鍋爐運(yùn)行研究

1、l通過(guò)技術(shù)交流，將別人的愿意提供的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗(yàn)十分重要，只要我們對(duì)CFB不斷學(xué)習(xí)和深刻思考，在流化床鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行管理技術(shù)將更上一個(gè)臺(tái)階；l在中國(guó)，尤其在四川省，由于電站鍋爐用煤基本上采用高硫無(wú)煙煤、劣質(zhì)煤，在爐型的選擇上，從運(yùn)行、環(huán)保的角度考慮趨向采用具有燃燒效率較高以及燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)CFB鍋爐；l國(guó)內(nèi)首臺(tái)引進(jìn)的410t/h流化床鍋爐、1025t/h流化床鍋爐均安裝、運(yùn)行在四川省內(nèi)江市；l自主研發(fā)的超臨界1900t/h流化床鍋爐試驗(yàn)電站計(jì)劃在內(nèi)江實(shí)施，表明國(guó)家有關(guān)部門、四川電力企業(yè)對(duì)流化床燃燒技術(shù)的高度重視。概 述l2006年7月7日，首臺(tái)自主知

2、識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)200MW流化床機(jī)組通過(guò)96小時(shí)，該鍋爐由熱工院設(shè)計(jì)，哈爾濱鍋爐廠制造，在中電投江西分宜電廠投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著中國(guó)對(duì)流化床技術(shù)的研究進(jìn)入一個(gè)新的臺(tái)階，同時(shí)，國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)300MW流化床機(jī)組開(kāi)工建設(shè)。l國(guó)家科委在十一五科研指南中，已明確提出開(kāi)發(fā)超臨界的600 MW 等級(jí)流化床鍋爐;國(guó)家發(fā)改委已成立自主研發(fā)超臨界600 MW循環(huán)流化床鍋爐專家組,在國(guó)產(chǎn)200MW，300MW流化床技術(shù)和超臨界煤粉的技術(shù)的積累中，相信中國(guó)的流化床燃燒技術(shù)將有更大的發(fā)展。l我院從80年代初，開(kāi)始接觸沸騰爐、CFB鍋爐調(diào)試、試驗(yàn)、技術(shù)改造方面的工作，積累一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，供各位同仁參考、討論。l1

3、.開(kāi)展CFB鍋爐機(jī)組整體性能的咨詢，參與設(shè)計(jì)、選型、調(diào)試、性能考核；l2.進(jìn)行CFB鍋爐機(jī)組的正?；芯颗c技術(shù)改造；優(yōu)化試驗(yàn)；同時(shí)還參加670t/h，1024t/h機(jī)組的調(diào)試；l3.負(fù)責(zé)首臺(tái)引進(jìn)410t/h流化床鍋爐性能考核試驗(yàn)、運(yùn)行特性試驗(yàn)研究；l4.負(fù)責(zé)首臺(tái)引進(jìn)1025t/h流化床鍋爐性能考核試驗(yàn)（正在進(jìn)行）；運(yùn)行特性試驗(yàn)研究（正在進(jìn)行）；l5.已完成國(guó)家發(fā)改委大型循環(huán)流化床鍋爐研制 “H”型布置300MW CFB鍋爐研制 CFB鍋爐二次風(fēng)噴射系統(tǒng)試驗(yàn)研究；l6.參加國(guó)家科委十一五超臨界循環(huán)流化床項(xiàng)目之課題六：600MWe超臨界循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行技術(shù)與性能研究測(cè)試 l7.自主研發(fā)超臨界60

4、0 MW循環(huán)流化床鍋爐專家成員單位,將參加該工程收資、設(shè)計(jì)、運(yùn)行技術(shù)與性能研究l8.與大學(xué)、研究院、鍋爐廠、設(shè)計(jì)院和終端用戶共同開(kāi)展CFB鍋爐課題的聯(lián)合研究與開(kāi)發(fā)工作。解決終端用戶的具體問(wèn)題，提高CFB鍋爐可用率的目標(biāo)。重要提示國(guó)內(nèi)CFB技術(shù)自主開(kāi)發(fā):(目前已設(shè)計(jì)、制造：300MW CFB鍋爐, 其中：200MW CFB鍋爐已投運(yùn) ) 1.研究院、大學(xué)自主CFB鍋爐技術(shù)開(kāi)發(fā) 2.鍋爐廠自主CFB鍋爐技術(shù)開(kāi)發(fā)國(guó)外CFB技術(shù)開(kāi)發(fā):(目前已設(shè)計(jì)：460MWCFB鍋爐) 1.美國(guó)FW公司的FW型循環(huán)流化床鍋爐（國(guó)外已有投運(yùn)兩臺(tái)300MW以上） 2.ALSTOM(魯奇技術(shù)）循環(huán)流化床鍋爐（國(guó)內(nèi)已有兩臺(tái)投

5、運(yùn)300MW） 3.奧斯龍公司的Pyroflow型循環(huán)流化床鍋爐 4.德國(guó)Bacoke Circofluid型循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)江300MW CFB機(jī)組正面示意圖內(nèi)江300MW CFB機(jī)組示意圖內(nèi)江300MW CFB機(jī)組側(cè)面示意圖Ce document est la proprit de ALSTOM Power Boilers et fourni conformment lAccord de Licence de transfert de technologie LFC 200 350 MW de ALSTOM Power Boilers. Il ne doit pas tre communi

6、qu un tiers et doit tre gard confidentiel conformment aux impositions de lAccord de Licence.This document is the property of ALSTOM Power Boilers and is provided pursuant to ALSTOM Power Boilers transfer of technology 200 to 350 MW Class CFB License Agreement. It shall not be transferred and shall b

