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文檔簡介

循環(huán)流化床鍋爐培訓循環(huán)流化床鍋爐培訓課件1第一部分

鍋爐基礎知識

第一部分

鍋爐基礎知識

2第一章

鍋爐基礎知識

一、概論二、燃料三、結構第一章

鍋爐基礎知識

一、概論3概論1鍋爐的工作原理將煤、石油、天然氣等燃料燃燒或其他熱能釋放出來的熱量,通過金屬受熱面?zhèn)鬟f給凈化的水,并加熱到一定壓力和溫度的水或蒸汽的換熱設備。鍋—在火上加熱的存放汽水的壓力容器。爐---燃燒燃料的場所。鍋爐包含鍋與爐兩大部分。把燃料的燃燒、放熱、排渣稱為爐內(nèi)過程把工質水的流動、傳熱、熱化學稱為鍋內(nèi)過程

概論1鍋爐的工作原理4概論2鍋爐分類鍋爐類型可以按循環(huán)方式、運行方式、負荷方式、鍋爐出口蒸汽壓力、所用燃料或能源、燃料方式、排渣方式、爐內(nèi)煙氣壓力、爐型等進行分類。

概論2鍋爐分類5概論鍋爐出口蒸汽壓力

鍋爐類型主蒸汽出口壓力MPa應用范圍低壓鍋爐≤2.45工業(yè)鍋爐中壓鍋爐2.45~4.9電站熱電站工業(yè)鍋爐高壓鍋爐5.9~9.8電站熱電站超高壓鍋爐11.8~14.7電站亞臨界壓力鍋爐15.7~19.6電站超臨界壓力鍋爐≥22電站概論鍋爐出口蒸汽壓力鍋爐類型主蒸汽出口壓力M概論燃料性質

鍋爐類型燃料類別固體燃料鍋爐各種煤油頁巖甘蔗渣木柴固體廢料液體燃料鍋爐油工業(yè)廢液氣體燃料鍋爐天然氣焦爐煤氣高爐煤氣余熱鍋爐冶金石油化工水泥等工業(yè)余熱原子能鍋爐核反應堆所釋放熱能蒸汽發(fā)生器其他能源鍋爐利用地熱太陽能等的蒸汽發(fā)生器概論燃料性質鍋爐類型燃料類別固體燃料鍋爐各種概論燃燒方式

鍋爐類型特點火床鍋爐(層燃)一般用于工業(yè)鍋爐有爐排火室鍋爐(室燃)主要用于電站鍋爐旋風爐旋風筒內(nèi)燃料與空氣的混合沸騰燃燒鍋爐是目前正在發(fā)展中的技術燃用劣質燃料保護環(huán)境概論燃燒方式鍋爐類型特點火床鍋爐(層概論3鍋爐常用術語常用術語定義單位額定蒸發(fā)量在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、使用設計燃料連續(xù)運行時所產(chǎn)生的蒸汽量t/h最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、使用設計燃料時能供給汽輪發(fā)電機組發(fā)出最大連續(xù)出力時所需的蒸汽流量。t/h概論3鍋爐常用術語常用術語定義單位額定概論3鍋爐常用術語常用術語定義單位鍋爐熱效率鍋爐的總有效利用熱量占鍋爐輸入熱量的百分比%鍋爐最低運行負荷鍋爐在不投油情況下穩(wěn)定燃燒的最低負荷,它取決于鍋爐循環(huán)的安全性和燃燒的穩(wěn)定性鍋爐的可靠性電站鍋爐在規(guī)定條件下,在額定的工作期限內(nèi)達到規(guī)定的性能的能力概論3鍋爐常用術語常用術語定義單位鍋爐燃料1燃料是鍋爐設計的主要依據(jù)。鍋爐性能的優(yōu)劣在很大程度上決定于設計者對燃料特性的掌握程度和采取措施的有效性。我國目前鍋爐的主要燃料為煤、石油制品和天然氣。燃料的主要成分是碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)及水分(M)。燃料1燃料是鍋爐設計的主要依據(jù)。鍋11燃料2燃料成分分析基準(以煤為例)基準名稱現(xiàn)使用標準原使用標準用途代號定義基準代號收到基ar以收到狀態(tài)的煤為基準應用基y用于煤炭銷售及物質平衡、熱平衡與熱效率計算空氣干燥基ad以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準分析基F多為實驗室分析工作的基礎干燥基d以假想無水狀態(tài)的煤為基準干燥基G用于比較煤炭質量,為計算灰分、硫分等含量用干燥無灰基daf以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準可燃基R用于了解和研究煤中的有機物質燃料2燃料成分分析基準(以煤為例)基燃料3燃料的發(fā)熱量燃料的發(fā)熱量是指單位物量的燃料(固、液體燃料為每千克,氣體燃料為每標準立方米)完全燃燒時放出的熱量。有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。單位:KJ/Kg

高位發(fā)熱量:是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水蒸氣以凝結水狀態(tài)時放出的量,用Qgr表示。低位發(fā)熱量:是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水仍保持蒸氣狀態(tài)時放出的熱量,用Qnet表示。(熱力性能計算都使用低位發(fā)熱量值。)燃料3燃料的發(fā)熱量13燃料4燃料的分類

4.1燃料分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。以煤為例說明:我國現(xiàn)有煤分類主要是根據(jù)煉焦工業(yè)需要制定類別牌號干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf(%)最大膠質層厚度Y(mm)無煙煤W0~10--貧煤P>10~200(粉狀)瘦煤S14~200~12焦煤J14~30>8~25肥煤F26~37>25氣煤Q>30>5~25弱粘煤RN>20~370~9(成塊)不粘煤BN>20~370(粉狀)長焰煤C>370~5褐煤H>40--燃料4燃料的分類類別牌號干燥無灰基揮發(fā)分4燃料的分類

4.2我國動力用煤主要有:無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤類別牌號干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf(%)其它無煙煤W≤10Aar=6~25Mar=1~517500~30000KJ/kg貧煤P10~20煙煤Y20~40Aar=7~30Mar=3~1820000~30000KJ/kg褐煤H40~50Aar=30~60Mar=30~6016200~7000KJ/kg4燃料的分類類別牌號干燥無灰基揮發(fā)燃料5灰的成分與特性煤灰的成分:指煤中的礦物質經(jīng)燃燒后生成的各種金屬與非金屬的氧化物與鹽類(二氧化硅SiO2、三氧化二鋁Al2O3、三氧化二鐵Fe2O3、氧化鈣CaO、氧化鎂MgO、氧化鉀K2O、氧化鈉Na2O、二氧化鈦TiO2、三氧化硫SO3、五氧化二磷P2O5

)。煤灰熔融性:在一定溫度下,煤灰的一些組分會形成一種共熔體,而這種共熔體在融化狀態(tài)下還有熔解煤灰中其他高熔點物質的性能,從而改變?nèi)垠w的成分并改變其熔融溫度。有三個特征溫度:

ST軟化溫度HT半球形溫度FT熔化溫度燃料5灰的成分與特性16循環(huán)流化床鍋爐培訓課件17鍋爐結構1、鍋爐一般都含有燃燒系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由給料系統(tǒng)、配風系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)組成。汽水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)、過熱系統(tǒng)、汽水品質保證系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)組成。鍋爐結構1、鍋爐一般都含有燃燒系統(tǒng)與汽18鍋爐結構2煙氣流程:煤由給煤設備送入鍋爐燃燒室,與送入的空氣混合燃燒后,經(jīng)爐膛出口進入尾部煙道,依次沖刷過熱器、省煤器、空氣預熱器換熱后到鍋爐出口,經(jīng)過除塵器、引風機,最后到煙囪排入大氣。3空氣流程:冷空氣由一或二次鼓風機送入空氣預熱器進行加熱后,到鍋爐燃燒室,與燃料混合燃燒。鍋爐結構2煙氣流程:煤由給煤設備送入鍋爐燃19鍋爐結構4水流程:經(jīng)過處理后的水由給水泵送入到鍋爐省煤器進口,由省煤器管加熱后,經(jīng)導水管引至鍋筒。再由下降管到水冷系統(tǒng)的下集箱,經(jīng)爐膛受熱后形成汽水混合物由水冷壁管上升經(jīng)導汽管進入鍋筒,形成飽和蒸汽。

