循環(huán)硫化床培訓(xùn)

1、第一部分第一部分 鍋爐基礎(chǔ)知識鍋爐基礎(chǔ)知識第一章第一章 鍋爐基礎(chǔ)知識鍋爐基礎(chǔ)知識概概 論論1 鍋爐的工作原理鍋爐的工作原理 將煤、石油、天然氣等燃料燃燒或其他熱能將煤、石油、天然氣等燃料燃燒或其他熱能釋放出來的熱量，通過金屬受熱面?zhèn)鬟f給凈化的釋放出來的熱量，通過金屬受熱面?zhèn)鬟f給凈化的水，并加熱到一定壓力和溫度的水或蒸汽的換熱水，并加熱到一定壓力和溫度的水或蒸汽的換熱設(shè)備。設(shè)備。 鍋鍋在火上加熱的存放汽水的壓力容器。在火上加熱的存放汽水的壓力容器。 爐爐-燃燒燃料的場所。燃燒燃料的場所。 鍋爐包含鍋與爐兩大部分。鍋爐包含鍋與爐兩大部分。 把燃料的燃燒、放熱、排渣稱為把燃料的燃燒、放熱、排渣稱為爐

2、內(nèi)過程爐內(nèi)過程 把工質(zhì)水的流動(dòng)、傳熱、熱化學(xué)稱為把工質(zhì)水的流動(dòng)、傳熱、熱化學(xué)稱為鍋內(nèi)過程鍋內(nèi)過程 概概 論論 2 鍋爐分類鍋爐分類 鍋爐類型可以按循環(huán)方式、運(yùn)行方式、鍋爐類型可以按循環(huán)方式、運(yùn)行方式、負(fù)荷方式、負(fù)荷方式、鍋爐出口蒸汽壓力、所用燃鍋爐出口蒸汽壓力、所用燃料或能源、燃料方式、料或能源、燃料方式、排渣方式、爐內(nèi)排渣方式、爐內(nèi)煙氣壓力、爐型等進(jìn)行分類。煙氣壓力、爐型等進(jìn)行分類。 概概 論論鍋爐出口蒸汽壓力鍋爐出口蒸汽壓力 鍋爐類型鍋爐類型主蒸汽出口壓力主蒸汽出口壓力MPa應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍低壓鍋爐低壓鍋爐2.45工業(yè)鍋爐工業(yè)鍋爐中壓鍋爐中壓鍋爐2.454.9電站電站 熱電站熱電站 工工業(yè)

3、鍋爐業(yè)鍋爐高壓鍋爐高壓鍋爐5.99.8電站電站 熱電站熱電站超高壓鍋爐超高壓鍋爐11.814.7電站電站亞臨界壓力鍋爐亞臨界壓力鍋爐15.719.6電站電站超臨界壓力鍋爐超臨界壓力鍋爐22電站電站概概 論論燃料性質(zhì)燃料性質(zhì) 鍋爐類型鍋爐類型燃料類別燃料類別固體燃料鍋爐固體燃料鍋爐各種煤各種煤 油頁巖油頁巖 甘蔗渣甘蔗渣 木柴木柴 固體廢料固體廢料液體燃料鍋爐液體燃料鍋爐油油 工業(yè)廢液工業(yè)廢液 氣體燃料鍋爐氣體燃料鍋爐天然氣天然氣 焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣 高爐煤氣高爐煤氣 余熱鍋爐余熱鍋爐冶金冶金 石油化工石油化工 水泥等工業(yè)余熱水泥等工業(yè)余熱原子能鍋爐原子能鍋爐核反應(yīng)堆所釋放熱能蒸汽發(fā)生器核反應(yīng)堆所

4、釋放熱能蒸汽發(fā)生器其他能源鍋爐其他能源鍋爐利用地?zé)崂玫責(zé)?太陽能等的蒸汽發(fā)生器太陽能等的蒸汽發(fā)生器概概 論論燃燒方式燃燒方式 鍋爐類型鍋爐類型特特 點(diǎn)點(diǎn)火床鍋爐火床鍋爐(層燃層燃) 一般用于工業(yè)鍋爐一般用于工業(yè)鍋爐 有爐排有爐排 火室鍋爐火室鍋爐(室燃室燃) 主要用于電站鍋爐主要用于電站鍋爐 旋風(fēng)爐旋風(fēng)爐旋風(fēng)筒內(nèi)燃料與空氣的混合旋風(fēng)筒內(nèi)燃料與空氣的混合沸騰燃燒鍋爐沸騰燃燒鍋爐是目前正在發(fā)展中的技術(shù)是目前正在發(fā)展中的技術(shù) 燃用劣質(zhì)燃用劣質(zhì)燃料燃料 保護(hù)環(huán)境保護(hù)環(huán)境 概概 論論3 3 鍋爐常用術(shù)語鍋爐常用術(shù)語常用術(shù)語常用術(shù)語定定 義義單位單位額定額定蒸發(fā)量蒸發(fā)量在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、在額

5、定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、使用設(shè)計(jì)燃料連續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的使用設(shè)計(jì)燃料連續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量蒸汽量t/h最大連續(xù)最大連續(xù)蒸發(fā)量蒸發(fā)量(BMCR)在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、使用設(shè)計(jì)燃料時(shí)能供給汽輪發(fā)電機(jī)使用設(shè)計(jì)燃料時(shí)能供給汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出最大連續(xù)出力時(shí)所需的蒸汽組發(fā)出最大連續(xù)出力時(shí)所需的蒸汽流量。流量。t/h概概 論論3 3 鍋爐常用術(shù)語鍋爐常用術(shù)語常用術(shù)語常用術(shù)語定定 義義單位單位鍋爐鍋爐熱效率熱效率鍋爐的總有效利用熱量占鍋爐輸入鍋爐的總有效利用熱量占鍋爐輸入熱量的百分比熱量的百分比%鍋爐最低鍋爐最低運(yùn)行負(fù)荷運(yùn)行負(fù)荷鍋爐在不投油情況下穩(wěn)定燃燒的最鍋爐在不投油情

6、況下穩(wěn)定燃燒的最低負(fù)荷，它取決于鍋爐循環(huán)的安全低負(fù)荷，它取決于鍋爐循環(huán)的安全性和燃燒的穩(wěn)定性性和燃燒的穩(wěn)定性鍋爐的可鍋爐的可靠性靠性電站鍋爐在規(guī)定條件下，在額定的電站鍋爐在規(guī)定條件下，在額定的工作期限內(nèi)達(dá)到規(guī)定的性能的能力工作期限內(nèi)達(dá)到規(guī)定的性能的能力燃燃 料料 1 燃料是鍋爐設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。鍋爐性能的燃料是鍋爐設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。鍋爐性能的優(yōu)劣在很大程度上決定于設(shè)計(jì)者對燃料特性的掌優(yōu)劣在很大程度上決定于設(shè)計(jì)者對燃料特性的掌握程度和采取措施的有效性。握程度和采取措施的有效性。 我國目前鍋爐的主要燃料為煤、石油制品和天我國目前鍋爐的主要燃料為煤、石油制品和天然氣。然氣。 燃料的主要成分是碳燃料的主要

7、成分是碳(C)、氫、氫(H)、氧、氧(O)、氮、氮(N)、硫、硫(S)、灰分、灰分(A)及水分及水分(M)。燃燃 料料 2 燃料成分分析基準(zhǔn)（以煤為例）燃料成分分析基準(zhǔn)（以煤為例）基準(zhǔn)基準(zhǔn)名稱名稱 現(xiàn)使用標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)使用標(biāo)準(zhǔn) 原使用標(biāo)準(zhǔn)原使用標(biāo)準(zhǔn) 用途用途 代號代號 定義定義 基準(zhǔn)基準(zhǔn) 代號代號 收到基收到基ar 以收到狀態(tài)的煤為基以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)準(zhǔn) 應(yīng)用基應(yīng)用基 y用于煤炭銷售及物質(zhì)用于煤炭銷售及物質(zhì)平衡、熱平衡與熱效平衡、熱平衡與熱效率計(jì)算率計(jì)算 空氣空氣干燥基干燥基ad 以與空氣濕度達(dá)到平以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn) 分析基分析基F多為實(shí)驗(yàn)室分析工作多為實(shí)驗(yàn)室分析工作

