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70t/h循环流化床补燃锅炉的设计
发布时间：2013-06-15 07:52 来源：未知
0、引 言
70 t/h循环流化床补燃锅炉是某厂设计制造的水泥窑低温余热发电锅炉，其型号：HG - 70/3. 82 -L．MG2锅炉。冀东工程余热发电系统为带循环流化床补燃锅炉的低温余热发电系统。该系统利用将一定温度的汽水混合物并入补燃锅炉的水及蒸汽系统中，使蒸汽参数达到汽轮发电机的标准参数用于发电。
1、锅炉设计
1.1 设计参数
额定蒸发量：70t/h
额定蒸气压力：3.82 MPa
额定蒸气温度：450℃
外来蒸气流量：36 t/h(汽水混合物)
给水温度：154℃
设计燃料：劣质烟煤
1.2设计要点
1.2.1 炉膛和布风装置设计
炉膛设计采用带力杆的箱体式结构，内侧敷设耐磨绝热衬里。设计时需解决的关键问题是合理确定炉膛截面和炉膛高度，进而合理选取流化速度和逸出床层的碳粒子的燃烬时间。一般情况下，该型循环流化床流化速度应控制在2 m/s以内。炉膛高度则宜控制在10 m以内。
布风装置设计既要保证流化床布风均匀，又要实现合理组织物料流动轨迹。解决布风均匀性要求风帽出口风速要合理，进而保证一定的布风板阻力降。布风板阻力降一般不低于床压降的30%。合理组织床料流动轨迹则需数百个风帽按逆时针流向排列组合，以便在流化床底部形成1个旋转的气流场，进而形成一定的床料运动轨迹，并利于排渣，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
1.2.2气固分离和回料装置
锅炉的气固分离装置一般均采用高温旋风分离器，同时回料装置则简化为一简单的回料管。由于该型流化床锅炉分离器入口烟气中携带的物料粒子较细，气固分离难度较大，因此必须采用分离效率很高的分离器来保证一定的物料循环倍率。而回料管的设计关键为合理确定回料管直径。较大的回料管会造成烟气短路，较小的回料管则会造成回料不畅，这两种情况均会引起分离器效率降低。
1.2.3锅炉的防磨设计
锅炉的防磨设计包括受热面的防磨设计和非金属衬里的防磨设计，受热面的防磨重点部位为床内蒸发管束，设计时为降低埋管磨损，一方面采用较低的流化风速，另一方面将蒸发管束布置在密相区上部，同时对弯管部位进行防磨处理以及增加管壁耐磨余量等方法，可将管束磨损速度大幅度降低。而从“炉膛一上升烟道一旋风分离器一回料管一炉膛”的物料循环回路的相应磨损严重的部位则采用耐磨绝热衬里，从而增加相关部位的耐磨寿命。
1.2.4膨胀及密封
该型循环流化床锅炉整体布置采用全支撑式结构，炉膛和尾部对流烟道的膨胀基准和方向一致，因此相对膨胀量较小，设计时采用各种形式的膨胀节可有效地解决膨胀问题。在锅炉本体设计时全部采用钢护板式结构，炉膛及尾部对流烟道管束穿墙区也采用箱式密封结构，其它有相对膨胀位移的各类管道也相应设置了柔性结构或膨胀节，从而解决了各部位的密封问题。
1.3锅炉整体布置
锅炉主要由炉膛（含一次风室），物料分离及回料装置，尾部对流烟道和锅筒构成，锅炉分离器布置在炉膛上方，锅炉高度较低，最高点标高仅为24.8 m，锅筒标高为16.5 m，占用场地为13 m×11m，锅炉呈“瘦高”型。
一次风室布置在炉膛底部，由于采用床下点火启动方式，在一次风室下方还布置有启动加热装置，布风板采用水冷布风板。约70%~80%的一次风经布风板上的风帽进入炉膛密相区。在炉膛前墙布置了3台给煤机，炉膛前、后墙上部还布置了二次风喷嘴。炉膛密相区及悬浮段布置蒸发管束。而3只高效旋风分离器和上升烟道布置在炉膛上方。携带大量细小粒子的烟气首先从炉膛进入上升烟道，然后进入分离器进行气固分离，被分离下来的较粗粒子则直接经分离器下部的回料管送到炉膛密相区底部。
炉膛四周由护板和耐磨绝热衬里构成。下部为炉膛密相区，上部为悬浮段，炉膛截面尺寸为8.6 m×4.12 m，炉内布置有130根∮63.5的蒸发受热面管子，床内蒸发管束倾角为7℃。锅筒布置在炉膛的右上方，与常规锅炉锅筒相比，最大差别是有外来汽水混合物的引入，相应的锅内设计也有所改进。
尾部对流烟道布置在炉膛后侧，从上到下依次布置有一级、二级、三级对流过热器和上级、下级省煤器及空气预热器。过热器间设有两级喷水减温器，过热器采用悬吊方式固定，省煤器则采用支撑方式固定。
外来汽水系统：对于外来的36 t/h汽水混合物如何引入补燃锅炉是非常重要的，本锅炉经过合理设计外来汽水管路的结构、方向及压差，通过一根∮219×20的集箱，将外来工质并入到锅筒。
2、锅炉特点
由于该型循环流化床锅炉的流化速度低，炉膛截面较大，炉膛高度较低，因此与其它型式的循环流化床锅炉相比具有如下特点：
2.1布风装置
布风装置的设计直接关系到循环流化床锅炉床料流化良好与否、床内燃烧配风是否均匀。为了实现细粒子低速流化和合理排除大颗粒物料，该型循环流化床锅炉布风设计采用的是平板缝隙式定向风帽。风帽出口气流是倾斜的，布风装置是由一定数量的风帽按不同的方向排列组合而成。
2.2多个小型高温旋风分离器
与其它型式的循环流化床锅炉相比，锅炉的气固分离装置采用的是多个小型高温旋风分离器，分离器回料装置未采用“L”或“U”型回料阀，而是采用回料管直接将床料送回炉膛密相区内，这样可以简化回料装置的运行调节，提高该装置的可靠性。
3、结束语
该台70t/h循环流化床补燃锅炉在冀东水泥厂已经顺利通过72h启动调试及试运，现已进入正常运行中。锅炉机组结构独特，性能优良，运行稳定可靠，体现了当代世界循环流化床锅炉技术的发展水平。为我国迅速发展的循环流化床锅炉技术开辟了新道路。