5汽流程:飽和蒸汽經(jīng)鍋筒由導汽管進入低溫過熱器,形成一定的高溫蒸汽,經(jīng)減溫器減溫后進入高溫過熱器,達到設計要求參數(shù)的蒸汽,經(jīng)主蒸汽管進入汽輪機入口。鍋爐結構4水流程:經(jīng)過處理后的水由20鍋爐結構6層燃鍋爐室燃鍋爐余熱鍋爐沸騰鍋爐鍋爐結構6層燃鍋爐21鍋爐結構7鍋爐主要部件鍋筒、水冷系統(tǒng)、省煤器、過熱器空氣預熱器、燃燒系統(tǒng)本體附件(管路、閥門)

爐墻保溫及金屬件鋼結構鍋爐結構7鍋爐主要部件22第二章循環(huán)流化床鍋爐理論一、流態(tài)化理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論三、鍋爐設計相關計算第二章一、流態(tài)化理論23循環(huán)流化床鍋爐

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是八十年代發(fā)展起來的高效率、低污染和良好綜合利用的燃煤技術,由于它在煤種適應性和變負荷能力以及污染物排放上具有的獨特優(yōu)勢,使其得到迅速發(fā)展。循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式,這是一種界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。所謂的流態(tài)化是指固體顆粒在空氣的作用下處于流動狀態(tài),從而具有許多流體性質的狀態(tài)。在循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)存在著大量的床料(物料),這些床料在鍋爐一次風、二次風的作用下處于流化狀態(tài),并實現(xiàn)爐膛內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和爐膛外的外循環(huán),從而實現(xiàn)鍋爐不斷往復的循環(huán)燃燒。循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是八十年242575t/h130t/h260t/h480t/h按照新技術開發(fā)了國際領先的75-1025t/h低床存量節(jié)能型CFB鍋爐產(chǎn)品系列;75-220t/h級別產(chǎn)品已成功運行;1025t/h2575t/h130t/h260t/h480t/h按照新技術25一、流態(tài)化理論流態(tài)化--用來描述固體顆粒與流體接觸的某種運動形式狀態(tài)臨界流化速度—流化床操作的最低速度,顆粒初始流化時的速度,umf(顆粒床層從靜止狀態(tài)轉變?yōu)榱鲬B(tài)化時的最低速度)。此時所需的風量為臨界流化風量。流化床—能夠使顆粒產(chǎn)生流化狀態(tài)的一整套系統(tǒng)一、流態(tài)化理論流態(tài)化--用來描述固體顆粒與流體接觸的某種運動26一、流態(tài)化理論流化床的特點1顆粒的流動平穩(wěn)類似液體操作可連續(xù)與自動控制2顆?;旌涎杆倬鶆蛱幱诘葴貭顟B(tài)3通過固體顆粒的循環(huán)易于提供所需熱量4氣固間的傳熱和傳質速率高5密相床與受熱面間的傳熱系數(shù)較大6由于顆粒濃度高體積大能維持較低溫度運行7易于大規(guī)模操作一、流態(tài)化理論流化床的特點27一、流態(tài)化理論顆粒種類與流態(tài)化形式

一、流態(tài)化理論顆粒種類與流態(tài)化形式28不同流速下的固體顆粒層的流動狀態(tài)

不同流速下的固體顆粒層的流動狀態(tài)29一、流態(tài)化理論形式速度范圍方式基本特征a0<u<umf固定床顆粒靜止,氣體從間隙中流過bumf<u<umb散式流態(tài)化床層平穩(wěn)、均勻地膨脹;上部有一個確定的界面;顆粒有一些小幅度的運動;顆粒聚集的傾向很??;存在很小的壓力波動cumb<u<ums鼓泡流態(tài)化布風板附近形成空穴,主要由于合并而長大,并升至床面。床面是確定的界面,周期性地有氣泡破裂穿出;有一個較明顯幅度的壓力波動。dums<u<umk騰涌氣泡充滿床體截面的大部分;床面以某種有規(guī)律的頻率上升、破裂;存在較大的、有規(guī)則的壓力波動。euk<u<utr湍流流態(tài)化小氣泡和顆粒群來回運動;上表面難以確定;壓力僅有小幅度的波動。fuftr<u快速流態(tài)化床面難以直觀確定;顆粒飛出床的上部并由床底或接近底部的新加入的顆粒所代替;集中在靠近壁面處的顆粒團向下運動,整床內(nèi)的氣體和分散的顆粒一起向上運動;在不變的給料速率下,由于u的增加使顆粒愈加稀薄。一、流態(tài)化理論形式速度范圍方式基本特征a0<u<umf固定床一、流態(tài)化理論顆粒的夾帶與揚析夾帶與揚析在循環(huán)流化床鍋爐設計和運行中是非常重要的。鍋爐燃燒的煤是由一定范圍的顆粒組成。在燃燒和循環(huán)過程中,由于煤顆粒收縮、破碎和磨損,有大量的微粒形成。這些微粒很容易被夾帶和揚析。為了合理的組織燃燒和傳熱,保證鍋爐有足夠的循環(huán)物料,以及保證煙氣中灰塵排放達到標準,必須從氣流中回收這些細顆粒。從而要求知道固體顆粒的特征,尤其要知道顆粒在夾帶氣流中的速度,也就是要了解顆粒的揚析規(guī)律一、流態(tài)化理論顆粒的夾帶與揚析31一、流態(tài)化理論顆粒的揚析與夾帶輸送分離高度(TransportDisengagingHeight-TDH)—當一定的氣流速度能夾帶一定粒徑的顆粒并揚析而分離出來時的自由空域高度。此時的夾帶量為一個常數(shù)。一、流態(tài)化理論顆粒的揚析與夾帶32一、流態(tài)化理論自由空域高度--密相表面以上至出口之間的空間為自由空域,這個高度為自由空域高度一、流態(tài)化理論自由空域高度--密相表面以上至出口之間的空間為33一、流態(tài)化理論夾帶--在單一顆?;蚨嘟M分系統(tǒng)中,氣流從床層中帶走固體顆粒的現(xiàn)象揚析--從混合物中分離和帶走細粉的現(xiàn)象一、流態(tài)化理論夾帶--在單一顆?;蚨嘟M分系統(tǒng)中,氣流從床層中34二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床是一個床加一個循環(huán)閉路,是一個系統(tǒng)。

二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床是一個床加一個循環(huán)閉路,是一二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐獨特的流體動力特性和結構,使其具有許多獨特的優(yōu)點:1燃料適應性廣2燃燒效率高3高效脫硫和NOX排放低4燃燒強度高,爐膛截面較小5燃燒系統(tǒng)及給煤系統(tǒng)簡單6負荷調節(jié)性能好,負荷調節(jié)幅度大7灰渣含碳量低,易于實現(xiàn)綜合利用二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐獨特的流體動力特性和結構36二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐的工作原理循環(huán)流化床鍋爐就是爐膛的煤在流化狀態(tài)下通過燃燒產(chǎn)生我們所需一定參數(shù)工質的設備。即以流化床形式運行的燃燒室,出口帶有氣固分離器,并將分離的固體物料回送燃燒室的燃燒設備。循環(huán)流化床鍋爐在運行過程中主要有固定床、鼓泡床、快速床三種流態(tài)形式。二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐的工作原理37二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐由兩部分組成:

1主循環(huán)回路爐膛、氣固分離器、回料閥

2尾部對流煙道過熱器、省煤器、空預器循環(huán)流化床鍋爐有兩個特殊的平衡:熱平衡、灰平衡二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐由兩部分組成:38二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)量:鍋爐在正常穩(wěn)定運行狀態(tài)下能夠保證鍋爐達到設計參數(shù)時的循環(huán)物料的最小量。爐膛出口攜帶量:標準狀態(tài)下,每立方米的煙氣量所夾帶灰的量Kg/Nm3二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)量:鍋爐在正常穩(wěn)定運行狀態(tài)下能夠保39二、循環(huán)流化床鍋爐理論分離效率:捕捉一定粒徑的灰的能力,它與煤的特性、燃燒狀態(tài)、分離器的結構形式、回料能力等有關系二、循環(huán)流化床鍋爐理論分離效率:40二、循環(huán)流化床鍋爐理論回料閥:將分離器分離下來的灰非常順暢地送回爐膛參與循環(huán)燃燒的設備。高流率、低能耗、自平衡回料閥二、循環(huán)流化床鍋爐理論回料閥:將分離器分離下來的灰非常順暢地41二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的基本形式:顆粒對流換熱、氣體對流換熱、輻射換熱顆粒對流換熱—顆粒團之間的傳熱氣體對流換熱—流化氣流在顆粒與受熱面表面間進行對流換熱。輻射換熱—在爐膛上部以輻射換熱為主。二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的基本形式:42二、循環(huán)流化床鍋爐理論太原鍋爐集團具有自主知識產(chǎn)權的節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品設計理論主要依據(jù)是:清華大學熱能工程系國家煤燃燒中心提出的符合中國煤種的定態(tài)設計理論。同時有多項的專利技術和專有技術、設計規(guī)范作保障,從結構上徹底解決了循環(huán)流化床鍋爐初期的密封、膨脹、磨損三大制約發(fā)展的問題。二、循環(huán)流化床鍋爐理論太原鍋爐集團具有自主知識產(chǎn)權的節(jié)能型循43三、鍋爐設計相關計算1性能計算熱力計算、煙風阻力計算、水動力計算

