循环流化床锅炉技术改造为煤气锅炉项目可行性研究报告
循环流化床锅炉技术改造为煤气锅炉项目
可行性研究报告
第一章总论
1.1项目单位概况
项目名称：循环流化床锅炉技术改造为煤气锅炉项目
项目承担单位：某某电力有限责任公司
法人代表：某
项目性质：技改
建设地点：山西省某县夏店镇西北阳村（原某县发电厂）
某县某电力有限责任公司位于某县夏店镇西北阳村，公司经广泛的深入市场调研，技改项目锅炉燃用煤气来源于某县鸿达煤化有限公司90万t/a 焦化项目。决定在原1#、2#锅炉间进行改造建设，改造完成后将取代3#、4#燃煤循环流化床锅炉。同时铺设煤气管道2.3km，项目总投资1340万元。工程技改后，将以尽可能少的能源和资源消耗，厂区环境有所改善。废气、废水、噪声等污染无可达标排放，不会对区域环境质量产生影响。具有较好的经济效益。
1.2项目提出的背景
1．企业地理位置
某县位于山西省东南部，太行山西麓，上党盆地之北，地理坐标在东经112°42′至113°14′，北纬36°23′至36°44′之间。东以仙堂山、黄岩山与黎城分界；西以石磴山和沁县相连；南以五阳山、麓台山、磨盘山、五赞山分别与潞城、长治郊区、屯留接壤；北和武乡为邻。全县东西长48km，南北宽40kw2,人口24.36万。
2．自然物理环境
（1）地形地貌
某县四周高山丘陵环抱，中部呈西东走向，由西高庙、东高庙、五阴山、韩王垴等山峰连成一条黄土岭梁，将县境内退为南部浊漳河流域平川、盆地区，北部史水河谷、丘陵区。境内有海拔1000m以上的大小山峰31座，5km以上的长河流33条，高山深谷多在县境东部和东北部，海拔784-1725m。河水流向在西东、西南—东北为主，全部汇入县境东北合河口。境内地貌整体属低山黄山丘陵区，可分为山区、丘陵区、盆地平川区，分别占总面积31.9%、57.5%、10.6%。
所在区域属温带大陆性气候，干旱少雨且雨量分布不均，年际变化较大，四季差异明显，春季干旱多风，夏季多雨，秋季凉爽，冬季寒冷少雪，年平均气温8.8℃。年平均降雨量526mm，大部分集中在7、8、9三个月，年平均蒸发量1659mm。主导风向为S，频率为15%，次主导风向为W，频率为9%，静风频率为12%；年平均风速2.3m/s。历年最大冻土深度70cm。
某县境风主要河流为浊漳河干流，属海河流域漳卫河水系，上游有南源、西源和北源三大支流，三源汇合后由西北向东南流经黎城县、潞城市和平顺县，由王家庄出省后先后进入河北省、河南境内。
全县森林植被少，植被以黄栌为主，夹以豆科、榆科、郁李科组成的灌木森和以蒙古栎为主的天然次生林。其它地区植被稀少，全县森林覆盖率仅为5%
某县辖8镇3乡，总人口25.20万人。
2008年，某县地区生产总值87.43亿元，其中第一产业总产值4.42亿元，第二产业总产值72.18亿元，第三产业总产值10.83亿元。人均地区生
产总值33799元/人，比上年增长6.5%。
某县有基础教育学校200所，在校学生40536人，教职工3236，文化宣传事业单位3个，医院18个。
3、自然生态环境
（1）土壤
某县土壤分布规律带有状性和垂直性，分为2个土类，4个亚类、23个土属、43个土种。各土类、亚类、土属、土种的分布可分为3个大区，即：山地褐土区、碳酸盐褐土性土区和碳酸盐褐土区。
①土地褐土区
主要分布在海拔1300-1700m的东部、西部、西南部山区，即八里庄、原庄、强计、西营、下良、榆林、上马等乡镇所辖的马鞍山、老爷岭、仙堂山、麓台山、五山，总面积314.53万亩，其中耕地696.67ha。
②碳酸盐褐土性土区
主要分布在海拔900-1300之间的丘陵区。即龙王堂、史北、王村、善福、九庄5个乡的全部和亭、东岭、八埋庄3个乡镇所辖的部分地区。总面积7051.97ha,其中耕地27825.77ha,属本县主要产粮区。
③碳酸盐褐土区
主要分布在海拔800-900m的平川二级阶地上之城关、夏店、王桥、侯堡4个镇辖内的96个村，总面积6743.85ha，其中耕地2447.05ha,属本县重点农经区。
（2）植被
本县植被较少县不均匀，海拔1200m以上远山山地，如强计、北底乡
东部马鞍山、仙堂山天然植被较好，覆盖度大部分在85%以上，植被皮黄栌为主，夹以豆科、榆科、郁李科组成的灌木林和以蒙古栋为主的天然次生林。人工植被主要有造林、种草两种。目前共有林地2.62万亩，占总面积19%。其中天然次生林1.12万亩，人工油松0.06万亩，刺槐0.52万亩。
项目所在地区自然植被覆盖率较低，主要为针茅草丛，灌木、乔木仅在周边零星分布，无国家保护植物物种。
（3）动物
某县野生动物资源以陆栖脊椎动物为主，分鸟、兽、昆虫、两栖类、鱼类和爬行类。受人类活动影响，境内野生动物已十分稀少。
（4）矿产资源
区内矿产资源主要有煤、铁、锰、铝土、石灰石、石膏、白云石、耐火粘土等。其中尤以煤炭储量丰富，含煤面积713km2,占总面积的71%，达65亿吨。主要可开采层为3#和15#，煤质大多属贫煤、瘦煤，亦有少量焦煤。境内煤炭资源主要分布于王桥镇、善福乡、夏店镇、城关镇、下良乡、西营镇等地。
（5）厂区周围自然生态环境
通过现场踏勘，厂址周围为农田和零星种植的树木。在评价区范围内未见需特殊保护的野生动物、濒危或珍稀物种及水生生物等，生态结构相对简单。
4．社会经济环境
（1）行政区划及人口
本次项目建设所在区域——某县共划11个乡（镇），328村委会，全县
总人口25.80万人。
（2）经济概况
某县近年来工业生产发展较快，2007年，全年规模以上工业企业产品销售收入达到1283243.7万元，增长41.12%；实现利税263667.8万元，增长26.33%；实现利润121321.6万元，增长170.74%，其中，国有及国有控股企业实现利润98835.8万元，增长13.07%。
某县主要工业类型有：煤炭、冶金、机械、化工、电力、建材、陶瓷、纺织、缝纫、食品、酿造、造纸、印刷、木器、五金等。
（3）交通
某县交通条件优越，全县公路运输以县区为中心，208国道、榆（社）——长治干线公路为骨架，县乡公路为媒介，形成了一个四通八达的公路运输网络；铁路运输则以太焦铁路干线为主线，与同蒲线、石太线、陇海线等接轨构成了纵横交错的铁路运输网络。
5、水环境功能区划
评价区相关的地表水体为浊漳河干流，属海河水系，根据《山西省地表水域水环境管理区划方案》的规定，本工程所在的浊漳河西源河段属于规划农业用水，水质目标为V。执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类标准要求。
地下水要求满足生活饮用水功能，按《地下水环境质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类功能要求。
1.3项目建设的必要性
随着我国城市现代化的发展，城市大气污染日趋严重，雾霾天气频发。汽车尾气排放、燃油不达标并不是造成雾霾天气的唯一“凶手”。从中央气象台公布的雾霾地图来看，雾霾重灾区同时也是冬季供暖的北方地区。相比于汽车尾气，燃煤锅炉所产生的大气污染，其对形成雾霾的实际影响程度，或许更全面、更直接。构成雾霾的三大成分——二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物，亦均是燃煤锅炉排放废气的成分。目前全国有62万台燃煤锅炉，这些锅炉大多数热效率低,仅有60～65 % , 特别是分散采暖和供热水等小锅炉,热效率一般仅为30～60 %。而燃气锅炉热效率一般都在80%以上，燃烧后产生的烟气中粉尘量极少, 硫和氮的氧化物也比较少。没有灰渣, 没有煤在运输、储存过程中散发的有害气体和粉尘。热效率低,耗能大,烟气污染严重，国家节能减排政策等因素使得燃煤锅炉的改造正式进入实施阶段。
污染治理既不是可有可无的事情，也不是只有消耗没有产出的花钱项目，污染治理不仅具有明显的环境效益和社会效益，而且根据国家“三同时”的建设原则，污染治理完备与否，是建设项目能否投产和运行的先提条件。