8、的基礎(chǔ)的基礎(chǔ) 干燥基干燥基d 以假想無水狀態(tài)的煤以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)為基準(zhǔn) 干燥基干燥基G用于比較煤炭質(zhì)量，用于比較煤炭質(zhì)量，為計(jì)算灰分、硫分等為計(jì)算灰分、硫分等含量用含量用 干燥干燥無灰基無灰基daf 以假想無水、無灰狀以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)態(tài)的煤為基準(zhǔn) 可燃基可燃基R用于了解和研究煤中用于了解和研究煤中的有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)物質(zhì) 燃燃 料料 3 燃料的發(fā)熱量燃料的發(fā)熱量 燃料的發(fā)熱量是指單位物量的燃料燃料的發(fā)熱量是指單位物量的燃料(固、液體燃固、液體燃料為每千克，氣體燃料為每標(biāo)準(zhǔn)立方米料為每千克，氣體燃料為每標(biāo)準(zhǔn)立方米)完全燃燒完全燃燒時(shí)放出的熱量。有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。單位：時(shí)

9、放出的熱量。有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。單位：KJ/Kg 高位發(fā)熱量：高位發(fā)熱量：是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)時(shí)放出的量，用蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)時(shí)放出的量，用Qgr表示。表示。 低位發(fā)熱量：低位發(fā)熱量：是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水仍是指燃料完全燃燒后其煙氣中的水仍保持蒸氣狀態(tài)時(shí)放出的熱量，用保持蒸氣狀態(tài)時(shí)放出的熱量，用Qnet表示。表示。(熱力熱力性能計(jì)算都使用低位發(fā)熱量值。性能計(jì)算都使用低位發(fā)熱量值。)燃燃 料料 4 燃料的分類燃料的分類 4.1 燃料分燃料分為固體燃料、為固體燃料、液體燃料和氣液體燃料和氣體燃料。以煤體燃料。以煤為例說明：我為例說

10、明：我國現(xiàn)有煤分類國現(xiàn)有煤分類主要是根據(jù)煉主要是根據(jù)煉焦工業(yè)需要制焦工業(yè)需要制定定類別類別牌牌號號干燥無灰基揮干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率發(fā)分產(chǎn)率Vdaf (%)最大膠質(zhì)最大膠質(zhì)層厚度層厚度Y(mm)無煙煤無煙煤W010-貧煤貧煤P 10200(粉狀粉狀)瘦煤瘦煤S1420012焦煤焦煤J1430 825肥煤肥煤F2637 25氣煤氣煤Q 30 525弱粘煤弱粘煤RN 203709(成塊成塊)不粘煤不粘煤BN 20370(粉狀粉狀)長焰煤長焰煤C 3705褐煤褐煤H 40- 4 燃料的分類燃料的分類 4.2 我國動(dòng)力用煤主要有我國動(dòng)力用煤主要有:無煙煤、煙煤、貧煤、無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤褐煤類別類別

11、牌牌號號干燥無灰基揮發(fā)干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率分產(chǎn)率Vdaf (%)其它其它無煙煤無煙煤W10Aar=625 Mar=151750030000KJ/kg貧煤貧煤P1020煙煤煙煤Y2040Aar=730 Mar=31820000 30000KJ/kg褐煤褐煤H4050Aar=3060 Mar=3060162007000KJ/kg燃燃 料料 5 灰的成分與特性灰的成分與特性 煤灰的成分：指煤中的礦物質(zhì)經(jīng)燃燒后生成的煤灰的成分：指煤中的礦物質(zhì)經(jīng)燃燒后生成的各種金屬與非金屬的氧化物與鹽類（二氧化硅各種金屬與非金屬的氧化物與鹽類（二氧化硅 SiO2、三氧化二鋁三氧化二鋁 Al2O3、三氧化二鐵三氧化二鐵F

12、e2O3、氧化氧化鈣鈣 CaO、氧化鎂、氧化鎂 MgO、氧化鉀、氧化鉀 K2O、氧化鈉、氧化鈉 Na2O、二氧化鈦、二氧化鈦 TiO2、三氧化硫三氧化硫 SO3、五氧化二五氧化二磷磷 P2O5 ）。）。 煤灰熔融性：在一定溫度下，煤灰的一些組分煤灰熔融性：在一定溫度下，煤灰的一些組分會(huì)形成一種共熔體，而這種共熔體在融化狀態(tài)下還會(huì)形成一種共熔體，而這種共熔體在融化狀態(tài)下還有熔解煤灰中其他高熔點(diǎn)物質(zhì)的性能，從而改變?nèi)塾腥劢饷夯抑衅渌呷埸c(diǎn)物質(zhì)的性能，從而改變?nèi)垠w的成分并改變其熔融溫度。有三個(gè)特征溫度：體的成分并改變其熔融溫度。有三個(gè)特征溫度： ST 軟化溫度軟化溫度 HT 半球形溫度半球形溫度 F

13、T 熔化溫度熔化溫度鍋鍋 爐爐 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 1、鍋爐一般都含有燃燒系統(tǒng)與汽水、鍋爐一般都含有燃燒系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng)由給料系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)由給料系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)組成。點(diǎn)火系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)組成。 汽水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)、過熱系統(tǒng)、汽水品質(zhì)保證蒸發(fā)系統(tǒng)、過熱系統(tǒng)、汽水品質(zhì)保證系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)組成。系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)組成。鍋鍋 爐爐 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)2 煙氣流程：煤由給煤設(shè)備送入鍋爐燃燒煙氣流程：煤由給煤設(shè)備送入鍋爐燃燒室，與送入的空氣混合燃燒后，經(jīng)爐膛室，與送入的空氣混合燃燒后，經(jīng)爐膛出口進(jìn)入尾部煙道，依次沖刷過熱器

14、、出口進(jìn)入尾部煙道，依次沖刷過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器換熱后到鍋爐出口，省煤器、空氣預(yù)熱器換熱后到鍋爐出口，經(jīng)過除塵器、引風(fēng)機(jī)，最后到煙囪排入經(jīng)過除塵器、引風(fēng)機(jī)，最后到煙囪排入大氣。大氣。3 空氣流程：冷空氣由一或二次鼓風(fēng)機(jī)送空氣流程：冷空氣由一或二次鼓風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器進(jìn)行加熱后，到鍋爐燃燒入空氣預(yù)熱器進(jìn)行加熱后，到鍋爐燃燒室，與燃料混合燃燒。室，與燃料混合燃燒。 鍋鍋 爐爐 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 4 水流程：經(jīng)過處理后的水由給水泵送入水流程：經(jīng)過處理后的水由給水泵送入到鍋爐省煤器進(jìn)口，由省煤器管加熱后，到鍋爐省煤器進(jìn)口，由省煤器管加熱后，經(jīng)導(dǎo)水管引至鍋筒。再由下降管到水冷系經(jīng)導(dǎo)水管引至鍋筒。再由下降

15、管到水冷系統(tǒng)的下集箱，經(jīng)爐膛受熱后形成汽水混合統(tǒng)的下集箱，經(jīng)爐膛受熱后形成汽水混合物由水冷壁管上升經(jīng)導(dǎo)汽管進(jìn)入鍋筒，形物由水冷壁管上升經(jīng)導(dǎo)汽管進(jìn)入鍋筒，形成飽和蒸汽。成飽和蒸汽。 5 汽流程：飽和蒸汽經(jīng)鍋筒由導(dǎo)汽管進(jìn)入汽流程：飽和蒸汽經(jīng)鍋筒由導(dǎo)汽管進(jìn)入低溫過熱器，形成一定的高溫蒸汽，經(jīng)減低溫過熱器，形成一定的高溫蒸汽，經(jīng)減溫器減溫后進(jìn)入高溫過熱器，達(dá)到設(shè)計(jì)要溫器減溫后進(jìn)入高溫過熱器，達(dá)到設(shè)計(jì)要求參數(shù)的蒸汽，經(jīng)主蒸汽管進(jìn)入汽輪機(jī)入求參數(shù)的蒸汽，經(jīng)主蒸汽管進(jìn)入汽輪機(jī)入口?？?。鍋鍋 爐爐 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 6 層燃鍋爐層燃鍋爐 室燃鍋爐室燃鍋爐 余熱鍋爐余熱鍋爐 沸騰鍋爐沸騰鍋爐鍋鍋 爐爐 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 7

