300MW暨600MW循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)介紹.ppt

1、東方自主開發(fā)型300MW亞臨界CFB鍋爐,鍋爐的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想,技術(shù)發(fā)展歷程,第一階段（19881993）國(guó)內(nèi)合作自行開發(fā) 第二階段（19922000）加快CFB大型化 第三階段（20002003）東方型150MW自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CFB鍋爐的研發(fā) 第四階段（2003至今）300MW CFB技術(shù)引進(jìn)和消化吸收；東方型135150MW CFB鍋爐的改進(jìn)完善；擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的200MW、300MW及600MWCFB鍋爐進(jìn)行自主開發(fā),技術(shù)發(fā)展歷程,引進(jìn)FW 50100MW 高壓,引進(jìn)ALSTOM 200310MW 亞臨界、再熱,DG自主開發(fā)型 135150MW 超高壓、再熱,DG自主開發(fā)型 300MW

2、亞臨界、再熱,DG自主開發(fā)型 600MW 超臨界、再熱,鍋爐整體布置特點(diǎn),亞臨界參數(shù)變壓自然循環(huán)鍋爐，一次中間再熱，M型布置，總體上分為主回路、尾部、空預(yù)器三部份,管式空氣預(yù)熱器,爐內(nèi)布置水冷屏和屏過(guò)、屏再,床上床下聯(lián)合點(diǎn)火,后墻排渣，采用滾筒冷渣器,三臺(tái)汽冷分離器,尾部雙煙道擋板調(diào)溫,單爐膛，兩側(cè)進(jìn)風(fēng),前墻給煤,鍋爐整體布置特點(diǎn),亞臨界參數(shù)變壓自然循環(huán)鍋爐，一次中間再熱，M型布置，總體上分為主回路、尾部、空預(yù)器三部份,管式空氣預(yù)熱器,爐內(nèi)布置水冷屏和屏過(guò)、屏再,床上床下聯(lián)合點(diǎn)火,后墻排渣，采用滾筒冷渣器,三臺(tái)汽冷分離器,尾部雙煙道擋板調(diào)溫,單爐膛，兩側(cè)進(jìn)風(fēng),前墻給煤,鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)： 系

3、統(tǒng)簡(jiǎn)單 廠用電低,不采用外置式換熱器或INTREX,ALSTOM FBHE外置式換熱器,缺點(diǎn)： 回料系統(tǒng)灰量調(diào)節(jié)可靠性低 膨脹、密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜 床溫、汽溫調(diào)節(jié)矛盾無(wú)法調(diào)和 外置式換熱器內(nèi)受熱面保護(hù)困難 運(yùn)行、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)少 本公司和國(guó)內(nèi)外許多研究院所、高校的研究結(jié)果均表明，在300MW亞臨界及以下的循環(huán)流化床鍋爐中，外置式換熱器均不是唯一選擇。,FW INTREX外置換熱器,不采用外置式換熱器或INTREX,設(shè)計(jì)原則：在保證主回路吸熱量（即保證床溫）的基礎(chǔ)上增加主回路過(guò)熱吸熱份額，并有足夠的受熱面布置空間,優(yōu)點(diǎn)： 再熱器溫調(diào)節(jié)可靠性高 系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單 運(yùn)行、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)豐富,采用高效汽冷分離器,優(yōu)點(diǎn)： 增

4、加受熱面積，使輻射受熱面的布置更加容易 耐火材料用量少， 有利于鍋爐的啟停和調(diào)幅,節(jié)約啟動(dòng)耗油量 有利于吸收未燃盡燃料（包括焦炭和CO）二次燃燒產(chǎn)生熱量，防止分離器內(nèi)結(jié)焦 與爐膛之間脹差小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有更可靠的密封性 在石油焦等灰份極少的爐型中表現(xiàn)出極高的分離效率,采用臥式光管空氣預(yù)熱器,冷渣器的選擇,適應(yīng)電廠的煤質(zhì)特性，主要是灰分大小 考慮到電廠的實(shí)際情況 實(shí)踐證明，流化床冷渣器（即非機(jī)械式冷渣器）對(duì)于入爐煤質(zhì)的粒度要求比較高。但目前國(guó)內(nèi)普遍存在的情況是：燃料的來(lái)源不穩(wěn)定，變化較大，且燃料中石塊和矸石多，且大多數(shù)的電廠對(duì)燃煤破碎設(shè)備的設(shè)計(jì)選型重視不夠，使燃料入爐粒度難以保證。因此，選取對(duì)煤

