武漢凱迪公司員工培訓(xùn)課件

1、培訓(xùn)內(nèi)容：循環(huán)流化床鍋爐基礎(chǔ)知識(shí) 授課人：張西永2008年9月20日1第一章 循環(huán)流化床鍋爐概述 第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的原理 第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐爐型和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展概況 第四節(jié) DG 460/13.7-II4型循環(huán)流化床鍋 爐綜述 2第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的原理3一、循環(huán)流化床的工作原理 (一) 流態(tài)化過(guò)程流態(tài)化：一種狀態(tài)。即當(dāng)流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而全部由流體的摩擦力所承托。此時(shí)，對(duì)于單個(gè)顆粒來(lái)講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸而維持它的空間位置，相反地，失去了以前的機(jī)械支承后，每個(gè)顆粒可在床層中自由運(yùn)動(dòng)；就整個(gè)床層而言，具有了許多類似

2、流體的性質(zhì)。 臨界流化速度: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。4流化床類似流體的性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn)： (1) 在任一高度的靜壓近似于此高度以上單位床截面內(nèi)固體顆粒的重量； (2) 無(wú)論床層如何傾斜，床表面總是保持水平，床層的形狀也保持容器的形狀； (3) 床內(nèi)固體顆?？梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔口中排出； (4) 密度高于床層表觀密度的物體在床內(nèi)會(huì)下沉，密度小的物體會(huì)浮在床面上； (5) 床內(nèi)顆粒混合良好，因此，當(dāng)加熱床層時(shí)，整個(gè)床層的溫度基本均勻。5“散式”流態(tài)化：一般的液-固流態(tài)化，顆粒均勻地分散于床層中?！熬凼健绷鲬B(tài)化：一般的氣-固流態(tài)化，氣體并不均勻地流過(guò)顆粒床層，一部分氣

3、體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出，顆粒則被分成群體作湍流運(yùn)動(dòng)，床層中的空隙率隨位置和時(shí)間的不同而變化。煤的燃燒過(guò)程是一個(gè)氣-固反應(yīng)過(guò)程。6圖1-1示出了不同氣流速度下固體顆粒床層的流動(dòng)狀態(tài)。隨著氣流速度的增加，固體顆粒分別是呈現(xiàn)固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送狀態(tài)。(二) 循環(huán)流化床的原理和特點(diǎn) 圖1-1 不同氣流速度下固體顆粒床層的流動(dòng)狀態(tài)7循環(huán)流化床的特點(diǎn)歸納如下:(1) 不再有鼓泡流化床那樣清晰的界面，固體顆 粒充滿整個(gè)上升段空間；(2) 有強(qiáng)烈的物料返混，顆粒團(tuán)不斷形成和解 體，并且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；(3) 顆粒與氣體之間的相對(duì)速度大，且與床層空 隙率和顆粒循環(huán)流量有關(guān)；(4

4、) 運(yùn)行流化速度為鼓泡流化床的23倍；(5) 床層壓降隨流化速度和顆粒的質(zhì)量流量而變 化；8(6) 顆粒橫向混合良好；(7) 強(qiáng)烈的顆粒返混、顆粒的外部循環(huán)和良好的 橫向混合，使得整個(gè)上升段內(nèi)溫度分布勻；(8) 通過(guò)改變上升段內(nèi)的存料量，固體物料在床 內(nèi)的停留時(shí)間可在幾分鐘到數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)調(diào) 節(jié)；(9) 流化氣體的整體性狀呈塞狀流；(10) 流化氣體根據(jù)需要可在反應(yīng)器的不同高度 加入。9二、流化床燃燒設(shè)備的主要類型流化床燃燒設(shè)備按流體動(dòng)力特性可分為： 鼓泡流化床鍋爐； 循環(huán)流化床鍋爐流化床燃燒鍋爐按工作條件可分為： 常壓流化床鍋爐； 增壓流化床鍋爐流化床燃燒鍋爐按流動(dòng)特性和工作壓力可分為： 常壓