2結構計算強度計算、金屬壁溫計算、鍋筒內(nèi)部裝置計算、爐墻傳熱計算、風帽結構計算、鋼結構計算

3輔助計算三、鍋爐設計相關計算1性能計算44三、鍋爐設計相關計算1受熱面設計導則

2燃燒系統(tǒng)設計導則

3鋼結構設計導則

4燃氣鍋爐設計導則

5余熱鍋爐設計導則三、鍋爐設計相關計算1受熱面設計導則45第三章循環(huán)流化床鍋爐幾個概念一、循環(huán)流化床鍋爐幾個概念二、循環(huán)流化床鍋爐傳熱三、循環(huán)流化床鍋爐工作原理四、循環(huán)流化床鍋爐工作過程五、循環(huán)流化床鍋爐脫硫、脫硝第三章461、循環(huán)流化床鍋爐的概念

床料(底料):剛開始,可以采用石灰石粉、石英砂、礦石、甚至石子等物料:在燃燒系統(tǒng)中承載熱量的物質。包括床料,燃料中未燃燼的碳顆粒、燃料中的灰份顆粒、用以脫硫用的石灰石顆粒粉以及燃料燃燒后的其它成份的固體顆粒。冷渣與飛灰:冷渣與飛灰對鍋爐來說都是廢料。1、循環(huán)流化床鍋爐的概念床料(底料):剛開始,可以采用石灰47循環(huán)倍率:循環(huán)倍率定義為鍋爐循環(huán)灰量(外循環(huán)灰)與單位時間內(nèi)給煤量的比值,是一個間接反映循環(huán)灰量的量,它的值依燃料的灰份及分離器的分離效率而定。氣固比:定義為在循環(huán)流化床鍋爐爐膛出口處的單位煙氣體積中所含有的固體顆粒質量,即爐膛出口處的固體顆粒量與氣體體積之比。氣固比直接反映了爐膛出口處的物料粒子濃度,有較好的直觀性。

循環(huán)倍率:循環(huán)倍率定義為鍋爐循環(huán)灰量(外循環(huán)灰)與單位時間內(nèi)48外循環(huán)與內(nèi)循環(huán):循環(huán)流化床鍋爐的物料循環(huán)一般有兩個回路,一個回路是爐膛內(nèi)的循環(huán)運動,爐膛中心相對較稀的氣固兩相向上運動,靠近爐壁處的很濃的顆粒團形成貼壁灰流向下運動,形成爐內(nèi)循環(huán)過程,稱為內(nèi)循環(huán);另一回路是爐膛出口的固體顆粒隨煙氣進入煙道,進入分離器,分離下來的固體顆粒通過返料裝置,返回爐膛,形成爐膛外部的循環(huán)運動,被稱為外循環(huán),物料循環(huán)是循環(huán)流化床鍋爐正常運行的基本保證。外循環(huán)與內(nèi)循環(huán):循環(huán)流化床鍋爐的物料循環(huán)一般有兩個回路,一個49分離效率:評價分離設備的主要性能指標

切割粒徑d50與臨界粒徑d100流化速度:臨界流化速度、最小鼓泡速度、顆粒終端速度

顆粒分類與篩分:cabd堆積密度(自然堆放,單位體積的物料質量)與空隙率(表達堆積物料中空隙比例的量

)分離效率:評價分離設備的主要性能指標502、循環(huán)流化床鍋爐的傳熱

⑴傳熱方式固體顆粒對流傳熱:直接接觸受熱面?zhèn)鳠?、?jīng)過氣膜以導熱方式傳熱、顆粒團之間直接接觸傳熱氣體對流傳熱:高溫氣流與受熱面表面間進行對流換熱,或氣流與顆粒間進行對流換熱輻射傳熱:爐膛上部,灰濃度下降,輻射傳熱比例增強2、循環(huán)流化床鍋爐的傳熱⑴傳熱方式51⑵影響因素沿高度方向的傳熱特性的影響:在爐膛下部的密相區(qū),傳熱以固體顆粒對流為主;在爐膛中部,以對流和輻射為主;在爐膛上部以輻射為主。床溫的影響:床層溫度高,總傳熱系數(shù)則增大

物料濃度的影響:物料的增加,爐內(nèi)傳熱系數(shù)則增大

流化速度的影響:運行工況不同,傳熱系數(shù)隨流化風速的增大可能增加也可能減小。顆粒粒徑的影響:顆粒粒徑小,傳熱系數(shù)則大

⑵影響因素523、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理

循環(huán)流化床鍋爐工作示意圖

3、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理循環(huán)流化床鍋爐工作示意圖534、循環(huán)流化床鍋爐的工作過程

⑴流化床的燃燒煤粒在流化床內(nèi)的燃燒過程利用高溫床料將其加熱并干燥熱解及揮發(fā)分燃燒焦碳燃燒破碎及磨損4、循環(huán)流化床鍋爐的工作過程⑴流化床的燃燒54煤粒在流化床內(nèi)的燃燒特性煤粒在流化床內(nèi)破碎特性煤粒在流化床內(nèi)磨損特性揮發(fā)分析出與燃燒焦碳著火與燃燼煤粒在流化床內(nèi)的燃燒特性55⑵物料平衡穩(wěn)定運行時灰平衡條件物料循環(huán)量:

燃料特性對物料循環(huán)量的影響,燃料的灰份份額及破碎特性對物料循環(huán)量有比較大的影響。在分離效率確定的條件下,燃料的灰份含量與循環(huán)倍率成正比,灰份大的煤種,循環(huán)倍率高,太高對燃燒不利,灰份小的煤種,若要高的循環(huán)倍率,必須設計高效率的分離器。易破碎的燃料,很快使燃料的粒度變細,增加進入出煙口的飛灰額,循環(huán)倍率也增大。

⑵物料平衡56

物料循環(huán)量對燃燒的影響,主要體現(xiàn)在如下幾方面:首先是物料循環(huán)量增加,使料床溫度下降,排渣含碳量偏高,冷渣器負荷高,是不利的方面。其次,固體物料的再循環(huán)使物料在爐內(nèi)停留時間增加,一定程度上使燃燒效率有所提高。第三,物料循環(huán)使整個燃燒溫度趨于均勻,相應地降低了燃燒室內(nèi)的溫度,這使得脫硫和脫硝可以控制在最佳反應溫度,但對燃燒則降低反應速度,燃燒處于動力燃燒工況。物料循環(huán)量對燃燒的影響,主要體現(xiàn)在如下幾方面:首先是57

物料循環(huán)量與變負荷的關系,對于循環(huán)流化床鍋爐,改變循環(huán)倍率即可滿足負荷變化的要求。降低循環(huán)倍率,可使理論燃燒溫度上升;在正常負荷下,保持循環(huán)倍率設計值運行,隨著負荷的不斷下降,循環(huán)倍率也隨之下降,物料循環(huán)量接近為零,此時不能保證汽溫、汽壓在額定數(shù)值范圍內(nèi),由此可見,適當調節(jié)物料循環(huán)量,循環(huán)流化床鍋爐就有好的負荷適應能力性能。物料循環(huán)量與變負荷的關系,對于循環(huán)流化床鍋爐,改變循58⑶熱量平衡在爐膛內(nèi)布置水冷壁受熱面或水冷隔墻(包括密相區(qū)埋管等)。隨著鍋爐容量的增大,參數(shù)的提高,過熱熱量大大增加,在爐膛內(nèi)布置水冷屏及過熱器受熱面,以彌補僅在尾部受熱面布置過熱器而造成的過熱及再熱吸熱不足。這種布置型式常見于我國的220t/h和440t/h等循環(huán)流化床鍋爐上。從另一種思路出發(fā),在爐膛內(nèi)布置部分受熱面,而在固體顆?;芈飞显俨贾猛庵檬搅骰矒Q熱器,這是第三種類型的布置方式。這種布置方式通過外置換熱器的調節(jié),降低了循環(huán)物料的溫度,從而可達到調節(jié)床溫和循環(huán)物料量的目的。⑶熱量平衡59鍋爐熱平衡計算效率①機械不完全燃燒熱損失q4:根據(jù)經(jīng)驗選取,和燃料及鍋爐型式有關。②化學不完全煅燒熱損失q3:根據(jù)經(jīng)驗選取,一般在0-1之間,流化床一般取0。③散熱損失q5:和鍋爐容量大小及有無尾部受熱面有關,容量越大,相對越小。④排煙熱損失q2:其中:Ipy:排煙溫度下的焓值apy:排煙口處的過量空氣系數(shù)

