循環(huán)流化床鍋爐

1、一、鍋爐概況我廠鍋爐是江蘇綠葉鍋爐有限公司生產(chǎn)，鍋爐型號為： LG-100/5.3-M。本鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒技術，系次高溫、次高壓、單鍋筒橫置式、單爐膛、自然循環(huán)鍋爐。采用全懸吊結(jié)構(gòu)，全鋼架型布置。主要技術參數(shù)（設計煤種）額定蒸發(fā)量 (MCR ) 100 t/h額定蒸汽溫度 485 額定蒸汽壓力（表壓） 5.3 MPa給水溫度 150 排煙溫度 140 排污率 2空氣預熱器進風溫度 20 鍋爐計算熱效率 87.2燃料消耗量 22.3 t/h按原煤和煤泥的質(zhì)量比6:4記 原煤：13.4 t/h 煤泥： 9 t/h一次熱風溫度 153二次熱風溫度 154一、二次風量比 55：45循環(huán)倍率 25

2、-30二、鍋爐結(jié)構(gòu)簡述本鍋爐采用全封閉結(jié)構(gòu)，在運轉(zhuǎn)層8.0米標高設置混凝土平臺。爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是蝸殼式汽冷旋風分離器，尾部豎井煙道布置兩級二組對流過熱器，過熱器下方布置兩組膜式省煤器及一、二次風各三組空氣預熱器。在燃燒系統(tǒng)中，三臺給煤機將煤送入落煤管進入爐膛，鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風機提供。一次風機送出的空氣經(jīng)一次風空氣預熱器預熱后由左右兩側(cè)風道引入爐下水冷風室，通過水冷布風板上的風帽進入燃燒室；二次風機送出的風經(jīng)二次風空氣預熱器預熱后，通過分布在爐膛前、后墻上的噴口噴入爐膛，補充空氣，加強擾動與混合。燃料在爐膛內(nèi)與流化狀態(tài)下的循環(huán)物料摻混燃燒，床內(nèi)溫度達到一定值后，大量

3、物料在爐膛內(nèi)呈中間上升，貼壁下降的內(nèi)循環(huán)方式，沿爐膛高度與受熱面進行熱交換，隨煙氣飛出爐膛的眾多細小顆粒經(jīng)蝸殼式汽冷旋風分離器之后，絕大部分物料又被分離出來，從返料器返回爐膛，再次實現(xiàn)循環(huán)燃燒。而比較潔凈的煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)向室、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、一、二次風空氣預熱器由尾部煙道排出。由于采用低溫和空氣分級供風的燃燒能夠顯著抑制NO2生成。其灰渣活性好，具有較高的綜合利用價值，因而它更能適合日益嚴格的國家環(huán)保要求。鍋爐的水、汽側(cè)流程如下：給水經(jīng)過水平布置的兩組膜式省煤器加熱后進入鍋筒。鍋筒內(nèi)的鍋水由集中下降管、分配管進入水冷壁下集箱、上升管、上集箱，然后從引出管進入鍋筒。鍋筒內(nèi)設有汽水分離裝

4、置。飽和蒸汽從鍋筒頂部的蒸汽連接管引至汽冷旋風分離器，然后依次經(jīng)過尾部汽冷包墻管、吊掛管、低溫過熱器、噴水減溫器、高溫過熱器，最后將合格的過熱蒸汽引向汽輪機及外部熱用戶。1 爐膛水冷壁爐膛斷面尺寸為7010mm×4370mm，爐膛四周由管子和扁鋼焊成全密封膜式水冷壁。前后水冷壁下部密相區(qū)處的管子與垂直線成一夾角，構(gòu)成上大下小的錐體。錐體底部是水冷布風板，布風板下面由后水冷壁管片向前彎與兩側(cè)墻組成水冷風室。布風板至爐膛頂部高度為26，爐膛煙氣截面流速約4.92 m/s。后水冷壁上部在爐膛出口處向分離器側(cè)外突出形成導流加速段，下部錐體處部分管子對稱讓出兩只返料口。前水冷壁下方有3只加煤口