5、鼓泡流化床； 常壓循環(huán)流化床鍋爐 增壓鼓泡流化床鍋爐；增壓循環(huán)流化床鍋爐。其中前三類已得到工業(yè)應(yīng)用，增壓循環(huán)流化床鍋爐正在工業(yè)示范階段。 10圖1-2 流化床鍋爐的主要類型(a) 常壓鼓泡流化床鍋爐 (b) 常壓循環(huán)流化床鍋爐(c) 增壓鼓泡流化床鍋爐 (d) 增壓循環(huán)流化床鍋爐11隨著燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展，煤氣化也得到人們的高度重視，三種主要?dú)饣b置： 流化床煤氣化裝置 固定床氣化裝置 夾帶流氣化裝置流化床煤氣化裝置按流動(dòng)特性和工作壓力也可分為： 常壓鼓泡流化床煤氣化裝置 常壓循環(huán)流化床煤氣化裝置 增壓鼓泡流化床煤氣化裝置 增壓循環(huán)流化床煤氣化裝置12三、循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn) (一

6、) 循環(huán)流化床鍋爐的主要工作條件表1-1 循環(huán)流化床鍋爐的工作條件13(二) 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn) 循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個(gè)部分。第一部分由爐膛、氣固物料分離設(shè)備、固體物料再循環(huán)設(shè)備和外置熱交換器等組成。第二部分為對(duì)流煙道，布置有過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等。圖1-3為典型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的示意圖。 圖1-3 典型的循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)示意圖14圖1-4 循環(huán)流化床鍋爐立體圖 15循環(huán)流化床燃燒鍋爐的基本特點(diǎn)： 1、低溫的動(dòng)力控制燃燒 優(yōu)點(diǎn)：爐內(nèi)結(jié)渣及堿金屬析出均比煤粉爐中要改善很多，對(duì)灰特性的敏感性減低，也無(wú)須很大空間去使高溫灰冷卻下來(lái)，氮氧化物生成量低，可在爐內(nèi)組織廉價(jià)而高

7、效的脫硫工藝；循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃料的燃盡度很高，通常，性能良好的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率可達(dá)98%99%以上。2、高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過(guò)程 循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參與了外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種循環(huán)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)燃燒過(guò)程以及脫硫過(guò)程都是在這兩種形式的循環(huán)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中逐步完成的。3、高強(qiáng)度的熱量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞過(guò)程 16四、循環(huán)流化床鍋爐與其他鍋爐型的比較(一) 燃燒過(guò)程的比較固體燃料的燃燒可分為層燃、流化床燃燒和懸浮燃燒。表1-2綜合了層燃、流化床燃燒和懸浮燃燒三種基本燃燒方式的特點(diǎn)及比較。 表1-2 氣固燃燒過(guò)程的主要特性比較 17(二) 脫硫過(guò)程的比較1、與煤粉鍋爐噴鈣脫硫的比

8、較 相同點(diǎn)：脫硫劑進(jìn)人循環(huán)流化床鍋爐后首先煅燒形成氧 化鈣，氧化鈣再與二氧化硫氣體反應(yīng)。 不同點(diǎn)： 煤粉鍋爐的噴鈣脫硫：最佳噴入溫度為1100左右，在Ca/S比為3時(shí)脫硫效率約為50%。石灰石粒度在8-10m之間脫硫效率較佳，脫硫劑的利用率一般在20%以下。 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒脫硫：整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的主循環(huán)回路運(yùn)行在脫硫的最佳溫度范圍內(nèi)(850-900)。脫硫劑在爐內(nèi)的停留時(shí)間大大延長(zhǎng)，通常平均停留時(shí)間可達(dá)數(shù)十分鐘。在Ca/S比為1.52.5時(shí)，脫硫效率通常可達(dá)90%。循環(huán)流化床鍋爐實(shí)施燃燒脫硫時(shí)，脫硫劑粒徑通常為0.10.3mm，脫硫劑的利用率可達(dá)50%以上。 18 2、與鼓泡流化床鍋爐