16、 鍋爐主要部件鍋爐主要部件 鍋筒、水冷系統(tǒng)、省煤器、過熱器鍋筒、水冷系統(tǒng)、省煤器、過熱器 空氣預(yù)熱器、燃燒系統(tǒng)空氣預(yù)熱器、燃燒系統(tǒng) 本體附件本體附件(管路、閥門管路、閥門) 爐墻保溫及金屬件爐墻保溫及金屬件 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)第二章第二章循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床鍋爐 循環(huán)流化床（循環(huán)流化床（CFB）鍋爐是八十年代發(fā)展起來）鍋爐是八十年代發(fā)展起來的高效率、低污染和良好綜合利用的燃煤技術(shù)，由的高效率、低污染和良好綜合利用的燃煤技術(shù)，由于它在煤種適應(yīng)性和變負(fù)荷能力以及污染物排放上于它在煤種適應(yīng)性和變負(fù)荷能力以及污染物排放上具有的獨(dú)特優(yōu)勢，使其得到迅速發(fā)展。具有的獨(dú)特優(yōu)勢

17、，使其得到迅速發(fā)展。 循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，這是循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，這是一種界于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的一種界于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式，即通常所講的半懸浮燃燒方式。所謂的燃燒方式，即通常所講的半懸浮燃燒方式。所謂的流態(tài)化是指固體顆粒在空氣的作用下處于流動(dòng)狀態(tài)，流態(tài)化是指固體顆粒在空氣的作用下處于流動(dòng)狀態(tài)，從而具有許多流體性質(zhì)的狀態(tài)。在循環(huán)流化床鍋爐從而具有許多流體性質(zhì)的狀態(tài)。在循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)存在著大量的床料（物料），這些床料在鍋爐爐內(nèi)存在著大量的床料（物料），這些床料在鍋爐一次風(fēng)、二次風(fēng)的作用下處于流化狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)爐一次風(fēng)、二

18、次風(fēng)的作用下處于流化狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)爐膛內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和爐膛外的外循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐不膛內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和爐膛外的外循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐不斷往復(fù)的循環(huán)燃燒。斷往復(fù)的循環(huán)燃燒。一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論流態(tài)化流態(tài)化-用來描述固體顆粒與流體接觸的某用來描述固體顆粒與流體接觸的某種運(yùn)動(dòng)形式狀態(tài)種運(yùn)動(dòng)形式狀態(tài)臨界流化速度臨界流化速度流化床操作的最低速度，流化床操作的最低速度，顆粒初始流化時(shí)的速度，顆粒初始流化時(shí)的速度，umf（ 顆粒床層從顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時(shí)的最低速度）。靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時(shí)的最低速度）。 此時(shí)所需的風(fēng)量為臨界流化風(fēng)量。此時(shí)所需的風(fēng)量為臨界流化風(fēng)量。流化床流化床能夠使顆粒產(chǎn)生流化狀態(tài)的

19、一整能夠使顆粒產(chǎn)生流化狀態(tài)的一整套系統(tǒng)套系統(tǒng)一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論流化床的特點(diǎn)流化床的特點(diǎn)1 顆粒的流動(dòng)平穩(wěn)顆粒的流動(dòng)平穩(wěn) 類似液體類似液體 操作可連續(xù)與自動(dòng)控制操作可連續(xù)與自動(dòng)控制2 顆?；旌涎杆倬鶆蝾w?；旌涎杆倬鶆?處于等溫狀態(tài)處于等溫狀態(tài)3 通過固體顆粒的循環(huán)通過固體顆粒的循環(huán) 易于提供所需熱量易于提供所需熱量4 氣固間的傳熱和傳質(zhì)速率高氣固間的傳熱和傳質(zhì)速率高5 密相床與受熱面間的傳熱系數(shù)較大密相床與受熱面間的傳熱系數(shù)較大6 由于顆粒濃度高由于顆粒濃度高 體積大體積大 能維持較低溫度運(yùn)行能維持較低溫度運(yùn)行7 易于大規(guī)模操作易于大規(guī)模操作一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論顆粒種類與流態(tài)化

20、形式顆粒種類與流態(tài)化形式 不同流速下的固體顆粒層的流動(dòng)狀態(tài) 一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論形式形式速度范圍速度范圍方式方式基本特征基本特征a0uumf固定床固定床顆粒靜止，氣體從間隙中流過顆粒靜止，氣體從間隙中流過bumfuumb散式流散式流態(tài)化態(tài)化床層平穩(wěn)、均勻地膨脹；上部有一個(gè)確定的界面；顆粒床層平穩(wěn)、均勻地膨脹；上部有一個(gè)確定的界面；顆粒有一些小幅度的運(yùn)動(dòng)；顆粒聚集的傾向很??；存在很小有一些小幅度的運(yùn)動(dòng)；顆粒聚集的傾向很??；存在很小的壓力波動(dòng)的壓力波動(dòng)cumbuums鼓泡流鼓泡流態(tài)化態(tài)化布風(fēng)板附近形成空穴，主要由于合并而長大，并升至床布風(fēng)板附近形成空穴，主要由于合并而長大，并升至床面。床面

21、是確定的界面，周期性地有氣泡破裂穿出；有面。床面是確定的界面，周期性地有氣泡破裂穿出；有一個(gè)較明顯幅度的壓力波動(dòng)。一個(gè)較明顯幅度的壓力波動(dòng)。dumsuumk騰涌騰涌氣泡充滿床體截面的大部分；床面以某種有規(guī)律的頻率氣泡充滿床體截面的大部分；床面以某種有規(guī)律的頻率上升、破裂；存在較大的、有規(guī)則的壓力波動(dòng)。上升、破裂；存在較大的、有規(guī)則的壓力波動(dòng)。eukuutr湍流流湍流流態(tài)化態(tài)化小氣泡和顆粒群來回運(yùn)動(dòng)；上表面難以確定；壓力僅有小氣泡和顆粒群來回運(yùn)動(dòng)；上表面難以確定；壓力僅有小幅度的波動(dòng)。小幅度的波動(dòng)。fuftru快速流快速流態(tài)化態(tài)化床面難以直觀確定；顆粒飛出床的上部并由床底或接近床面難以直觀確定；

22、顆粒飛出床的上部并由床底或接近底部的新加入的顆粒所代替；集中在靠近壁面處的顆粒底部的新加入的顆粒所代替；集中在靠近壁面處的顆粒團(tuán)向下運(yùn)動(dòng)，整床內(nèi)的氣體和分散的顆粒一起向上運(yùn)動(dòng)；團(tuán)向下運(yùn)動(dòng)，整床內(nèi)的氣體和分散的顆粒一起向上運(yùn)動(dòng)；在不變的給料速率下，由于在不變的給料速率下，由于u的增加使顆粒愈加稀薄。的增加使顆粒愈加稀薄。一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論顆粒的夾帶與揚(yáng)析顆粒的夾帶與揚(yáng)析 夾帶與揚(yáng)析在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中夾帶與揚(yáng)析在循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中是非常重要的。鍋爐燃燒的煤是由一定范圍的顆是非常重要的。鍋爐燃燒的煤是由一定范圍的顆粒組成。在燃燒和循環(huán)過程中，由于煤顆粒收縮、粒組成。在燃燒