随着我国环保法规的完善及严格执法，环境污染问题极大地影响着企业的生存和发展，越来越多的企业认识到这个问题。实现经济、社会和环境效益的和谐统一，促进企业环境和经济协调发展，使企业走上可持续发展的道路，已成当今国家经济发展的重大战略。
1.4研究范围
本项目范围包括：项目背景、项目生产、工程技术方案、环境保护、
节约能源、劳动安全、卫生和消防，项目投资估算及资金筹措等，对项目实施后的经济效益和环境效益进行科学评价。
1.5项目编制依据和编制原则
1.5.1 编制依据
（1）长治市某电力有限责任公司《循环流化床锅炉技术改造为煤气锅炉项目》可行性研究报告委托书；
（2）《山西省环境污染防治工程项目可行性研究报告编制导则》；
（3）《山西省技术改造项目可行性研究报告的具体内容和深度》；
（4）《山西省建筑安装工程概算定额》；
（5）《建设项目经济评价方法与参数》；
（6）《山西省建设工程其它费用暂行办法》；
（7）国家环保总局、国家经贸委、科学技术部环发[2002]26号“关于发布《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》的通知”2002年1月；
1.5.2 编制原则
（1）严格执行国家有关法律、法规、设计标准及规范，保证工程设计质量。
（2）本着实事求是的原则，对项目的要素进行认真全面的调查和详细的测算分析论证。
（3）结合厂址现状和装置特点，充分利用现有条件，合理进行布局。
（4）采用技术成熟、先进可靠的生产工艺，在确保装置的先进性、适用性、可靠性的前提下，尽量节省建设投资，降低工程造价，缩短建设周期，提高投资经济效益，提高自动化操作水平。
（5）严格执行国家和地方的劳动安全、职业卫生、消防和抗震等有关法规、标准和规范，做到清洁生产、安全生产、文明生产。
（6）本报告力求做到内容完善、文字简练、文件齐全。
1.4可行性研究结论
（1）项目实施后，以煤气作为燃料发电，年发电量约4000万度。该项目属于《产业结构调整指导目录（2005年本）》第一类鼓励类，第四条电力第六款：燃气蒸汽联合发电，符合产业政策要求。项目的建设不建背某县城市建设总体规划的要求。
（2）项目工艺技术成熟，设备运行可靠，处理效益高，水质稳定，运行费用低，操作方便，具有较好可行性。
（3）项目符合国家清洁能源要求，对当地环境保护，总量控制，生态平衡等环境敏感性问题，具有良好的示范作用。
第二章市场预测与产品方案
2.1市场预测
2012年燃煤锅炉及燃气锅炉市场前景分析
燃煤、煤气在国外应用已有160多年的历史，20世纪50年代，我国引进前苏联混合燃煤锅炉、燃气锅炉技术，在我国东北建成的燃油锅炉、燃气锅炉，至今仍在安全运行。目前开发的的燃煤锅炉、燃气锅炉，在原有
煤气发生炉的基础上，又增添了节能、环保等技术，使之成为高效、节能、安全、环保型技术。2010年北京市煤炭消费总量达2635万吨，占能源消费总量的30%，居于首位，其中约50%的燃煤没有实现达标排放。占全市总面积4%的五环内集聚了北京约60%的人口和40%的燃煤，是PM2.5等污染排放的重点地区。中国城市燃气协会轻烃燃气专委筹委会主任张路表示：“如果利用轻烃燃气技术对其中1200台套燃煤锅炉进行改造，每年可减少耗煤200万吨，减排二氧化碳340万吨、二氧化硫7万吨、氮氧化物2万吨。”锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯个业的经济，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。我国煤炭60%以上消费用在发电方面，节能降耗对煤油、煤气锅炉更是迫在眉睫。另外我国的环境污染主要是烟尘型污染。其中，绝大多数烟尘是由中小燃煤锅炉排出的，尽管在排烟除尘上花费了许多人力物力，但成效不大。要彻底改变现状，必须拓宽思路，在燃料燃烧机理上做文章。利用煤制气、燃煤技术是解决我国能源利用率低、降低环境污染有有效途径。
据悉，目前我国石化系统每年产生约1300—1600万吨轻烃，被利用后可生产近400亿立方米轻烃燃气，满足近2亿户居民的能源需求。与燃煤、柴油等相比，轻烃燃气可大大降低二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放，而成本却低10%—20%。2006年，轻烃燃气被建设部等确定为“城市新型燃气”。
一、燃煤锅炉、燃气锅炉发展的客观因素：
1、高层民用建筑的出现，给与之配套的锅炉房设备带来一系列问题，场地紧张，对周围环境的影响（烟尘扩散问题），对自动化程度和安全可靠性要求要高，因此促进了燃煤锅炉、燃气锅炉的应用。
2、高新经济技术开发区的建设标准要求高，因此集中供热和燃油、燃气锅炉将得到进一步发展。
3、环保要求的提高。进入20世纪80年代，国际社会对环境问题日益关注，我国对环保工作也愈来愈重视，特别制定了新的烟尘排放指标，许多城市对燃煤锅炉的审批进行了限制。
4、各城市对燃煤锅炉的限制及燃油、燃气锅炉发展计划的实施，加速了该行业的发展。
二、我国燃煤锅炉、燃气锅炉的市场基础和要求：
1、中国天然气在中心城市的供应将大幅度增加我国石油、天然气开采量逐年增加，天然气的增长率由1996年的12.1%提高到1998年的36.4%。天然气长距离输送已经实施，引进俄罗斯天然气的计划已启动。
2、使用天然气设备市场的驱动。
3、环保要求：以气代煤，集中在城市民用、商用和中、小型工业锅炉和热力设备上使用。
4、节能效益，天然气价格相当于用电的25%~40%。
三、城市现代化和能源市场发展机制的要求。
中国天燃气、油燃烧技术落后，目前仅限于灶具、热水器、小型工业锅炉等应用，燃烧机几乎全部进口，在国内采用先进技术开发新产品的潜力很大。
2.2产品方案与生产规模
2.2.1产品方案
本次技改仅对1#、2#燃煤锅炉进行改造，以取代3#、4#两台循环流化床锅炉。技改工程完成后锅炉出力和蒸汽参数不变，以满足原有汽轮发电机组的要求。
工程将原燃煤锅炉改造为燃煤气锅炉，煤气由某县鸿达煤化有限公司90万t/a焦化项目提供，本技改工程铺设煤气管道2.3km。
2.2.2生产规模
将原1#、2#AZD20-25/400-M型燃煤锅炉改为燃气锅炉。项目技改后不新增职工，不改变原有工作制度。锅炉车间连续生产，年工作小时数为6300h。
第三章建厂条件
3.1项目选址及交通运输条件
我公司始建于80年代初期，装机容量为2×3000KW的小型发电厂，截止目前为止职工人数245人；年发电量4000万度；产值862万元；利税135万元。
某县某电力有限责任公司，是于2001年县发电厂改制而成，投产初期设计为2台AZD-25/400型燃煤锅炉，2003年国家要求燃煤机组必需改为能燃劣质煤生产。为此我们投资600余万元，扩建2台DHF20-25/400型循环流化床锅炉替代了原有2台燃原煤锅炉。2007年国家要求节能减排，我单位被列为改造企业，否则
淘汰。相继又投资1350余万元，改为煤气锅炉，利用鸿达煤化公司排放的纯净煤气进行发电。2009年6月分投入试运行，随之完善了相关手续，领取了排污许可证。成为适应新形势下环保型企业。同时也大大降低了鸿达煤化公司对大气排放污染；同时我们和原来燃煤相比极大地减少了对环境的污染，符合了节能减排的产业政策要求。
项目选址在原有1#、2#锅炉的基础进行改造建设，技改完成后取代为3#、4#燃煤循环流化床锅炉。（项目厂址详见附图、建设项目地理位置图。）
3.2水供应
本工程给水水源为厂区自备水井，共有两眼深井，井深80-100m，位置在厂南。新鲜水的用水量为15万t/a。项目用水包括循环冷却水、化学水处理系统用水、生活用水。如下图所示。
3.3某县境内交通发达，208国道及榆黄公路，太焦铁路贯穿县境。经过多年县乡公路建设已经成为以县城为中心的县乡村公路网，交通十分便利。
第四章工艺技术方案
4.1主要生产工艺