9、燃燒脫硫的比較 鼓泡流化床鍋爐燃燒脫硫過(guò)程與循環(huán)流化床鍋爐中的燃燒脫硫過(guò)程相似，只是由于兩者的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件不同，脫硫效果有些差別。一般情況下，當(dāng)Ca/S摩爾比為2時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率可達(dá)90%以上，而鼓泡流化床鍋爐的脫硫效率僅為80%左右。 19圖1-5給出了鼓泡流化床鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率實(shí)測(cè)結(jié)果的比較。 試驗(yàn)結(jié)果表明，循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率要大大高于鼓泡流化床鍋爐。在Ca/S摩爾比為2時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率可達(dá)90%以上，而鼓泡流化床鍋爐的脫硫效率僅略高于70%。達(dá)到90%脫硫效率時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐所需的Ca/S摩爾比為1.7左右，而鼓泡流化床鍋爐則需Ca/S摩爾

10、比高達(dá)5左右。圖1-5 鼓泡流化床鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率的比較20(三) 氮氧化物排放的比較 氮氧化物的危害性如下： 形成光化學(xué)煙霧，降低可見(jiàn)度，對(duì)人體的視覺(jué)器官和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用； 易與動(dòng)物血液中血色素結(jié)合，使血液缺氧，引起中樞神經(jīng)麻痹癥，同時(shí)對(duì)人體的心臟、肝臟、腎臟和造血組織等都有損害； 破壞平流層(同溫層)中的臭氧層，使之失去了對(duì)紫外光福射的屏蔽作用，對(duì)地面生物造成危害； NOx和SO2和粉塵共存，可生成毒性更大的硝酸或硝酸鹽氣溶膠，形成酸雨。21NOx的分類（按照NOx生成的機(jī)理）: 熱力型NOx為燃燒用空氣中的N2在高溫下氧化而生成的氮氧化物；熱力型NOx生成量主要與溫度、

11、氧濃度和高溫區(qū)停留時(shí)間有關(guān)； 快速型NOx碳化氫系燃料在燃燒時(shí)分解，其分解的中間產(chǎn)物的N2反應(yīng)生成的氮氧化物； 燃料型NOx燃料中的有機(jī)氮化合物在燃燒過(guò)程中氧化生成的氮氧化物。燃料型NOx生成量則主要與燃料含氮量、溫度和過(guò)量空氣系數(shù)有關(guān)。22圖1-6在不同燃燒溫度下?tīng)t內(nèi)NOx的生成情況。通常熱力型NOx占NOx總生成量的比例在25%50%范圍內(nèi)。盡管可以通過(guò)改進(jìn)燃燒技術(shù)(如采用低氧燃燒、分級(jí)燃燒、濃淡偏差燃燒、煙氣再循環(huán)和低NOx燃燒器等)來(lái)降低NOx的生成和排放，但NOx排放水平還是相當(dāng)高的，煤粉鍋爐的NOx排放濃度一般為400-600ppm。還可采用在煙氣中注人含氮化合物(氨、尿素等)的選

12、擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)技術(shù)等。 圖l-6 鍋爐爐內(nèi)NOx的生成23燃煤所生成的NOx主要是燃料型NOx，熱力型NOx生成很少，通常為NOx總排放量的10%以下。循環(huán)流化床鍋爐燃燒所需的空氣一般均采用分段給人的方法，如此形成的分段燃燒對(duì)控制燃料型NOx的排放也十分有效，不僅可以抑制燃料NOx的形成，更可以通過(guò)分段燃燒的組織使已生成的NOx得到還原。對(duì)于揮發(fā)分含量高的煤種，分段燃燒對(duì)降低循環(huán)流化床鍋爐NOx排放效果更為顯著。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)的焦炭濃度較高，對(duì)已生成的NOx的還原也十分有利。循環(huán)流化床鍋爐的NOx排放一般為50200ppm(煙氣中氧濃度為6%)，可以滿

13、足發(fā)達(dá)國(guó)家的一般環(huán)保法規(guī)的要求。 循環(huán)流化床氮氧化物排放：24(四) 各種型式鍋爐的比較 表1-3 5種35t/h中壓鍋爐比較25表1-4 循環(huán)流化床鍋爐與其他型式鍋爐的比較26五、循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)及尚需進(jìn)一步研究的問(wèn)題(一) 循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn) 1、燃料適應(yīng)性廣 2、燃燒效率高 3、高效脫硫 4、氮氧化物(NOx)排放低 5、其他污染物排放低 6、燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面積小 7、給煤點(diǎn)少 8、燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單 9、易于實(shí)現(xiàn)灰渣綜合利用 10、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快 11、床內(nèi)不布置埋管受熱面 12、投資和運(yùn)行費(fèi)用適中 27 (二) 循環(huán)流化床鍋爐尚待進(jìn)一步研究的問(wèn)題 1、循環(huán)物料的