7、e kept confidential to any third party as required under the License Agreement.HOT SECONDARY AIRHOT PRIMARY AIRCOLD PRIMARY AIRCOLD SECONDARY AIRl基于管理體系、實(shí)際開(kāi)發(fā)周期和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的考慮，我國(guó)采用系統(tǒng)引進(jìn)CFB技術(shù)，這實(shí)際上加快了CFB技術(shù)在中國(guó)的研究、推廣和發(fā)展，通過(guò)對(duì)相關(guān)技術(shù)的消化吸收和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究，對(duì)發(fā)展和提高國(guó)內(nèi)的CFB技術(shù)水平，改善環(huán)境質(zhì)量十分有益，同時(shí)為自主研發(fā)積累大量經(jīng)驗(yàn)。l1、東方鍋爐廠引進(jìn)FW技術(shù)，生產(chǎn)100MW循環(huán)流化床鍋爐

8、l2、哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)EVT技術(shù)，生產(chǎn)135W循環(huán)流化床鍋爐 l3、上海鍋爐廠引進(jìn)CE技術(shù)，生產(chǎn)135MW循環(huán)流化床鍋爐 l4、無(wú)錫華光鍋爐股份引進(jìn)FW技術(shù)，生產(chǎn)150-300MW循環(huán)流化床鍋爐 l5、整體引進(jìn)Alstom公司300MW循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，東方、哈爾濱、上海鍋爐廠已有多臺(tái)300MW機(jī)組定單，現(xiàn)已投產(chǎn)6臺(tái)。l國(guó)內(nèi)各種引進(jìn)135等級(jí)的CFB鍋爐特點(diǎn)如下：l1、東方鍋爐廠引進(jìn)FW公司的100MW循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)開(kāi)發(fā)的135等級(jí)鍋爐，具有汽冷分離器（縮短點(diǎn)火時(shí)間），7字型風(fēng)帽（現(xiàn)已采用鍾罩式風(fēng)帽），分離器單回路返料腿進(jìn)入爐膛；爐內(nèi)布置：從爐頂往下貫穿水冷風(fēng)室的水冷屏，中隔墻

9、約為爐膛寬度的2/3，開(kāi)有平衡孔，二級(jí)屏式過(guò)熱器和高溫再熱器；煙道內(nèi)布置：前煙道布置低溫再熱器，后煙道布置第三、一級(jí)過(guò)熱器，調(diào)溫采用噴水方式，煙氣擋板調(diào)溫為輔助手段，省煤器采用螺旋翅片管（可能積灰），冷態(tài)點(diǎn)火用油10t左右；l2、哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)EVT公司的135W循環(huán)流化床鍋爐，絕熱式分離器，鍾罩式風(fēng)帽，分離器雙回路返料腿進(jìn)入爐膛；爐內(nèi)布置：水冷壁上部分隔墻，二級(jí)屏式過(guò)熱器和高溫再熱器（存在超溫現(xiàn)象）；煙道內(nèi)布置：第三、一級(jí)過(guò)熱器和低溫再熱器：調(diào)溫采用噴水方式（再熱器噴水對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)行影響較大） ，冷態(tài)點(diǎn)火用油27t左右； l3、上海鍋爐廠引進(jìn)CE公司135MW循環(huán)流化床鍋爐，具有絕熱式分離器

10、，T型式風(fēng)帽（現(xiàn)已采用鍾罩式風(fēng)帽），CE床上點(diǎn)火系統(tǒng)；爐內(nèi)布置：水冷屏，第一、二級(jí)屏式過(guò)熱器；煙道內(nèi)布置：前煙道為高低溫再熱器(有利于啟動(dòng)保護(hù))，后煙道為高溫過(guò)熱器與高溫省煤器，再熱汽溫靠雙煙道調(diào)溫，過(guò)熱器采用兩級(jí)噴水減溫方式，冷態(tài)點(diǎn)火用油30t左右；l4、無(wú)錫華光鍋爐2006年8月1日，引進(jìn)FW公司150-300MW循環(huán)流化床鍋爐，分離器形式有：汽冷、水冷、絕熱、緊湊形式：l再熱器調(diào)溫采用旁路調(diào)溫方式； l空預(yù)器可采用四分倉(cāng)旋轉(zhuǎn)空預(yù)器，在JEA 300MW使用管式空預(yù)器；l工程示例：有2002年在美國(guó)JEA工程，目前，波蘭的460MW超臨界機(jī)組在建，采用緊湊式分離器，燃燒褐煤，2009投運(yùn)；

11、 根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門計(jì)劃與安排，課題組已完成引進(jìn)410 t/h 流化床鍋爐特性進(jìn)行的全面的試驗(yàn)研究，同時(shí)將開(kāi)展1024t/h流化床鍋爐特性的全面的試驗(yàn)研究,目前CFB鍋爐研究的方向是根據(jù)已掌握的技術(shù)和積累的經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)行調(diào)整，主要涉及的方面如下：l1.煤、石灰石破碎系統(tǒng)優(yōu)化，煤的預(yù)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究l2.煤倉(cāng)與給煤方式研究,防止發(fā)生堵煤、煤流短路，煤?；旌喜痪鶆?；l3.鍋爐系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)完善研究;l4.CFB爐內(nèi)燃燒技術(shù)優(yōu)化，氧氣使用效率、大動(dòng)量噴口的研究，煤流與氧氣場(chǎng)的配合，煤粒的精確燃燒，煤粒的擴(kuò)散與混合研究；l5.CFB邊壁流研究，鍋爐煙氣流場(chǎng)分布與磨損研究，磨損可控原理研究；l6.流化床中復(fù)合燃