23、和循環(huán)過程中，由于煤顆粒收縮、破碎和磨損，有大量的微粒形成。這些微粒很容破碎和磨損，有大量的微粒形成。這些微粒很容易被夾帶和揚(yáng)析。為了合理的組織燃燒和傳熱，易被夾帶和揚(yáng)析。為了合理的組織燃燒和傳熱，保證鍋爐有足夠的循環(huán)物料，以及保證煙氣中灰保證鍋爐有足夠的循環(huán)物料，以及保證煙氣中灰塵排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必須從氣流中回收這些細(xì)顆粒。塵排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必須從氣流中回收這些細(xì)顆粒。從而要求知道固體顆粒的特征，尤其要知道顆粒從而要求知道固體顆粒的特征，尤其要知道顆粒在夾帶氣流中的速度，也就是要了解顆粒的揚(yáng)析在夾帶氣流中的速度，也就是要了解顆粒的揚(yáng)析規(guī)律規(guī)律一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論顆粒的揚(yáng)析與夾帶顆粒的揚(yáng)析

24、與夾帶輸送分離高度輸送分離高度(Transport Disengaging HeightTDH)當(dāng)一定的氣流速度能夾帶一定粒徑的當(dāng)一定的氣流速度能夾帶一定粒徑的顆粒并揚(yáng)析而分離出來時(shí)的自由空域高度。此時(shí)顆粒并揚(yáng)析而分離出來時(shí)的自由空域高度。此時(shí)的夾帶量為一個(gè)常數(shù)。的夾帶量為一個(gè)常數(shù)。一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論自由空域高度自由空域高度-密相表面以上密相表面以上至出口之間的至出口之間的空間為自由空空間為自由空域，這個(gè)高度域，這個(gè)高度為自由空域高為自由空域高度度一、流態(tài)化理論一、流態(tài)化理論夾帶夾帶-在單一顆?；蚨嘟M分系統(tǒng)中，氣流從在單一顆粒或多組分系統(tǒng)中，氣流從床層中帶走固體顆粒的現(xiàn)象床層中帶走固

25、體顆粒的現(xiàn)象揚(yáng)析揚(yáng)析-從混合物中分離和帶走細(xì)粉的現(xiàn)象從混合物中分離和帶走細(xì)粉的現(xiàn)象二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床是一循環(huán)流化床是一個(gè)床加一個(gè)循環(huán)個(gè)床加一個(gè)循環(huán)閉路，是一個(gè)系閉路，是一個(gè)系統(tǒng)。統(tǒng)。 煙氣 分離器 提升部分 分離部分 物料回送部分 給煤 料腿 床層 回料閥 空氣 排渣 圖圖 2.10 循環(huán)流化床鍋爐的構(gòu)成循環(huán)流化床鍋爐的構(gòu)成 二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐獨(dú)特的流體動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu),使其具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1 燃料適應(yīng)性廣2 燃燒效率高3 高效脫硫和NOX排放低4 燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面較小5 燃燒系統(tǒng)及給煤系統(tǒng)簡單6 負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好

26、，負(fù)荷調(diào)節(jié)幅度大7 灰渣含碳量低，易于實(shí)現(xiàn)綜合利用二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐的工作原理循環(huán)流化床鍋爐的工作原理 循環(huán)流化床鍋爐就是爐膛的煤在流化循環(huán)流化床鍋爐就是爐膛的煤在流化狀態(tài)下通過燃燒產(chǎn)生我們所需一定參數(shù)工狀態(tài)下通過燃燒產(chǎn)生我們所需一定參數(shù)工質(zhì)的設(shè)備。即質(zhì)的設(shè)備。即 以流化床形式運(yùn)行的燃燒室，以流化床形式運(yùn)行的燃燒室，出口帶有氣固分離器，并將分離的固體物出口帶有氣固分離器，并將分離的固體物料回送燃燒室的燃燒設(shè)備。料回送燃燒室的燃燒設(shè)備。 循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過程中主要有循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過程中主要有固定床、鼓泡床、快速床三種流態(tài)形式。固定床、鼓泡床、快速

27、床三種流態(tài)形式。 二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐由兩部分組成：循環(huán)流化床鍋爐由兩部分組成： 1 主循環(huán)回路主循環(huán)回路 爐膛、氣固分離器、回料閥爐膛、氣固分離器、回料閥 2 尾部對流煙道尾部對流煙道 過熱器、省煤器、空預(yù)過熱器、省煤器、空預(yù)器器循環(huán)流化床鍋爐有兩個(gè)特殊的平衡：循環(huán)流化床鍋爐有兩個(gè)特殊的平衡： 熱平衡、灰平衡熱平衡、灰平衡二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)量：鍋爐在正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下能夠循環(huán)量：鍋爐在正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下能夠保證鍋爐達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)的循環(huán)物料的最保證鍋爐達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)的循環(huán)物料的最小量。小量。爐膛出口攜帶量：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每立方米

28、爐膛出口攜帶量：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每立方米的煙氣量所夾帶灰的量的煙氣量所夾帶灰的量 Kg/Nm3二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論分離效率：分離效率： 捕捉一定粒徑捕捉一定粒徑的灰的能力，的灰的能力，它與煤的特性、它與煤的特性、燃燒狀態(tài)、分燃燒狀態(tài)、分離器的結(jié)構(gòu)形離器的結(jié)構(gòu)形式、回料能力式、回料能力等有關(guān)系等有關(guān)系二、循環(huán)流化床鍋爐理論回料閥：將分離器分離下來的灰非常順暢回料閥：將分離器分離下來的灰非常順暢地送回爐膛參與循環(huán)燃燒的設(shè)備。地送回爐膛參與循環(huán)燃燒的設(shè)備。高流率、低能耗、自平衡回料閥高流率、低能耗、自平衡回料閥二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的基

29、本形式：循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的基本形式： 顆粒對流換熱、氣體對流換熱、輻射換熱顆粒對流換熱、氣體對流換熱、輻射換熱 顆粒對流換熱顆粒對流換熱顆粒團(tuán)之間的傳熱顆粒團(tuán)之間的傳熱 氣體對流換熱氣體對流換熱流化氣流在顆粒與受熱面流化氣流在顆粒與受熱面表面間進(jìn)行對流換熱。表面間進(jìn)行對流換熱。 輻射換熱輻射換熱在爐膛上部以輻射換熱為主。在爐膛上部以輻射換熱為主。二、循環(huán)流化床鍋爐理論二、循環(huán)流化床鍋爐理論太原鍋爐集團(tuán)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的節(jié)能型循太原鍋爐集團(tuán)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論主要依據(jù)是：環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論主要依據(jù)是： 清華大學(xué)熱能工程系國家煤燃燒中心提出清華大學(xué)熱能工程

30、系國家煤燃燒中心提出的符合中國煤種的定態(tài)設(shè)計(jì)理論。的符合中國煤種的定態(tài)設(shè)計(jì)理論。 同時(shí)有多項(xiàng)的專利技術(shù)和專有技術(shù)、設(shè)計(jì)同時(shí)有多項(xiàng)的專利技術(shù)和專有技術(shù)、設(shè)計(jì)規(guī)范作保障，從結(jié)構(gòu)上徹底解決了循環(huán)流化規(guī)范作保障，從結(jié)構(gòu)上徹底解決了循環(huán)流化床鍋爐初期的密封、膨脹、磨損三大制約發(fā)床鍋爐初期的密封、膨脹、磨損三大制約發(fā)展的問題。展的問題。 三、鍋爐設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算三、鍋爐設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算 1 性能計(jì)算性能計(jì)算 熱力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算熱力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算 2 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算 強(qiáng)度計(jì)算、金屬壁溫計(jì)算、鍋筒內(nèi)部裝置計(jì)強(qiáng)度計(jì)算、金屬壁溫計(jì)算、鍋筒內(nèi)部裝置計(jì) 算、爐墻傳熱計(jì)算、風(fēng)帽結(jié)構(gòu)計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu)