5、，側(cè)水冷壁下部設置供檢修用的專用人孔，爐膛密相區(qū)前、后側(cè)水冷壁還布置有一排二次風噴口。由鍋筒底部水空間引出2根377×16集中下降管，通過分配下降管向爐膛水冷壁供水。由水冷壁上集箱引至鍋筒。水冷壁、集箱、連接管的材料均為20G/GB5310。水冷壁上設置了人孔、看火孔、溫度測點、爐膛壓力測量孔，水冷壁頂部設置了6只檢修繩孔。整個水冷壁重量由水冷壁上集箱和吊桿裝置懸吊到頂板上，鍋爐運行時水冷壁向下熱膨脹，最大膨脹量110mm。2 高效蝸殼式汽冷旋風分離器本鍋爐采用蝸殼式汽冷旋風分離器，在爐膛出口并列布置兩只汽冷旋風分離器，分離器直徑3400mm。旋風分離器將煙氣夾帶離開爐膛的物料分離下

6、來。通過返料口返回爐膛，煙氣則流向尾部對流受熱面。包覆分離器的汽冷受熱面能夠有效吸收燃燒所產(chǎn)生的熱量，防止返料器內(nèi)高溫結(jié)焦，同時由于耐火層薄還可以縮短鍋爐的啟動時間。分離器入口設檢修門，并保證其密封性。返料器和立管內(nèi)設有熱電偶插孔及觀察窗，以監(jiān)視物料流動情況。3 鍋筒及鍋筒內(nèi)部設備鍋筒內(nèi)徑1600mm，厚度為60mm，封頭厚度為60mm，筒身長約9000mm，全長約10800mm，材料為Q245R。鍋筒正常水位在鍋筒中心線以下85mm，最高水位和最低水位離正常水位各75mm。鍋爐內(nèi)采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)布置有旋風分離器、均汽孔板和頂部百葉窗等內(nèi)部設備。鍋筒給水管座采用套管結(jié)構(gòu)，避免進入鍋筒的給水與溫

7、度較高的鍋筒壁直接接觸，降低鍋筒壁溫溫差與熱應力。鍋筒采用兩個U型吊架，懸吊在頂板梁下，吊點對稱布置在鍋筒兩端，相距7010mm。4 燃燒設備燃燒設備主要有給煤裝置、布風裝置、排渣裝置、布風裝置和點火系統(tǒng)及返料回灰系統(tǒng)。a)給煤裝置給煤裝置為3臺皮帶稱重給煤機。給煤裝置的給煤量能夠滿足在一臺給煤裝置故障時，另二臺給煤裝置仍能保證鍋爐100%額定出力。落煤管上端有送煤風，下端靠近水冷壁處有播煤風，播煤風接一次熱風。b)布風裝置風室由向前彎的后水冷壁及兩側(cè)水冷壁組成，風室內(nèi)澆注100mm厚的中質(zhì)保溫混凝土。防止點火時鰭片超溫，并降低風室內(nèi)的水冷度。燃燒室一次風從左右兩側(cè)風道引入風室。風室與爐膛被布

8、風板相隔，布風板上均勻布置有534只風帽。一次風通過這些風帽均勻進入爐膛，流化床料。風帽采用耐磨耐高溫合金。為了保護布風板，布風板上的耐火、保溫澆注料厚度共150mm。二次風通過分布在爐膛前后墻上的二次風管噴嘴分別送入爐膛下部不同高度的空間。c)排渣裝置煤燃燒后的灰分別以底渣形式從爐膛底部排出和以飛灰形式從尾部排出。底渣從水冷布風板上的兩根219水冷放渣管排出爐膛，每臺冷渣機按5 t/h冷渣量配置，水冷放渣管中的水參與鍋爐水循環(huán)，不需另接冷卻水源。冷渣通過冷卻輸送裝置，可實現(xiàn)連續(xù)排渣。d)床下點火燃燒器兩臺床下點火燃燒器并列布置在爐膛水冷風室后側(cè)。由點火油槍、高能電子點火器及火檢裝置組成。點火