Ilk:冷空氣溫度(20℃)的焓鍋爐熱平衡計算效率其中:Ipy:排煙溫度下的焓值apy60⑤灰渣物理熱損失q6ahz:灰渣所占燃料灰份的份額

Cθ:灰渣在θ℃的熱容量,通過查表得出

Aar:煤中收到基灰含量⑥效率計算:η=100-(q2+q3+q4+q5+q6)⑤灰渣物理熱損失q6ahz:灰渣所占燃料灰份的份額⑥效率計算615、循環(huán)流化床鍋爐的脫硫與氮氧化物控制

⑴流化床脫硫的原理在燃燒過程中加脫硫劑(如石灰石CaCO3或白云石CaCO3·MgCO3等),使燃燒反應和固硫反應同時進行。受熱分解產(chǎn)生的氧化鈣(生石灰CaO)與煙氣中的二氧化硫(SO2)結合生成硫酸鈣(CaSO4),硫酸鈣可以隨灰渣排掉,也可以再生后重新使用。其反應過程如下:燃燒反應:S+O2→SO2

煅燒反應:CaCO3→CaO+CO2

固硫反應:Ca+SO2+1/2O2→CaSO4

再生反應:2CaSO4+C→2CaO+2SO2+CO2

流化床的燃燒脫硫一般常用石灰石作為脫硫劑。

5、循環(huán)流化床鍋爐的脫硫與氮氧化物控制⑴流化床脫硫的原理62⑵影響脫硫效率的因素床溫的影響:常用脫硫劑的最佳溫度在830~930℃之間,當溫度離開這個范圍時,脫硫效率會明顯下降。分段燃燒的影響循環(huán)倍率的影響:一般地說,隨著流化床的循環(huán)倍率的提高,脫硫效率也提高。

風速的影響:風速對脫硫的影響較弱。增加風速會使循環(huán)量增大,增加脫硫劑在爐內(nèi)的停留時間,則會使稀相區(qū)脫硫劑濃度增加,在一定程度上使脫硫效果變好。

⑵影響脫硫效率的因素63過量空氣系數(shù)的影響:提高過量空氣系數(shù)可以提高脫硫效果。

壓力的影響:增加壓力可以在一定范圍內(nèi)提高脫硫效率。

鈣硫摩爾比的影響:鈣硫摩爾比增加,脫硫效率增加。當鈣硫摩爾比增加到大約2.5后,當鈣硫摩爾比再增加時,脫硫效率緩慢增加,效果很不明顯,且會使灰渣物理熱損失和磨損增加,并影響燃燒工況

給煤和脫硫劑粒徑的影響:脫硫劑粒徑小,脫硫反應的表面積增加擴散阻力減小,脫硫效率提高;且可以提高脫硫最佳溫度。給煤粒大時,顆粒破碎和磨損加劇,且不利于燃燒,也不利于脫硫,反之給煤粒度過小或煤中細粒份額太大,也會使脫硫效率下降。

過量空氣系數(shù)的影響:提高過量空氣系數(shù)可以提高脫硫效果。64⑶氮氧化物的控制通過控制燃燒溫度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化物的排放通過低溫分級送風燃燒,使燃燒始終在低過量空氣下進行,從而大大降低了NOx的生成和排放,循環(huán)流化床鍋爐的NOx排放量可控制在50-150mg/kg范圍內(nèi),其它污染物例如CO等的排放量也很低。

⑶氮氧化物的控制65第四章

一、電站、工業(yè)及余熱鍋爐型號信意義

二、電站、工業(yè)鍋爐壓力級別分類

三、太原鍋爐圖號

第四章

一、電站、工業(yè)及余熱鍋爐型號信意義

二、電站、工業(yè)鍋661鍋爐產(chǎn)品型號編制方法1.1電站鍋爐產(chǎn)品型號編制方法編號方法執(zhí)行JB/T1617《電站鍋爐產(chǎn)品型號編制方法》電站鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組成,如下:

第一部分第二部分第三部分

A—

B/C

D

E

鍋爐變形設計順序號設計燃料代號鍋爐額定介質出口壓力(MPa)

鍋爐額定蒸發(fā)量(t/h)

鍋爐制造工廠代號1鍋爐產(chǎn)品型號編制方法第一部分第二部分第三部分67煤油氣高爐煤氣焦爐煤氣煤+垃圾(以煤為主)垃圾+煤(以垃圾為主)煤+生物質煤或氣MYQQgQjMLLMMSM(Q)設計燃料代號

高爐焦爐煤+垃圾垃圾+煤煤設計燃料代號68電站鍋爐產(chǎn)品型號編制示例,舉例如下:

1、太原鍋爐集團生產(chǎn)的、額定蒸發(fā)量為220t/h,額定工作壓力為9.81MPa,設計燃料為煤,第一次設計

標記為:TG-220/9.81-M2、太原鍋爐集團生產(chǎn)的、額定蒸發(fā)量為220t/h,額定工作壓力為3.82MPa,設計燃料為煤,第十二次設計

標記為:TG-220/3.82-M11電站鍋爐產(chǎn)品型號編制示例,舉例如下:691.2工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法編號方法執(zhí)行JB/T1626《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法》

工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組成,如下:1.2工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法70第一部分第二部分介質參數(shù)第三部分燃料種類ΔΔ

Δ

××

××/××/××

×

燃料種類代號熱水鍋爐額定進水溫度℃蒸汽鍋爐過熱蒸汽溫度或熱水鍋爐額定出水溫度℃額定蒸汽壓力或額定出水壓力MPa

額定蒸發(fā)量t/h或額定熱功率MW

燃燒設備型式或燃燒方式代號鍋爐本體型式代號

第一部分第二部分介質參數(shù)第三部分燃料種類71鍋爐本體型式有:鍋爐燃燒設備型式:

單鍋筒縱置式單鍋筒橫置式雙鍋筒縱置式雙鍋筒橫置式澳爐強制循環(huán)式DZDHSZSHCAQX鏈條爐排往復爐排沸騰爐室燃爐LWFS鍋爐本體型式有:72

鍋爐燃料種類(煤的分類可以參看《工業(yè)鍋爐用戶手冊》工業(yè)鍋爐行業(yè)煤的分類法):

煙煤無煙煤褐煤貧煤氣油AⅠAⅡAⅢWⅡWⅢ

HPQY鍋爐燃料種類(煤的分類可以參看《工業(yè)鍋爐用戶手冊》工業(yè)鍋73

工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制示例:1、雙鍋筒橫置式鏈條爐,額定蒸發(fā)量為10t/h,額定蒸汽壓力為1.25MPa,燃料為三類煙煤

標記為:SHL10-1.25-AⅢ

2、雙鍋筒縱置式室燃爐1,額定蒸發(fā)量為15t/h,額定蒸汽壓力為1.25MPa,燃料為焦爐煤氣

標記為:SZS15-1.25-Qj3、強制循環(huán)式鏈條爐,額定熱功率為46MW,額定出水壓力為1.6MPa,額定出水溫度130℃,額定進水溫度70℃,燃料為二類煙煤

標記為:QXL46-1.6/130/70-AⅡ

小知識:蒸發(fā)量t/h與熱功率的關系:1t/h≈0.7MW工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制示例:741.3煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制方法編號方法執(zhí)行JB/T9560《煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制方法》煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組成,如下△

××/×××——××—××/×××

額定蒸汽溫度或額定出口/進口水溫度額定蒸汽壓力或熱水設計工作壓力額定蒸發(fā)量或額定熱功率余熱載體溫度余熱載體量余熱載體特性代號余熱載體類別代號補燃代號

1.3煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制方法75

余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制示例:表示利用“潔凈”煙氣所攜帶的顯熱,進入鍋爐的煙氣流量為83000m3/h,煙氣溫度為880℃,鍋爐額定蒸發(fā)量為30t/h、額定蒸汽壓力為3.82MPa,額定蒸汽溫度為450℃的余熱鍋爐。

標記為:Q83/880-30-3.82/450余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制示例:762電站鍋爐與工業(yè)鍋爐壓力級別分類2.1電站鍋爐的壓力參數(shù):