12、燒研究，床料質(zhì)量控制原理研究；l7.分離器平衡運(yùn)行與控制研究； l8.CFB鍋爐左右褲衩平衡研究;l9.外置床運(yùn)行特性研究;l10 特殊測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)；l提高CFB鍋爐可靠性研究：l1.煤制備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行研究l2.磨損研究（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行）l3.耐火材料（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行）l4.輔機(jī)選型與完善（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行）l5.布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與完善研究l6.冷渣器運(yùn)行特性研究l7.膨脹節(jié)（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行）l提高CFB鍋爐經(jīng)濟(jì)性研究：l1.二次風(fēng)優(yōu)化研究（設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行）l2.煤的粒徑控制（設(shè)計(jì)、運(yùn)行）l3.飛灰再循環(huán)系統(tǒng)研究 眾所周知，流化床鍋爐技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足同時(shí)存在，調(diào)查發(fā)現(xiàn)技術(shù)改造的費(fèi)用與耗

13、時(shí)較大，但效果一般。所以，對(duì)機(jī)組的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)遠(yuǎn)生存周期方面而言，由于業(yè)主的流化床技術(shù)的本身的研究較少，對(duì)投資的考慮更多，所以我們建議以下問(wèn)題是業(yè)主們需要重點(diǎn)考慮的方向： 1鍋爐本體設(shè)計(jì)需要優(yōu)化，防止在其他項(xiàng)目出現(xiàn)的問(wèn)題與不足在新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中再現(xiàn)；2鍋爐島系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣需要優(yōu)化，由于國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的流化床鍋爐島設(shè)計(jì)規(guī)程，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累與反饋過(guò)程十分緩慢，而業(yè)主需要總體優(yōu)化的設(shè)計(jì)；3碎煤系統(tǒng)與輸送系統(tǒng)需要在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)概念進(jìn)行突破，采用多級(jí)可靠篩分，兩級(jí)破碎的系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)上作到可靠。經(jīng)驗(yàn)表明：從設(shè)計(jì)上、工程管理上有一個(gè)良好的開(kāi)始，項(xiàng)目就成功一大半；l目前已投運(yùn)135-300 MW等級(jí)的CFB鍋爐

14、裝置已有上百臺(tái)，通過(guò)多方努力，在運(yùn)行可靠性方面已得到不斷提高，但在經(jīng)濟(jì)性方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。l通過(guò)大量工程項(xiàng)目實(shí)踐和CFB鍋爐系統(tǒng)試驗(yàn)研究，目前認(rèn)為還需要從以下各方面開(kāi)展工作。l1.對(duì)新建機(jī)組而言設(shè)計(jì)優(yōu)化（設(shè)計(jì)院、總包方負(fù)責(zé)、研究機(jī)構(gòu)）施工優(yōu)化（施工企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)）系統(tǒng)優(yōu)化（設(shè)計(jì)院、總包方負(fù)責(zé)、研究機(jī)構(gòu)）設(shè)備優(yōu)化（制造廠、研究機(jī)構(gòu)）l2.對(duì)已投運(yùn)的機(jī)組而言運(yùn)行優(yōu)化（業(yè)主、研究機(jī)構(gòu)）國(guó)內(nèi)、外鍋爐系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)l國(guó)外的項(xiàng)目采用總承包（EPC）方式提供鍋爐系統(tǒng)，主要由總承包完成設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝、調(diào)試等工作，業(yè)主只需關(guān)心質(zhì)量監(jiān)督、性能考核驗(yàn)收，不需要很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)；l在國(guó)內(nèi)，鍋爐設(shè)備在電力設(shè)計(jì)院

15、、鍋爐制造廠、附機(jī)設(shè)備、安裝建設(shè)單位幾家配合下完成，往往各自為陣，業(yè)主需要具有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，不但關(guān)心質(zhì)量監(jiān)督、性能考核驗(yàn)收，還需要化大量時(shí)間進(jìn)行各單位進(jìn)行協(xié)調(diào) ；l國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院目前采用的規(guī)范（由設(shè)計(jì)院主編）與實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重滯后，明顯的錯(cuò)誤可能沒(méi)有得到及時(shí)，結(jié)果是保護(hù)設(shè)計(jì)的利益，犧牲業(yè)主的利益；l根據(jù)我們目前的經(jīng)驗(yàn)，建議業(yè)主在合同上一定要寫(xiě)明：供方提供供方提供的鍋爐系統(tǒng)是：完整的、先進(jìn)的、可靠的設(shè)備；的鍋爐系統(tǒng)是：完整的、先進(jìn)的、可靠的設(shè)備；l國(guó)內(nèi)設(shè)備招標(biāo)的效果：一般是低價(jià)中標(biāo)，在運(yùn)行時(shí)逐步更換為高質(zhì)量設(shè)備，造成業(yè)主資金浪費(fèi)嚴(yán)重、而且影響設(shè)備的可靠性；l布風(fēng)板與風(fēng)帽設(shè)計(jì)優(yōu)化：根據(jù)布風(fēng)板面積大小調(diào)

16、整其布風(fēng)阻力，經(jīng)驗(yàn)表明，床面的大小與布風(fēng)板阻力成正比，100MW機(jī)組一般要求布風(fēng)板阻力大于5kPa，可以防止阻力過(guò)小，出現(xiàn)溝流；l風(fēng)帽的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在一般采用鍾罩形式，可以防止漏渣，且風(fēng)帽阻力可調(diào)；l根據(jù)煤流和回料的部位，設(shè)計(jì)不同阻力的風(fēng)帽，在布風(fēng)板四周設(shè)計(jì)布置小節(jié)距風(fēng)帽；l合理的的布風(fēng)板阻力設(shè)計(jì)與爐膛受熱面布置，對(duì)邊壁流的形成與消失十分關(guān)鍵，下降邊壁流與上升氣流的交會(huì)對(duì)爐內(nèi)的磨損影響十分重要；l布風(fēng)板整體采用向排渣口傾斜，有利于大顆粒的排除；l試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)煤粒徑、給煤點(diǎn)數(shù)量、布置與排渣位置等對(duì)煤流的擴(kuò)散十分關(guān)鍵，大顆粒將向下運(yùn)動(dòng)，中等顆粒水平擴(kuò)散，小顆粒將向上運(yùn)動(dòng)；l根據(jù)回料給煤、直接給煤等方式，要