14、分離 2、循環(huán)流化床內(nèi)固體顆粒的濃度選取 3、爐內(nèi)受熱面布置和溫度控制 4、運(yùn)行風(fēng)速(或截面熱負(fù)荷)的確定 5、返料機(jī)構(gòu) 6、循環(huán)流化床鍋爐部件的磨損 7、低污染燃燒 8、爐內(nèi)傳熱 9、尾部受熱面的設(shè)計(jì) 10、除塵 28第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐爐型和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介29循環(huán)流化床鍋爐爐型 若按流速(流型)或飛灰攜帶率可分為：高攜帶率(爐膛出口每千克煙氣攜帶的飛灰千克質(zhì)量即攜帶率不低于5kg/kg)，中攜帶率(攜帶率為15kg/kg)和低攜帶率(攜帶率低于1kg/kg)三大類。按冷灰床采用與否及其布置位置可分為：外置冷灰床、內(nèi)置冷灰床及不帶冷灰床三大類。按分離器的型式可分為：旋風(fēng)分離、慣性分離和兩級(jí)或多級(jí)

15、分離三大類。按分離器的布置位置可分為：內(nèi)分離、外分離及內(nèi)外分離三大類。按分離器的工作溫度可分為：高溫、中溫和低溫三大類。 30循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)目前從循環(huán)床鍋爐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上可分為三大流派(參見(jiàn)圖1-7)，即LLB公司的Lurgi(魯奇)型循環(huán)床鍋爐、FW公司Pyroflow(百爐寶)型循環(huán)床鍋爐、LLB公司的Cricofluid型循環(huán)床鍋爐。除此之外，Battelle研究中心的MSFB型循環(huán)床鍋爐、FW公司的Intrex式循環(huán)床鍋爐也頗具特色。采用Lurgi技術(shù)、ABB-CE公司的Flextech式循環(huán)床鍋爐和Stein公司的循環(huán)床鍋爐在大型化方面發(fā)展迅速。圖1-7 三種類型循環(huán)床鍋爐(a)

16、 Lurgi型；(b) Pyroflow型；(c) Circofluid型31第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐 的發(fā)展概況32一、循環(huán)流化床的發(fā)展簡(jiǎn)史 第一臺(tái)成功運(yùn)行的流化床是德國(guó)人溫克勒(Friz winkler)于1921年12月發(fā)明的?？焖倭骰矂t是由麻省理工學(xué)院的劉易斯(Warren K. Lewis)和吉里蘭(Edwin R.Gilliland)在1938年12月最早發(fā)明的。 循環(huán)流化床真正成為具有工業(yè)實(shí)用價(jià)值的新技術(shù)是在五六十年代。 1971年，Reh提出了一個(gè)循環(huán)流化床的流態(tài)圖，并描述了循環(huán)流態(tài)化的基本特征。1976年，Yerushalmi等首次提出了快速流態(tài)化的概念，從而引起了人們對(duì)循環(huán)

17、流化床技術(shù)研究的日益重視，并從80年代開(kāi)始形成了一個(gè)循環(huán)流化床基礎(chǔ)研究的高峰期。我國(guó)對(duì)循環(huán)流化床的研究是從50年代末在中科院化學(xué)冶金研究所開(kāi)始的。 33二、循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展概況(一) 國(guó)外循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展概況 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展到現(xiàn)在已有許多不同的流派和型式，其中較有代表性的是芬蘭奧斯龍(Ahlstrom)公司的Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐、德國(guó)魯奇(Lurgi)公司的循環(huán)流化床鍋爐、美國(guó)巴特利(Battelle)的多固體循環(huán)流化床鍋爐及德國(guó)Babcock公司的Circofluid循環(huán)流化床鍋爐等。 341、奧斯龍公司的Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐 芬蘭的奧斯龍公司對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐

