循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)尚學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床鍋爐(gul)技術(shù)尚技術(shù)尚第一頁(yè)，共55頁(yè)。第2頁(yè)/共55頁(yè)第二頁(yè)，共55頁(yè)。第3頁(yè)/共55頁(yè)第三頁(yè)，共55頁(yè)。第4頁(yè)/共55頁(yè)第四頁(yè)，共55頁(yè)。第5頁(yè)/共55頁(yè)第五頁(yè)，共55頁(yè)。第6頁(yè)/共55頁(yè)第六頁(yè)，共55頁(yè)。300MW正在研制世界上最大的600MW超臨界CFB鍋爐第7頁(yè)/共55頁(yè)第七頁(yè)，共55頁(yè)。一、氣固流態(tài)化的描述(mio sh)：氣體自下而上地穿過(guò)隨意填充狀態(tài)(zhungti)的床層時(shí)，床層將隨流速增大而呈現(xiàn)完全不同的狀態(tài)(zhungti)，依此經(jīng)過(guò)：固定床起始流態(tài)化鼓泡流態(tài)化湍流流化快速流化氣力輸送第8頁(yè)/共55頁(yè)第八頁(yè)，共55頁(yè)。第9頁(yè)/共55頁(yè)第

2、九頁(yè)，共55頁(yè)。第10頁(yè)/共55頁(yè)第十頁(yè)，共55頁(yè)。第11頁(yè)/共55頁(yè)第十一頁(yè)，共55頁(yè)。幾種狀態(tài)(zhungti)的比較第12頁(yè)/共55頁(yè)第十二頁(yè)，共55頁(yè)。第13頁(yè)/共55頁(yè)第十三頁(yè)，共55頁(yè)。第14頁(yè)/共55頁(yè)第十四頁(yè)，共55頁(yè)。第15頁(yè)/共55頁(yè)第十五頁(yè)，共55頁(yè)。二、循環(huán)流化床的工作(gngzu)原理1.流化(li hu)容器2.布風(fēng)裝置3.顆粒物料4.分離器（循環(huán)床）5.回料裝置（循環(huán)床）視頻(shpn)第16頁(yè)/共55頁(yè)第十六頁(yè)，共55頁(yè)。顆粒及氣體(qt)熱物性的影響床層溫度和受熱面溫度第17頁(yè)/共55頁(yè)第十七頁(yè)，共55頁(yè)。成本和運(yùn)行費(fèi)用比常規(guī)煤粉爐脫硫低得多第18頁(yè)/共55頁(yè)

3、第十八頁(yè)，共55頁(yè)。第19頁(yè)/共55頁(yè)第十九頁(yè)，共55頁(yè)。（3）汽溫特性好第20頁(yè)/共55頁(yè)第二十頁(yè)，共55頁(yè)。第21頁(yè)/共55頁(yè)第二十一頁(yè)，共55頁(yè)。五、循環(huán)(xnhun)流化床鍋爐尚存在的問(wèn)題第22頁(yè)/共55頁(yè)第二十二頁(yè)，共55頁(yè)。第23頁(yè)/共55頁(yè)第二十三頁(yè)，共55頁(yè)。第24頁(yè)/共55頁(yè)第二十四頁(yè)，共55頁(yè)。第25頁(yè)/共55頁(yè)第二十五頁(yè)，共55頁(yè)。第26頁(yè)/共55頁(yè)第二十六頁(yè)，共55頁(yè)。主要裝置(zhungzh):（1）燃燒室（2）布風(fēng)板（3）飛灰分離器（4）飛灰回送裝置(zhungzh)（5）外部流化床熱交換器第27頁(yè)/共55頁(yè)第二十七頁(yè)，共55頁(yè)。第28頁(yè)/共55頁(yè)第二十八頁(yè)，共55

4、頁(yè)。第29頁(yè)/共55頁(yè)第二十九頁(yè)，共55頁(yè)。布風(fēng)裝置(zhungzh)的類型多孔板風(fēng)帽式水冷式水平(shupng)布置或傾斜布置第30頁(yè)/共55頁(yè)第三十頁(yè)，共55頁(yè)。4、布風(fēng)裝置(zhungzh)壓降對(duì)流化性能的影響流化床布風(fēng)裝置與固定床布風(fēng)裝置的作用有根本區(qū)別固定床僅用于克服來(lái)流不均勻流化床需考慮由于氣泡存在而可能引起的不良流化布風(fēng)板保證良好流化的作用體現(xiàn)在布風(fēng)板應(yīng)具有合理的阻力壓降特性壓降要足夠的大，才能保證正常流化第31頁(yè)/共55頁(yè)第三十一頁(yè)，共55頁(yè)。第32頁(yè)/共55頁(yè)第三十二頁(yè)，共55頁(yè)。第33頁(yè)/共55頁(yè)第三十三頁(yè)，共55頁(yè)。（一）3個(gè)爐內(nèi)燃燒(rnsho)區(qū)域燃燒室下部燃燒區(qū)域燃