17、求多點(diǎn)、前后墻分別布置，可解決煤?；旌?、燃燒的均勻性，達(dá)到物理均勻（擴(kuò)散）與化學(xué)均勻（燃燒），同時(shí)考慮煤流與排渣短路問(wèn)題；由于設(shè)備、季節(jié)等原因，給煤線可能出現(xiàn)故障，多點(diǎn)給煤提高可靠性；l磨損與控制：爐膛空床速度的優(yōu)化，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，爐膛空床速度小于5m/s時(shí)磨損最小，同時(shí)在過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)上采取成熟可靠的防磨技術(shù)措施；l結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，控制煙氣速度小于9 m/s; 防止煙道與受熱面磨損；對(duì)煙氣走廊應(yīng)采用格柵阻尼的方法進(jìn)行的控制l對(duì)無(wú)法避免的磨損部分，采用按計(jì)劃移動(dòng)的磨損可控原理；l針對(duì)實(shí)際與可能的燃料，優(yōu)化爐膛空間，上升顆粒在爐內(nèi)的計(jì)算停留時(shí)間不少于6秒，可保證分離器不能捕集到的細(xì)顆粒在一次通過(guò)爐膛后基

18、本燃燼；l二次風(fēng)系統(tǒng)噴口優(yōu)化：掌握動(dòng)量與射程關(guān)系，在鍋爐設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化；二次風(fēng)噴口布置設(shè)計(jì)與煤流對(duì)應(yīng)的優(yōu)化；l回料器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化：回料器中部需要安裝壓力測(cè)點(diǎn)，了解返料情況，對(duì)多余的物料可以排入冷渣器；l回料器與爐膛連接盡量采用多分支結(jié)構(gòu)，在爐膛連接管部分，采取穩(wěn)流設(shè)計(jì)與控制，多分叉出口，減小回料向下流動(dòng)的速度，可以減輕對(duì)爐膛的沖擊，對(duì)減小床壓的波動(dòng)的具有重要作用；l分離器與爐膛的連接段：設(shè)計(jì)時(shí)采用一定的坡度和吹掃手段，解決堆灰問(wèn)題，防止速度大范圍變化，影響分離效果；l分離器入口通道設(shè)計(jì)：無(wú)煙煤采用長(zhǎng)的引入通道，煙煤采用短的引入通道；l排渣口設(shè)計(jì)優(yōu)化：對(duì)側(cè)排渣方式的鍋爐應(yīng)采用大通徑出口（直徑3

19、00mm），利于控制排渣，這對(duì)爐內(nèi)的焦塊排除十分重要；l對(duì)底排渣方式的鍋爐，在排灰管上應(yīng)設(shè)計(jì)細(xì)灰分選裝置；l冷渣器的選擇與優(yōu)化設(shè)計(jì)：對(duì)選擇倉(cāng)式冷渣器，應(yīng)具有隔離功能，解決運(yùn)行中維修問(wèn)題，提高設(shè)備可用率；燃用低灰份煤碳，對(duì)滾筒式冷渣器，應(yīng)具有細(xì)灰回送功能，提高循環(huán)倍率；l耐磨材料的管理優(yōu)化：耐磨材料供應(yīng)、施工指導(dǎo)、養(yǎng)護(hù)（可以分包具有大型鍋爐烘爐業(yè)績(jī)）指導(dǎo)由同一家公司負(fù)責(zé)，每一階段簽字驗(yàn)收，質(zhì)保三年，可杜絕用料不良，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題相互推委，保護(hù)業(yè)主利益；l提高床下點(diǎn)火的可靠性：床下點(diǎn)火加熱功率與可靠性需要進(jìn)行突破，技術(shù)可采用氣膜冷卻技術(shù)；l如果采用機(jī)械霧化，由于每個(gè)油槍霧化片的正常工作壓力范圍有限，

20、點(diǎn)火時(shí)油噴口霧化片的使用策略為：采用多系列噴口2.5-5mm在不同的階段分別更換投入使用。l油槍霧化片的擴(kuò)散角需要根據(jù)燃燒空間進(jìn)行調(diào)整，防止最大噴油量時(shí)火焰刷壁，造成設(shè)備損環(huán)；l邊壁流與濃、稀分界范圍控制：控制上、下物料顆粒流的交會(huì)范圍，可以防止不規(guī)則磨損；對(duì)爐膛底部錐段高度與角度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可防止水冷壁磨損；l在適當(dāng)高度研究增加氣幕，可改變邊壁流厚度；l在爐膛四角處，由于存在邊壁流的交叉混合，在四角向下的顆粒物流流量增大，采取四通道結(jié)構(gòu)，比3通道結(jié)構(gòu)磨損?。籰在與爐膛接口部分，采用高密度抓釘，容許澆注料開(kāi)裂，避免澆注料脫落；l爐膛出口流線優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用特殊澆注料，可以減少磨損，防止出口部位