18、的開(kāi)發(fā)是從上世紀(jì)60年代末期對(duì)鼓泡流化床鍋爐的發(fā)展而開(kāi)始的。 床料：一般采用天然砂子、石灰石等，在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)有足夠量的床料。燃用生物質(zhì)燃料時(shí)需要補(bǔ)充床襯，床料粒度一般為0.2-0.3mm。燃用的燃料種類： 高品位燃料，如煙煤； 低品位燃料，如泥煤、樹(shù)皮和鋸末等； 高灰分或低揮發(fā)分燃料，如褐煤、無(wú)煙煤、油頁(yè)巖； 特殊燃料，如造紙廢液等。 特點(diǎn)：無(wú)外置換熱器，固體物料循環(huán)回路中的吸熱靠膜式水冷壁和分隔墻受熱面來(lái)保證。 35該鍋爐一、二次風(fēng)各占50%，二次風(fēng)可分二個(gè)或三個(gè)不同高度進(jìn)入，少量高壓氣供入返料機(jī)構(gòu)以保證正常運(yùn)行，對(duì)流受熱面的設(shè)計(jì)與常規(guī)鍋爐相同，在循環(huán)流化床鍋爐底部裝有底部除灰裝置以平衡床料和

19、除去大顆?；?。 圖1-8 奧斯龍公司的Pyromflow循環(huán)流化床鍋爐 結(jié)構(gòu)和運(yùn)行指標(biāo)： 表1-5 Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行指標(biāo)362、魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐 魯奇循環(huán)流化床鍋爐典型的燃料顆粒尺寸為0-7mm左右，脫硫用石灰石的粒徑為100-200m，床料的平均粒徑為50-300m。魯奇循環(huán)流化床鍋爐能夠燃用多種不同的燃料，當(dāng)燃料性質(zhì)變化過(guò)大時(shí)，可改變下述參數(shù)： 燃料室溫度和過(guò)?？諝饬?； 空氣和煙氣流量等。該類型鍋爐的控制由改變下列參數(shù)達(dá)到： 鍋爐負(fù)荷通過(guò)調(diào)節(jié)外置換熱器的固體顆粒流量來(lái)達(dá)到； NOx排放量通過(guò)調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)比例來(lái)達(dá)到。優(yōu)點(diǎn)： 床溫控制僅需調(diào)節(jié)進(jìn)入流化床換熱器與直接

20、返回燃燒室的固體物料比例即可，比較靈活，無(wú)需改變循環(huán)倍率等其他因素； 將燃燒與傳熱基本分離，可使兩者均達(dá)到最佳狀態(tài)； 將再熱器或過(guò)熱器布置在流化床外置換熱器中，調(diào)節(jié)汽溫非常靈活，甚至無(wú)需噴水調(diào)節(jié)，但該方案的缺點(diǎn)是增加了設(shè)備及運(yùn)行復(fù)雜性。 37該爐型與Pyroflow循環(huán)床最主要的區(qū)別：設(shè)置了流化床外置換熱器，分離器捕集的固體顆粒可以直接返回燃燒室或進(jìn)入外置換熱器然后再返回燃燒室，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入這個(gè)換熱器的物料量來(lái)調(diào)節(jié)床溫。圖1-9 魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐 結(jié)構(gòu)和運(yùn)行指標(biāo)： 表1-6 魯奇循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)383、巴特利的多固體循環(huán)流化床鍋爐 多固體循環(huán)流化床是美國(guó)巴特利實(shí)驗(yàn)室在上世紀(jì)

21、70年代發(fā)展起來(lái)的一種循環(huán)流化床，Riley Stoker公司利用該技術(shù)制造這種類型的鍋爐。該類型鍋爐的運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)可參見(jiàn)表1-7。 表1-7 多固體循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)39與魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐相似。主要的區(qū)別在于流化床外置換器和床料。第二個(gè)主要的區(qū)別是燃燒室內(nèi)使用了高密度床料組成的密相床。結(jié)構(gòu)：圖1-10 多固體循環(huán)流床鍋爐 404、德國(guó)Babcock公司的Circofluid循環(huán)流化床鍋爐 Circofluid循環(huán)流化床方案，目的是發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高和燃料適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗較大的高溫旋風(fēng)分離器，并克服床內(nèi)流速較高而引起磨損及能耗大的缺點(diǎn)。