本项目采用国内先进技术装备的煤矸石等工业废渣生产煤矸石烧结多孔砖新型墙体材料生产线，根据项目特点并结合国内生产设备性能，选用年产9000万块煤矸石烧结多孔砖的配套设备1套，可根据用户要求，通过更换成型模具、调整配料方案以及局部生产工序变化，生产满足成型机最大成型高度和模箱尺寸的各种规格空心砖、多孔砖等。工艺特点是成型采用双极真空挤出制砖机，一次码垛、隧道窑烧成。
1.原料制备
原料的粉碎工艺为：煤矸石、炉渣等由场外运入厂内堆场，通过装载机倒入板式给料机定量均匀给料（大块物料首先用400×600颚式破碎机处理），块状适中的煤矸石等物料经皮带输送机送入90×90环锤式破碎机破
碎后，筛分进入细碎破碎机，细碎后颗粒粒径＜3mm的达95%以上。然后添加经过轮碾处理的粉煤灰及辅助原料并经搅拌机加水搅拌、混合。
2.原料陈化处理
经处理后的原料再通过胶带输送机运到陈化库顶部的可逆移动配仓布料机上，按一定规律均匀的堆存到陈化库中，其作用是使原料中水分均匀化程度提高，使原料颗粒表面和内部性能更加均匀，更趋一致，使颗粒变得容易疏解，提高可塑性使物料的成型性能得到提高。
3.挤出成型
挤出成型设备是多孔砖生产线的主要关键设备。按该项目双鸭山东方公司原料性能，选用国内引进、消化、改进的双鸭山东方公司产的JKY55/55—4.0节能紧凑型双级真空塑挤砖机。具体工艺为将经过陈化的物料由液压多斗挖土机装运胶带输送机上运到车型车间的箱式给料机处，定量向高速细碎对辊机进行辊碾，处理后的混合料送入双轴搅拌机，原料通过再次加水搅拌，使其成型水分与性能满足成型需要。双级真空挤出压力达到3.8MPa，真空度值达到≤—0.092MPa。挤出的泥条经自动切条机、自动切坯机切割成需要规格的砖坯，再通过分坯运坯机用人工码坯。
4.干燥和焙烧
码有砖坯的窑车通过窑车运转系统完成窑车在储存段、干燥段、焙烧段的运行。
装有砖坯的窑车经过预存后运送到干燥段进车端摆渡车上，通过液压顶车机将窑车顶入干燥窑内。本项目采用一次码烧工艺，干燥室单通道断面尺寸和焙烧隧道内宽同为3.8米，属大断面微弧顶隧道干燥室；焙烧隧道窑窑体结构为微弧顶结构，设在排烟系统、余热系统、冷却系统和车底
压力平衡系统。该隧道窑断面尺寸大、产量高、温差小、保温性能好。隧道窑设有温度监测系统，保证了热工参数的稳定。
通过出口拉引机及回车牵引机将载有经过焙烧的砖的窑车拉引到出车端摆渡车上，通过回车牵引机将载有砖的窑车运送至卸砖段，用人工将砖卸下并运至成品堆场，经检验合格后出厂。
隧道窑排出的烟气，经处理后至15米高的烟囱达标排放。
4.2工艺流程
烧矸石烧结多孔砖生产工艺流程见图如下。
陈化处理
编号：SM-ZD-33151 循环流化床锅炉的技术特 点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
循环流化床锅炉的技术特点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、燃料适应性广 由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。 2、截面热强度高 同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧
过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。 3、污染物排放少 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。
目录 1 绪论 (3) 1.1循环流化床锅炉的概念 (3) 1.2 循环流化床锅炉的优点 (3) 2 燃料与脱硫剂 (6) 2.1 燃料 (6) 2.2 脱硫剂 (6) 3 无脱硫工况计算 (7) 3. 1无脱硫工况下燃烧计算 (7) 3. 2无脱硫工况下烟气体积计算 (7) 4 灰平衡与灰循环倍率 (8) 4.1 循环灰量 (8) 4.2 灰平衡计算 (8) 4.2.1 灰循环倍率 (8) 4.2.2 a n与a f和ηf的关系 (9) 5 脱硫工况计算 (10) 5.1 脱硫原理 (10) 5.2 NO X的排放 (10) 5.3 脱硫计算 (11) 6 燃烧产物热平衡计算 (14) 6.1 炉膛燃烧产物热平衡方程式 (14) 6.2 燃烧产物热平衡计算 (14) 7 传热系数计算 (17) 7.1 炉膛传热系数 (17) 7.2 汽冷屏传热系数 (17) 7.3 传热系数的计算 (17) 8 炉膛结构设计与热力计算 (20) 8.1 炉膛结构 (20) 8.1.1 炉膛结构设计 (20) 8.1.2 炉膛受热面积计算 (20) 8.2 炉膛热力计算 (21)
9 汽冷旋风分离器结构设计与热力计算 (24) 9.1 汽冷旋风分离器结构设计 (24) 9.2 汽冷旋风分离器热力计算 (24) 10 计算汇总 (27) 10.1 基本数据 (27) 10.1.1设计煤种 (27) 10.1.2 石灰石 (28) 10.2 燃烧脱硫计算 (28) 10.2.1 无脱硫工况时的燃烧工况 (28) 10.2.2 无脱硫工况时的烟气体积计算 (28) 10.2.3 脱硫计算 (29) 10.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性 (32) 10.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表 (32) 10.3 锅炉热力计算 (34) 10.3.1 锅炉设计参数 (34) 10.3.2 锅炉热平衡及燃料和石灰石消耗量 (34) 10.3.3 炉膛膜式水冷壁传热系数计算 (36) 10.3.4 炉膛汽冷屏传热系数计算 (38) 10.4 结构计算 (41) 10.4.1 炉膛膜式水冷壁计算受热面积 (41) 10.4.2 炉膛汽冷屏计算受热面积 (43) 10.4.3 汽冷旋风分离器计算受热面积 (44) 10.5 热力计算 (46) 10.5.1 炉膛热力计算 (46) 10.5.2 汽冷旋风分离器热力计算 (49) 设计总结 (53) 谢辞 (54) 参考文献 (55)
循环流化床技术发展与应用 岳光溪清华大学热能工程系 摘要：循环流化床燃烧技术对我国燃煤污染控制具有举足轻重的意义。我国自上世纪八十年代后采取引进和自我开发两条路线，完全掌握了中小型循环流化床锅炉设计制造技术，在大型循环流化床燃烧技术上已经完成了首台135MWe超高压再热循环流化床锅炉的示范工程。引进的300MWe循环流化床锅炉进入示范实施阶段。燃煤循环流化床锅炉已在中国中小热电和发电厂得到大面积推广使用。中国积累的设计运行经验对世界上循环流化床燃烧技术的发展做出了重要贡献。超临界循环流化床锅炉是今后循环流化床燃烧技术发展极为重要的方向，是大型燃煤电站污染控制最具竞争力的技术。我国已经具备开发超临界循环流化床锅炉的能力，在政府支持下可以实现完全自主知识产权的超临界循环流化床锅炉，扭转过去反复引进的被动局面。 前言 能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是缺油，但煤炭资源相对丰富大国。石油天然气对我国是战略资源，要尽量减少直接燃用。目前一次能源消耗中煤炭占65%，在可预见的若干年内还会维持这个趋势。可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。 循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术，具有许多其它燃烧方式所没有的优点： 1）由于循环流化床属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为120ppm左右。