煤泥循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化受熱面布置技術(shù)研

1、百度文庫- 讓每個人平等地提升自我煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面優(yōu)化布置的技術(shù)研究實(shí)施方案承擔(dān)單位：華聚能源股份有限公司協(xié)作單位：浙江大學(xué)熱能工程研究所二四年四月六號煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面優(yōu)化布置的技術(shù)研究0百度文庫- 讓每個人平等地提升自我實(shí)施方案一、課題主要內(nèi)容1、技術(shù)現(xiàn)狀兗礦十幾年的電廠發(fā)展，經(jīng)歷了從沸騰爐到煤泥流化床鍋爐，到煤泥循環(huán)流化床鍋爐，再到高倍率大容量循環(huán)流化床鍋爐近四代技術(shù)的發(fā)展過程。完全利用鮮煤泥直接入爐燃燒的煤泥流化床燃燒技術(shù)，是由國家“七五”計劃重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 35t/h 洗煤泥流化床鍋爐及爐前燃料系統(tǒng)成功開發(fā)的，浙江大學(xué)、兗州礦務(wù)局和北京煤科院三家為項(xiàng)目承擔(dān)單位， 中國

2、礦院、杭州鍋爐廠為協(xié)作單位，試驗(yàn)地點(diǎn)在兗州礦務(wù)局興隆莊煤礦， 并配套建設(shè)興隆莊煤泥熱電廠。該項(xiàng)目 1991 年 12 月 21 日通過了中國統(tǒng)配煤礦總公司的科學(xué)技術(shù)成果鑒定， 1997 年獲國家發(fā)明二等獎。其主要技術(shù)特點(diǎn)有：煤泥結(jié)團(tuán)燃燒、異重流化床、煤泥大粒度給料、不排渣運(yùn)行。以興隆莊煤泥熱電廠 “35 t/h 洗煤泥流化床鍋爐及爐前燃料系統(tǒng)”項(xiàng)目開發(fā)的煤泥流化床（鼓泡床）燃燒技術(shù)為理論基礎(chǔ)，1994 年兗州礦務(wù)局提出了開發(fā)75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的課題， 與浙江大學(xué)、無錫鍋爐廠等廠家進(jìn)行技術(shù)探討，開發(fā)研制的75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐最初應(yīng)用于東灘煤泥熱電廠，屬于國內(nèi)首臺75t/h

3、煤泥循環(huán)流化床鍋爐，隨著技術(shù)的改進(jìn)和成熟，該爐型已經(jīng)成為定型產(chǎn)品，目前華聚能源公司在用 7 臺。其中東灘分公司 3 臺，濟(jì)寧二號分公司 2 臺，興隆莊、鮑店分公司各 1 臺。1百度文庫- 讓每個人平等地提升自我為滿足鮮煤泥直接入爐燃燒的需要，75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐采用大粒度給料，異比重床料的運(yùn)行方式。二級分離，飛灰回燃，分段燃燒的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)。鍋爐床內(nèi)布置了適量埋管受熱面，是典型的帶床內(nèi)埋管的低循環(huán)倍率的循環(huán)流化床鍋爐，可以燃用中煤、煤泥，也可以煤泥、中煤混燒，燃料適應(yīng)性強(qiáng)，埋管和床料之間的沖刷，對流換熱份額很強(qiáng)，所以埋管吸熱可以達(dá)到整個爐膛吸熱的 30%，大量減小爐膛面積，節(jié)約

4、了大量鋼材，但由于大顆粒的沖刷，埋管的磨損量很大，在運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)埋管泄露現(xiàn)象。兗礦集團(tuán)華聚能源公司在 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)試、試運(yùn)、使用中提出了許多優(yōu)化意見，也作了一些改進(jìn)，幾年的運(yùn)行實(shí)踐表明， 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐能夠滿足正常運(yùn)行要求，鍋爐各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)基本達(dá)到設(shè)計要求， 取得了較好的成果。 但是作為一項(xiàng)新開發(fā)的技術(shù)，仍需要不斷的完善和優(yōu)化， 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐主要還存在以下問題：（ 1）受熱面布置不盡合理， 有的鍋爐排煙溫度較高 （近 200），造成排煙損失增加，熱效率降低；有的鍋爐排煙溫度較低（ 110以下），易造成尾部受熱面、煙道、靜電除塵器低溫腐