22、 優(yōu)點(diǎn)：工作條件改善，煙氣體積較小，因而分離器尺寸也較小，能耗也低一些。此外，由于采用了較低的循環(huán)倍率，懸浮段中固體顆粒濃度也較低，這樣可減小阻力損失。運(yùn)行參數(shù)及主要指標(biāo)參見(jiàn)表1-8。 表1-8 Circofluid循環(huán)流化床鍋爐的主要運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo) 41特點(diǎn)：爐子的下部呈湍流流化床，其中不布置埋管受熱面，但在二次風(fēng)口以上布置了屏式過(guò)熱器、管式過(guò)熱器、蒸發(fā)受熱面和省煤器。分離器可采用鋼結(jié)構(gòu)。燃燒用空氣分一、二次風(fēng)送入。 結(jié)構(gòu)： 圖1-11 Circofluid循環(huán)流化床鍋爐425、瑞典Studsvik公司的循環(huán)流化床鍋爐 該爐型的鍋爐具有運(yùn)行可靠、靈活等優(yōu)點(diǎn)，燃煤粒度為0-25mm時(shí)，燃燒效率

23、可達(dá)97%-99.7%，NOx排放低于200ppm。Studsvik公司還在試驗(yàn)爐上對(duì)燃料的突變進(jìn)行了試驗(yàn)。 先進(jìn)性: 由于不采用高溫旋風(fēng)分離器，則不需要很厚的保溫層，分離器四周可布置受熱面，使設(shè)備更加緊湊，且啟動(dòng)時(shí)間大大縮短； 由于床內(nèi)存料量可以控制，故可燃用多種燃料； 采用獨(dú)創(chuàng)的分離器使鍋爐受熱面基本上保持傳統(tǒng)的緊湊布置方案，有利于大型化。 43結(jié)構(gòu)： 其主要結(jié)構(gòu)與Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐相差不大。特點(diǎn)：不采用旋風(fēng)分離器而采用迷宮式的慣性分離器，該分離器由許多錯(cuò)列布置的、懸掛的U形合金鋼柱子組成，在固定顆粒濃度較高的情況下，可獲得很高的分離效率，而流阻很低。 圖1-12 Studsv

24、ik公司的循環(huán)流化床鍋爐1給料系統(tǒng)；2爐膛；3慣性分離器；4對(duì)流受熱面；5顆粒儲(chǔ)存室；6一次風(fēng)道；7布風(fēng)板 441987年通過(guò)研究論證，提出建立我國(guó)100MW鍋爐示范電站的建議，并決定該引進(jìn)示范工程建在我國(guó)重點(diǎn)高硫煤地區(qū)之一的四川省，100MW CFB鍋爐發(fā)電機(jī)組安裝在四川內(nèi)江發(fā)電總廠高壩發(fā)電廠。在四川內(nèi)江白馬鎮(zhèn)建立一個(gè)單機(jī)容量為300MW的循環(huán)流化床示范電站，該工程是目前世界上單機(jī)容量最大的一座在建循環(huán)流化床電站。目前我國(guó)還較多集中于中型CFB的研制和開(kāi)發(fā)，并已開(kāi)始在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)大型CFB的研制和開(kāi)發(fā)工作，且已完全商業(yè)化。在本世紀(jì)前十年應(yīng)加快大容量循環(huán)流化床鍋爐生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)、消化和創(chuàng)

25、新，以生產(chǎn)更多的適合不同燃料的大型循環(huán)流化床鍋爐來(lái)滿足電站發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要。 (二) 國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展概況 45 Ahlstrom Pyropower公司認(rèn)為本世紀(jì)初循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)： (1) 燃燒效率等于100%； (2) 電廠效率大于40%； (3) SO2排放小于100ppm； (4) NOx排放小于30ppm。(三) 循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展目標(biāo) 46三、循環(huán)流化床鍋爐的一些基本名詞述語(yǔ) 空塔速度U式中，為床層截面面積，; 為總風(fēng)量，。 床內(nèi)固體物料濃度或床層密度SP 式中, 為體積()里所含顆粒的總重量, Kg；為床層空隙率, 0為顆粒堆積時(shí)的空隙率 ；固體顆粒