31、算、爐墻傳熱計(jì)算、風(fēng)帽結(jié)構(gòu)計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu) 計(jì)算計(jì)算 3 輔助計(jì)算輔助計(jì)算三、鍋爐設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算三、鍋爐設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算 1 受熱面設(shè)計(jì)導(dǎo)則受熱面設(shè)計(jì)導(dǎo)則 2 燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則 3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)則鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)則 4 燃?xì)忮仩t設(shè)計(jì)導(dǎo)則燃?xì)忮仩t設(shè)計(jì)導(dǎo)則 5 余熱鍋爐設(shè)計(jì)導(dǎo)則余熱鍋爐設(shè)計(jì)導(dǎo)則第三章第三章循環(huán)流化床鍋爐幾個(gè)概念循環(huán)流化床鍋爐幾個(gè)概念一、循環(huán)流化床鍋爐幾個(gè)概念一、循環(huán)流化床鍋爐幾個(gè)概念二、循環(huán)流化床鍋爐傳熱二、循環(huán)流化床鍋爐傳熱三、循環(huán)流化床鍋爐工作原理三、循環(huán)流化床鍋爐工作原理四、循環(huán)流化床鍋爐工作過程四、循環(huán)流化床鍋爐工作過程五、循環(huán)流化床鍋爐脫硫、脫硝五、循環(huán)流化床鍋爐脫硫、

32、脫硝1 1、循環(huán)流化床鍋爐的概念、循環(huán)流化床鍋爐的概念 床料（底料）：剛開始，可以采用石灰石粉、石英砂、床料（底料）：剛開始，可以采用石灰石粉、石英砂、礦石、甚至石子礦石、甚至石子等物料：在燃燒系統(tǒng)中承載熱量的物質(zhì)。包括床料，燃物料：在燃燒系統(tǒng)中承載熱量的物質(zhì)。包括床料，燃料中未燃燼的碳顆粒、燃料中的灰份顆粒、用以脫硫料中未燃燼的碳顆粒、燃料中的灰份顆粒、用以脫硫用的石灰石顆粒粉以及燃料燃燒后的其它成份的固體用的石灰石顆粒粉以及燃料燃燒后的其它成份的固體顆粒。顆粒。 冷渣與飛灰：冷渣與飛灰對鍋爐來說都是廢料。冷渣與飛灰：冷渣與飛灰對鍋爐來說都是廢料。循環(huán)倍率：循環(huán)倍率定義為鍋爐循環(huán)灰量（外循環(huán)

33、灰）循環(huán)倍率：循環(huán)倍率定義為鍋爐循環(huán)灰量（外循環(huán)灰）與單位時(shí)間內(nèi)給煤量的比值，是一個(gè)間接反映循環(huán)灰與單位時(shí)間內(nèi)給煤量的比值，是一個(gè)間接反映循環(huán)灰量的量，它的值依燃料的灰份及分離器的分離效率而量的量，它的值依燃料的灰份及分離器的分離效率而定。定。氣固比：定義為在循環(huán)流化床鍋爐爐膛出口處的單位氣固比：定義為在循環(huán)流化床鍋爐爐膛出口處的單位煙氣體積中所含有的固體顆粒質(zhì)量，即爐膛出口處的煙氣體積中所含有的固體顆粒質(zhì)量，即爐膛出口處的固體顆粒量與氣體體積之比。氣固比直接反映了爐膛固體顆粒量與氣體體積之比。氣固比直接反映了爐膛出口處的物料粒子濃度，有較好的直觀性。出口處的物料粒子濃度，有較好的直觀性。 外

34、循環(huán)與內(nèi)循環(huán)：循環(huán)流化床鍋爐的物料循環(huán)一般有外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)：循環(huán)流化床鍋爐的物料循環(huán)一般有兩個(gè)回路，一個(gè)回路是爐膛內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，爐膛中心兩個(gè)回路，一個(gè)回路是爐膛內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，爐膛中心相對較稀的氣固兩相向上運(yùn)動(dòng)，靠近爐壁處的很濃的相對較稀的氣固兩相向上運(yùn)動(dòng)，靠近爐壁處的很濃的顆粒團(tuán)形成貼壁灰流向下運(yùn)動(dòng)，形成爐內(nèi)循環(huán)過程，顆粒團(tuán)形成貼壁灰流向下運(yùn)動(dòng)，形成爐內(nèi)循環(huán)過程，稱為內(nèi)循環(huán)；另一回路是爐膛出口的固體顆粒隨煙氣稱為內(nèi)循環(huán)；另一回路是爐膛出口的固體顆粒隨煙氣進(jìn)入煙道，進(jìn)入分離器，分離下來的固體顆粒通過返進(jìn)入煙道，進(jìn)入分離器，分離下來的固體顆粒通過返料裝置，返回爐膛，形成爐膛外部的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，被稱料裝

35、置，返回爐膛，形成爐膛外部的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，被稱為外循環(huán)，物料循環(huán)是循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行的基為外循環(huán)，物料循環(huán)是循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行的基本保證。本保證。分離效率：評價(jià)分離設(shè)備分離效率：評價(jià)分離設(shè)備的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo) 切割粒徑切割粒徑d50與臨界粒徑與臨界粒徑d100流化速度流化速度:臨界流化速度 、最小鼓泡速度 、顆粒終端速度 顆粒分類與篩分：顆粒分類與篩分：cabd堆積密度堆積密度(自然堆放自然堆放,單位體積單位體積的物料質(zhì)量的物料質(zhì)量)與空隙率與空隙率(表達(dá)堆表達(dá)堆積物料中空隙比例的量積物料中空隙比例的量 )2 2、循環(huán)流化床鍋爐的傳熱、循環(huán)流化床鍋爐的傳熱 傳熱方式傳熱方式固體顆

36、粒對流傳熱固體顆粒對流傳熱:直接接觸受熱面?zhèn)鳠?、經(jīng)過氣膜以導(dǎo)熱方式傳熱、顆粒團(tuán)之間直接接觸傳熱 氣體對流傳熱氣體對流傳熱 ：高溫氣流與受熱面表面間進(jìn)行對流換熱,或氣流與顆粒間進(jìn)行對流換熱 輻射傳熱：爐膛上部，灰濃度下降，輻射傳熱比例增輻射傳熱：爐膛上部，灰濃度下降，輻射傳熱比例增強(qiáng)強(qiáng)影響因素影響因素沿高度方向的傳熱特性的影響：在爐膛下部的密相區(qū)，沿高度方向的傳熱特性的影響：在爐膛下部的密相區(qū)，傳熱以固體顆粒對流為主；在爐膛中部，以對流和輻傳熱以固體顆粒對流為主；在爐膛中部，以對流和輻射為主；在爐膛上部以輻射為主。射為主；在爐膛上部以輻射為主。 床溫的影響床溫的影響 ：床層溫度高，總傳熱系數(shù)則

37、增大：床層溫度高，總傳熱系數(shù)則增大 物料濃度的影響：物料的增加，爐內(nèi)傳熱系數(shù)則增大物料濃度的影響：物料的增加，爐內(nèi)傳熱系數(shù)則增大 流化速度的影響：運(yùn)行工況不同，傳熱系數(shù)隨流化風(fēng)流化速度的影響：運(yùn)行工況不同，傳熱系數(shù)隨流化風(fēng)速的增大可能增加也可能減小。速的增大可能增加也可能減小。顆粒粒徑的影響：顆粒粒徑小顆粒粒徑的影響：顆粒粒徑小, 傳熱系數(shù)則大傳熱系數(shù)則大 3 3、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理 4 4、循環(huán)流化床鍋爐的工作過程、循環(huán)流化床鍋爐的工作過程 流化床的燃燒流化床的燃燒煤粒在流化床內(nèi)的燃燒過程煤粒在流化床內(nèi)的燃燒過程 利用高溫床料將其加熱并干燥利用高溫床料將其加熱

38、并干燥 熱解及揮發(fā)分燃燒熱解及揮發(fā)分燃燒 焦碳燃燒焦碳燃燒 破碎及磨損破碎及磨損煤粒在流化床內(nèi)的燃燒特性煤粒在流化床內(nèi)的燃燒特性 煤粒在流化床內(nèi)破碎特性煤粒在流化床內(nèi)破碎特性 煤粒在流化床內(nèi)磨損特性煤粒在流化床內(nèi)磨損特性 揮發(fā)分析出與燃燒揮發(fā)分析出與燃燒 焦碳著火與燃燼焦碳著火與燃燼物料平衡物料平衡穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)灰平衡條件穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)灰平衡條件物料循環(huán)量：物料循環(huán)量： 燃料特性對物料循環(huán)量的影響，燃料特性對物料循環(huán)量的影響，燃料的灰份份額燃料的灰份份額及破碎特性對物料循環(huán)量有比較大的影響。在分離效及破碎特性對物料循環(huán)量有比較大的影響。在分離效率確定的條件下，燃料的灰份含量與循環(huán)倍率成正比，率確定的條

