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220t/h循环流化床锅炉技术特点
发布时间：2013-09-03 08:04 来源：未知
1、概述
大连香海热电厂1、2号锅炉是由奥斯龙美国FW PYROPOWER公司做基础和技术设计，某锅炉制造厂进行技术和设计转化并制造的220tlh循环流化床锅炉见图1。该炉系高压参数、单锅筒、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化床燃烧方式，高温分离技术。其最显著的特点为：循环物料采用高温旋风分离器分离，分离器内工作温度与炉膛温度接近；燃烧室上部与前墙垂直布置有3片膜式水冷屏和4片Ⅱ级过热器；一、二次风采取分级供风方式，在炉内二次风喷嘴处加入石灰石，在炉前墙及后墙回料管处加入燃煤，实现炉内脱硫和控制NOx的生成量；采用“猪尾巴”式的一次风布风装置；点火启动采用炉内物料流化循环，燃油加热升温并引燃燃煤的方式；循环物料控制采用自平衡式U型阀。
2、锅炉主要技术规范
2.1锅炉主要设计参数
锅炉主要设计参数见表1。
2.2燃煤特性
燃煤特性见表2。
2.3石灰石
为了减少氧化硫排放量，向炉膛送入CaC03，设计石灰石分析数据见表3。设计石灰石粒度见表4。
3、锅炉本体与工艺流程
锅炉主要由4部分组成：燃烧室、高温旋风分离器、返料密封装置和尾部对流烟道。燃烧室位于锅炉前部，断面呈矩形，长度×宽度为5 512mm×8944mm，四周和顶棚布置有膜式水冷壁，底部为略有倾斜的水冷布风板，由于在燃烧室中磨损严重区域水冷壁上内衬耐火材料并进行表面堆焊，造成水冷壁受热不足，因此，在上部与前墙垂直布置有3片水冷屏，另有4片Ⅱ级过热器。燃烧室后有2个平行布置的旋风分离器，密封返料阀位于旋风分离器下，与燃烧室和分离器相连接。燃烧室、旋风分离器和密封返料装置构成了固体物料循环回路。约占锅炉总风量60%的热风经风室和布风板进入炉膛，对炉膛的床料流化，形成流化床燃烧。其它的一、二次风从布风板上进入炉膛，实现分级燃烧。高温烟气从炉顶后墙两侧分别进入2个高温旋风分离器，其中绝大部分的颗粒分离下来，作为循环灰，经2个气力控制的自平衡式U型阀送回炉膛下部，形成循环床，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生物质颗粒燃料。
尾部对流烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置Ⅲ级过热器和I级过热器，下部烟道内依次布置有省煤器和卧式空气预热器。
4、系统特点
4.1烟风系统
一次风用于流化及提供燃料燃烧的空气。二次风促进燃烧过程，分别在燃烧室不同高度引入进行分级燃烧，炉膛的局部低温燃烧而产生含量较低的NOx。烟气由引风机抽走。另外，还有高压风系统用于回料密封流化其中的循环物料。
一次风经暖风器，提高入口温度，小部分一次风在进入空气预热器之前被分流出来用于供给回料密封膨胀节加压。绝大部分一次风进入空气预热器，一次风在管式空气预热器后分为2路管道输送，一路流进水冷布风板下的风室，另一路送到一次风环管。加热后的一次风高速通过布风板喷嘴，使床料流化。一次风环行向距布风板约500mm的布风板上部的10个喷嘴提供一次风，有助于分级燃烧。布风板由略有倾斜的模式壁水冷管屏和“猪尾巴”式布风管组成。使用这种形式的喷嘴，能使流化床料的空气均匀的分布和阻止床料流进风箱。
在锅炉正常运行期间，一次风量是自动控制，以维持总的一次风流量并调节床温。要降低床温，增加经布风板的一次风量，并相应的减少上部一、二次风喷嘴的流量。
二次风一小部分给2台给煤机提供密封风，绝大部分二次风经空气预热器后分2路流向给煤风环风管和二次风喷嘴环风管。二次风喷嘴环风管的一路设11个二次风喷嘴，并向4只启动燃烧器提供空气。另外一路向给煤风环管输送给煤风。
二次风的作用为：克服燃烧室的压力，防止气体和固体物质倒流，向给料环管提供给料风；避免局部高温所致NOx的形成，分阶段完成燃烧过程；通过对二次风量的调节来调整过量空气系数，使锅炉能发挥出最大效率；给4只启动燃烧器提供燃烧风；并向给煤机提供密封风。
高压风的作用：把来自高温旋风分离器的循环物料再送人流化床中；在旋风分离器和燃烧室的压差之间提供密封风作用。回料密封区的流化是通过获得高压风机的风来完成的，并使用许多调节阀和转子流量计来调节流量。然后，把这种已调好的风分配到能够把风分流到位于每个回料密封的侧面和底板上流化喷嘴的总管上。运行中回料流化风量不变，如果哪个转子流量计没有流量，就应疏通此管路。一小部分高压风用来密封链式给煤机。运行中如果失去高压风，将导致回料密封和料腿处大量的床料阻塞，直至在旋风分离器内堆满床料。因此，在锅炉控制系统中规定有：高压风压力低时，锅炉跳闸。