5、燒室上部燃燒區(qū)域高溫氣固分離器第34頁(yè)/共55頁(yè)第三十四頁(yè)，共55頁(yè)。（二）強(qiáng)化(qinghu)燃燒床料中，95%以上是灼熱的惰性灰渣或石英砂，可燃物在5%以下；本身成為儲(chǔ)熱量很大的熱源物料摻混極為強(qiáng)烈熱質(zhì)交換條件好燃燒環(huán)境優(yōu)越可用來(lái)燃燒各種不同(b tn)性質(zhì)的煤種和燃料第35頁(yè)/共55頁(yè)第三十五頁(yè)，共55頁(yè)。（三）循環(huán)(xnhun)燃燒燃燒室內(nèi)顆粒物料多次循環(huán)，燃盡率高；飛灰循環(huán)倍率變化可改變熱負(fù)荷分配特性(txng)： （1）煤質(zhì)好，加大飛灰循環(huán)倍量； （2）煤質(zhì)差，減少飛灰循環(huán)倍量。（四）低溫(dwn)燃燒燃燒溫度范圍850-950;可防止結(jié)渣；氮氧化物生成量??；脫硫的最佳溫度范圍；但

6、是，N2O生成量較高。第36頁(yè)/共55頁(yè)第三十六頁(yè)，共55頁(yè)。二、循環(huán)(xnhun)流化床煤顆粒的燃燒機(jī)理（一）煤粒揮發(fā)(huf)分的析出與燃燒（二）炭粒的燃燒燃燒反應(yīng)速率受擴(kuò)散過(guò)程控制；氣體動(dòng)力學(xué)擴(kuò)散特性符合兩相模型；會(huì)發(fā)生二級(jí)破碎和進(jìn)一步的磨損。第37頁(yè)/共55頁(yè)第三十七頁(yè)，共55頁(yè)。三、影響燃燒(rnsho)速率的因素第38頁(yè)/共55頁(yè)第三十八頁(yè)，共55頁(yè)。四、循環(huán)(xnhun)流化床燃燒的污染控制1、燃燒(rnsho)過(guò)程中SO2的生成： CaCO3CaO+CO2 CaO+SO2+1/2O2 CaSO4完全(wnqun)燃燒時(shí)，煤中的硫可全部轉(zhuǎn)化為SO2煤飛灰具有自脫硫能力，能脫掉20

7、%第39頁(yè)/共55頁(yè)第三十九頁(yè)，共55頁(yè)。2、流化床脫硫特點(diǎn)：干法(n f)脫硫脫硫反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，循環(huán)反應(yīng)送入方式不同脫硫效率高，90%第40頁(yè)/共55頁(yè)第四十頁(yè)，共55頁(yè)。3、影響脫硫率的主要(zhyo)因素：（1）Ca/S摩爾(m r)比：表征所需脫硫劑數(shù)量常壓鼓泡床鍋爐(gul)，3.0-3.5常壓循環(huán)流化床鍋爐(gul)，1.8-2.5增壓循環(huán)流化床鍋爐(gul)，1.5-2.0為什么鈣硫摩爾比1 ?第41頁(yè)/共55頁(yè)第四十一頁(yè)，共55頁(yè)。（2）溫度：最佳(zu ji)溫度范圍800-870870 （3）脫硫劑的性能：應(yīng)選擇CaCO3含量高的石灰石；煅燒后具有較好的孔結(jié)構(gòu)(jigu)的石

8、灰石；易碎性；水分含量不能過(guò)高，不高于3%。（4）石灰石顆粒的粒徑：幾十微米1mm粒徑太大，易發(fā)生孔堵塞；粒徑太小，不易被分離器捕捉(bzhu)回爐內(nèi)，應(yīng)控制比例。第42頁(yè)/共55頁(yè)第四十二頁(yè)，共55頁(yè)。（1）循環(huán)流化床鍋爐(gul)的低氮燃燒機(jī)理：熱力型：低于1500，熱力型生成大幅減少；燃料型：氮的氧化過(guò)程與還原過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，還原過(guò)程主要是指焦炭和中間氣體(NH3、CO、H2)的還原作用，但是N2O的生成量確實(shí)煤粉爐的40-50倍。總體上，流化床燃燒氮氧化物的生成量較低。 200-400mg/m3第43頁(yè)/共55頁(yè)第四十三頁(yè)，共55頁(yè)。（2）脫氮：NO的濃度分布(fnb)規(guī)律；從組織燃燒角