21、的磨損；l爐內(nèi)汽冷、水冷屏優(yōu)化設(shè)計(jì)：變形問(wèn)題從原理上和設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，避免變形。l管式空預(yù)器大型化是可行的，在JEA運(yùn)行正常；回轉(zhuǎn)空預(yù)器變形與間隙調(diào)整困難，從原理上和設(shè)計(jì)采用管式結(jié)構(gòu)，進(jìn)行優(yōu)化，避免漏風(fēng)；l如果煤的粒徑控制出現(xiàn)問(wèn)題（存在大顆粒的份額較大），造成流化風(fēng)流量逐漸增加，甚至影響床溫、帶負(fù)荷能力；l從根本上解決煤倉(cāng)堵煤、爐內(nèi)床料質(zhì)量劣化趨勢(shì)，同時(shí)提高煤制備系統(tǒng)的可靠性,碎煤系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)：l1.推廣煤粒預(yù)制概念；采用預(yù)制、大干煤棚堆放，兩級(jí)破碎三級(jí)篩分；l2.采用大干煤棚堆放，兩級(jí)破碎，其中細(xì)碎機(jī)采用帶篩分形式，進(jìn)入細(xì)碎機(jī)前采用兩級(jí)篩分，可降低成本；l新建機(jī)組，有條件的項(xiàng)目，建議破碎系統(tǒng)

22、可設(shè)計(jì)在煤場(chǎng)；l破碎機(jī)的選擇，在煤粒度保證問(wèn)題上，實(shí)踐證明：美國(guó)賓州破碎機(jī)（帶篩分裝置）與德國(guó)破碎機(jī)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：漏大顆粒的機(jī)會(huì)?。豢山鉀Q堵煤、爐內(nèi)床料質(zhì)量劣化趨勢(shì)；l煤倉(cāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)：煤倉(cāng)（鋼結(jié)構(gòu)部分）設(shè)計(jì)采用不對(duì)稱、大出口設(shè)計(jì)，消除煤粒幾何中心合力向上，在中心部位搭橋的可能性，下部采用水平壓力消除結(jié)構(gòu)，從根本上防止堵煤；l刮板輸煤采用防卡澀結(jié)構(gòu)；l廠用電優(yōu)化設(shè)計(jì)：廠用電率控制在設(shè)計(jì)時(shí)需要在鍋爐本體、設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)和選型上進(jìn)行優(yōu)化，目前大部分機(jī)組的一次風(fēng)開(kāi)度40%左右即可帶滿負(fù)荷；設(shè)計(jì)目標(biāo)在滿負(fù)荷時(shí)，風(fēng)機(jī)開(kāi)度在60%左右。l風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化：一次風(fēng)機(jī)不設(shè)調(diào)速裝置，引風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)設(shè)置調(diào)速裝置；l二次風(fēng)系統(tǒng)

23、投運(yùn)條件：在投煤前，所有燃燒系統(tǒng)用風(fēng)應(yīng)在一次風(fēng)系統(tǒng)中提取，這樣對(duì)鍋爐的升溫，節(jié)約廠用電十分必要；在鍋爐低負(fù)荷時(shí)，由于一次風(fēng)機(jī)在保證基本流化時(shí)用風(fēng)量較大，所以爐膛出口氧量偏大，一般可以停用二次風(fēng)機(jī)；l混合燃用生物質(zhì)燃料時(shí)，建議采用煙氣再循環(huán)控制床溫；l點(diǎn)火工藝優(yōu)化：床料選擇與篩分、流化狀態(tài)控制等，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上考慮，在點(diǎn)火階段僅采用一次風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)機(jī)停運(yùn)，可提高節(jié)約大量燃油。l由于霧化壓力范圍有限，設(shè)計(jì)提供多系列1.5-5mm霧化片，以便在不同的階段投入使用。l床料加注系統(tǒng)：?jiǎn)?dòng)時(shí)，在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可靈活調(diào)整床料厚度、床料質(zhì)量，對(duì)輕微結(jié)焦進(jìn)行置換；l對(duì)燃用石油焦的鍋爐，在J閥位置設(shè)計(jì)加沙接口和吹掃裝

24、置，防止床料粘結(jié)；l過(guò)熱、再熱蒸汽汽溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用，爐內(nèi)布置：水冷屏，第一、二級(jí)屏式過(guò)熱器；煙道內(nèi)布置：前煙道為高低溫再熱器，后煙道為高溫過(guò)熱器與高溫省煤器，再熱汽溫靠雙煙道調(diào)溫，過(guò)熱器采用兩級(jí)噴水減溫方式，l減溫水連接管加大至159mm以上，在啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)減溫效果明顯；l流化工藝需要合格的粒徑分布，CFB鍋爐中煤粒在爐膛內(nèi)正常流化才能保證煤粒的完全燃燒。l國(guó)外破碎機(jī)（多次撞擊）l 美國(guó)pennsylvania破碎機(jī)公司 l 轉(zhuǎn)速：1500r/miny，100%7mm，錘距短l 德國(guó)奧貝瑪破碎機(jī)械制造有限公司 l 轉(zhuǎn)速：600r/min, 95%10mm，錘距寬l國(guó)內(nèi)破碎機(jī)（采用多級(jí)齒壓原理）

25、l循環(huán)流化床是指快速流化床和密相氣力輸送這兩種流化狀態(tài)；l實(shí)際上，在CFB鍋爐的運(yùn)行過(guò)程中，由于煤粒粒徑的分布存在差異，運(yùn)行方式不同、設(shè)計(jì)速度不同，流態(tài)的變化是動(dòng)態(tài)的，結(jié)果將造成爐內(nèi)局部擴(kuò)散存在差異；l啟動(dòng)處于鼓泡流化床狀態(tài)，隨著流化風(fēng)速的增大，床內(nèi)依次呈現(xiàn)湍流床、快速流化床、密相氣力輸送和稀相氣力輸送；l試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在流化床鍋爐的上部存在流化燃燒狀態(tài)，在爐膛下部存在鼓泡床燃燒狀態(tài)；l由于床料粒徑分布（破碎）、流化風(fēng)量（運(yùn)行）大小的原因，將造成CFB鍋爐，在實(shí)際燃燒中處于四種燃燒方式：l1層燃狀態(tài)（超大顆粒），一般存在于爐膛下部濃相區(qū)，靠近布風(fēng)板；l2鼓泡狀態(tài)（較大顆粒），一般存在于爐膛下部濃相區(qū)