5、質(zhì)粒度不敏感的冷渣器類型是用戶的最佳選擇。,冷渣器的選擇,底 排 渣,底排渣特點(diǎn)： 使?fàn)t底被冷渣器占據(jù)，空間擁擠，不利于維護(hù)檢修。大型化困難。 排渣管容易被物料壓死。 底渣含碳量高。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，易發(fā)生故障且檢修耗時(shí)很長(zhǎng)。 排渣口流化情況不好，存在床料結(jié)焦隱患。 如果發(fā)生堵塞，排渣管無(wú)法在運(yùn)行時(shí)疏通。,冷渣器的選擇,早 期 側(cè) 排 渣,改 進(jìn) 側(cè) 排 渣,布置特點(diǎn)： 排渣覆蓋范圍廣 系統(tǒng)簡(jiǎn)單 兼顧回料器放灰：這是本公司爐前給煤、爐后排渣布置方式的特有優(yōu)勢(shì)，也是其它布置方式所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 降低q4損失 檢修方便,防止?fàn)t內(nèi)磨損的措施,性能上： 降低流化速度（三次方） 高效旋風(fēng)分離器，可

6、采用更小的粒徑（兩次方）,防止?fàn)t內(nèi)磨損的措施,需要防磨的受熱表面主要有： 水冷布風(fēng)板 爐膛下部密相區(qū)四周水冷壁內(nèi)表面 爐膛出口四周水冷壁內(nèi)表面 汽冷旋風(fēng)分離器及入口煙道內(nèi)表面 需要防磨的非受熱表面主要有： 旋風(fēng)分離器中心筒 分離器出口煙道內(nèi)表面 立管及回料裝置內(nèi)表面,防止?fàn)t內(nèi)磨損的措施,高密度銷釘固定的可塑料,水冷壁讓管結(jié)構(gòu),東方自主開發(fā)型600MW超臨界CFB鍋爐,技術(shù)來(lái)源,東方自主開發(fā)型600MW超臨界CFB鍋爐,東方自主開發(fā)型CFB鍋爐設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)國(guó)際CFB鍋爐主要兩大流派全套設(shè)計(jì)制造技術(shù)的深入消化吸收,國(guó)家重大裝備研制課題的順利完成和與國(guó)內(nèi)大專院校及科研院所的良好合作,

7、鍋爐整體布置特點(diǎn),超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐，一次中間再熱，H型布置，總體上分為主回路、尾部、空預(yù)器三部份,兩臺(tái)四分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,回料器給料,床上床下聯(lián)合點(diǎn)火,兩側(cè)墻排渣，采用滾筒冷渣器,六臺(tái)分離器，并對(duì)應(yīng)六臺(tái)外置式換熱器,尾部單煙道,分體爐膛，單面曝光中隔墻，等壓風(fēng)室,鍋爐汽水系統(tǒng),分離器入口煙道分離器分離器出口煙道后豎井包墻入口煙道和后豎井包墻吊掛管低溫過(guò)熱器 一級(jí)減溫器 中溫過(guò)熱器I 二級(jí)減溫器 中溫過(guò)熱器II 三級(jí)減溫器 高過(guò) 過(guò)熱器采用煤水比和三級(jí)噴水減溫調(diào)節(jié)汽溫。,低再事故減溫器高再 再熱器采用外置式換熱器灰量控制作為調(diào)溫手段，噴水作為事故手段。,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,主循環(huán)回路的設(shè)計(jì)考慮：