9、度，進(jìn)一步減低NO的排放，如：沿爐膛高度分級(jí)燃燒；無(wú)需添加吸收劑。第44頁(yè)/共55頁(yè)第四十四頁(yè)，共55頁(yè)。第45頁(yè)/共55頁(yè)第四十五頁(yè)，共55頁(yè)。1、床溫的調(diào)節(jié)(tioji)床溫是由若干支熱電偶測(cè)定的；一般意義上的床溫指燃燒室密相區(qū)的溫度；廣義的是指固體顆粒循環(huán)通道內(nèi)各段的溫度；任何一段的溫度控制不當(dāng)，過(guò)高或過(guò)低，均可能造成運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至事故；床溫一般控制在850-950之間，各段有區(qū)別(qbi)；負(fù)荷或給煤質(zhì)量變化時(shí)，調(diào)整給煤量或風(fēng)量，保持床溫給煤粒徑發(fā)生變化時(shí)，調(diào)整一次風(fēng)量穩(wěn)定床溫；床溫調(diào)節(jié)應(yīng)分多次緩慢進(jìn)行細(xì)致微調(diào)；當(dāng)用一次風(fēng)應(yīng)保證床料處于流化狀態(tài)。第46頁(yè)/共55頁(yè)第四十六頁(yè)，共55頁(yè)

10、。2、床溫與蒸汽壓力(yl)間的耦合關(guān)系對(duì)于有外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，二者之間沒(méi)有耦合關(guān)系：可通過(guò)變化風(fēng)煤比調(diào)節(jié)蒸汽壓力，通過(guò)外置式換熱器循環(huán)灰量調(diào)節(jié)床溫；對(duì)于沒(méi)有外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，存在耦合關(guān)系：即床溫和蒸汽壓力均是通過(guò)風(fēng)煤比來(lái)(bli)調(diào)節(jié)的，是一個(gè)控制難題。3、蒸汽(zhn q)壓力的調(diào)節(jié)定壓運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷變化率不大于5%/min；負(fù)荷低于70%，可采用滑壓運(yùn)行方式，其負(fù)荷變化率大于3%/min。第47頁(yè)/共55頁(yè)第四十七頁(yè)，共55頁(yè)。三、鍋爐(gul)負(fù)荷變化時(shí)的調(diào)節(jié)特點(diǎn) 在較高負(fù)荷下，鍋爐在循環(huán)流化床狀態(tài)(zhungti)下運(yùn)行；在較低負(fù)荷下，鍋爐在鼓泡流化床狀態(tài)(zh

11、ungti)下運(yùn)行。 1、給煤量和風(fēng)量(fngling)的調(diào)節(jié)：帶外置式換熱器的CFB 不帶外置換熱器的CFB 2、一次風(fēng)送風(fēng)量(fngling)的影響：對(duì)于不帶外置式換熱器的CFB，需要考慮；是兩個(gè)對(duì)床溫具有相反影響趨勢(shì)的對(duì)立因素；800，增加一次風(fēng)量，降低床溫作用顯著；第48頁(yè)/共55頁(yè)第四十八頁(yè)，共55頁(yè)。 3、二次風(fēng)風(fēng)量(fngling)的調(diào)節(jié)：為了(wi le)滿足鍋爐總風(fēng)量的要求，調(diào)節(jié)依據(jù)：燃燒室后的煙氣含氧量，使得鍋爐的排煙損失和不完全燃燒損失之和最小為最佳；一般將燃燒室后的煙氣含氧量控制在3-5%；低負(fù)荷時(shí)，40%，無(wú)需送入二次風(fēng)。 4、返料溫度(wnd)的調(diào)節(jié)作用：采用高溫絕

12、熱型分離器的CFB，返料溫度會(huì)高于爐內(nèi)料層溫度20-30，可起到調(diào)節(jié)燃燒的作用；采用中低溫分離器的CFB，返料溫度低于爐內(nèi)料層溫度，改變返料量對(duì)控制床溫更有效。第49頁(yè)/共55頁(yè)第四十九頁(yè)，共55頁(yè)。 5、返料量(lio lin)的調(diào)節(jié)作用：改變(gibin)返料量是從改變(gibin)爐內(nèi)受熱面?zhèn)鳠崮芰Φ慕嵌葋?lái)適應(yīng)負(fù)荷的變化需要。處于鼓泡流化床狀態(tài)；一般不用投入二次風(fēng)，僅需投入一次風(fēng)；床溫調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)床層厚度和給煤量為主；一次風(fēng)調(diào)節(jié)視燃燒所需氧量而定。第50頁(yè)/共55頁(yè)第五十頁(yè)，共55頁(yè)。四、床層厚度(hud)的控制五、蒸汽溫度的控制(kngzh)與調(diào)節(jié)床層太厚，增加硫化阻力，壓住一次風(fēng)風(fēng)頭；床層太薄，熱容量減小；高負(fù)荷時(shí)，床層厚些；低負(fù)荷時(shí)，床層薄些；床層厚度（爐內(nèi)床料存量）是通過(guò)(tnggu)控制排渣實(shí)現(xiàn)的。過(guò)熱蒸汽溫度，常規(guī)方法可行，如：噴水減溫再熱蒸汽溫度，需考慮增加外置式換熱器調(diào)節(jié)。第51頁(yè)/共55頁(yè)第五十一頁(yè)，共55頁(yè)。六、影響(yngxing)CFB負(fù)荷調(diào)節(jié)速率的因素七、入爐煤與脫硫劑粒徑的影響(yngxing)變工況運(yùn)行時(shí)，給煤量變化是影響最大且調(diào)節(jié)最頻繁的因素(yn s)；但，它