并可实现燃烧中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备简单和经济，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD，是目前我国在经济上可承受的燃煤污染控制技术； 2）燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤； 3）排出的灰渣活性好，易于实现综合利用。 4）负荷调节范围大，负荷可降到满负荷的30%左右。 因此，在我国目前环保要求日益严格，煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下，循环流化床成为发电厂和热电厂优选的技术之一。我国的循环流化床燃烧技术的来自于自主开发、国外引进、引进技术的消化吸收三个主要来源。上世纪八十年代以来，我国循环流化床锅炉数量和单台容量逐年增加。据不完全统计，现有近千台35~460t/h 循环流化床蒸汽锅炉和热水锅炉在运行、安 106.78t/h，见图1；参数从中压、次高压、高压发 展到超高压，单台容量已经发展到670t/h，见图2。 截至2003年，投运台数已有700多台。单炉最大 容量为465t/h，发电量150MWE。近三年，我国 循环流化床锅炉发展迅速，100MWe以上循环流 化床锅炉订货量达到近80台，100MWe以下循环 流化床锅炉订货超过200台。今后，随着环保标 准的提高，供热及电力市场对循环流化床锅炉的 需求将会进一步扩大。
循环流化床锅炉岗位操作法 1.岗位任务 本岗位负责循环流化床锅炉及附属设备的安全经济运行、调节、控制锅炉的运行参数，确保锅炉供汽质量，作好本锅炉及辅机设备运行的原始记录，设备维护保养工作。 2.管辖围 本岗位负责循环流化床锅炉及附属设备的运行、维护、生产现场卫生的清扫，所用仪器、工具、原始记录的管理。 3.工艺流程叙述 煤从煤仓落至给煤机，经螺旋片进入炉膛燃烧，燃烧所需空气由鼓风机经布风板送入，燃烧后的炉渣经落渣管排出，高温烟气在炉膛燃烧后经过分离器、过热器、省煤器、空气预热器换热再进布袋除尘器，然后由引风机送入烟囱排入大气。 4．设计特性和设备说明 4.1设计说明 JG-15/3.82-M型锅炉在炉膛外设有物料高温旋风分离器将物料分离，通过返料风将物料返回炉膛。 4.2设计煤质 4.2.1 JG-15/3.82-M 4.2.1.1 按二类无烟煤设计 4.2.1.2设计煤质分析如下：
碳C y= 氢H r= 氧O r= 氮N r= 硫S r= 灰分A r= 水分W r= 挥发性V r= 发热值Q dw r = 4.2.1.3煤质颗粒度要求：0-10mm(其中0-1.0mm不大于40%) 4.3锅炉主要参数如下： 5.锅炉的点火启动 5.1点火前的检查 5.1.1检查各压力表应干净清晰，刻度上应划红线指示工作压力，要有良好的照明，压力表应经校验合格，检查后方能投入运行。 5.1.2水位计应在投运转态，汽阀和水阀须处打开的位置，放水阀应关闭，照明良好，水位计上应有指示最高、最低安全水位的明显标志。 5.1.3各安全阀应按规定的压力进行校验，弹簧安全阀要有提升手柄和防止随便拧动调整螺钉的装置。 5.1.4检查所有放水阀、排污阀是否拧得动，检查后应把它关闭，排污总阀、疏水阀应开启，开启减温器进出水阀，使减温器进入调节状态。
循环流化床锅炉的设计与实现毕业设计 目录 目录 (1) 摘要 (1) Abstract (2) 第一章概述 (3) (3) 1.2循环流化床特点 (4) 1.2.1循环流化床优点 (4) 1.2.2循环流化床缺点 (5) 第二章燃料与脱硫剂 (6) 2.1 燃料 (6) 2.2 脱硫剂 (6) 第三章脱硫与排烟有害物质的形成 (7) 3.1循环流化床锅炉在环保上的必要性 (7) 3.2影响循环流化床锅炉SO2的排放控制 (7) 3.2 影响脱硫效率的一些主要因素 (8) 3.3 无脱硫工况燃烧计算 (9) 3.3.1无脱硫工况下燃烧计算 (9) 3.3.2无脱硫工况下烟气体积计算 (9)
第四章物料循环倍率 (10) 4.1循环灰量 (10) 4.2物料循环倍率的选择 (10) 第五章脱硫工况计算 (12) 5.1燃烧和脱硫化学反应式 (12) 5.2脱硫计算 (12) 第六章锅炉燃烧产物热平衡 (17) 6.1脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响 (17) 6.1.1脱硫对入炉可支配热量的影响 (17) 6.1.2脱硫对q4的影响 (17) 6.1.3脱硫对q2的影响 (18) 6.1.4脱硫对q6的影响 (18) 6.2锅炉热平衡计算 (18) 第七章传热系数计算 (21) 7.1炉膛膜式水冷壁传热系数计算 (21) 7.2炉膛汽冷屛传热系数计算 (22) 第八章锅炉结构设计 (24) 8.1炉膛设计 (24) 8.1.1炉膛介绍 (24) 8.1.2炉膛床温选择 (24) 8.1.3炉膛高度的选择 (25) 8.2炉膛汽冷屛设计 (25)
8.3汽冷旋风分离器设计 (26) 8.4回料器的设计 (27) 第九章热力计算 (29) 9.1炉膛热力计算 (29) 9.2汽冷旋风分离器热力计算 (31) 第十章尾部受热面 (34) 10.1 过热器 (34) 10.2 省煤器 (34) 10.3 空气预热器 (36) 第十一章计算结果 (38) 11.1 基本数据 (38) 11.1.1 设计煤种 (39) 11.1.2 石灰石 (39) 11.2 燃烧脱硫计算 (39) 11.2.1 无脱硫计算时的燃烧计算 (39) 11.2.2 无脱硫工况时的烟气体积计算 (40) 11.2.3 脱硫计算 (40) 11.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性 (43) 11.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表 (43) 11.3 240t/h CFB 锅炉热力计算 (45) 11.3.1 锅炉设计参数 (45) 循环硫化床燃烧 (45)
哈锅循环流化床锅炉技术情况介绍 哈锅的循环流化床锅炉技术主要源于与国外公司的技术合作，技术引进以及国内科研院所的合作。结合国内的市场情况以及用户的特殊要求，哈锅将合作、引进的技术进行有机的结合，并进行多方面的优化设计，推出具有哈锅特色、符合中国国情的循环流化床锅炉技术，为哈锅打开并占领国内循环流化床锅炉市场创造了技术上的优势。多年来，哈锅在原有的基础上，总结多台投运锅炉的运行经验，不断改革创新，推出新技术新产品，大大丰富了自己的设计思路和设计方案，从而满足了不同用户的各种要求。到目前为止，哈锅设计的燃料包括烟煤，贫煤、褐煤，无烟煤，煤矸石，煤泥以及煤+气混烧等，涉及燃料覆盖面很广；采用的回料阀包括单路回料阀和双路回料阀；采用的风帽包括大直径的钟罩式风帽和猪尾巴管式风帽；使用的冷渣器包括风水联合冷渣器、滚筒冷渣器和螺旋冷渣器；采用的点火启动方式包括床上点火、床下点火以及床上+床下联合点火启动；给煤方式包括前墙给煤、后墙给煤和前墙+后墙联合给煤。 下面详细介绍一下哈锅循环硫化床锅炉技术改进情况： 1、分离器 哈锅利用引进技术对分离器设计进行了优化，以提高分离器的分离效率，这些优化措施主要有： a、分离器入口烟道向下倾斜，使进入分离器的烟气带有向下倾角，给烟气中的固体颗粒一个向下的动能，有助于气固分离。 b、偏置分离器中心筒，即可减轻中心筒的磨损，又可改善中心筒周围的流场提高分离效率。 c、独有的导涡器（中心筒）设计，有效控制上升气流的流速，减少漩涡气流对颗粒的裹带，提高分离效率。 d、分离器入口烟道设置成加速段，提高分离器的入口烟速，有利于气固分离。 经过优化后分离器分离效率可达到99.5%以上,切割粒径d50=10-30um、d99=70-80um。高效分离器是降低飞灰可燃物的有效措施，同时也是实现高循环倍率的重要保证。