8、等比例放大原則,爐膛深度大于24m 的3分離器機(jī)組,需要的爐膛斷面（深度和寬度）可以由 當(dāng)前的經(jīng)驗(yàn)完全覆蓋,爐膛寬度大于15m 的4分離器機(jī)組,主要流程-汽水流程,主循環(huán)回路的設(shè)計(jì)考慮：分離器,保證分離效率相同的措施： 1.尺寸在經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi) 2.優(yōu)化旋風(fēng)分離器的入口煙道形狀 3.運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),Tonghae（韓國(guó)） Guyama（波多黎哥） JEA （美國(guó)）,4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;與清華大學(xué)合作的 “分離器非對(duì)稱布置200600MWe CFB鍋爐主循環(huán)回路流動(dòng)均勻性” 實(shí)驗(yàn)研究,需特別關(guān)注的分離器,市場(chǎng)檢驗(yàn)的分離器尺寸,主要流程-汽水流程,主循環(huán)回路的設(shè)計(jì)考慮： 受熱面的布置和鍋爐本體熱力系統(tǒng)關(guān)節(jié)點(diǎn)選取合

9、理,原則： 1. 運(yùn)行靈活，燃料適應(yīng)性廣，降低運(yùn)行、維護(hù)和投資費(fèi)用 2.保證爐膛出口汽溫在對(duì)應(yīng)壓力下的干飽和蒸汽溫度以上，且省煤器出口（水冷壁入口）有一定的欠焓 3.主回路溫度和吸熱量的平衡,關(guān)鍵在于如何保證水冷壁的吸熱量,主要流程-汽水流程,水冷壁質(zhì)量流速選取及管壁溫度的安全性分析 :CFB鍋爐采用超臨界參數(shù)的優(yōu)勢(shì),低的熱流密度，水冷壁冷卻能力好,清潔的爐膛，減少傳熱惡化,熱流密度分布與工質(zhì)溫度分布趨勢(shì)相反，有利于避免傳熱惡化,我公司為保證水冷壁在各種運(yùn)行工況下的安全性，對(duì)不同運(yùn)行階段的傳熱惡化、溫度偏差和水動(dòng)力穩(wěn)定性與國(guó)內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)西安交通大學(xué)合作，進(jìn)行了分析。同時(shí)，我公司于2006年11

10、月9日完成了與西門子公司關(guān)于本生鍋爐技術(shù)（包括低質(zhì)量流速垂直管圈水冷壁技術(shù)）轉(zhuǎn)讓協(xié)議的洽談并簽字。,冷渣器選型及存在問(wèn)題解決方案 ：冷渣器型式和布置特點(diǎn),底排渣,布置缺點(diǎn)： 冷渣器大型化困難（往往需要挖地溝） 排渣管容易被物料壓死 底渣含碳量高 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易發(fā)生故障，且故障后檢修困難,冷渣器選型及存在問(wèn)題解決方案 ：冷渣器型式和布置特點(diǎn),布置特點(diǎn)： 排渣覆蓋范圍廣 系統(tǒng)簡(jiǎn)單 兼顧外置式換熱器放灰 降低q4損失 檢修方便,啟動(dòng)系統(tǒng)選擇分析,大循環(huán)回路,小循環(huán)回路,帶循環(huán)泵的啟動(dòng)系統(tǒng),在鍋爐啟動(dòng)處于循環(huán)運(yùn)行方式時(shí)，飽和蒸汽經(jīng)汽水分離器分離后進(jìn)入過(guò)熱器，疏水進(jìn)入儲(chǔ)水罐。來(lái)自儲(chǔ)水罐的一部份飽和水通過(guò)鍋爐再循環(huán)泵和再循環(huán)流量調(diào)節(jié)閥回流到省煤器入口，鍋爐循環(huán)流體在省煤器進(jìn)口混合。再循環(huán)流量調(diào)節(jié)閥控制再循環(huán)流量，儲(chǔ)水罐水位控制閥控制儲(chǔ)水罐的