39、件下，燃料的灰份含量與循環(huán)倍率成正比，灰份大的煤種，循環(huán)倍率高，太高對燃燒不利，灰份灰份大的煤種，循環(huán)倍率高，太高對燃燒不利，灰份小的煤種，若要高的循環(huán)倍率，必須設(shè)計(jì)高效率的分小的煤種，若要高的循環(huán)倍率，必須設(shè)計(jì)高效率的分離器。離器。 易破碎的燃料，很快使燃料的粒度變細(xì)，增加進(jìn)易破碎的燃料，很快使燃料的粒度變細(xì)，增加進(jìn)入出煙口的飛灰額，循環(huán)倍率也增大。入出煙口的飛灰額，循環(huán)倍率也增大。 物料循環(huán)量對燃燒的影響物料循環(huán)量對燃燒的影響，主要體現(xiàn)在如下幾方面：，主要體現(xiàn)在如下幾方面：首先是物料循環(huán)量增加，使料床溫度下降，排渣含碳首先是物料循環(huán)量增加，使料床溫度下降，排渣含碳量偏高，冷渣器負(fù)荷高，是不

40、利的方面。其次，固體量偏高，冷渣器負(fù)荷高，是不利的方面。其次，固體物料的再循環(huán)使物料在爐內(nèi)停留時(shí)間增加，一定程度物料的再循環(huán)使物料在爐內(nèi)停留時(shí)間增加，一定程度上使燃燒效率有所提高。第三，物料循環(huán)使整個(gè)燃燒上使燃燒效率有所提高。第三，物料循環(huán)使整個(gè)燃燒溫度趨于均勻，相應(yīng)地降低了燃燒室內(nèi)的溫度，這使溫度趨于均勻，相應(yīng)地降低了燃燒室內(nèi)的溫度，這使得脫硫和脫硝可以控制在最佳反應(yīng)溫度，但對燃燒則得脫硫和脫硝可以控制在最佳反應(yīng)溫度，但對燃燒則降低反應(yīng)速度，燃燒處于動(dòng)力燃燒工況。降低反應(yīng)速度，燃燒處于動(dòng)力燃燒工況。 物料循環(huán)量與變負(fù)荷的關(guān)系物料循環(huán)量與變負(fù)荷的關(guān)系，對于循環(huán)流化床鍋爐，對于循環(huán)流化床鍋爐，改

41、變循環(huán)倍率即可滿足負(fù)荷變化的要求。降低循環(huán)倍改變循環(huán)倍率即可滿足負(fù)荷變化的要求。降低循環(huán)倍率，可使理論燃燒溫度上升；在正常負(fù)荷下，保持循率，可使理論燃燒溫度上升；在正常負(fù)荷下，保持循環(huán)倍率設(shè)計(jì)值運(yùn)行，隨著負(fù)荷的不斷下降，循環(huán)倍率環(huán)倍率設(shè)計(jì)值運(yùn)行，隨著負(fù)荷的不斷下降，循環(huán)倍率也隨之下降，物料循環(huán)量接近為零，此時(shí)不能保證汽也隨之下降，物料循環(huán)量接近為零，此時(shí)不能保證汽溫、汽壓在額定數(shù)值范圍內(nèi)，由此可見，適當(dāng)調(diào)節(jié)物溫、汽壓在額定數(shù)值范圍內(nèi)，由此可見，適當(dāng)調(diào)節(jié)物料循環(huán)量，循環(huán)流化床鍋爐就有好的負(fù)荷適應(yīng)能力性料循環(huán)量，循環(huán)流化床鍋爐就有好的負(fù)荷適應(yīng)能力性能。能。熱量平衡熱量平衡在爐膛內(nèi)布置水冷壁受熱面或

42、水冷隔墻（包括密相區(qū)在爐膛內(nèi)布置水冷壁受熱面或水冷隔墻（包括密相區(qū)埋管等）。埋管等）。隨著鍋爐容量的增大，參數(shù)的提高，過熱熱量大大增隨著鍋爐容量的增大，參數(shù)的提高，過熱熱量大大增加，在爐膛內(nèi)布置水冷屏及過熱器受熱面，以彌補(bǔ)僅加，在爐膛內(nèi)布置水冷屏及過熱器受熱面，以彌補(bǔ)僅在尾部受熱面布置過熱器而造成的過熱及再熱吸熱不在尾部受熱面布置過熱器而造成的過熱及再熱吸熱不足。這種布置型式常見于我國的足。這種布置型式常見于我國的220t/h和和440t/h等等循環(huán)流化床鍋爐上。循環(huán)流化床鍋爐上。從另一種思路出發(fā)，在爐膛內(nèi)布置部分受熱面，而在從另一種思路出發(fā)，在爐膛內(nèi)布置部分受熱面，而在固體顆粒回路上再布置外

43、置式流化床換熱器，這是第固體顆?；芈飞显俨贾猛庵檬搅骰矒Q熱器，這是第三種類型的布置方式。這種布置方式通過外置換熱器三種類型的布置方式。這種布置方式通過外置換熱器的調(diào)節(jié)，降低了循環(huán)物料的溫度，從而可達(dá)到調(diào)節(jié)床的調(diào)節(jié)，降低了循環(huán)物料的溫度，從而可達(dá)到調(diào)節(jié)床溫和循環(huán)物料量的目的。溫和循環(huán)物料量的目的。)100(402qQIaIqlkpypy其中：Ipy：排煙溫度下的焓值 apy：排煙口處的過量空氣系數(shù) Ilk：冷空氣溫度（20）的焓QACaqarzhz)(6ahz：灰渣所占燃料灰份的份額 C：灰渣在的熱容量，通過查表得出 Aar：煤中收到基灰含量效率計(jì)算：=100-(q2+q3+q4+q5+q6)

44、5 5、循環(huán)流化床鍋爐的脫硫與氮、循環(huán)流化床鍋爐的脫硫與氮氧化物控制氧化物控制 流化床脫硫的原理流化床脫硫的原理在燃燒過程中加脫硫劑（如石灰石在燃燒過程中加脫硫劑（如石灰石CaCO3或白云石或白云石CaCO3 MgCO3等），使燃燒反應(yīng)和固硫反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。受熱分等），使燃燒反應(yīng)和固硫反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。受熱分解產(chǎn)生的氧化鈣（生石灰解產(chǎn)生的氧化鈣（生石灰CaO）與煙氣中的二氧化硫）與煙氣中的二氧化硫(SO2)結(jié)合結(jié)合生成硫酸鈣生成硫酸鈣(CaSO4)，硫酸鈣可以隨灰渣排掉，也可以再生后重，硫酸鈣可以隨灰渣排掉，也可以再生后重新使用。其反應(yīng)過程如下：新使用。其反應(yīng)過程如下： 燃燒反應(yīng)：燃燒反應(yīng)： SO2

45、SO2 煅燒反應(yīng)：煅燒反應(yīng)： CaCO3CaOCO2 固硫反應(yīng)：固硫反應(yīng)： CaSO21/2O2CaSO4 再生反應(yīng)：再生反應(yīng)： 2CaSO4C2CaO2SO2CO2 流化床的燃燒脫硫一般常用石灰石作為脫硫劑。流化床的燃燒脫硫一般常用石灰石作為脫硫劑。 影響脫硫效率的因素影響脫硫效率的因素床溫的影響：常用脫硫劑的最佳溫度在床溫的影響：常用脫硫劑的最佳溫度在830830930930之之間，當(dāng)溫度離開這個(gè)范圍時(shí)，脫硫效率會(huì)明顯下降。間，當(dāng)溫度離開這個(gè)范圍時(shí)，脫硫效率會(huì)明顯下降。 分段燃燒的影響分段燃燒的影響循環(huán)倍率的影響：一般地說，隨著流化床的循環(huán)倍率循環(huán)倍率的影響：一般地說，隨著流化床的循環(huán)倍率