26、，即錐段區(qū)域；l3循環(huán)流化床狀態(tài)（設(shè)計(jì)尺寸），一般存在于爐膛上部稀相區(qū)域；l4氣力輸送狀態(tài)（細(xì)顆粒，屬于PC燃燒方式）一般存在于爐膛上部稀相區(qū)域；l通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行優(yōu)化、設(shè)備完善改造，使快速流化床狀態(tài)的份額趨于最大，同時(shí)減小其他燃燒方式的份額，這正是CFB鍋爐制造、設(shè)計(jì)、使用和研究者的重要目的。 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)規(guī)定：一次風(fēng)負(fù)責(zé)對(duì)物料進(jìn)行流化，二次風(fēng)對(duì)煤粒的進(jìn)一步燃燒提供氧量。 在爐內(nèi)高背壓狀態(tài)下，目前設(shè)計(jì)運(yùn)行的鍋爐二次風(fēng)設(shè)計(jì)思路基本上多點(diǎn)、高速度、低動(dòng)量，表現(xiàn)在：二次風(fēng)射程較短，使鍋爐斷面中心部位氧量不足，與煤?；旌侠щy，直接造成爐內(nèi)氧量分布不均勻，這是燃燒不充分的重要原因。 采用大動(dòng)量、大噴

27、口技術(shù)加以優(yōu)化改進(jìn)，需要注意以下兩點(diǎn)：二次風(fēng)優(yōu)化問(wèn)題，需要掌握動(dòng)量與射程關(guān)系；噴口位置設(shè)計(jì)應(yīng)與煤流對(duì)應(yīng)的位置匹配； l O2-X1 O2-X2l= 100% l O2-X1爐內(nèi)氧量使用效率研究024681012012345678Furnace Deepth（m）（Left is the front wall）O2(%)-20246051015202530Furnace Height（m）Pressure （kPa）l由于流化工藝的需要，床料中顆粒在各段粒徑范圍內(nèi)有確定的動(dòng)態(tài)分布（床料質(zhì)量）；l粒徑分布（密度、當(dāng)量直徑）對(duì)流化風(fēng)量的影響：床料質(zhì)量惡化，臨界流化風(fēng)量將變大，運(yùn)行困難，低負(fù)荷時(shí)床溫均

28、勻性與溫度高低變化尤其顯著；l總體來(lái)講顆粒直徑為mm份額力求最大85%；l實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：細(xì)顆粒mm，對(duì)-15mm顆粒，具有潤(rùn)滑作用；l床料質(zhì)量惡化后，運(yùn)行時(shí)可以通過(guò)床料置換，加以處理；l良好的床料質(zhì)量對(duì)穩(wěn)定燃燒、正常傳熱十分重要， 是流化床正常運(yùn)行的關(guān)鍵；lCFB鍋爐運(yùn)行時(shí)，通過(guò)加入燃料、石灰石、沙、飛灰再循環(huán)等以及大渣的排除等過(guò)程，床料質(zhì)量在動(dòng)態(tài)變化，所以臨界流化風(fēng)量也將變化；l不同的爐型、破碎方式、配風(fēng)方式、排渣方式和運(yùn)行習(xí)慣對(duì)物料的粒徑動(dòng)態(tài)分布影響重大，對(duì)該問(wèn)題的徹底研究，可以提高鍋爐運(yùn)行水平；l首先在破碎階段必須控制粒徑分布，篩分系統(tǒng)十分關(guān)鍵，防止過(guò)破碎十分重要（減少爐膛上部、分離器的燃燒

29、份額）；l解決排渣中有效粒徑收集、使用。不同的排渣方式對(duì)細(xì)灰的反復(fù)利用差異很大；l風(fēng)水聯(lián)合冷卻，回收的細(xì)灰量較大，而滾筒式、水冷絞龍等方式基本沒(méi)有回收，他們之間的代價(jià)在于送入爐膛的氧量控制難易不同。 煤種、粒度分布、燃燒溫度、給煤方式、補(bǔ)氧與混合、分離器是決定飛灰中含碳量主要因數(shù)。 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：飛灰中含碳量最高的灰粒是細(xì)灰；不同的煤種其含碳量具有不同的波峰（最大值）位置（粒徑）；由于小于50m的灰粒將一次性通過(guò)爐膛，無(wú)法被高溫分離器捕捉，也不可能被反復(fù)燃燒，對(duì)于這部分灰粒而言類似于煤粉爐中煤份的燃燒方式；CFB與PC鍋爐在燃燒過(guò)程中，重要的差別在于燃燒溫度太低，PC爐燃燒溫度為1500左右，CF

30、B爐燃燒溫度為900左右；燃料與氧氣的混合不良， 。05101520253001020304050Granularity mBurnable Content % 增加篩分系統(tǒng)，盡量減少合格細(xì)煤粒進(jìn)入二級(jí)碎煤機(jī)，發(fā)生過(guò)磨現(xiàn)象，使煤的粒度不致過(guò)細(xì)是關(guān)鍵l入爐煤粒度合格l提高燃燒溫度l給煤必須均勻，增強(qiáng)煤與床料的混合l增加飛灰再循環(huán)系統(tǒng),可降低含碳量減小3-5%,更重要的特點(diǎn)是可降低石灰石的消耗量10%左右;l在爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù)不變的情況下，調(diào)整二次風(fēng)配比,將爐膛中部的氧量盡量提高l1.風(fēng)水聯(lián)合冷渣器（電耗大，出力大，有效床料可動(dòng)態(tài)回收）l a.渣粒全部翻過(guò)隔墻的方式；l b.渣粒部分繞過(guò)、翻過(guò)