炉膛后部平行布置2个旋风分离器，将烟气进行离心分离，气固两相流中的大部分固态粒子分离下来，通过料腿进入返料装置，在返料装置的底部和侧面装有与高压风机相连接的多只喷嘴，借以流化、输送物料、并把物料送回燃烧室，参与循环与燃烧。分离后较清洁的烟气经中心筒进入连接烟道，最后进入尾部对流烟道。尾部烟道上依次有Ⅲ级过热器、I级过热器、省煤器和空气预热器。
4.2汽水系统
给水经省煤器吸收烟气热量然后进入锅筒。锅炉下降管采用集中与分散相结合的方式，由锅筒下部引出5根下降管，其中2根集中下降管位于锅筒两端，并通过14根分散下降管向前墙、两侧墙下集箱供水，前墙水冷壁下集箱与后墙水冷壁下集箱用水冷布风板连接，水冷布风板由前墙向后墙向上有一定倾角；位于中间的3根下降管分别与3片水冷屏人口联箱相连接，单独向水冷屏供水。
Ⅱ级过热器位于燃烧室上部，由4片屏式过热器组成，与前墙水冷壁垂直布置，下部穿前墙处为屏的蒸汽入口端，有密封盒将管屏与水冷壁焊接在一起。由于Ⅱ级过热器与前墙水冷壁壁温不同，导致二者膨胀量不同，为此在屏的出口端装有膨胀节以补偿其胀差。管屏上部为膜式壁，下部为光管，并敷有耐磨材料及堆焊层，以防磨损。
锅炉采用单段蒸发系统。蒸汽温度的调节采用两级喷水减温器，在工级过热器与Ⅱ级过热器之间、Ⅱ级过热器与Ⅲ级过热器之间分别布置有I、Ⅱ级喷水减温器。使锅炉能在70%～100%负荷范围内保证过热蒸汽温度达到额定值。在MCR负荷工况下，I级减温器喷水量4. 3t／h，将蒸汽温度从460℃降到443℃，Ⅱ级减温器喷水量2. 9t／h，将蒸汽温度从493℃降到480℃。
4.3燃料和石灰石系统
4. 3.1启动燃烧器
本锅炉设4支启动燃烧器，其中前墙2支，左、右侧墙各1支。燃烧器与炉膛水冷壁固定连接。启动燃烧器在锅炉启动点火时投入，使流化的床料升温以保证固体燃料着火，并在锅炉低负荷运行时可带部分负荷，约为36%MCR。油枪采用恒压蒸汽雾化喷嘴，燃用O号柴油。燃烧器采用二级点火，即高能电弧一柴油。燃烧器配风来源于二次风系统。
4.3.2给煤系统
本锅炉有4个给煤点，其中2个在前墙，另2个在后墙的每个回料密封返料腿上。经二级破碎后的煤输送到锅炉的2个料仓，1个料仓下的前墙重力式给煤机将煤经链式输送机再送人前墙的2个给煤点，另1个料仓下的后墙重力式给煤机将煤送入上部链式输送机，又进入下部链式输送机，然后送入2个回料密封返料腿。
当床温足够高，满足给煤机启动条件时，可手动启动给煤机，使给煤机运行最长时间为90s，然后停同样长的时间，使给料系统脉冲3次，验证床温上升70℃以上和排烟氧量减少，而且床温继续上升时，可小煤量连续运行给煤机。到第1套给煤系统稳定运行后，可根据负荷需要投运第2套给煤系统。
4.3.3石灰石系统
石灰石在矿区破碎合格后用槽罐车送至电厂的石灰石中继仓，然后用气力输送到炉前的石灰石仓内。加到燃烧室中的石灰石是由2台重力式皮带给料机控制，每台给料机配有各自的石灰石风机。给料机下来的石灰石通过旋转给料阀送到炉前的石灰石管道。石灰石由8个给料点送入燃烧室，每个墙上2个入口，石灰石给料管与二次风喷嘴同心。
4.3.4底部出灰系统
温度高达760～900℃的床料不断的从燃烧室底部的2个排渣管排出，2台水冷螺旋冷渣器分别控制从2个中央排灰管排出的物料量，徘出的床料进入各自的渣缓冲仓。
锅炉的飞灰和床渣输送都采用负压输送系统，负压来自2台100%出力的负压风机，分别抽吸人灰库和渣库。
5、结束语
通过对大连香海热电厂220t/h循环流化床锅炉主要参数、锅炉主要特点及风系统（一次风、二次风及高压风系统）、烟气系统、燃煤系统、石灰石系统、启动燃烧器系统、底灰系统、飞灰系统和锅炉汽水系统等锅炉的有关系统进行的重点介绍，为国内同类型循环流化床锅炉的制造提供一些基础资料。
附：大连香海热电厂220t／h循环流化床锅炉一组运行数据见表5。
汽机高压缸抽汽温度每高10℃，影响再热器的喷水量约12t/h左右。
(2)再热器总焓增与设计值有一定偏差，其中墙式再热器和屏式再热器的焓增偏差大一些。这也导致了再热器的喷水量的增加。
(3)氧量和配风方式对再热器的喷水量影响较小。
(4)燃烧器下摆调温效果不明显，燃烧器上摆有较强的调温作用。
(5)有的锅炉炉膛运行时沾污情况较严重，减少了炉膛蒸发段吸热量，使再热器的总焓增增加，也会导致再热器喷水量的上升。
(6)是否有必要对再热器受热面进行调整，需结合各机组实际承担的负荷工况进行考虑。若机组主要承担低负荷，则没有必要对锅炉进行改造，因此时的喷水量较小。若主要承担满负荷，则在无法改变高压缸排汽温度和炉膛沾污的情况下，从再热器的汽温特性来看，割或堵去部分屏式再热器受热面是一种比较简便可行的办法，富通新能源不但生产销售生物质锅炉，而且还大量生产销售木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