循环流化床锅炉启动准备及试运行方案 编制：张会勇 审核：张进平 批准：张会勇 河南得胜锅炉安装有限公司
目录 序：分部试运转 一：锅炉漏风试验 二：烘炉 三：煮炉 四：锅炉冷态模拟实验 五：锅炉首次点火启动 六：蒸汽严密性试验 七：安全阀调整 八：试运行 九：运行中监视与调整 十：试运行期间注意事项
序：分部试运转 1、锅炉机组在整套启动以前，必须完成锅炉设备各系统的分部试运和调整试验工作。 2、按照《机械设备安装工程施工及验收通用规范》规定，各辅助设备试运转前应具备下列条件： A、设备及其附属装置、管路等均应全部施工完毕，施工记录及资料应齐全。其中，设备的精平和几何精度经检验合格；润滑、液压、冷却、水、气(汽)、电气(仪器)控制等附属装置均应按系统检验完毕，并应符合试运转的要求。 B、需要的能源、介质、材料、工机具、检测仪器、安全防护设施及用具等，均应符合试运转的要求。 C、对大型、复杂和精密设备，应编制试运转方案或试运转操作规程。 3、设备试运转应包括下列内容和步骤： A、应按规范规定机械与各系统联合调试合格后，方可进行空负荷试运转。 B、应按说明书规定的空负荷试验的工作规范和操作程序，试验各运动机构的启动。启动时间间隔应按有关规定执行；变速换向、停机、制动和安全连锁等动作，均应正确、灵敏、可靠。其中持续运转时间和短断续运转时间无规定时，应按各类设备安装验收规范的规定执行。 C、空负荷试运转中，应进行下列检查并记录： ①技术文件要求测量的轴承振动和轴的窜动不应超过规定。 ②齿轮副、链条与链轮啮合应平稳，无不正常的噪音和磨损。
③传动皮带不应打滑，平皮带跑偏量不应超过规定。 ④一般滑动轴承温升不应超过35℃，最高温度不应超过70℃；滚动轴承温升不应超过40℃，最高温度不应超过80℃；导轨温升不应超过15℃，最高温度不应超过100℃。 ⑤油箱油温最高不得超过60℃。 ⑥润滑、液压、气(汽)动等各辅助系统的工作应正常,无渗漏现象。 ⑦各种仪表应工作正常。 ⑧有必要和有条件时, 可进行噪音测量, 并应符合规定。 4、设备分部运转还应按各专业验收规范进行。 5、分部试运转还应按照“锅炉安装通用工艺辅机篇”执行。
解析循环流化床锅炉超低排放改造可行性 发表时间：2019-10-12T11:11:01.613Z 来源：《云南电业》2019年4期作者：赵亮 [导读] 近几年随着我国可持续发展理念的不断深化，使得环境问题逐渐成为了社会关注的焦点问题。与此同时，国家也针对各个领域企业的排污、排烟情况制定了一系列的排放标准。 山西京玉发电有限责任公司山西省朔州市 032700 摘要：近几年随着我国可持续发展理念的不断深化，使得环境问题逐渐成为了社会关注的焦点问题。与此同时，国家也针对各个领域企业的排污、排烟情况制定了一系列的排放标准。 关键词：循环流化床；超低排放；改造；可行性 进入新时期后，环保理念与节能理念正在实现全方位的深入，尤其是针对化工领域而言。锅炉循环流化床本身包含了复杂性较高的锅炉内在结构，其在运行时将会排放相对较高的烟尘和其他类型污染物。在当前状况下，电力企业及其有关部门正在着手引进超低排放的模式用来全面改造现有的锅炉装置，进而将全面减排与节能的根本理念渗透在锅炉运行的整个流程中。与传统运行模式相比，建立于超低排放前提下的全新运行模式体现为更高层次的环保实效性，针对此项节能举措有必要致力于全面推广。 一、超低排放改造具备的可行性 通常来讲，循环流化床锅炉将会排出相对较多的烟尘和其他污染物，对于人体健康增添了威胁性，同时也无益于保障最根本的环境洁净度。通过运用超低排放改造的手段与措施，电力企业针对自身现有的流化床装置着手进行改造，从源头上杜绝较高污染带来的威胁性，确保其符合当前绿色化工的宗旨与目标。实质上，传统模式的流化床系统存在较大可能将会排放过高的污染物，其中典型性的污染成分包含二氧化硫、烟尘与氮氧化物等。因此在全面施行超低排放改造时，应当确保限制于每立方米40毫克以内的二氧化硫排出量、每立方米20毫克的烟尘总量以及每立方米180毫克以内的氮氧化物总量。 我厂设有330MW机组的大型循环流化床系统，具体在改造时，关键集中于布袋除尘、湿法脱硫以及尿素脱硝等措施。与此同时，技术人员还能运用在线监测模式来随时测查锅炉排放量。在某个时间段，锅炉排放如果超出了最大限度，那么对此就要着手进行适度的调控。对于在线监测仪将其设计为粉尘监测装置，运用改造与升级的方式来优化其现有的监测精度。 二、脱硫部分改造 第一，石灰石注入点改造。本次石灰石技术改造结合福斯特惠勒循环流化床锅炉固有特点、紧凑式旋风分离器及炉膛出口的高宽比、炉内喷钙脱硫技术进行石灰石注入点的改造工作，在实际改造过程中，应注重合理布置并选择炉膛喷射的具体位置。一般情况下，炉膛石灰石注入点主要有以下4种位置：①给煤管给入，当石灰粉进入炉膛内部后，无法与烟气充分混合，致使给煤管给入普遍存在脱硫效果不佳的现象；②二次风中给入，由于二次风压较低且穿透力较差，使得运行工程中经常会出现石灰粉与烟气混合不充分的现象；③独立开口，在石灰粉进入炉膛后，混合扩散性较差，有改造时间长、破坏原有耐火材料的缺点；④返料器侧面中部人孔给入，有利于提高石灰石细粉利用率、缩短原有炉内喷钙固硫时间、提高石灰石在炉内与二氧化硫混合接触能力，该改造需要有合适的位置和温度，具有投料后反应时间长、效果滞后的缺点。 第二，锅炉密相区设置蒸汽喷枪改造，为了防止由断煤偏烧引起的二氧化硫超标排放的现象，相关工作人员应在锅炉密集区增设蒸汽喷枪，且每台循环流化床锅炉应配置3个蒸汽喷枪并将这3支蒸汽喷枪分别设置在锅炉密集区的左墙、右墙、后墙的中部，且每支蒸汽喷枪应满足出力为5t/h、蒸汽参数为P=1.15MP、T=315℃等基本条件，导致二氧化硫超标排放的主要原因为是循环流化床锅炉在正常运行过程中由于给煤机断煤是的锅炉内部的布风板煤炭无法均匀分布，从而导致锅炉密相区温度呈现出混乱状态。因此，本次改造将通过在锅炉密相区上部设置蒸汽喷枪的方式来提高锅炉密相区的脱硫的稳定性，在断煤等锅炉非正常运行状态下，紧急投入蒸汽喷枪，控制二氧化硫排放浓度不会突升，避免硫化物排放超标。因此，在改造过程中相关技术人员需要根据实际情况选择炉膛石灰石注入点的位置非常关键。此外，在选择石灰石注入点温度区域时应以835℃~850℃为宜。在本次改造过程中，结合实际情况最终选择从分离器的中部人孔注入的方式，且通过将原有石灰石输送管线易磨损弯头全部更换为新型耐磨弯头的方式，提高石灰石输送管线的稳定性，同时降低循环流化床锅炉出现故障的概率。 三、脱硝部分改造 脱硝系统主要的工作原理为：氨水在运输到指定位置时通过氨水卸载泵注入将氨水注入到氨水储存罐，然后通过氨水输送泵将氨水输送到指定的计量混合系统。与此同时，储存在稀释水储罐中的稀释水也会通过输送泵输送到计量混合系统，根据系统实时反馈出的具体情况，氨水与稀释水会在计量混合系统内进行充分混合，氨水在经过稀释后会进入喷射系统，并通过喷嘴与压缩空气进行混合，当稀释后的氨水完全雾化后将会借助喷嘴喷入锅炉炉膛内，而这时雾化的氨水会与烟气中的NOX发生化学反应，并在合适的温度下将有害气体还原成氮气和水。 我厂将在本次改造过程中组织相关技术人员在锅炉正常运行状态下，检查炉膛及尾部受热面是否存在漏风现象，若是存在应及时将锅炉漏风得具体部位以及情况详细记录，并在检查结束后对出现漏风现象的部位进行全面补漏工作，以减轻锅炉漏风现象。减少锅炉漏风有利于降低锅炉的排烟热损失，同时还可以在一定程度上提高锅炉燃烧热效率，减少锅炉的烟气量、降低反应区过剩空气系数、提高喷氨区的烟气温度，使得脱硝系统的脱硝效率可以达到相关设计值并起到有效抑制氨逃逸率的作用。 此外，在改造脱硝系统的过程中采取以下四种有效措施对脱硝烟系统进行优化：第一，控制合理的锅炉燃烧空气系数。过剩空气系数越大，燃烧形成的氮氧化物会受到空气系数的影响，当过剩空气系数增加时燃烧形成的氮氧化物浓度也会随之增加，因此应在充分保证锅炉安全运行、不影响煤的燃尽、不影响脱硫系统运行前提下采用“低氧燃烧”的工艺技术，使得锅炉满负荷运行时可有效将省煤器入口的烟气含氧量控制在4.2%左右，使得脱硝前的浓度NOX低于设计值，则脱硝后的NOX浓度小于50mg/Nm3。第二，控制二次风比例。CFB的燃烧风比是影响NOX排放浓度的重要因素，因此在锅炉燃烧中应重点关注CFB的燃烧风比，在锅炉启动过程的后期逐步提高二次风比例，控制脱硝前的NOX排放浓度。第三，控制脱硝氨氮摩尔比。选取合适的氨氮摩尔比以保证NOX脱除率和氨逃逸率符合重要技术指标，当氨氮摩尔比超过2时会增加氨逃逸率，严重影响到了脱硝效率。因此在脱硝烟系统运行中应将氨氮摩尔比控制在1.5，最大时不超过2.0。第四，