參數(shù)系列低壓(≤2.5Mpa)中壓(2.94~4.9)次高壓高壓(7.84~10.8)超高壓(11.8~14.7)亞臨界超臨界(P>22.1MPa)超超臨界常用數(shù)值(MPa)1.251.62.5

3.83.825.39.813.716.7

2電站鍋爐與工業(yè)鍋爐壓力級別分類低壓(≤2.5Mpa)中壓772.2工業(yè)鍋爐的壓力參數(shù):額定工作壓力P<3.8MPa的蒸汽鍋爐和額定出水壓力P>0.1MPa的熱水鍋爐。熱水鍋爐(主要用于采暖);蒸汽鍋爐(主要用于工業(yè)用蒸汽和小型發(fā)電)。

2.2工業(yè)鍋爐的壓力參數(shù):783太原鍋爐產(chǎn)品圖號定按Q/TGJ03.1005-2002《鍋爐產(chǎn)品圖樣及技術文件部件圖樣及分級規(guī)定》

上、下鍋筒鋼結構鋼架部分鍋筒鍋筒內(nèi)部裝置03平臺扶梯部分

01吊桿、鍋筒座等其它零部件水冷膜式壁爐墻集箱爐墻爐墻金屬件水冷系統(tǒng)下降管04其它

02導汽管過熱器管排吊掛及緊固裝置過熱器吊掛管防磨密封裝置05防磨密封裝置進出口集箱3太原鍋爐產(chǎn)品圖號定79

省煤器管排給煤裝置省煤器防磨裝置布風裝置

06進出口集箱燃燒設備二次風裝置分離器空氣預管箱08點火裝置熱器進出口連通箱其它

07

汽水管路汽水系統(tǒng)鍋爐鉻牌

09管路系統(tǒng)10備用件其它省煤器管排80第五章循環(huán)流化床鍋爐輔助系統(tǒng)1、輸煤系統(tǒng)2、出渣、出灰系統(tǒng)3、點火裝置及系統(tǒng)4、煙、風系統(tǒng)5、石灰石系統(tǒng)6、監(jiān)控系統(tǒng)第五章1、輸煤系統(tǒng)811、輸煤系統(tǒng)

⑴循環(huán)流化床鍋爐對燃煤粒度的要求燃料的粒度分布,應能保證在已確定的流化速度的條件下,有足夠的細顆粒吹入懸浮段,以保證上部(稀相區(qū))的燃燒份額,以及能形成足夠的床粒保持物料平衡。即入爐膛燃料的粒度分布應符合寬篩分分布要求。1、輸煤系統(tǒng)⑴循環(huán)流化床鍋爐對燃煤粒度的要求82燃料的粒度應具有可調整性,即隨煤種、循環(huán)倍率的不同而調整。一般情況下,高倍率的循環(huán)流化床鍋爐,燃煤粒徑較細,低倍率的流化床鍋爐,燃料粒徑較粗;低揮發(fā)分的煤種,粒徑一般較細,高揮發(fā)分易燃煤種,顆粒一般可以較粗一些。燃料的粒度應具有可調整性,即隨煤種、循環(huán)倍率的不同而調整。一83入爐燃料的粒度范圍及粒度分布:針對高揮發(fā)分燃料如:褐煤,顆粒一般為0~13mm;針對中等揮發(fā)分燃料如:貧煤,要求0~10mm或0~8mm;針對低揮發(fā)分燃料如:無煙煤,要求0~8mm或0~6mm;循環(huán)流化床鍋爐燃煤不但有粒徑范圍要求,而且對于燃料的粒度分布也有一定要求,粒度分布要求<0.5mm份額20%,0.5~3mm份額50%,3~5mm份額20%,5~8mm份額10%。

入爐燃料的粒度范圍及粒度分布:針對高揮發(fā)分燃料如:褐煤,顆粒842、出渣、出灰系統(tǒng)

3、點火裝置及系統(tǒng)

4、煙、風系統(tǒng)

5、石灰石系統(tǒng)

6、監(jiān)控系統(tǒng)

2、出渣、出灰系統(tǒng)

3、點火裝置及系統(tǒng)

4、煙、風系85第二部分TG-220產(chǎn)品說明第二部分86第一章部件簡介1、概述2、基本特性3、鍋爐結構簡述第一章1、概述871、鍋爐概述

深入分析了常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐面臨的問題和挑戰(zhàn),提出了低能耗循環(huán)流化床鍋爐設計理論和方法,形成了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐全套設計導則,在此基礎上同時完成了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的產(chǎn)品結構設計。使第二代循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品具有供電煤耗低、廠用電率低、鍋爐可用率高的技術優(yōu)勢,其技術關鍵在于分離器效率提高后,循環(huán)物料中的細灰份額增加,適當減少床存量低床壓運行依然可以保證鍋爐正常運行。1、鍋爐概述深入分析了常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐面臨的問題和挑戰(zhàn),88床存量降低后,二次風區(qū)域物料濃度降低,二次風穿透擾動效果增強,爐膛上部氣固混合效果得以改進,提高了鍋爐燃燒效率,降低了鍋爐機組的供電煤耗;床存量降低后,物料流化需要的動力減小,鍋爐一、二次風機的壓頭降低,風機電耗下降,從而降低鍋爐機組的廠用電率;床存量降低后,爐膛下部物料濃度大幅度減小,從而可以減輕爐膛下部濃相區(qū)特別是防磨層與膜式壁交界處的磨損,提高鍋爐機組的可用率。

床存量降低后,二次風區(qū)域物料濃度降低,二次風穿透擾動效果增強89鍋爐主要設計參數(shù)額定蒸發(fā)量220t/h額定蒸汽溫度450℃額定蒸汽壓力3.82MPa給水溫度150℃鍋爐排煙溫度138℃鍋爐主要設計參數(shù)額定蒸發(fā)量220t/h90鍋爐主體結構鍋爐為中溫中壓、單鍋筒橫置式、單爐膛、自然循環(huán)、前吊后支結構、全鋼架M型布置。鍋爐主要由爐膛、絕熱旋風分離器、自平衡回料閥和尾部對流煙道組成。爐膛采用膜式水冷壁,爐內(nèi)布置兩片水冷屏。鍋爐中部是絕熱旋風分離器,尾部豎井煙道布置兩級三組對流過熱器,過熱器下方布置三組光管省煤器及一、二次風空氣預熱器。鍋爐主體結構鍋爐為中溫中壓、單鍋筒橫置式、單爐膛、自然循環(huán)、912、鍋爐基本特性

設計煤質燃料的入爐粒度范圍為:0~10mm

設計煤種:1碳Car%34.62氫Har%4.283氧Oar%6.54氮Nar%3.65硫Sar%0.376灰Aar%40.237水Mar%10.428可燃基揮發(fā)分Vdaf%38.99低位發(fā)熱量Qdw(kJ/kg)151712、鍋爐基本特性設計煤質1碳Car%預應的問題:設計煤種計算床溫887℃循環(huán)量偏小,床溫可能偏高,必要時考慮補充一部分循環(huán)灰燃料中氮的含量較高,應注意氮氧化物的排放預應的問題:93入爐煤的粒度要求范圍0~10mm,切割粒徑d50=1.5mm,小于200m的份額不大于20%,粒度大于9mm的不大于10%,見下表的推薦范圍:粒度范圍(mm)<0.50.5~33~88~10質量份額(%)20502010入爐煤的粒度要求范圍0~10mm,切割粒徑d50=1.5石灰石既用于脫硫又起循環(huán)物料作用,石灰石的入爐粒度要求:粒度范圍在0~2mm,粒徑級配:

粒度范圍(mm)0~0.10.1~0.30.3~1.0>1比例(%)≤205020≤5石灰石既用于脫硫又起循環(huán)物料作用,石灰石的入爐粒度要求:粒石灰石的入爐成分要求CaCO3:≥92%含水<0.5%在循環(huán)床燃燒溫度區(qū)間內(nèi)石灰石脫硫是擴散反應,如石灰石粒徑太大,比表面積小,脫硫反應不充分,石灰石利用率低;同時,顆粒揚析率也低,不能起到循環(huán)物料作用。若顆粒太小,則在床內(nèi)停留時間太短,脫硫效果也差。石灰石由微正壓輸送系統(tǒng)送入三個給煤管上的石灰石給料口進入燃燒室。石灰石的入爐成分要求CaCO3:≥92%含水<963、鍋爐結構概述

