫要磨平，保證光滑平整打掉膜式水冷壁防磨澆注料頂端凸臺(tái)，使防磨澆注料與水冷壁處平整過渡，減少不規(guī)則變形，使回流的粒子抵達(dá)此處后軟著陸。運(yùn)行中要注意控制風(fēng)量，降低煙氣流速，控制床料和煤粒的篩分化，減少灰粒子和粒徑。、調(diào)好爐膛差壓，使之達(dá)到灰平衡。在磨損嚴(yán)重的后頂部彎管處加裝限流板，轉(zhuǎn)向室加裝導(dǎo)流板以改善煙氣的流動(dòng)特性，減輕由于煙速和濃度不均勻所帶來的磨損。、分離器椎體所處的工作狀況與其筒體大致相同，建議使用震動(dòng)澆筑保證襯里具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能。5 結(jié)論與展望通過對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)問題的分析及研究以及循環(huán)流化床鍋爐在中國(guó)能源方面的重要作用，讓我們更深層次的理解了循環(huán)流化床鍋爐在未來的發(fā)展趨勢(shì)。循環(huán)流化床鍋爐具有煤種適應(yīng)性廣、燃燒效率高、環(huán)境性能好、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大和灰渣綜合