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 循环流化床锅炉操作工安全技术操作规程(标准版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
循环流化床锅炉操作工安全技术操作规程 (标准版) 一、锅炉点火启动 第1条打开风室人孔门，检查内部无杂物积灰，无堵塞、无破缝、无变形。 第2条检查布风板上所有风帽有无损坏现象，风孔无堵塞，放渣管无变形、开裂现象。 第3条燃烧室喷嘴无堵塞现象。 第4条所有炉墙的膨胀缝用酸铝耐火纤维充填严密。 第5条旋风分离、转变烟道及返料器中无杂物、积灰，返料器布风板上的风帽小孔无堵塞现象。 第6条所有的测点无堵塞、损坏现象。热电偶一般插入炉膛10~15mm。
二、漏风试验和烘炉 第7条漏风试验： 1、将所有的人孔门、看火门、检查门关闭。 2、启动引风机，保持炉膛负压为8-10㎜H2O。 3、用点燃的火把靠近炉墙、烟道、炉顶等处逐一检查，如火舌被吸，则表明漏风，漏风部位经试验确定无误后作标记，试验结束后予以检修消除。 第8条烘炉 1、在流化室烘炉 (1)待炉墙炉顶施工完毕自然养护三天后，方可进行烘炉。 (2)在布风板上装入0-8㎜底料(以沸腾炉渣最宜)，厚度为300㎜。 (3)打开引风调节门。 (4)放入木柴，点火烘炉。烘炉时控制预热器的温度。 (5)在烘炉初期24小时内，排烟温度应<50℃ (6)24小时后，逐步增大火势，将排烟温度提高至60-80℃，稳
3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析
135MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析 1．概述 徐州彭城电力有限责任公司位于江苏省徐州市,根据国家环保及节约能源要求，扩建两台440t/h超高压中间再热循环流化床锅炉及135MW汽轮发电机组。 工程设计单位是中南电力设计院，锅炉由武汉锅炉股份公司供货，汽轮机和发电机由哈尔滨汽轮机有限公司供货。山东电力建设第三工程公司负责电厂主机的安装施工，机组调试由山东电力研究院负责。江苏兴源电力建设监理有限公司负责整个工程的监理工作。 机组于2004年2月28日开工建设，两台机组分别于2005年7月11日和9月16日顺利完成168小时满负荷试运行，移交电厂转入商业运行。 2．锅炉整体布置特点 2.1 锅炉本体设计参数及布置特点 锅炉是武汉锅炉股份有限公司采用引进的ALSTOM公司技术设计制造的首台440t/h超高压中间再热、高温绝热旋风分离器、返料器给煤、平衡通风、半露天布置的锅炉。 锅炉的主要设计参数如下表所示： 名称单位B-MCR B-ECR 过热蒸汽流量t/h 440 411.88 过热蒸汽出口压力MPa(g> 13.7 13.7 过热蒸汽出口温度℃540 540 再热蒸汽流量t/h 353.29 330.43 再热蒸汽进口压力MPa(g> 2.755 2.56 再热蒸汽进/出口温度℃318/540 313/540
锅炉启动点火和低负荷稳燃。炉膛前墙布置流化床风水冷冷渣器，把渣冷却至150℃以下。 第二部分为炉膛与尾部烟道之间布置有两台高温绝热旋风分离器，每个旋风分离器下部布置一台非机械型分路回料装置。回料装置将气固分离装置捕集下来的固体颗粒返送回炉膛，从而实现循环燃烧。 第三部分为尾部烟道及受热面。尾部烟道中从上到下依次布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。过热器系统及再热器系统中设有喷水减温器。管式空气预热器采用光管卧式布置。 锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。 2.2 锅炉岛系统布置特点 输煤系统：原煤经两级破碎机破碎后，由皮带输送机送入炉前煤斗，合格的原煤从煤斗经二级给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛燃烧。床料加入系统：启动床料经斗式提升机送入启动料斗，再通过输煤系统的给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛。 一次风系统：一次风经空预器加热成热风后分成两路，第一路直接进入炉膛底部水冷风室，第二路进入床下启动燃烧器。 二次风系统：二次风共分四路，第一路未经预热的冷风作为给煤机密封用风，第二路经空预器加热成热风后分上、下行风箱进入炉膛，第三路热风作为落煤管输送风，第四路作为床上启动燃烧器用风。 返料器用风系统：返料器输送风由单独的高压流化风机<罗茨风机）供应，配置为2x100％容量<一运一备）。
基本原理篇 第一章循环流化床锅炉的基本原理 第一节流态化过程循环流化床锅炉燃烧是一个特殊的气固两相流动体系中发生的物理化学过程，是一种新型燃用固体燃料的的锅炉。粒子团不断聚集、沉降、吹散、上升又在聚集物理衍变过程，是循环床中气体与固体粒子间发生剧烈的热量与质量交换，形成炉内的循环；同时气流对固体颗粒有很大的夹带作用，使大量未燃尽的燃料颗粒随烟气一起离开炉膛，被烟气带出的大部分物料颗粒经过旋风分离器的分离又从新回到炉膛，来保持炉内床料不变的连续工作状态，这就是炉外的物料循环系统，也是循环流化床锅炉所特有的物料循环—循环从此而来。 咱们看一下这幅燃烧、循环分离图
1. 流态化：当气体以一定的速度流过固体颗粒层时，只要气体对固体颗粒产生作用力与固体颗粒所受的外力（主要是固体的重力）相平衡时，颗粒便具有了类似流体的性质，这种状态成为流态化, 简称流化。固体颗粒从固体床、起始流态化、鼓泡流态化、‘柱塞’流态化、湍流流态化、气力输送状态的六种流化状态。 2. 临界流化速度：颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度, 称为临界流化速度。此时所需的风量称为临界流化速度。 3. 流化床表现在流体方面的特性。 流化床看上去非常象沸腾的液体, 在许多方面表
现出类似液体的特性, 主要表现在以下几个方面: 1) 床内颗粒混合良好。因此，当加热床层时, 整个床层的温度基本均匀。 2) 床内颗粒可以象流体一样从容器侧面的孔喷出, 并能像液体一样从一个容器流向另一个容器。 3) 高于床层表观密度的颗粒会下沉, 小于床层表观密度的颗粒会浮在床面上。 4) 当床体倾斜时, 床层的上表面保持水平。 第二节循环流化床的基本原理 1. 循环流化床的特点: 1) 不再有鼓泡床那样清晰的界面，固体颗粒充面整个上升段空间。 2) 有强烈的热量、质量、和动量的传递过程。 3) 床层压降随流化速度和颗粒质量流量变化。 4) 低温的动力控制燃烧，也就是我们所说的床温在850-950℃之间范围，因为这个范围对灰的不会软化、碱金属不会升华受热面会减轻结渣和空气中不能生成大量的NOx。 5) 通过上升段内的存料量，固体物料在床内的停留时间可在几分钟至数小时范围内调节。 2.循环流化床锅炉的传热 1）颗粒与气流之间，以对流换热为主；