9、油槍為機械霧化，燃料為0輕柴油。每支油槍出力420kg/h，油壓1.6MPa，油槍所需助燃空氣為一次風。為了便于了解油槍點火情況，點火燃燒器設有觀察孔。本臺鍋爐能滿足程控點火要求，并有火檢裝置，其中火檢探頭的冷卻采用儀表風（壓縮空氣）吹掃。e)返料回灰系統(tǒng)旋風分離器下接有返料器，均由鋼外殼與耐火材料襯里組成。返料器內(nèi)的松動風與返料風采用高壓冷風，由小風帽分風室送風送入，返料器的布風板設有放灰管。5 過熱器系統(tǒng)及其調(diào)溫裝置鍋爐采用對流過熱器，并配以一級噴水減溫器的過熱器系統(tǒng)。飽和蒸汽從鍋筒引至汽冷旋風分離器上環(huán)形集箱，蒸汽經(jīng)分離器膜式壁下行到下環(huán)形集箱后引至尾部包墻的前包墻管下集箱，隨后上行，到

10、前包墻管上集箱，流經(jīng)頂棚管到后包墻下集箱，再由轉(zhuǎn)角集箱進入兩側(cè)包墻下集箱，再上行至側(cè)包墻上集箱引入吊掛管入口集箱，蒸汽再進入吊掛管管束，至低溫過熱器入口集箱進入低溫過熱器，從低溫過熱器出來后，進入噴水減溫器進行減溫，經(jīng)減溫后進入高溫過熱器，再引人匯汽集箱送至汽輪機。6 省煤器尾部豎井煙道中設有兩組膜式省煤器，省煤器出口集箱設有排放空氣的管座和閥門，省煤器入口集箱上設有兩只串聯(lián)DN20的放水閥。7 空氣預熱器在省煤器后布置3組空氣預熱器，分別加熱一次風和二次風。采用臥式順列布置。8 鍋爐范圍內(nèi)管道本鍋爐給水操縱臺為三路管道給水，分別用于啟動、低負荷、滿負荷工況時的鍋爐給水。給水通過給水操縱臺從鍋

11、爐右側(cè)引入省煤器進口集箱。鍋筒上裝有監(jiān)督、控制裝置，如裝有兩只高讀雙色水位表，兩個低讀電接點水位表，三只供自控用平衡容器。一只安全閥以及壓力表、連續(xù)排污管、緊急放水管、加藥管、再循環(huán)管、自用蒸汽管等管座。定期排污設在集中下降管下端以及各水冷壁下集箱。匯汽集箱上裝有生火和反沖洗管路，兩個安全閥，以及壓力表、疏水閥、放氣閥等。為了監(jiān)督運行，裝設了鍋水、飽和蒸汽和過熱蒸汽取樣裝置。在匯汽集箱的右端裝有電動閘閥，作為主蒸汽出口閥門。9 密封裝置本鍋爐的頂棚管及包墻管分別采用膜式壁組成全密封型壁面。頂棚管、水冷風室與側(cè)水冷壁之間的密封采用密封填塊加梳形板的結(jié)構(gòu)。分離器與爐膛及尾部煙道之間的聯(lián)接采用耐高溫

12、非金屬膨脹節(jié)。返料器下端采用耐高溫不銹鋼金屬波形膨脹節(jié)。10 爐墻爐膛、汽冷分離器及尾部包墻均采用膜式壁結(jié)構(gòu)，管壁外側(cè)為保溫材料并罩上梯形波紋外護板。爐墻上設有人孔門、觀察孔和測量孔。爐膛內(nèi)密相區(qū)四周、分離器內(nèi)、料腿、返料器等磨損嚴重區(qū)域采用敷設高溫耐磨燒注料、可塑料、內(nèi)襯等措施。分離器出口聯(lián)接煙道、省煤器區(qū)域采用輕型護板爐墻。 11 構(gòu)架鍋爐為室內(nèi)布置，鍋爐本體采用全鋼構(gòu)架，以適應7度地震，類場地區(qū)域。構(gòu)架承受以下主要荷載：鍋爐前部、中部、尾部的全部懸吊重量，尾部的支撐重量，鍋爐本體管道和檢修的有效荷載，鍋爐房范圍內(nèi)各汽水管道、煙風管道、運轉(zhuǎn)層平臺的局部荷載。本體爐墻范圍的外護板設計0.7m