46、的提高，脫硫效率也提高。的提高，脫硫效率也提高。 風(fēng)速的影響：風(fēng)速對脫硫的影響較弱。增加風(fēng)速會(huì)使風(fēng)速的影響：風(fēng)速對脫硫的影響較弱。增加風(fēng)速會(huì)使循環(huán)量增大，增加脫硫劑在爐內(nèi)的停留時(shí)間，則會(huì)使循環(huán)量增大，增加脫硫劑在爐內(nèi)的停留時(shí)間，則會(huì)使稀相區(qū)脫硫劑濃度增加，在一定程度上使脫硫效果變稀相區(qū)脫硫劑濃度增加，在一定程度上使脫硫效果變好。好。 過量空氣系數(shù)的影響：提高過量空氣系數(shù)可以提高脫硫效過量空氣系數(shù)的影響：提高過量空氣系數(shù)可以提高脫硫效果。果。 壓力的影響：增加壓力可以在一定范圍內(nèi)提高脫硫效率。壓力的影響：增加壓力可以在一定范圍內(nèi)提高脫硫效率。 鈣硫摩爾比的影響：鈣硫摩爾比增加，脫硫效率增加。當(dāng)鈣

47、硫摩爾比的影響：鈣硫摩爾比增加，脫硫效率增加。當(dāng)鈣硫摩爾比增加到大約鈣硫摩爾比增加到大約2.5后，當(dāng)鈣硫摩爾比再增加時(shí)，脫后，當(dāng)鈣硫摩爾比再增加時(shí)，脫硫效率緩慢增加，效果很不明顯，且會(huì)使灰渣物理熱損失硫效率緩慢增加，效果很不明顯，且會(huì)使灰渣物理熱損失和磨損增加，并影響燃燒工況和磨損增加，并影響燃燒工況 給煤和脫硫劑粒徑的影響：脫硫劑粒徑小，脫硫反應(yīng)的表給煤和脫硫劑粒徑的影響：脫硫劑粒徑小，脫硫反應(yīng)的表面積增加擴(kuò)散阻力減小，脫硫效率提高；且可以提高脫硫面積增加擴(kuò)散阻力減小，脫硫效率提高；且可以提高脫硫最佳溫度。給煤粒大時(shí)，顆粒破碎和磨損加劇，且不利于最佳溫度。給煤粒大時(shí)，顆粒破碎和磨損加劇，且不

48、利于燃燒，也不利于脫硫，反之給煤粒度過小或煤中細(xì)粒份額燃燒，也不利于脫硫，反之給煤粒度過小或煤中細(xì)粒份額太大，也會(huì)使脫硫效率下降。太大，也會(huì)使脫硫效率下降。 氮氧化物的控制氮氧化物的控制通過控制燃燒溫度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化通過控制燃燒溫度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化物的排放物的排放通過低溫分級送風(fēng)燃燒，使燃燒始終在低過量空氣下通過低溫分級送風(fēng)燃燒，使燃燒始終在低過量空氣下進(jìn)行，從而大大降低了進(jìn)行，從而大大降低了NOxNOx的生成和排放，循環(huán)流化床的生成和排放，循環(huán)流化床鍋爐的鍋爐的NOxNOx排放量可控制在排放量可控制在50-150mg/kg50-150mg/kg范圍內(nèi)，其它范圍內(nèi)

49、，其它污染物例如污染物例如COCO等的排放量也很低。等的排放量也很低。 第四章第四章一、電站、工業(yè)及余熱鍋爐型號信意義一、電站、工業(yè)及余熱鍋爐型號信意義二、電站、工業(yè)鍋爐壓力級別分類二、電站、工業(yè)鍋爐壓力級別分類三、太原鍋爐圖號三、太原鍋爐圖號1 1 鍋爐產(chǎn)品型號編制方法鍋爐產(chǎn)品型號編制方法1.1電站鍋爐產(chǎn)品型號編制方法編號方法執(zhí)行JB/T 1617電站鍋爐 產(chǎn)品型號編制方法電站鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組成，如下： 第一部分 第二部分 第三部分 A B / C D E 鍋爐變形設(shè)計(jì)順序號 設(shè)計(jì)燃料代號 鍋爐額定介質(zhì)出口壓力 (MPa) 鍋爐額定蒸發(fā)量(t/h) 鍋爐制造工廠代號煤油氣高爐煤氣焦?fàn)t煤

50、氣煤+垃圾(以煤為主)垃圾+煤(以垃圾為主)煤+生物質(zhì)煤或氣MYQQgQjMLLMMSM（Q）設(shè)計(jì)燃料代號設(shè)計(jì)燃料代號 電站鍋爐產(chǎn)品型號編制示例，舉例如下： 1、太原鍋爐集團(tuán)生產(chǎn)的、額定蒸發(fā)量為220t/h,額定工作壓力為9.81MPa，設(shè)計(jì)燃料為煤，第一次設(shè)計(jì) 標(biāo)記為：TG-220/9.81-M 2、太原鍋爐集團(tuán)生產(chǎn)的、額定蒸發(fā)量為220t/h,額定工作壓力為3.82MPa,設(shè)計(jì)燃料為煤，第十二次設(shè)計(jì) 標(biāo)記為：TG-220/3.82-M111.2工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法 編號方法執(zhí)行JB/T 1626工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組成，如下：第一部分 第二部分介質(zhì)參數(shù) 第

51、三部分燃料種類 / 燃料種類代號 熱水鍋爐額定進(jìn)水溫度 蒸汽鍋爐過熱蒸汽溫度或 熱水鍋爐額定出水溫度 額定蒸汽壓力或額定出水壓力MPa 額定蒸發(fā)量t/h或額定熱功率MW 燃燒設(shè)備型式或燃燒方式代號 鍋爐本體型式代號 鍋爐本體型式有：鍋爐燃燒設(shè)備型式： 單鍋筒縱置式單鍋筒橫置式雙鍋筒縱置式雙鍋筒橫置式澳爐強(qiáng)制循環(huán)式DZDHSZSHCAQX鏈條爐排往復(fù)爐排沸騰爐室燃爐LWFS 鍋爐燃料種類（煤的分類可以參看工業(yè)鍋爐用戶手冊工業(yè)鍋爐行業(yè)煤的分類法）： 煙 煤無煙煤褐煤貧煤氣油A A AW W HPQY 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制示例：1、雙鍋筒橫置式鏈條爐，額定蒸發(fā)量為10t/h，額定 蒸汽壓力為1.25

52、MPa，燃料為三類煙煤 標(biāo)記為：SHL10-1.25-A 2、雙鍋筒縱置式室燃爐1，額定蒸發(fā)量為15t/h，額定蒸汽壓力為1.25MPa，燃料為焦?fàn)t煤氣 標(biāo)記為：SZS15-1.25-Qj3、強(qiáng)制循環(huán)式鏈條爐，額定熱功率為46MW,額定出水壓力為1.6MPa，額定出水溫度130，額定進(jìn)水溫度70，燃料為二類煙煤 標(biāo)記為：QXL46-1.6/130/70-A 小知識：蒸發(fā)量小知識：蒸發(fā)量t/ht/h與熱功率的關(guān)系：與熱功率的關(guān)系：1t/h0.7MW1t/h0.7MW1.3 煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制方法編號方法執(zhí)行JB/T 9560煙道式余熱鍋爐 產(chǎn)品型號編制方法煙道式余熱鍋爐產(chǎn)品型號由三部分組

53、成，如下 / 額定蒸汽溫度或額定出口/進(jìn)口水溫度 額定蒸汽壓力或熱水設(shè)計(jì)工作壓力 額定蒸發(fā)量或額定熱功率 余熱載體溫度 余熱載體量 余熱載體特性代號 余熱載體類別代號 補(bǔ)燃代號 余熱鍋爐產(chǎn)品型號編制示例： 表示利用“潔凈”煙氣所攜帶的顯熱，進(jìn)入鍋爐的煙氣流量為83000m3/h,煙氣溫度為880，鍋爐額定蒸發(fā)量為30t/h、額定蒸汽壓力為3.82MPa,額定蒸汽溫度為450的余熱鍋爐。 標(biāo)記為：Q83/880-30-3.82/4502 2 電站鍋爐與工業(yè)鍋爐壓力級別分類電站鍋爐與工業(yè)鍋爐壓力級別分類2.1電站鍋爐的壓力參數(shù): 參數(shù)系列低壓(2.5Mpa)中壓(2.944.9)次高 壓高壓（7.