循环流化床锅炉的技术特 点参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
循环流化床锅炉的技术特点参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1、燃料适应性广 由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉 的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊 流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就 为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未 燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可 多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃 尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等 易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效 燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废 弃物。
2、截面热强度高 同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。 3、污染物排放少 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、
生物质循环流化床锅炉技术介绍 发表时间：2019-09-21T22:55:42.280Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：刘曼 [导读] 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。 中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西太原 030012 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。生物质锅炉供热具有清洁环保经济适用的特点，一是技术比较成熟，工艺简单；二是大气污染物排放较少，生物质燃料锅炉燃烧排放SO2浓度较低，安装除尘设施后锅炉烟尘、氮氧化物排放可达到轻油排放标准，以林业剩余物为主的生物质燃料锅炉大气污染物排放可达到天然气标准；三是经济可行，生物质燃料价格较低，生物质锅炉供热有着较为明显的成本优势；四是分布式供热，直接在终端消费侧替代燃煤供热，分散布局，运行灵活，适应性强，满足多元化用热需求。目前国内生物质燃烧的锅炉有往复式炉排炉、水冷振动式炉排炉、循环流化床锅炉、联合炉排锅、链条炉等等。其中链条炉和循环流化床运行较为广泛。本文对循环流化床锅炉和链条炉进行分析比较，为生物质锅炉选型提供依据。 关键词：生物质；循环流化床锅炉；链条炉；技术性能比较；经济性比较 引言 生物质是清洁、稳定、分布广泛的可再生资源，生物质的利用符合能源转型、碳减排、清洁环保及治理雾霾的能源发展战略。随着国家对环境保护的要求不断提高，生物质等可再生能源的重要性逐渐增加，国家先后发布多个文件，大力支持生物质发电技术应用推广。生物质发电技术包括生物质直接燃烧发电、生物质混合燃烧发电、生物质气化发电等。生物质直接燃烧技术生产过程比较简单，设备和运行的成本相对较低，是现行的可以大规模推广利用的技术。而循环流化床燃烧方式因其强烈的传热、传质、低温燃烧、燃料适应性广，负荷调整范围宽、燃烧效率高等特点，被广泛的应用于生物质发电。本文从生物质燃料的特点出发，介绍生物质直燃流化床锅炉的技术特点及相关技术问题。 1生物质燃料特性 1.1几种典型的生物质燃料 固体生物质燃料取材广泛，主要包括木本原料，即树木和各种采伐、加工的残余物质；草本原料，如农作物秸杆、草类及加工残余物；果壳类原料，如花生壳、板栗壳等；其他混杂燃料，如生活垃圾、造纸污泥等。 1.2生物质燃料灰分特性 生物质灰中含有丰富的无机矿物质成分，如：硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐与磷酸盐等，灰的组成对生物质的热解特性有着重要的影响，且硅酸盐、碱金属及碱土金属的存在易引起管路系统的结渣、堵塞。为了安全、高效地运行，需对生物质灰的主要矿物质及微量元素的组成进行全面的分析。 2生物质CFB锅炉技术开发 2.1国内外生物质发电技术应用 我国生物质能目前主要以农林废弃物为主，农业废弃物主要是农作物秸秆。生物质发电产业通常包括生物质直燃发电、生物质混燃发电和生物质气化发电。国外烧秸秆及其它生物质的新建机组一般都采用了炉排燃烧的小型锅炉。秸秆通常被打成标准尺寸的大捆，应用专用设备打捆、装卸和运输。秸秆通过螺旋送料机，送进炉膛，在炉排上燃烧。 2.2生物质CFB锅炉技术介绍 CFB锅炉的燃烧方式、高温床料、特殊的物料循环系统，低温燃烧、燃料的适应性广等特性，使其更适合生物质燃料的复杂多变及低氮排放要求。锅炉采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统，炉膛蒸发受热面采用膜式壁，炉膛内内置屏式三级过热器和水冷屏，以提高整个过热器系统的辐射传热特性，使锅炉过热汽温具有良好的调节特性。旋风分离器采用汽冷结构，回料阀为非机械型，回料为自平衡式。炉膛、分离器、回料阀组成了物料的热循环回路，分离后的烟气进入尾部烟道。尾部烟道采用三烟道型式，下行的一烟道内布置低温过热器、上行的二烟道内布置中温过热器和高温省煤器，下行的三烟道内布置低温省煤器和空气预热器。一、二烟道为膜式壁的包墙过热器，三烟道采用护板结构。低NOx燃烧技术和炉内脱硫，可有效控制NOx和SOx的排放，满足环保要求。同时为进一步超低排放，在分离器入口烟道预留SNCR.接口。 2.3相关配套设备 由于生物质燃料堆积密度小、比重轻，自密封性差，给料设备的选型尤为重要。可以采用两级螺旋给料系统或两级挡板给料系统。生物质锅炉沾污问题较重，一整套性能良好、质量可靠、数量足够的吹灰设备能在锅炉运行时保持尾部烟道内的过热器、再热器、省煤器和空气预热器受热面的清洁。由于生物质燃料灰分低、成灰特性差，可以考虑增加在线加料系统，以补充循环灰量的不足并能稀释碱金属浓度，降低结焦的风险，提高运行的安全性。 3流化床锅炉尾部排放NOx生成原理 3.1热力型和快速型 通过资料得知，1500℃是热力型NOx生成临界点。当温度＜1500℃时，NOx不易生成；当温度＞1500℃时，NOx生成量猛增。由于实际生产中本厂炉膛温度处于600-850℃，因此热力型不是本厂NOx的生成原因。另外快速型NOx由于其产生特点，实际生产中通常也不作为控制方向。 3.2燃料型 燃料型NOx是由燃料中的氮元素在燃烧时形成的。炉膛温度约为600℃-800℃时，燃料型NOx就能生成。研究发现空气系数是最重要的原因，转化率随空气系数增加而增大。结合本厂的实际情况得知，燃料型NOx是主要元凶，也是最主要的控制方向。在曲线中可以清晰的看到，当两侧空气系数升高时，NOx的生成量快速升高；当两侧空气系数降低时，NOx的生成量快速下降。因此控制合适的空气系数是重中之重。 4生物质锅炉生产中 NOx的控制方法（1）加强上配料精细化管理，燃运分部制定好当天的上配料方案，并按上配料方案提前做好干湿燃料的混合工作。上
循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床
锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。
