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300MW循环流化床锅炉原理
摘要：本文通过对300MW循环流化床锅炉地介绍,阐述了流化床锅炉本体及其燃烧系统地布置与运行方式,提出了300MW循环流化床锅炉在调试及运行中地控制重点.
关键词：循环流化床锅炉、外置床、回料阀 1概述
云南开远电厂300MW循环流化床锅炉,是引进法国ALSTOM公司技术,哈尔滨锅炉厂有限公司生产.锅炉型号为HG-1025/17.5-L.HM37,该锅炉系超高压参数、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、半露天岛式布置.炉膛宽度15.051m,深度14.703m,高度35.5m.锅炉采用全密封结构,燃用煤质为小龙潭褐煤,设计燃煤量226.5t/h.b5E2RGbCAP 2循环流化床锅炉原理
循环流化床 循环流化床锅炉采用流态化地燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间地燃烧方式,即通常所讲地半悬浮燃烧方式.在循环流化床锅炉中,存有大量床料,首次启动时人为添加床料,在锅炉运行时床料主要由煤中地灰、未反应地石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成.床料在从布风板下送入地一次风地作用下处于流化状态,煤粒、床料及石灰石被烟气夹带在炉膛内向上运动,在炉膛地不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落,形成物料地内循环；较小固体颗粒被烟气夹带进入分离器,进行分离,绝大多数颗粒被分离下来,一部分通过回料阀直接返回炉膛,另一部分通过外置式换热器后返回炉膛,形成物料地外循环； 飞灰随烟气进入尾部烟道.通过炉膛地内循环和炉外地外循环,从而实现燃料不断地往复循环燃烧.DXDiTa9E3d 循环流化床根据物料浓度地不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分,密相区中固体颗粒浓度较大,具有很大地热容量,因此在给煤进入密相区后,可以顺利实现着火；与密相区相比,稀相区地物料浓度很小,稀相区是燃料地燃烧、燃尽段,同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面地换热,以保证锅炉地出力及炉内温度地控制.RTCrpUDGiT 循环流化床锅炉处在830-900℃地工作温度下,在此温度下石灰石可充分发生焙烧反应,使碳酸钙分解为氧化钙,氧化钙与煤燃烧产生地二氧化硫进行盐化反应,生成硫酸钙,以固体形式排出达到脱硫地目地.5PCzVD7HxA 石灰石脱硫反应方程CaCO3=CaO+CO2-热量Q CaO+SO2+1/2O2=CaSO4+热量Q 因此循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫,一般脱硫率均在90%以上.同时,由于较低地炉内燃烧温度,循环流化床锅炉中生成地NOX主要由燃料NOX构成即燃料中地N转化成地NOX；而热力NOX即空气中地N转化成地NOX生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分级送风地方式即一次风从布风板下送入,二次风分二层从炉膛下部密相区送入,可以有效地抑制NOX地生成.因此循环流化床锅炉中地污染物排放很低.jLBHrnAILg 3燃用褐煤地优势 该厂设计燃用煤质为小龙潭煤矿褐煤,煤质特性见表1. 表1：煤质特性 名称 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 收到基硫 符号 Car Har Oar Nar St.ar 单位 % % % % % 数值 设计煤种 36.72 1.87 12.59 1.01 1.66 校核煤种 39.78 2.56 13.78 1.04 0.73 收到基灰分 收到基水分 空干基水分 干燥无灰基挥发分 低位发热量 灰变形温度 灰软化温度 灰熔化温度 r Aar Mar Mad Vdaf Qnet.ag DT ST FT % % % % MJ/k11.45 34.7 11.00 52.70 12.435 1060 1110 1130 9.51 32.6 13.58 50.85 13.86 1170 1210 1230 ℃ ℃ ℃ 由于该煤质收到基水分为30%以上,内水高达11%,经过破碎后地煤粒进入炉内后同860℃左右地炽热物料接触,煤粒被迅速加热,内水及挥发份迅速膨胀析出,导致煤粒爆裂,故燃用该煤质时原煤粒度控制可以放宽至12～15mm；又由于该煤质挥发份含量较高,使煤地着火温度降低,在流化状态下500℃左右就能着火；又由于该煤质灰分含量较底,灰渣含量较小,故锅炉可靠性大为提高；又由于该煤质灰分中sio2含量较小,对锅炉受热面磨损较轻.综合以上各点,燃用2.2脱硫原理xHAQX74J0X 褐煤地锅炉具有极大地优势. 4锅炉整体布置 炉膛采用裤衩腿、双布风板结构,炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构.采用水冷布风板,大直径钟罩式风帽.LDAYtRyKfE 在炉膛上部左右两侧各布置有2个高温绝热旋风分离器,分离器上部为圆筒形,下部为锥形.每个高温绝热分离器回料腿下布置一个回料阀和一个外置式换热器.回料阀为气力式自平衡型,流化风用高压风机供给.每个回料阀一侧与炉膛相连,另一侧与外置式换热器相连.分离器分离下来地高温物料一部分直接返送回炉膛,另一部分通过锥型阀进入外置式换热器,通过调整锥型阀地开度来控制外置换热器和回料阀地循环物料分配.在炉膛两侧下部对称布置4个外置式换热器.靠近炉前地两个外置式换热器内布置高温再热器和低温过热器,这两个外置式换热器地主要作用是用来调节再热蒸汽温度；靠近炉后地两个外置式换热器内布置过热器I和过热器II,这两个外置式换热器地主要作用是用来调节床温.Zzz6ZB2Ltk 炉膛、分离器、回料阀和外置式换热器构成了循环流化床锅炉地物料循环回路,煤与石灰石在燃烧室内循环往复接触,最终完成煤地燃烧及脱硫反应.烟气及细颗粒飞灰进入尾部对流烟道,飞灰由电除尘器收集.dvzfvkwMI1 为了减少燃料对外地散热及防止受热面、炉墙地磨损,在循环流化床锅炉内部衬有大量地耐磨耐火材料,耐磨耐火材料主要布置在水冷风室、燃烧室密相区、旋风分离器、回料阀、外置床及冷渣器内部.rqyn14ZNXI ①水冷风室②炉膛③分离器入口烟道④旋风分离器⑤回料阀斜腿⑥外置床及冷渣器⑦分离器中心筒⑧分离器出口烟道EmxvxOtOco 5锅炉辅机设置 5.1烟风系统 锅炉烟风系统配两台一次风机,两台二次风机,五台高压流化风机及两台引风机.一次风地作用是使床料在炉膛内流化,一次风量占总风量地35%；二次风主要是补充燃烧所需地氧量,分上下两层进入炉膛,其中上层布置20个喷口,下层布置14个喷口,二次风量占总风量地52%.高压流化风地作用是使回料阀地返料鼓泡及外置床、冷渣器内地床料流化,压头要求较高.SixE2yXPq5 5.2点火系统 锅炉启动采用床下床上联合点火方式.点火油枪床下4只,床上8只.其中床下油枪地热负荷占总地12%,床上油枪地热负荷占总地10%,床下油枪为压缩空气雾化,床上油枪为蒸汽雾化.6ewMyirQFL