5、蝕。（ 2）鍋爐床溫長期超溫運(yùn)行， 當(dāng)鍋爐床出力在 6075t/h 時，床溫一般為 9701050，有的鍋爐甚至更高，均高于設(shè)計要求，造成風(fēng)帽壽命短，故障率高，經(jīng)常因床層流化不好引起結(jié)焦事故。（ 3）鍋爐的主要受熱面，如埋管、省煤器等磨損嚴(yán)重，故障率較高，導(dǎo)致頻繁停爐，影響電廠效益。2百度文庫- 讓每個人平等地提升自我（ 4）一級槽型分離器易磨損、斷裂、脫落，時常危及鍋爐安全運(yùn)行。（ 5）實(shí)際運(yùn)行鍋爐熱效率偏低。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，特別是煤泥循環(huán)流化床 燃燒技術(shù)的發(fā)展歷史更短。燃用煤泥的灰分、水分較大， 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的傳熱、磨損、腐蝕都具有其特點(diǎn)。由于 煤泥

6、循環(huán)流化床流態(tài)化、燃燒、傳熱、磨損、腐蝕等機(jī)理的復(fù)雜性， 對這些特點(diǎn)、規(guī)律的研究和探索十分困難，鍋爐受熱面的傳熱、磨損、腐蝕的特性大多是在常規(guī)理論的基礎(chǔ)上，在研究所、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究和試驗(yàn)工作，在現(xiàn)場工業(yè)應(yīng)用中尚未作認(rèn)真研究，因此，對煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的傳熱、磨損、腐蝕等特性進(jìn)行實(shí)地現(xiàn)場研究， 以指導(dǎo)鍋爐受熱面的優(yōu)化、 調(diào)整和改造，對于鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。本項(xiàng)目實(shí)施的目的就是要通過對華聚能源公司75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面狀況進(jìn)行測試、診斷，掌握鍋爐受熱面?zhèn)鳠?、磨損、腐蝕、積灰的第一手基礎(chǔ)技術(shù)資料，通過分析、研究，得出相應(yīng)的規(guī)律性的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出一套75t/h 煤泥循環(huán)

7、流化床鍋爐受熱面優(yōu)化方法， 以此為基礎(chǔ)提出濟(jì)寧二號分公司鍋爐受熱面分析報告，制定方案進(jìn)行鍋爐改造、受熱面調(diào)整、優(yōu)化受熱面形式及布置，真正實(shí)現(xiàn)鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2、主要實(shí)施內(nèi)容1）由浙江大學(xué)熱能工程研究所的專家、教授對項(xiàng)目組成員3百度文庫- 讓每個人平等地提升自我和電廠相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行傳熱、磨損、腐蝕等理論培訓(xùn)，學(xué)習(xí)、研究相應(yīng)鍋爐設(shè)計的理論、方法和軟件， 以及設(shè)計對煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面?zhèn)鳠帷⒛p等方面的技術(shù)考慮，分析、研究 75t/h煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的特性，制訂課題研究、 試驗(yàn)的具體方案及措施。2）在循環(huán)流化床鍋爐燃燒診斷和優(yōu)化的研究課題成果的基礎(chǔ)上，利用華聚能源公司技術(shù)研究所、

8、東灘分公司、濟(jì)寧二號分公司熱工、化驗(yàn)試驗(yàn)室的設(shè)備、儀器及測試手段，配備較先進(jìn)和完善的設(shè)備和儀器， 有針對性的進(jìn)行煤泥循環(huán)流化廠鍋爐受熱面特性測試。3）鑒于東灘分公司的3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各具特色；濟(jì)寧二號分公司75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐明顯存在受熱面布置不合理問題。對東灘分公司的3 臺鍋爐和濟(jì)寧二號分公司2臺鍋爐的各類受熱面進(jìn)行傳熱、磨損、積灰、腐蝕等特性的測試。統(tǒng)計、歸納測試數(shù)據(jù)，分析各類受熱面在不同工況、負(fù)荷、流化速度、溫度場分布等條件下的傳熱、磨損、積灰、腐蝕等特性。4）對各分公司煤泥循環(huán)流化床鍋爐各類受熱面磨損、更換、使用情況進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計，分析、歸納煤泥循環(huán)流化