⑴鍋筒鍋筒上設有上下壁溫測量點,在鍋爐啟動點火升壓過程中,鍋筒的上下壁溫差允許最大不得超過50℃。同樣,啟動前鍋爐上水時為避免鍋筒產(chǎn)生較大的熱應力,進水溫度不得超過90℃(一般為30~70℃),并且上水速度不能太快,尤其在進水初期更應緩慢。鍋筒正常水位在鍋筒中心線以下100mm,最高水位和最低水位離正常水位各75mm。真實水位的測定與控制對鍋爐的運行是非常重要的。3、鍋爐結構概述⑴鍋筒97汽包水位控制保護限定值見下表:水位汽包中心線以下100mm±75mm±100mm+100mm+125mm-125mm熱控聯(lián)鎖測點正常水位允許水位聲光報警事故放水解列解列鍋筒采用兩個U型吊架,將鍋筒懸吊在頂板梁上,吊點對稱布置在鍋筒兩端,可向兩端自由膨脹。汽包水位控制保護限定值見下表:水位汽包中心線以下100mm±⑵水冷系統(tǒng)爐膛由四面均為管子和扁鋼焊成的全密封膜式水冷壁組成。下部錐體處管子對稱讓出兩個返料口;前水冷壁下方有3個給煤口;側水冷壁下部設置供檢修用的專用人孔,爐膛密相區(qū)前、后水冷壁分別布置有二次風噴口。水冷屏布置在爐膛的中前上部,共有兩屏;每屏水冷屏上下與膜式水冷壁穿管處均與水冷壁固接,同時將出口集箱通過吊桿懸吊在頂板上。水冷壁及其附著在水冷壁上的零部件全部重量都通過吊桿裝置懸吊在頂板上,整體向下膨脹,最大膨脹量約55.2mm左右。⑵水冷系統(tǒng)99⑶過熱器系統(tǒng)過熱蒸汽流程:飽和蒸汽從鍋筒由引出管引至低溫過熱器進口集箱,蒸汽由此流經(jīng)低溫過熱器進入低溫過熱器出口集箱。過熱蒸汽從低溫過熱器出來后,進入噴水減溫器,經(jīng)過減溫后的蒸汽通過連接管進入高溫過熱器入口集箱,高溫過熱器加熱后引入吊掛管進口集箱,經(jīng)吊掛管后進入集汽集箱,最后主蒸汽從集箱的端部引出。

高溫過熱器位于尾部煙道的最上部,呈雙管圈光管水平順列布置,蛇形管規(guī)格為Φ38×3.5。材質為12Cr1MoVG/GB5310。低溫過熱器位于尾部煙道中,在高溫過熱器下部,共有兩組,雙管圈光管水平錯列布置,管子規(guī)格Φ38×3.5,材質為20/GB3087。

⑶過熱器系統(tǒng)100鍋爐在50~100%負荷范圍內(nèi),燃用設計煤種時保證過熱蒸汽溫度達到額定值。蒸汽溫度的調節(jié)采用噴水減溫器,位于高溫過熱器和低溫過熱器之間的管道上,以鍋爐給水作為噴水水源。鍋爐在50~100%負荷范圍內(nèi),燃用設計煤種時保證過熱蒸汽溫⑷省煤器系統(tǒng)省煤器布置在低溫過熱器下面,雙側進水,雙側出水。上級省煤器采用光管順列布置,中、下級錯列布置,管子規(guī)格為φ32×3,材質為20/GB3087。為便于檢修更換及受熱面的布置,在上級省煤器與中、下級省煤器之間布置中間集箱。省煤器給水由省煤器兩側的入口集箱進入,流經(jīng)下級省煤器蛇形管管排至省煤器中間集箱,再經(jīng)上級省煤器蛇形管管排至省煤器出口集箱,經(jīng)分散給水管匯入鍋筒。省煤器通過通風梁支撐于尾部護板上。⑷省煤器系統(tǒng)102⑸空預器系統(tǒng)在省煤器后布置三組空氣預熱器,在鍋爐寬度方向由一次風和二次風預熱器并列組成。中間一組為二次風空預器,兩側為一次風空預器,采用立式錯列布置。一次冷風由鍋爐的下級空預器后部兩側入口進入一次風空預器加熱,再由上級空預器尾部兩側出口進入一次熱風道;二次冷風由鍋爐的下級空預器前部入口進入二次風空預器加熱,再由上級空預器后部出口進入二次熱風道。下級空預器管子材質Q355GNH。

⑸空預器系統(tǒng)103⑹給煤裝置爐膛前墻布置4個給煤管,建議配置相應數(shù)量的密閉鏈式給煤機,給煤機與落煤管通過膨脹節(jié)相連,解決給煤機與爐膛水冷壁之間的膨脹差。給煤裝置的給煤量應能夠滿足在一臺給煤裝置故障時,其余3臺給煤裝置仍能保證鍋爐100%額定出力。給煤量通過改變給煤機的轉速來調整,由于給煤管(φ325×10)內(nèi)為正壓(約3000Pa),給煤機必須具有良好的密封。⑹給煤裝置104⑺布風裝置風室由向后彎的后水冷壁及兩側水冷壁組成,風室內(nèi)澆注磷酸鹽混凝土。防止點火時鰭片超溫,并降低風室內(nèi)的水冷度。燃燒室一次風從左右兩側風道引入風室。風室與爐膛被布風板相隔,布風板為膜式壁結構,其上均勻布置風帽。一次風通過風帽均勻進入爐膛,流化床料。風帽為鐘罩式風帽,精密澆鑄,錯列布置,使用溫度可達1100℃,具有較長的使用壽命。為了保護布風板,布風板上設計有耐火澆注料。⑺布風裝置105⑻排渣裝置煤燃燒后的灰分別以底渣形式從爐膛底部排出和以飛灰形式從尾部排出。煤的種類、粒度和成灰特性等會影響底渣和飛灰所占份額。底渣通過冷卻輸送裝置,可實現(xiàn)連續(xù)排渣。出渣量以維持合適的風室壓力為準。通常運行時的風室壓力為7000Pa。一般來講定期排渣的大渣含碳量較低,而連續(xù)排渣的大渣含碳量會有所升高。⑻排渣裝置106⑼二次風裝置二次風通過分布在爐膛前后墻上的二次風管噴嘴分別送入爐膛下部一定高度的空間。運行時二次風壓一般不小于6000Pa。為了精確控制風量,組織燃燒,一次風總管上應設計有電動調風門,一、二次泠風道上應裝設測風裝置。⑼二次風裝置107⑽床下點火燃燒器兩臺床下點火燃燒器并列布置在爐膛水冷風室前側。由點火油槍、高能電子點火器裝置組成。點火油槍為機械霧化,燃料為0#輕柴油。油槍所需助燃空氣為一次風??諝夂陀腿紵笮纬?50℃左右的熱煙氣,從水冷風室上的布風板均勻送入爐膛。點火用油量及風量:點火油壓:2.5MPa

每只油槍噴油量:Q=900Kg/h

點火總風量~33000m3/h⑽床下點火燃燒器108點火啟動時,風室內(nèi)溫度監(jiān)視應采用直讀式數(shù)字溫度計,冷態(tài)啟動時間一般6-8小時。鍋爐冷態(tài)啟動順序如下:首先在流化床內(nèi)加裝啟動惰性床料,粒徑0~3mm,并且使床料保持在微流化狀態(tài),啟動高能點火器,把油點燃,850℃左右的熱煙氣通過水冷布風板進入流化床,加熱床料。床料在流化狀態(tài)下升至450~550℃時,維持穩(wěn)定后開始投煤,其溫度隨煤的揮發(fā)分不同而有所不同:揮發(fā)分高的煙煤溫度可低些,而揮發(fā)分低的無煙煤可高些??上葦嗬m(xù)少量給煤,當床料溫度持續(xù)上升后,加大給煤量并連續(xù)給煤直到鍋爐啟動完畢。溫態(tài)啟動時間約2~4小時,熱態(tài)啟動時間約1~2小時。點火啟動時,風室內(nèi)溫度監(jiān)視應采用直讀式數(shù)字溫度計,冷態(tài)啟動時109⑾旋風分離器分離器是循環(huán)流化床鍋爐的重要組成部件,本鍋爐采用高效絕熱旋風分離器技術,因此在爐膛出口并列布置兩只絕熱旋風分離器,并采用進口煙道下傾,中心筒偏心的方式,這樣既結構簡單,分離效率又高。在爐膛燃燒后的煙氣經(jīng)爐膛出口進入旋風分離器,將煙氣夾帶的物料分離下來,通過返料器返回爐膛循環(huán)再燃。分離后的煙氣經(jīng)中心筒流向尾部對流受熱面。⑾旋風分離器110⑿返料器每個分離器料腿的下部均裝有一個返料器