26、的顆粒密度S ；堆積密度c 。 47 斷面固體流率S 其中為固體物料質(zhì)量流率, kgs; 為床層截面積, 。 固氣比其中：S為斷面固體流率，kg（）；為氣體密度，kg3；U0為氣體流速s；為固體物料質(zhì)量流率，kgs，為氣體質(zhì)量流率，kgs。 推得： 48第四節(jié) DG 460/13.7-II4型循環(huán)流化床鍋爐綜述 49一鍋爐主要規(guī)范及燃燒系統(tǒng) 鍋爐的主要規(guī)范表1-9 鍋爐主要規(guī)范50 循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng) 煤源 煤質(zhì)分析。攀枝花發(fā)電廠燃煤煤質(zhì)分析如下表1-10： 表1-10 煤質(zhì)分析 51 燃煤的灰份特性 灰熔點(diǎn) 灰的成份 表1-12 灰的成份 表1-11 灰熔點(diǎn)52 鍋爐耗煤量 篩碎設(shè)備及燃

27、煤粒度 篩碎設(shè)備 燃煤粒度（見(jiàn)圖1-14） 給煤系統(tǒng) 啟動(dòng)鍋爐、點(diǎn)火油系統(tǒng)表1-13 攀枝花發(fā)電廠鍋爐耗煤量圖1-14 入爐煤粒粒度分布圖53 煙風(fēng)系統(tǒng) 煙風(fēng)系統(tǒng) 本工程煙風(fēng)系統(tǒng)采用平衡通風(fēng)系統(tǒng), 每臺(tái)鍋爐設(shè)置了一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、高壓流化風(fēng)機(jī)、冷渣器流化風(fēng)機(jī)、播煤增壓風(fēng)機(jī)及點(diǎn)火增壓風(fēng)機(jī)。空氣系統(tǒng)采用兩級(jí)分段送風(fēng)。每臺(tái)鍋爐配2臺(tái)50容量的一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)。每臺(tái)鍋爐配2臺(tái)100容量的高壓流化風(fēng)機(jī)和冷渣器流化風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。 54 煙風(fēng)系統(tǒng)管道尺寸選擇 表1-14 鍋爐燃燒系統(tǒng)主要煙、風(fēng)道斷面或管徑及流速的計(jì)算成果 55二 主要輔助設(shè)備的選型 一次風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 表1-15 一次

28、風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 56表1-16 二次風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 二次風(fēng)機(jī)選型參數(shù)57 引風(fēng)機(jī)選型參數(shù)表1-17 引風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 58 高壓流化風(fēng)機(jī)選型參數(shù)表1-18 高壓流化風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 59 冷渣器流化風(fēng)機(jī)選型參數(shù) 表1-19 冷渣器流化風(fēng)機(jī)選型參數(shù)60表1-20 單位時(shí)間鍋爐排出的的灰渣量 三 除灰除渣系統(tǒng) 鍋爐的灰渣量 61DG 460/13.7-II4型循環(huán)流化床鍋爐的冷渣器為選擇性風(fēng)水冷渣器,每臺(tái)鍋爐設(shè)置四臺(tái)冷渣器, 布置在水冷風(fēng)室外兩側(cè)下部, 單臺(tái)冷渣器設(shè)計(jì)最大排渣量為20t/h，單臺(tái)冷渣器正常運(yùn)行冷渣量(B-ECR)為810t/h，冷渣器冷卻水量為80t/h，冷卻水水壓為1.45Mpa, 冷卻水水溫為30。冷渣器采用連續(xù)排渣。冷渣器分為四個(gè)倉(cāng)，沿渣走向分別為選擇倉(cāng)和三個(gè)冷卻倉(cāng)。 冷渣器中設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)，用于緊急情況下灰的