9、床鍋爐各類受熱面磨損的規(guī)律。5）對東灘分公司的3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各類受熱面布置情況進(jìn)行分析、評價；探索鍋爐各部分受熱面?zhèn)鳠岬慕?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或公式。尋求提高傳熱效率、優(yōu)化受熱面布置、防止磨損的4百度文庫- 讓每個人平等地提升自我方案。6）研究、提出一套 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各受熱面優(yōu)化 設(shè)計方法，應(yīng)用于濟(jì)寧二號分公司 1 鍋爐受熱面優(yōu)化、調(diào)整方案，消除排煙溫度過低問題。1、技術(shù)路線與浙江大學(xué)熱能工程研究所合作，借鑒煤泥循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研究成果、 理論及鍋爐設(shè)計技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，充分利用華聚能源技術(shù)委員會、技術(shù)研究所、東灘分公司、濟(jì)寧二號分公司現(xiàn)有的技術(shù)力量和十多年的煤泥流化床

10、鍋爐運(yùn)行、 檢修經(jīng)驗(yàn)， 利用兗礦集團(tuán) 2003 年研發(fā)項(xiàng)目“循環(huán)流化床鍋爐燃燒診斷和優(yōu)化的研究”形成的測試手段、 方法和測試力量， 有針對性的研究目前華聚能源公司煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面所存在的共性問題和解決辦法，從而全面提升華聚能源在煤泥循環(huán)流化床受熱面布置方面的技術(shù)水平，提高鍋爐設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。1）與浙江大學(xué)熱能工程研究所合作，從理論上分析75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面?zhèn)鳠帷⒛p及腐蝕的基理與特性， 制定測試與研究的具體措施。2）對東灘分公司的3 臺鍋爐和濟(jì)寧二號分公司2 臺鍋爐的各類受熱面在不同工況下進(jìn)行傳熱特性的測試，分析傳熱特性，與熱力計算書對照，研究理論計算與實(shí)際運(yùn)

11、行的差別。3）調(diào)查、統(tǒng)計 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面歷年來運(yùn)行、5百度文庫- 讓每個人平等地提升自我使用、檢修、更換情況， 分析、研究各類受熱面磨損、腐蝕規(guī)律。4）分析評價傳熱、磨損測試結(jié)果，研究、提出一套 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各受熱面優(yōu)化設(shè)計方法， 應(yīng)用于濟(jì)寧二號分公司 1鍋爐受熱面優(yōu)化設(shè)計。2、研究方法：1）理論研究以常規(guī)的傳熱、 磨損理論為基礎(chǔ)， 利用浙江大學(xué)熱能工程研究所在該領(lǐng)域長期的、國內(nèi)領(lǐng)先的研究成果和理論，對 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的傳熱、磨損、腐蝕的機(jī)理進(jìn)行研究，分析鍋爐受熱面設(shè)計理論與實(shí)際運(yùn)行狀況的差別， 掌握鍋爐設(shè)計熱力計算的基礎(chǔ)依據(jù)。2）