返料器內(nèi)的返料風采用高壓冷風,供銷風口水平給入,由小風帽送入,入口風管母管上要裝設流量計、壓力計。返料器的布風板設有一根放灰管。

⑿返料器111⒀給水操作平臺●給水操縱臺為三路管道給水,其中主給水管路裝有DN200截止閥和DN200的電動調節(jié)閥??蓾M足30%~100%負荷需要。●旁路給水管道裝有DN100截止閥和DN100的電動調節(jié)閥??蓾M足30%負荷需要,在鍋爐啟動過程中使用?!裆纤苈费b有DN20截止閥,在鍋爐水壓試驗和鍋爐啟動前上水用。在省煤器前的主管道上還裝有DN65的截止閥和止回閥。⒀給水操作平臺112⒁再循環(huán)管路在鍋爐啟動初期,由于蒸發(fā)量低,且在點火后水冷壁中的水產(chǎn)生汽水膨脹而停止鍋爐給水時,為保證省煤器中水有一定的流速,在鍋筒下部水空間至省煤器給水分配集箱,裝有再循環(huán)管,并裝有一只DN65的截止閥和止回閥,此閥在鍋爐點火期間,鍋爐不連續(xù)給水時打開;當鍋爐給水啟動時立刻關閉,防止給水不經(jīng)過省煤器直接進入鍋筒⒁再循環(huán)管路113⒂噴水減溫水管路過熱蒸汽噴水減溫水來自鍋爐給水操縱臺前的主給水管道。主噴水管道由DN50閥門后分兩路(管徑為DN32)向噴水減溫器供水,進行蒸汽溫度的調節(jié),保證鍋爐的運行正常

⒂噴水減溫水管路114第二章對關鍵部位的設計1、CFB常見的運行問題2、關鍵部位的處理3、爐墻設計對關鍵部位的處理第二章1、CFB常見的運行問題1151、CFB常見的運行問題磨損問題密封問題膨脹問題燃燒系統(tǒng)問題輔機配套問題

1、CFB常見的116爐頂膜式壁水冷屏衛(wèi)燃帶與膜式壁交接處尾部受熱面風帽空氣預熱器分離器入口段、靶區(qū)、中心筒●磨損問題爐頂膜式壁●磨損問題117爐膛給煤口、二次風口、返料口等與膜式壁連接各受熱面穿墻管密封結構返料系統(tǒng)空氣預熱器●密封問題爐膛●密封問題118爐膛向下自由膨脹給煤管、二次風系統(tǒng)、返料系統(tǒng)等與膜式壁連接水冷屏爐膛與分離器連接中心筒分離器與尾部煙道連接尾部包墻向下自由膨脹●膨脹問題爐膛向下自由膨脹●膨脹問題119流化不良分離器分離效率低返料器故障,返料箱結焦、回料不暢二次風布置不合理風帽磨損、倒灰排渣、飛灰含碳量高達到額定出力困難●燃燒系統(tǒng)問題流化不良●燃燒系統(tǒng)問題120一、二次風機配套問題返料風系統(tǒng)的配置問題碎煤機、給煤機、篩分系統(tǒng)吹灰器冷渣機排灰●輔機配套問題一、二次風機配套問題●輔機配套問題1212、設計對關鍵部位的處理具有完全自主知識產(chǎn)權,基于流態(tài)重構的環(huán)保節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐,用電少、效率高,可燃燒煤矸石、洗中煤、垃圾等劣質燃料。該技術較傳統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐,主要耗能輔機——風機能耗降低實現(xiàn)節(jié)電,燃燒效率提高實現(xiàn)節(jié)煤,磨損降低可用率提高。上述基于對關鍵部位的處理。2、設計對關鍵部位的處理具有完全自主知識產(chǎn)權,基于流態(tài)重構的122⑴爐膛設計

a.爐膛頂部設置失速區(qū)域避免爐頂磨損

b.給煤、二次風等接口與水冷壁采用了直連式結構設計,雙面焊接保證焊接強度,同時保證良好的密封而且不產(chǎn)生磨損

c.爐膛膜式壁補焊鰭片平滑處理,爐膛膜式壁四角合攏雙面滿焊,且要求保證焊接強度

d.水冷屏下端區(qū)域可塑料覆蓋⑴爐膛設計a.爐膛頂部設置失速區(qū)域避免爐頂磨損123循環(huán)流化床鍋爐培訓課件124循環(huán)流化床鍋爐培訓課件125⑵二次風的布置a.二次風前后墻布置有利于穿透物料b.二次風單層設置c.二次風口數(shù)量較少,流速較高,剛度較大d.降低二次風系統(tǒng)阻力,測風裝置和調風裝置安裝在冷風道上

⑵二次風的布置a.二次風前后墻布置有利于穿透物料126循環(huán)流化床鍋爐培訓課件127⑶爐膛交界處防磨措施

a.重構流化狀態(tài)減小該區(qū)域物料濃度是減輕交界處磨損的根本

b.讓管是最為有效的局部防磨手段

c.從系統(tǒng)角度綜合防磨◆

防磨層盡量高

◆防磨層厚度盡量薄

二次風口距離交接處盡量高

一二次風量配比要合理⑶爐膛交界處防磨措施a.重構流化狀態(tài)減小該區(qū)域物料濃度是減128⑷旋風分離器a.優(yōu)化的進口加速段設計兩側出煙,進口加速段長,煙氣流均勻進口采用扁高形狀,利于物料貼壁濃縮進口下傾b.中心筒偏置減輕氣流對中心筒的磨損改善中心筒周圍的流場,減少氣流的脈動,提高分離效率⑷旋風分離器a.優(yōu)化的進口加速段設計129⑸尾部受熱面防磨a.高過置于煙氣均流區(qū)域,煙道結構平整無突變b.尾部采用合理的煙氣流速c.過熱器省煤器受熱面每個管組第一排,所有彎頭及穿墻處均加裝防磨護瓦d.每一級空預器入口處均加裝150mm長的防磨套管,并在入口處澆注混凝土⑸尾部受熱面防磨a.高過置于煙氣均流區(qū)域,煙道結構平整130循環(huán)流化床鍋爐培訓課件131⑹特別說明由于循環(huán)流化床鍋爐運行時循環(huán)物料量大,在緊急情況下(停電設備故障等非正常壓火未能按正常壓火程序操作)時,循環(huán)物料返回爐膛會造成爐內(nèi)未燃盡燃料增多,在等壓風室、一次風道內(nèi)可能聚集一定量的CO,因此特別要求在再次起爐前一定要打開一次風道上的放散閥將CO排出,防止一次風道中的煤氣爆燃。

⑹特別說明由于循環(huán)流化床鍋爐運行時循環(huán)物料量大,在緊急情況下132◆當鍋爐正常壓火時,應降至最小負荷,停止給煤并且使床中的燃料燃盡;當煙氣的氧量指示值至少增加到15%時,停止向燃燒室送風以減少床熱量損失。在整個壓火過程中確認底料中不存有可燃燃料,以避免在壓火缺氧高溫狀態(tài)下燃料中可燃氣體的析出。成為鍋爐爆炸的首要條件。

當鍋爐壓火后啟爐時,應開啟引風機及引風機擋板3~5分鐘,對鍋爐進行徹底清掃后,方可啟動一次風機?!舢斿仩t正常壓火時,應降至最小負荷,停止給煤并且使床中的燃133為了控制磨損,在設計時對各部位流速都限制在合理范圍內(nèi),因此一定不要大風量運行(控制低溫過熱器前煙氣含氧量在3%~5%),避免因煙氣流速過高造成非正常磨損。為保證過熱器蛇形管工作的安全性,防止過熱器蛇形管的超溫變形,特別強調:鍋爐在正常或緊急停爐后,應及時打開過熱器集汽集箱上的排氣閥,控制過熱器出口蒸汽溫度不超過額定設計值,如果通過排汽仍然無法保證過熱器不超溫時,應及時適量投入減溫水,確保過熱器蛇形管不超溫。