13、m采用厚的彩色鋼板。波紋板之間采用拉鉚釘結(jié)構(gòu)連接固定。三、 鍋爐過程監(jiān)控循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐相比，在汽水側(cè)的控制方式上基本相同。但在燃燒控制上卻存在很大差異。1.本鍋爐燃燒系統(tǒng)調(diào)控的基本原則是：按負荷要求調(diào)整給煤量；調(diào)煤的原則是加煤前先加風，減煤后再減風。按負荷、煤和氧量調(diào)一、二次風比例控制爐膛溫度，調(diào)整引風機開度控制爐膛出口的負壓值。2.運行調(diào)整的主要任務是：保持鍋爐蒸發(fā)量在額定值內(nèi)，并滿足后工段的要求。保持正常的汽壓、汽溫、床溫、床壓均勻給水，維持正常水位保證爐水和蒸汽品質(zhì)合格保持燃燒良好，減少熱損失，提高鍋爐熱效率及時調(diào)整鍋爐運行工況，盡可能維持各運行參數(shù)在最佳工況下運行。四、 鍋爐常

14、見的一些概念1.臨界流化風量：當床層由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰癄顟B(tài)時的最小風量，稱為臨界流化風量。2.溝流：在一次風速未達到臨界狀態(tài)時，床層過薄顆粒大小和空隙率不均勻?？諝庠诖擦现蟹植疾痪鶆颍枇σ灿写笥行?，大量的空氣從阻力小的地方穿越料層，其他部分仍處于固定狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫溝流。溝流一般可分為貫穿溝流和局部溝流。3、物料循環(huán)倍率:是指由物料分離器捕捉下來且返回爐內(nèi)的物料量與給進的燃料量之比。影響物料循環(huán)倍率的因素：（1）一次風量：一次風量過小爐內(nèi)物料流化狀態(tài)發(fā)生變化燃燒室上部物料濃度降低進入分離器的物料相應減少，這樣不僅影響分離效率，也降低分離器的捕捉量，回送量自然減少；（2）燃燒的顆粒特性：當顆

15、粒較粗且所占份額較大，在一次風量不變的情況下，爐膛上部物料濃度降低回送量減少；（3）分離效率：分離器效率降低，回送量減少；（4）回料系統(tǒng)：回料閥內(nèi)結(jié)焦或堵塞，回料風壓頭過低都會使回料量減少。對循環(huán)灰系統(tǒng)4、料層差壓是一個反映燃燒室料層厚度的參數(shù)。通常將所測得的風室與燃燒室上界面之間的壓 力差值作為料層差壓的監(jiān)測數(shù)值，在運行都是通過監(jiān)視料層差壓值來得到料層厚度大小的。 料 層厚度越大，測得的差壓值亦越高。在鍋爐運行中，料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質(zhì) 量，如料層厚度過大，有可能引起流化不好造成爐膛結(jié)焦或滅火。一般來說，料層差壓應控 制在7000-9000Pa之間。料層的厚度(即料層差壓)可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調(diào) 節(jié)。用戶在使用過程中，應根據(jù)所燃用煤種設定一個料層差壓的上限和下限作為排放底料開 始和終止的基準點。5、爐膛差壓：是一個反映爐膛內(nèi)固體物料濃度的參數(shù)。通常將所測得的燃燒室上界面與爐膛出 口之間的壓力差作為爐膛差壓的監(jiān)測數(shù)值。爐膛差壓值越大，說明爐膛內(nèi)的物料濃度越高， 爐膛的傳熱