12、傳熱測試針對每臺鍋爐各類受熱面布置及運(yùn)行狀態(tài)的差異，在不同運(yùn)行工況、不同煙氣流速、不同煙塵濃度下，對每一組受熱面測試以下參數(shù)：工質(zhì)流速受熱面入口工質(zhì)的溫度受熱面出口工質(zhì)的溫度入口煙氣溫度出口煙氣溫度煙氣流速煙塵濃度6百度文庫- 讓每個人平等地提升自我傳熱量（速率）測試過程應(yīng)按照熱工測試的技術(shù)要求進(jìn)行，運(yùn)行工況應(yīng)相對穩(wěn)定。3）磨損、腐蝕情況統(tǒng)計調(diào)研有關(guān)分公司鍋爐專業(yè)技術(shù)人員， 查閱鍋爐技術(shù)檔案， 調(diào)查每臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各受熱面的運(yùn)行、 檢修、更換、磨損及腐蝕情況。4）磨損、腐蝕檢測根據(jù)每臺鍋爐的具體情況，按照受熱面的種類進(jìn)行分組，有針對性的對部分受熱面進(jìn)行磨損檢測：對受熱面管排

13、進(jìn)行抽樣，測量管壁厚度， 在每次停爐時對試樣進(jìn)行跟蹤檢測，記錄運(yùn)行時間及管壁厚度。5）傳熱的研究分析傳熱測試的結(jié)果，計算出75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各受熱面的傳熱系數(shù)， 與鍋爐設(shè)計熱力計算相對照，分析鍋爐設(shè)計熱力計算中傳熱系數(shù)選擇的合理性，給出修正的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或公式，形成一套煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面優(yōu)化設(shè)計方法。6）磨損、腐蝕的研究分析“磨損、腐蝕情況統(tǒng)計” 及“磨損、腐蝕檢測” 的結(jié)果，研究各類受熱面磨損、腐蝕的規(guī)律，給出經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出減緩磨損的方案或措施。三、可獲得的研究成果7百度文庫- 讓每個人平等地提升自我本項(xiàng)目通過對華聚能源公司多臺75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面?zhèn)鳠帷⒛p、腐

14、蝕等方面的檢測、分析、研究，可以得到以下幾方面的技術(shù)突破：1、通過工業(yè)運(yùn)行測試，確定煤泥循環(huán)流化床鍋爐各部分受熱面的運(yùn)行狀況， 探索、掌握煤泥循環(huán)流化床鍋爐各部分受熱面的傳熱、磨損、腐蝕特性。2、針對 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各部分受熱面的傳熱、磨損特性，探索優(yōu)化受熱面布置、強(qiáng)化傳熱、減少磨損的措施。該項(xiàng)目預(yù)計可獲得如下研究成果：1、針對兗州礦區(qū)煤泥及其灰渣特性和75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)，得出受熱面?zhèn)鳠?、磨損的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或公式。2、研究、提出一套煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面設(shè)計、優(yōu)化布置方法，以便指導(dǎo)同類鍋爐受熱面優(yōu)化設(shè)計、調(diào)整及防止磨損、腐蝕。3、對東灘分公司3 鍋爐受熱面調(diào)整改造

15、情況進(jìn)行評價。4、針對濟(jì)寧二號分公司1 鍋爐受熱面設(shè)計不合理的問題，提出受熱面優(yōu)化布置方案。5、針對 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各受熱面的具體情況，提出減少磨損的技術(shù)措施。四、效益分析1、社會效益：1）豐富、完善煤泥循環(huán)流化床技術(shù)8百度文庫- 讓每個人平等地提升自我兗州礦區(qū)是煤泥循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的發(fā)祥地，其煤泥給料系統(tǒng)是興隆莊分公司的專利技術(shù)。本項(xiàng)目針對煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面?zhèn)鳠?、磨損等關(guān)鍵問題進(jìn)行工業(yè)性應(yīng)用研究，探索、掌握煤泥循環(huán)流化床鍋爐各部分受熱面的傳熱、磨損、腐蝕等特性，可以豐富和完善煤泥循環(huán)流化床技術(shù)。2）通過工業(yè)運(yùn)行試驗(yàn)， 得出 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐各部分受熱面的