31、隔墻的方式；l2.水冷絞龍（電耗小， 出力小，床料不能回收）l3.水冷滾筒式冷渣器（電耗小，出力大，床料不能回收）l4.機(jī)械鋼帶風(fēng)冷式冷渣器（電耗較大，出力大）l5.流化床式風(fēng)冷式冷渣器（電耗較大，出力中，有效床料可動(dòng)態(tài)回收，排大渣能力強(qiáng)）l相對(duì)與PC爐而言，由于高倍率循環(huán)灰的流動(dòng)，使流化床鍋爐爐內(nèi)磨損十分嚴(yán)重，循環(huán)流化床鍋爐的磨損問(wèn)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(wèn)題解決的如何，直接關(guān)系到CFB鍋爐的設(shè)計(jì)成功與否對(duì)其磨損規(guī)律的深入研究，可以保證該鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行，對(duì)CFB技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義 。l通過(guò)試驗(yàn)研究和CFB鍋爐的運(yùn)行發(fā)現(xiàn):磨損速率與接觸固體的濃度、速度大小

32、與分布、粒子特性相關(guān)。對(duì)無(wú)法避免的磨損部分，采用位置按計(jì)劃移動(dòng)的磨損可控原理；l研究濃、稀分界范圍，對(duì)錐段進(jìn)行調(diào)整，可防止水冷壁磨損；l爐膛出口流線優(yōu)化設(shè)計(jì)，防止出口部位的磨損；l運(yùn)行和研究發(fā)現(xiàn)：根據(jù)磨損位置在采取防磨措施后，磨損位置發(fā)生轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，我們提出磨損可控新概念。l利用這個(gè)原理，可根據(jù)運(yùn)行時(shí)間變化達(dá)到有計(jì)劃的在指定的位置進(jìn)行磨損。l主動(dòng)防磨與被動(dòng)防磨技術(shù)的發(fā)展，在鍋爐設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行采用，可以減小非計(jì)劃爆管停運(yùn)事故，提高機(jī)組的可靠性。 l運(yùn)行和試驗(yàn)研究表明：循環(huán)流化床鍋爐常見(jiàn)的磨損類型分為5類：l1.當(dāng)煙氣、物料方向與管束總體一致，但在某一部位發(fā)生跳躍時(shí)，對(duì)該部位造成快速磨損，直至這

33、一部位磨損與管束一致時(shí)，磨損迅速減緩，比如水冷壁管連接的焊口筋片連接焊口，耐火材料拉縫部位如果有凹或凸部位時(shí)，改變方向，直接沖擊冷壁管的某個(gè)部位，該處水冷壁的快速?zèng)_刷磨損。l2.當(dāng)物料下落過(guò)程中在某一部位因的凹臺(tái)和物料堆積而突然發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)，物料在該部位將發(fā)生渦流而造成嚴(yán)重的沖刷磨損經(jīng)如砂粒由水冷壁至上而下落到耐火材料上沿時(shí)，將迅速改變方向，此處沒(méi)有上行的氣流流化，在上沿角內(nèi)沉積的砂從耐火材料邊緣流出時(shí)，又被上行的流化風(fēng)托起，又沿水冷壁落下，如此反復(fù)形行渦流。l3.當(dāng)物料與管束呈切向或一定角度相碰時(shí)，磨損是大面積的，管束一般是垂直布置，物料人切向或角向撞擊時(shí)，特別是爐膛出口附近速度較低，其磨損程

34、度與其物料流動(dòng)方向和速度關(guān)系較大。l4.當(dāng)物料與管束垂直相碰時(shí)，其磨損速度是所有磨損中速度最快的，這是由于物料與管束垂直撞擊，能量損失最大，管束表面承受的沖擊和磨損也最大。l5.過(guò)熱器由于拉稀水冷壁的作用，煙氣速度降低分布更均勻，物料粒度也均勻且細(xì)小，因而磨擦是均勻的、輕微的、省煤器由于是水平布置，管壁上有積灰形成成磨損保護(hù)層，煙氣沖刷也就基本不發(fā)生。但是，如果吹灰器投運(yùn)不正常，將形成煙氣走廊，將加速磨損。為防止在過(guò)渡區(qū)域內(nèi)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的固體物料運(yùn)行方向相反發(fā)生碰撞，在局部產(chǎn)生旋渦流，煤粒對(duì)管壁的磨損，過(guò)渡區(qū)域的水冷壁管采用如下圖所示彎管形式。l在運(yùn)行的流化床中，靠近

35、爐膛四周的水冷壁存在邊壁流現(xiàn)象，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：由于物料內(nèi)循環(huán)的作用邊壁流的厚度從上到下不斷增加，在接近爐膛下部的某處將與上升氣流相遇，發(fā)生碰撞，出現(xiàn)不規(guī)則的磨損；l同時(shí)在爐膛四角由于邊壁流的疊加作用，四角與中間的濃度增加接近1倍，造成四角的磨損量偏大，對(duì)不同的水冷壁結(jié)構(gòu)影響如下：l1.四管結(jié)構(gòu)，磨損最大，邊壁流的通道為3通道，濃度最大；l2.五管結(jié)構(gòu)，磨損較大，邊壁流的通道為4通道，濃度較大；l目前，國(guó)內(nèi)CFB鍋爐在緊急停爐時(shí)發(fā)生多次燒毀空預(yù)器的事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，這需要引起各位的重視，對(duì)其事故原因初步分析如下：l鍋爐在緊急停爐情況下，爐膛中上升的床料顆粒中，含有大量可燃碳粒，主要時(shí)因?yàn)榱骰?/p>