為了控制磨損,在設計時對各部位流速都限制在合理范圍內(nèi),因此一1343、爐墻設計對關鍵部位的處理循環(huán)流化床鍋爐的典型特征是煙氣流速較高,煙氣中灰濃度大、顆粒粒度大,對爐墻沖刷嚴重。因此對爐墻砌筑材料的理化指標、施工工藝、爐墻砌筑等方面的質量提出了非常嚴格的要求。從已經(jīng)投運的循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品來看,爐墻砌筑的質量問題已成為制約鍋爐正常運行的重要因素。3、爐墻設計對關鍵部位的處理循環(huán)流化床鍋爐的典型特征是煙氣流135●爐膛出口分離器進口示意●爐膛出口分離器進口示意136●爐膛出口膨脹節(jié)澆筑詳圖●爐膛出口膨脹節(jié)澆筑詳圖137●返料腿膨脹節(jié)澆筑詳圖●返料腿膨脹節(jié)澆筑詳圖138●返料箱澆筑詳圖●返料箱澆筑詳圖139第三部分循環(huán)流化床鍋爐運行第三部分140一、運行準備一、運行準備1411、對循環(huán)流化床理論的不斷學習流態(tài)化理論物料平衡理論熱量平衡理論燃料燃燒理論燃料的成灰特性旋風分離器爐內(nèi)脫硫1、對循環(huán)流化床理論的不斷學習流態(tài)化理論1422、對TG-220/3.82-M全新認識⑴部分圖紙資料:302100.0SSM《鍋爐設計說明書》302100.0YSM《鍋爐使用說明書》302100.0RHZ《熱力計算匯總表》302100.0YHZ《煙風阻力計算匯總表》302100.0鍋爐總圖302100.2熱膨脹系統(tǒng)圖302100.3測點布置圖302100.6.3點火油系統(tǒng)過熱蒸汽流程圖2、對TG-220/3.82-M全新認識⑴部分圖紙資料:143⑵劃分幾大系統(tǒng)煙、風系統(tǒng)汽水系統(tǒng)疏水、排污系統(tǒng)輸煤系統(tǒng)除灰、除渣系統(tǒng)點火燃油系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)⑵劃分幾大系統(tǒng)煙、風系統(tǒng)144⑶鍋爐運行應重點關注的內(nèi)容關注尾部受熱面的膨脹情況,即對流過熱器、省煤器等

關注水冷屏在爐膛內(nèi)的膨脹情況,以及集箱吊掛的變化情況關注減溫器等集箱的膨脹情況⑶鍋爐運行應重點關注的內(nèi)容關注尾部受熱面的膨脹情況,即對流過145關注鍋筒壁溫測點顯示關注鍋爐給水壓力,鍋筒壓力,汽水流程壓力的變化情況,以及隨流程的溫度變化關注減溫器調節(jié)水量與設計值的對比,對應的進出口汽溫變化關注尾部煙道內(nèi)過熱器管排、省煤器管排上下連接的可靠性,有沒有可能超溫變形或脫開有恒力吊架、彈簧吊架、膨脹節(jié)的部位均應予以關注

關注鍋筒壁溫測點顯示1463、抓好實習機遇理論培訓運行操作點火實踐停爐、壓火操作事故分析與處理3、抓好實習機遇理論培訓1474、調試期間積極參與實踐單機試車分系統(tǒng)試運行系統(tǒng)聯(lián)合試運行鍋爐冷態(tài)試驗鍋爐點火并汽嚴密性試驗安全閥整定連續(xù)試運行4、調試期間積極參與實踐單機試車1485、上崗實踐運行操作點火實踐停爐、壓火操作事故分析與處理5、上崗實踐運行操作149二、調試實踐二、調試實踐1501、了解鍋爐調試一般流程

單機單體試運轉分系統(tǒng)調試鍋爐冷態(tài)試驗升溫升壓點火前水壓試驗鍋爐點火、投煤并汽升至額定負荷蒸汽嚴密性檢查安全門整定72小時試運行1、了解鍋爐調試一般流程單機單體試運轉分系統(tǒng)調試鍋爐冷態(tài)試1512、檢查與鍋爐本體相關各系統(tǒng)的安裝及試運行情況

鍋爐煙、風系統(tǒng)(涉及的對象有:風機、調節(jié)方式、風門型式、軟連接、風道、風量測量裝置、調風門、風室、爐膛、布風板、風帽、煙道、膨脹節(jié)、防爆門)檢查內(nèi)容及步驟如下:2、檢查與鍋爐本體相關各系統(tǒng)的安裝及試運行情況鍋爐152檢查一、二次風機出口是否裝有軟連接。風機的擋板或風門應有靈活的可操作性,開關位置標示正確,操作控制系統(tǒng)經(jīng)試驗應靈活可靠,機械行程與執(zhí)行器行程應吻合。風道、點火風道、空預器連接煙道及出口煙道內(nèi)無積存雜物,風道及煙道擋板的調節(jié)要靈活可靠,且開關位置標定準確,電動門檢查機械行程與執(zhí)行器電動行程是否吻合。檢查一、二次風機出口是否裝有軟連接。153檢查各測溫、測壓、流量測量元件的安裝位置。檢查布風板上應無雜物,風帽安裝牢固且沒有偏斜,且應高低一致;風帽小孔通暢無堵塞,必要時進行逐個清理。布風板上耐火混凝土表面應堅固而光潔,表面標高符合設計要求。檢查各測溫、測壓、流量測量元件的安裝位置。154流化床衛(wèi)燃帶耐火可塑料,經(jīng)檢查應無明顯裂紋,無明顯凸、凹不平,與膜式壁接合處過渡應平滑;衛(wèi)燃帶處給煤口、二次風口、返料口應暢通無雜物,測點熱電偶安裝正確,壓力取樣孔通暢。爐膛四周膜式壁上無遺留焊接件或凸、凹不平地方,所有的焊痕應磨平,安裝架板和模板拆除干凈。流化床衛(wèi)燃帶耐火可塑料,經(jīng)檢查應無明顯裂紋,無明顯凸、凹不平155分離器返料系統(tǒng),應檢查澆注料有無脫落現(xiàn)象,返料通道是否暢通,返料風帽、排灰管有無堵塞,配置的閥門或擋板開關是否靈活可靠。此外還要檢查分離器筒體及錐體外壁開有一定數(shù)量的排汽孔,以供烘爐時能排出內(nèi)部的水份

。尾部煙道各受熱面檢查有無安裝遺留物,各受熱面防磨護瓦是否完好,空氣預熱器管孔是否通暢

。分離器返料系統(tǒng),應檢查澆注料有無脫落現(xiàn)象,返料通道是否暢通,156風室內(nèi)部檢查無雜物積灰,耐火層完好,風帽風管暢通無堵塞;風室處熱電偶用于測量點火時熱煙氣溫度,應保證插入風室中長度在800~1000mm;從風室內(nèi)檢查點火裝置混合體內(nèi)無雜物,風孔通暢

。檢查落實羅茨風機出口是否裝有可以調節(jié)壓力的排空門(羅茨風機為定容產(chǎn)品,不采用出口節(jié)流調節(jié)壓力的方式)。

風室內(nèi)部檢查無雜物積灰,耐火層完好,風帽風管暢通無堵塞;風室157鍋爐汽、水系統(tǒng)(涉及的對象有:水處理、閥門、排氣門、安全裝置、取樣、加藥、流量孔板、給水泵、并聯(lián)、串聯(lián)、減溫器、支撐吊掛、膨脹指示器)

檢查內(nèi)容及步驟如下:鍋爐汽、水系統(tǒng)(涉及的對象有:水處理、閥門、排氣門、安全裝置158鍋爐水壓試驗發(fā)現(xiàn)的問題應及時消除。主蒸汽、給水、減溫水、冷卻水、取樣、加藥、排污及疏水管道,所有支吊架設計安裝合理,保溫完畢,漆色符合電力行業(yè)相關標準,工質流向標示正確。鍋爐水壓試驗發(fā)現(xiàn)的問題應及時消除。159聯(lián)箱及管道上各安全閥、電動調節(jié)閥、手動閥應有醒目的名稱標志,閥門開關要靈活,水壓試驗時加裝的臨時盲板應拆除干凈,必要時進行閥門泄露試驗,試驗結果符合要求

檢查各聯(lián)箱、汽包膨脹指示器安裝是否準確、牢固,冷態(tài)指示調整應為零。聯(lián)箱及管道上各安全閥、電動調節(jié)閥、手動閥應有醒目的名稱標志,160安全閥、壓力表、水位計三大安全附件安裝完畢。安全閥排汽管牢固,疏水管暢通,彈簧經(jīng)過試驗后,預置起座壓力的位置;壓力表裝用前應進行校驗并注明下次的校驗日期,壓力表的刻度盤上應劃紅線指示出工作壓力,校驗后應鉛封,而且裝設位置便于觀察和吹洗,并應防止受到高溫、冰凍和震動的影響;水位表應有指示最高、最低安全水位和正常水位

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