16、傳熱、磨損、腐蝕等特性數(shù)據(jù)，研究一套針對煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的設(shè)計、優(yōu)化布置方法， 形成具有兗州礦區(qū)特色的技術(shù)。3）有效地指導(dǎo)同類鍋爐受熱面優(yōu)化設(shè)計、調(diào)整及防止磨損、腐蝕。2、經(jīng)濟(jì)效益1）濟(jì)寧二號分公司 2 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面設(shè)計不合理，排煙溫度較低，在 90120，尾部腐蝕較嚴(yán)重。曾經(jīng)多次與鍋爐生產(chǎn)廠家（無錫鍋爐廠）聯(lián)系、磋商改進(jìn)設(shè)計，一直未有改進(jìn)方案。其中1鍋爐空氣預(yù)熱器使用不足2 年的時間，已經(jīng)腐蝕報廢，更換費(fèi)用40 多萬元，結(jié)合鍋爐大修調(diào)整受熱面布置，保證排煙溫度的情況下，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，空氣預(yù)熱器使用壽命可達(dá)到6 年，平均每年可減少投入20 多萬元。2）本項(xiàng)目

17、成果可普遍應(yīng)用于華聚能源公司煤泥循環(huán)流化床鍋爐受熱面的分析、調(diào)整，以提高傳熱效率，提高鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性；更有效地防止磨損，降低受熱面的消耗和更換。9百度文庫- 讓每個人平等地提升自我五、項(xiàng)目分工和實(shí)施計劃1、項(xiàng)目組成員姓名性年學(xué)歷職稱工作單位別齡項(xiàng)目負(fù)劉學(xué)冰男40碩士高工山東華聚能源股份有限公司責(zé)人王洪滌男40本科高工山東華聚能源股份有限公司苗因德男38本科高工山東華聚能源股份有限公司范家峰男34碩士高工華聚能源公司技術(shù)研究所潘清波男36本科高工山東華聚能源股份有限公司王士兵男35大專工程師華聚能源公司東灘分公司項(xiàng)目組池涌男41博士教授浙江大學(xué)熱能工程研究所成員楚德全男40本科工程師華聚能源公司

18、東灘分公司張衛(wèi)鋒男29本科助工華聚能源公司技術(shù)研究所楊皓男35本科工程師華聚能源公司濟(jì)寧二號分公司賴映軍男35大專助工華聚能源公司東灘分公司朱廣現(xiàn)男30大專助工華聚能源公司濟(jì)寧二號分公司王磊男31本科工程師山東華聚能源股份有限公司2、項(xiàng)目分工劉學(xué)冰：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)整個項(xiàng)目的協(xié)調(diào)與管理。王洪滌：負(fù)責(zé)項(xiàng)目協(xié)調(diào)，負(fù)責(zé)試驗(yàn)設(shè)備的購置和配備。苗因德：負(fù)責(zé)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、報告的審查和項(xiàng)目驗(yàn)收組織。范家峰：負(fù)責(zé)項(xiàng)目的具體實(shí)施、協(xié)調(diào)和報告編制等潘清波：負(fù)責(zé)現(xiàn)場測試人員的組織和技術(shù)指導(dǎo)。王士兵：負(fù)責(zé)東灘分公司3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的有關(guān)測試組織工作、數(shù)據(jù)分析及評價。池涌：負(fù)責(zé)項(xiàng)目組成員的培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)。楚德全：負(fù)責(zé)東灘分公司3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的有關(guān)測試、鍋爐評價工作。10百度文庫- 讓每個人平等地提升自我張衛(wèi)鋒：負(fù)責(zé)試驗(yàn)設(shè)備保管、測試和數(shù)據(jù)整理。楊皓：負(fù)責(zé)濟(jì)寧二號分公司 3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的有關(guān)測試組織及數(shù)據(jù)分析工作， 對鍋爐受熱面優(yōu)化布置的方案進(jìn)行初步審查。賴映軍：負(fù)責(zé)東灘分公司 3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的有關(guān)測試、數(shù)據(jù)收集、整理及分析工作，對鍋爐進(jìn)行評價工作。朱廣現(xiàn)：負(fù)責(zé)濟(jì)寧二號分公司 3 臺 75t/h 煤泥循環(huán)流化床鍋爐的有關(guān)測試、數(shù)據(jù)收集、整理及分析工作，提出對鍋爐受熱面進(jìn)行優(yōu)化布置的方案。王磊：負(fù)責(zé)資料整理。