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130t/h中温次高压循环流化床锅炉的研制
发布时间：2013-08-18 08:34 来源：未知
1997年我公司开始与哈锅股份有限公司合作开发了75t/h循环流化床锅炉，并实现了制造生产，2005年开始130—480 t/h等级循环流化床锅炉的合作生产开发。本文将介绍有我公司生产制造的130 t/h中温次高压循环流化床锅炉的设计原则、技术特点和锅炉运行情况。
1、130 t/h中温次高压循环流化床锅炉的研制
1.1锅炉设计参数、总体性能及布置
额定蒸发量130 t/h:额定蒸汽压力5.3MPa；给水温度105℃；一次热风温度153℃；二次热风温度l56℃；捧烟温度150℃；锅炉效率87.23%。
1.1.1锅炉燃用煤种
1.1.2锅炉的整体布置
本锅炉系次高压参数、单锅筒、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流花床燃烧方式，高温气固分离器，全钢架焊接结构。
锅炉主要由蒸发受热面燃烧室、固体床料高温分离回送装置，以及尾部对流烟道和卧式空气预热器组成。
蒸发受热面燃烧室位于锅炉前部，燃烧室四周布置模式水冷壁，底部为略倾斜的水冷布风板，布风板下方布置有水冷风室，燃烧室水冷壁与锅炉下水管和汽水引出管连接，组成自然循环蒸发回路。锅炉中有两个分离器，回料阀位于旋风分离器下，与燃烧室和分离器相连接。燃烧室两侧墙及布风板下部的膜式弯管构成了水冷风室，并有3只排渣管穿过水冷风室，水冷风室后有两只床下启动燃烧器．过热器系统由包墙过热器、I级过热器、II级屏式过热器、喷水减温器组成。I级过热器布置在由包墙过热器形成尾部竖直对流烟道中，通过省煤器吊挂管吊在顶板上，可向下自由膨胀。II级屏式过热器布置在炉膛里，通过II级过热器出口集箱吊在顶板上，可向下自由膨胀。在尾部竖直对流烟道中，按烟气流程依次布置有I级过热器、省煤器、空气预热器。空气预热器布置于尾部竖直对流烟道下部，用于加热一、二次风，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
锅筒内部采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分散相结合的供水方式。
锅炉采用室外布置，运转层标高8000 mm。
锅炉构架采用全钢焊接结构，按7度地震烈度设计．
锅炉采用支吊结合的固定方式，除锅筒、旋风分离器和空气预热器为支撑结构外，其余均为悬吊结构。为防止因炉内爆炸引起水冷壁和炉墙的破坏，本锅炉设有刚性粱．
1.2锅炉技术特点
1.2.1锅炉炉膛
本锅炉的炉膛水冷壁及尾部包墙管均为模式壁结构，炉墙采用了敷管式轻质材料保温结构，保温材料直接敷设在管子上。同时炉膛下部、分离器、回料器内部均需设计内磨耐火材料衬里。
1.2.2配风
本锅炉采用分级送风，确保炉内床料合理流化及实现分级燃烧，锅炉的用风分别由一次风机、二次风机及高压风机提供，以实现燃料燃烧用风及回送循环物料。一次风经一次风机，然后进入锅炉的管式空气预热加热，再进入锅炉的一次风风箱，从一次风风箱引出风管进入炉内。另外还需从一次冷风道上引冷风，供启动燃烧器启动时用。此外，还应从一次冷风道上引冷风至给煤系统，以确保给煤系统的正压．二次风经二次风机，进入锅炉的管式空气预热器加热，再进入锅炉的二次风环行风箱，提供二次风为进一步完成燃烧过程，实现分级燃烧。
1.2.3省煤器
省煤器逆流顺列水平布置在尾部烟道内，为检修方便，省煤器的蛇行管分成4个管组。省煤器蛇行管用撑架吊在省煤器中间集箱下面。
1.2.4空气预热器
空气预热器采用卧式布置，烟气自上而下从管外流过，空气水平从管内流过，与烟气呈逆流交叉布置。为便于吹灰器清扫，空气预热器采用顺列布置，分成两个回路，每个回路分成3组。空气预热器的重量通过管子两端的管板传到钢梁上。空气预热器与连接烟道用非金属膨胀节连接，用以补偿热态下的胀差，且保证良好的密封。
1.2.5可靠的膨胀密封设计
由于循环硫化床锅炉系统内存有大量的循环灰，尾部烟道内的负压较高，因而锅炉的膨胀和密封设计显得尤为重要，具体的设计原则如下：
(1)锅炉深度方向上的膨胀零点分别设置在炉膛后墙水冷壁管的中心线、分离器的中心线和尾部的中心线上，宽度方向上的膨胀零点设置在炉膛中心线上。垂直方向上的膨胀零点都设在锅炉顶部。
(2)旋风分离器与炉膛、回料器、尾部烟道之间均采用了非金属膨胀节，既消除了膨胀差产生的位移，又严格保证了密封。
(3)炉膛水冷壁、汽冷旋风分离器和尾部过热器烟道包墙均为膜式壁结构，具有良好的密封性。水冷壁和过热器包墙四周外侧沿高度方向设置刚性梁，以增加水冷壁刚度和承受炉内压力的波动能力。省煤器的进出口联箱布置在烟道里面，炉墙的密封结构得到简化，也减少了烟气泄漏。
1.2.6锅炉的防磨措施
循环流化床锅炉的防磨结构历来是着重考虑的问题。在130 t/h中温次高压循环流化床锅炉的设计时，根据长期研究结果和积累的实际经验，采取如下防磨措施。
(1)在炉膛底部易磨损区域采用密集销钉并敷设防磨材料。在防磨层和光管的交界处采用水冷管向外让的结构．
(2)上部炉膛出口侧和后侧水冷壁管采用销钉并敷设防磨材料。
(3)炉膛上部水冷壁光管区域布簧测点，所有温度和压力测点均布置在有耐磨层的区域，以防止由于水冷管让管造成磨损。
(4)高温汽冷旋风分离器的内侧面及入口通道采用了耐磨可塑料防磨。
(5)尾部竖井内的受热面管子两边弯头处设置阻流板，防止形成烟气走廊。各段受热面排管子设有防磨护板。
2、130t/h中温次高压循环流化床锅炉使用情况
130t/h中温次高压循环流化床锅炉从首次启动就达到了满负荷，过热蒸汽的参数全部达到设计值，炉膛、返料器的烟气温度基本一致。经验证130t/h中温次高压循环流化床锅炉具有较高的燃烧效率。根据化验结果，在燃用烟煤时，炉渣的含量在1%～2%，飞灰的含碳量在6%一8%。底渣和飞灰的活性较好，含碳量低，全部就地利用，用作水泥掺和料，不需配备堆放灰、渣的专用场地，不会造成新的污染，综合经济效益显著。
3、结论
该锅炉结构简单、紧凑，充分考虑了锅炉的密封和膨胀问题，它汇集了多年从事循环流化床锅炉的丰富设计，运行经验，是优质高效的锅炉产品．