36、爐膛斷面的中心部分缺氧；l由于煙氣量突然減小，旋風(fēng)分離氣的流速降低后，離心力將快速消失，本來(lái)可在分離器中燃燒的大顆粒碳粒將與小顆粒碳粒一起進(jìn)入煙道；l由于煙量突然減低，夾帶大量可燃顆粒的高濃度煙氣將在省煤器、空預(yù)器部位停住，本來(lái)這里的積灰就比較嚴(yán)重，原來(lái)存在大量低濃度的碳粒；l停爐后，此時(shí)煙道內(nèi)的氧氣濃度為3%-5%，如果沒(méi)有隔絕煙道的空氣，煙道內(nèi)的氧氣濃度將逐漸升高至20.9%；l在省煤器、空預(yù)器積灰的部位器其溫度大約在400 左右，碳顆粒將緩慢氧化發(fā)熱，其速度與氧氣濃度的增加有關(guān)；l如果溫度繼續(xù)上升超過(guò)600 ，實(shí)際上煙道處于十分危險(xiǎn)的狀況，如果開(kāi)風(fēng)機(jī)，開(kāi)人孔用水沖，將加速煙道堆積物的燃燒

37、；l正確的解決辦法是，使用蒸汽吹灰裝置，稀釋煙道氧量，增加煙道濕度，打開(kāi)給水再循環(huán)，將燃燒減弱；l流化床鍋爐安全運(yùn)行的基礎(chǔ)工作：l1.可靠的、校準(zhǔn)的檢測(cè)儀表（防漏與防堵）；l2.空板試驗(yàn)，這是布風(fēng)板阻力（原始）的檢查標(biāo)準(zhǔn)；l3.一、二次風(fēng)的標(biāo)定與修正；l4.初始床料粒度的控制，對(duì)啟動(dòng)優(yōu)化十分重要；l5.床料的置換技術(shù)，需要加沙倉(cāng)；l6.煤的慢速加入、擴(kuò)散、加熱、燃燒；l7.排渣技術(shù)，防止煤流短路，排大顆粒技術(shù)；l8.吹灰技術(shù)的可靠采用；l目前,采用的鍋爐性能考核標(biāo)準(zhǔn)由德國(guó)DIN1942,美國(guó)ASME PTC4.1, EPRI,中國(guó)流化床鍋爐性能考核標(biāo)準(zhǔn)等.l進(jìn)行鍋爐性能試驗(yàn),一般的程序受業(yè)主委

38、托,性能試驗(yàn)執(zhí)行單位由第三方有經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)單位完成;l遵循實(shí)際的商務(wù)合同約定，一般采用ASME PTC4.1, EPRI標(biāo)準(zhǔn)，在性能試驗(yàn)前，雙方將經(jīng)過(guò)多次討論并達(dá)成一致意見(jiàn)，在鍋爐系統(tǒng)范圍按該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.l在計(jì)算方法中，鍋爐系統(tǒng)界限中包括汽水系統(tǒng)、燃燒設(shè)備、給煤機(jī)、密封回路流化風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)。l一般的熱平衡基準(zhǔn)溫度17.5，空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫為37.5，鍋爐散熱損失按院標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。l鍋爐效率考核和排放值考核考核同時(shí)進(jìn)行。l鍋爐已完成調(diào)試，一般根據(jù)合同規(guī)定，完成336或96小時(shí)連續(xù)運(yùn)行后，在三個(gè)月之內(nèi)完成性能試驗(yàn)；l在設(shè)備廠家認(rèn)可設(shè)備處于正?；臈l件下，由業(yè)主通知試驗(yàn)單位按性能試驗(yàn)指南開(kāi)展性能試

39、驗(yàn)工作。l設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)；l試驗(yàn)煤種、粒度分布達(dá)到設(shè)計(jì)要求；l試驗(yàn)石灰石、粒度分布達(dá)到設(shè)計(jì)要求；l鍋爐設(shè)備（包括燃燒室、旋風(fēng)分離器、外置床、回料密封裝置、底灰冷卻器、熱交換器以及其它輔助設(shè)備）在安裝調(diào)試結(jié)束后，必須依照常規(guī)慣例處于清潔狀態(tài)；過(guò)熱器再熱器省煤器空預(yù)器給水進(jìn)口再熱蒸汽減溫水減溫水出口再熱蒸汽分離器爐 膛去暖風(fēng)器汽包輔助用蒸汽排污吹灰用蒸汽冷卻水脫硫劑燃煤燃油燃?xì)饫湓魍庵脫Q熱器一次風(fēng)二次風(fēng)冷介質(zhì)熱介質(zhì)底渣沉降灰暖風(fēng)器來(lái)自本鍋爐熱量冷凝水暖風(fēng)器來(lái)自鍋爐外熱量暖風(fēng)器一次風(fēng)機(jī)二次風(fēng)機(jī) 除塵器飛灰煙囪引風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)回料風(fēng)機(jī)循環(huán)灰l根據(jù)ASME PTC4.1，當(dāng)給定的試驗(yàn)條件發(fā)生偏離時(shí)，

40、將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正，鍋爐廠家一般提供的修正曲線如下：l給水偏差溫度的修正（從 開(kāi)始）l燃料中揮發(fā)份與固定碳率的修正l煤中灰份修正lCa/S率的修正l煤中硫份的修正l空預(yù)器入口溫度的修正l煤中水分的修正l煤中氫的修正l低位發(fā)熱量的修正l1鍋爐最大連續(xù)出力l主蒸汽流量，主蒸汽壓力l2蒸汽溫度l過(guò)熱器出口蒸汽溫度l再熱蒸汽溫度l3鍋爐保證熱效率l按照 ASME PTC 4.，EPRI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）l4鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷l355%BMCRl5SO2排放濃度l400mg/Nm3(干煙氣，6含氧量)l6NOx排放濃度l250mg/Nm3(干煙氣，6含氧量)l7Ca/s摩爾比l脫硫效率考核l8鍋爐啟動(dòng)時(shí)間 l冷態(tài)啟