54、8410.8）超高壓(11.814.7)亞臨界超臨界(P22.1MPa)超超臨界常用數(shù)值(MPa)1.25 1.6 2.5 3.83.825.39.813.716.7 2.2工業(yè)鍋爐的壓力參數(shù)：額定工作壓力P3.8 MPa的蒸汽鍋爐和額定出水壓力P0.1MPa的熱水鍋爐。熱水鍋爐（主要用于采暖）；蒸汽鍋爐（主要用于工業(yè)用蒸汽和小型發(fā)電）。 3 3 太原鍋爐產(chǎn)品圖號定太原鍋爐產(chǎn)品圖號定按Q/TGJ03.1005-2002鍋爐產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件 部件圖樣及分級規(guī)定 上、下鍋筒 鋼結(jié)構(gòu) 鋼架部分 鍋筒 鍋筒內(nèi)部裝置 03 平臺扶梯部分 01 吊桿、鍋筒座等 其它零部件 水冷膜式壁 爐墻 集箱 爐墻

55、爐墻金屬件 水冷系統(tǒng) 下降管 04 其它 02 導(dǎo)汽管 過熱器管排 吊掛及緊固裝置 過熱器 吊掛管 防磨密封裝置 05 防磨密封裝置 進(jìn)出口集箱 省煤器管排 給煤裝置 省煤器 防磨裝置 布風(fēng)裝置 06 進(jìn)出口集箱 燃燒設(shè)備 二次風(fēng)裝置 分離器 空氣預(yù) 管箱 08 點(diǎn)火裝置 熱器 進(jìn)出口連通箱 其它 07 汽水管路 汽水系統(tǒng) 鍋爐鉻牌 09 管路系統(tǒng) 10 備用件 其它第五章第五章循環(huán)流化床鍋爐輔助系統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐輔助系統(tǒng)1、輸煤系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)2、出渣、出灰系統(tǒng)、出渣、出灰系統(tǒng)3、點(diǎn)火裝置及系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置及系統(tǒng)4、煙、風(fēng)系統(tǒng)、煙、風(fēng)系統(tǒng)5、石灰石系統(tǒng)、石灰石系統(tǒng)6、監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)1 1、輸

56、煤系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng) 循環(huán)流化床鍋爐對燃煤粒度的要求循環(huán)流化床鍋爐對燃煤粒度的要求燃料的粒度分布，應(yīng)能保證在已確定的流化速度的條件燃料的粒度分布，應(yīng)能保證在已確定的流化速度的條件下，有足夠的細(xì)顆粒吹入懸浮段，以保證上部（稀相區(qū)）下，有足夠的細(xì)顆粒吹入懸浮段，以保證上部（稀相區(qū)）的燃燒份額，以及能形成足夠的床粒保持物料平衡。即的燃燒份額，以及能形成足夠的床粒保持物料平衡。即入爐膛燃料的粒度分布應(yīng)符合寬篩分分布要求。入爐膛燃料的粒度分布應(yīng)符合寬篩分分布要求。 燃料的粒度應(yīng)具有可調(diào)整性，即隨煤種、循環(huán)倍率的燃料的粒度應(yīng)具有可調(diào)整性，即隨煤種、循環(huán)倍率的不同而調(diào)整。一般情況下，高倍率的循環(huán)流化床鍋爐，不同

57、而調(diào)整。一般情況下，高倍率的循環(huán)流化床鍋爐，燃煤粒徑較細(xì)，低倍率的流化床鍋爐，燃料粒徑較粗；燃煤粒徑較細(xì)，低倍率的流化床鍋爐，燃料粒徑較粗；低揮發(fā)分的煤種，粒徑一般較細(xì)，高揮發(fā)分易燃煤種，低揮發(fā)分的煤種，粒徑一般較細(xì)，高揮發(fā)分易燃煤種，顆粒一般可以較粗一些。顆粒一般可以較粗一些。 入爐燃料的粒度范圍及粒度分布：針對高揮發(fā)分燃料入爐燃料的粒度范圍及粒度分布：針對高揮發(fā)分燃料如：褐煤，顆粒一般為如：褐煤，顆粒一般為013mm；針對中等揮發(fā)分燃；針對中等揮發(fā)分燃料如：貧煤，要求料如：貧煤，要求010mm或或08mm；針對低揮；針對低揮發(fā)分燃料如：無煙煤，要求發(fā)分燃料如：無煙煤，要求08mm或或06m

58、m；循；循環(huán)流化床鍋爐燃煤不但有粒徑范圍要求，而且對于燃環(huán)流化床鍋爐燃煤不但有粒徑范圍要求，而且對于燃料的粒度分布也有一定要求，粒度分布要求料的粒度分布也有一定要求，粒度分布要求0.5mm份額份額20，0.53mm份額份額50，35mm份額份額20，58mm份額份額10。 2 2、出渣、出灰系統(tǒng)、出渣、出灰系統(tǒng) 3 3、點(diǎn)火裝置及系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置及系統(tǒng) 4 4、煙、風(fēng)系統(tǒng)、煙、風(fēng)系統(tǒng) 5 5、石灰石系統(tǒng)、石灰石系統(tǒng) 6 6、監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng) 第二部分第二部分TG-220產(chǎn)品說明產(chǎn)品說明第一章第一章部件簡介部件簡介1 1、鍋爐概述、鍋爐概述 深入分析了常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐面臨的問題和挑戰(zhàn)，提深入分

59、析了常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐面臨的問題和挑戰(zhàn)，提出了低能耗循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)理論和方法，形成了第出了低能耗循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)理論和方法，形成了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐全套設(shè)計(jì)導(dǎo)則，在此基礎(chǔ)上二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐全套設(shè)計(jì)導(dǎo)則，在此基礎(chǔ)上同時(shí)完成了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)同時(shí)完成了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使第二代循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品具有供電煤耗低、廠計(jì)。使第二代循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品具有供電煤耗低、廠用電率低、鍋爐可用率高的技術(shù)優(yōu)勢，其技術(shù)關(guān)鍵在于用電率低、鍋爐可用率高的技術(shù)優(yōu)勢，其技術(shù)關(guān)鍵在于分離器效率提高后，循環(huán)物料中的細(xì)灰份額增加，適當(dāng)分離器效率提高后，循環(huán)物料中的

60、細(xì)灰份額增加，適當(dāng)減少床存量低床壓運(yùn)行依然可以保證鍋爐正常運(yùn)行。減少床存量低床壓運(yùn)行依然可以保證鍋爐正常運(yùn)行。床存量降低后，二次風(fēng)區(qū)域物料濃度降低，二次風(fēng)穿透床存量降低后，二次風(fēng)區(qū)域物料濃度降低，二次風(fēng)穿透擾動(dòng)效果增強(qiáng)，爐膛上部氣固混合效果得以改進(jìn)，提高擾動(dòng)效果增強(qiáng)，爐膛上部氣固混合效果得以改進(jìn)，提高了鍋爐燃燒效率，降低了鍋爐機(jī)組的供電煤耗；了鍋爐燃燒效率，降低了鍋爐機(jī)組的供電煤耗；床存量降低后，物料流化需要的動(dòng)力減小，鍋爐一、二床存量降低后，物料流化需要的動(dòng)力減小，鍋爐一、二次風(fēng)機(jī)的壓頭降低，風(fēng)機(jī)電耗下降，從而降低鍋爐機(jī)組次風(fēng)機(jī)的壓頭降低，風(fēng)機(jī)電耗下降，從而降低鍋爐機(jī)組的廠用電率；的廠用電率