循环流化床锅炉调试及运行操作规程 1 锅炉启动调试 1.1 锅炉调试重要性 锅炉启动调试是全面检验主机及其配套设备的设计、制造、安装、调试和生产准备工作的质量的重要环节，是保证今后锅炉安全、可靠、经济运行的一个重要程序。通过启动调试应达到如下目的：检验锅炉、辅机、控制系统等设备的安装质量；确保管道内表面清洁、管道内无杂物；初步了解锅炉和主要辅机等设备的运行特性；检验锅炉控制系统、保护系统的合理性和可靠性；初步检验锅炉和辅机满负荷运行能力；发现锅炉和辅机等存在的重要缺陷，以便及时采取有效的措施；同时也培训了有关运行人员对设备性能的了解及运行的初步调整，为试生产和商业运行打好基础。 1.2 锅炉整体启动前的准备 锅炉整体启动试运前，应已完成各系统主要设备的分部调试外，还须完成锅炉的水压试验，烘炉，冷态空气动力特性试验，清洗锅炉本体，蒸汽管道吹扫，锅炉点火试验，锅炉安全阀整定，辅机联锁保护试验，锅炉主保护试验等主要工作。冷态启动前，通常按调试大纲、运行规程及锅炉使用说明书，对锅炉本体及其汽水系统、烟风系统、燃烧系统，有关的辅机、热控、化学水处理设备以及现场环境等进行全面检查，以满足 锅炉安全启动条件。 2 水压试验程序 2.1 介绍 水压试验是对安装完毕的锅炉承压部件进行冷态检验，目的是检查锅炉承压部件的严密性，以确保锅炉今后的安全、经济运行。 在所有受压件安装完毕之后，除那些在化学清洗需拆除外，锅炉应以设计压力的 1.25～1.5倍进行初始水压试验。根据安全的要求，受压部件检修后的水压试验通常在正常的工作压力或设计压力下进行。 锅炉的汽水系统、过热器和省煤器作为一个整体进行水压试验，水压试验的压力为锅筒工作压力的1.25倍；再热器则以再热器出口压力的1.5倍单独进行水压试验。如果锅炉在再热器进口没有安装截止阀，这些进口应该用盲法兰隔断。 水压试验程序很大程度上取决于现场条件和设施，初次水压试验程序必须符合锅炉法规的技术要求。通常应遵守下列基本程序： 2.2 准备工作 1) 在向水冷壁和过热器开始充水前，应确认所有汽包和集箱中的外来物质都已清除。关闭所有疏水阀。充水时，打开所有常用的放气阀（例如过热器连接管道放气阀、省煤器连接管道放气阀、汽包放气阀）。 2) 在进行高于正常工作压力的水压试验前，所有安全阀均应按照有关制造商的要求装上堵板。如果水压试验在等于或低于正常工作压力下进行，则只需关闭安全阀本身就够了。请参阅安全阀制造商的说明书。 2.3 充水 1) 通过一只适当的出口接头（例如末级过热器出口集箱的疏水管或排气管）给过热器充水，直到所有部件都充满水，并溢流入汽包为止。 2) 当水溢流入汽包时，即停止通过过热器出口接头的充水，关闭过热器的充水和排气管接
循环流化床锅炉设计工艺分析 发表时间：2019-07-05T11:57:11.573Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：黄凯[导读] 摘要：循环流化床锅炉应用的是工业化程度较高的洁净煤燃烧技术，在我国对工业生产环保要求越来越严的背景下，循环流化床锅炉做出了巨大的贡献。（武汉锅炉股份有限公司湖北武汉 430205）摘要：循环流化床锅炉应用的是工业化程度较高的洁净煤燃烧技术，在我国对工业生产环保要求越来越严的背景下，循环流化床锅炉做出了巨大的贡献。对于煤矸石、油页岩、城市垃圾以及废弃物等难燃的固体燃料，都可以作为循环流化床锅炉的燃料，不仅具有较高的燃烧效率，而且污染较小。因为循环流化床锅炉采用流态化燃烧，在设计运行中会存在磨损、结焦、物料循环不畅等问题，经过技术的不 断改进，这些问题都得到了很好的解决，下面对此进行阐述。关键词：循环流化床；锅炉；工艺循环流化床锅炉控制系统是一类新型的锅炉控制系统，在实际的应用中发挥重要作用。在生产环节中，为了可以提升循环流化床锅炉系统的性能，应该完善控制系统的分析，提升循环流化床锅炉设计方案。 1循环流化床锅炉设计运行中的常见问题 1.1磨损问题 循环流化床锅炉是把固态的燃料进行流体化处理，让燃料具有液体的流动性质，在其中可以加入煤矸石以及石灰等物质，可以达到除硫的效果。因为燃料是以液态化的方式流动的固体，所以这些颗粒在流动的过程中，会与接触到的设备发生碰撞，从而造成一定的磨损。循环流化床锅炉在运行的过程中，床料流动的速度越快、浓度越大，对锅炉受热面和耐火材料的表面所造成的冲击就越加强烈，从而导致这些部件的磨损。在床料流动的过程中，也会伴随温度的循环流动，在耐火构件热膨胀系数不同的情况下，受到机械应力的影响会对炉内耐火构件造成磨损。 1.2结焦问题 循环流化床锅炉结焦是设计运行中的常见问题，结焦不仅降低锅炉的运行效率，同时还威胁到锅炉运行的安全性。形成结焦的原因主要是旋风分离器超温、床料结块、返料器堵塞等，如果燃烧室温度超过灰的变形温度，会导致炉内未燃碳重新燃烧，在床温上涨的情况下形成结焦。如果物料循环系统漏风，热床料中的可燃物与氧气接触重新燃烧，但由于热量不足就会形成局部超温结焦。如果在启动期间煤油混烧时间较长，在风量与燃煤颗粒匹配不佳等情况下，燃烧速度过慢就会导致未完全燃烧的油渣与床料板结成块，在流化不良的情况下，形成松散的渣块。在返料器运行过程中如果因为堵塞而突然停止工作，由于炉内循环物料不足就会导致温度升高，从而导致高温结焦。 1.3旋风分离器的问题旋风分离器的主要功能就是进行气固分离，保证循环流化床锅炉的正常运行。旋风分离器结构比较简单，其运行效率主要与形状、结构、进口气体温度、入口烟温、入口颗粒等因素有关。如果分离器的运行效率达不到设计值，就会出现未完全燃烧现象，直接影响到锅炉的燃烧效率。在飞灰量较大的情况下，就会对尾部受热面造成严重的磨损，增加除灰设备的能耗。如果进入循环回路中的灰量较少，就无法达到设计的循环量，无法有效控制床温，对锅炉满负荷运行以及炉膛传热产生一定的影响。 2循环流化床锅炉设计工艺分析 2.1循环床气固两相流动在循环床内，颗粒会聚集在一起，这些粒子团聚在一起，导致颗粒的体积和重量增大，产生非常大的自由沉降终端速度，在一定的气流速度下，粒子会顺着锅炉墙向下运动。在粒子流动的环节中，气体和固体之间会产生非常大的相对速度，粒子会在锅炉壁上沉积。在粒子团不断的聚集、下沉和上升的环节中，会形成内循环，导致锅炉内发生热量的交换。粒子团会沿着锅炉壁下沉，锅炉内的内循环非常剧烈，导致锅炉的传热效果非常好，锅炉内的热量分布也非常均匀。在850摄氏度的锅炉温度下，燃料和脱硫剂在短时间内会被加热到850摄氏度，燃烧效率非常高，而且在石灰石的作用下会产生脱硫反应，在合适的反应温度下实现燃料的二次循环。在循环床内的任何位置，都可以实现良好的传热效果。在循环过程中固体颗粒是向下运动的，但是颗粒的粒径比较大，可以降低颗粒的流动速度，防止炉壁发生严重的磨损情况。 在循环流化床锅炉悬浮段运行环节中，固体颗粒的流动不会呈现出快速流态化，此时的颗粒具有一定的浓度，并且会出现成团的现象。循环流化床悬浮段中的燃料的分布不均匀，应该在采用热态测试的基础上，确保燃料的均匀分布。 2.2物料平衡理论及其应用固体骨料在循环系统中呈现出对传热的流动特征，这对燃料的燃烧和脱硫过程都会产生一定的干扰，对整个锅炉的使用也会产生影响。采用物料平衡理论可以对固体燃料在燃烧系统内的分布规律进行合理的分析，在循环流化床的锅炉的设计中起到很好的效果。物料平衡理论主要是指燃料、焦炭等在回料装置等可以保持平衡，物料平衡建立的效果直接会影响到循环流化床锅炉的运行效果。（1）循环量的确定在循环流化床设计环节中，要确保一台锅炉可以正常的运行，在设计中应该确保热量分配的平衡。循环流化床中物料的浓度与受热面传导系数具有直接的关系，所以，要确保锅炉内具有充足的物料循环。在循环流化床物料循环中，结合不同燃料的特性，确定循环量。在具体的设计环节中，如果循环量低于设计的循环量，就会导致锅炉内的燃料过分燃烧，热量被受热面过度吸收。如果燃料的浓度过低，就会导致锅炉出力不足。（2）分离器效率的要求循环流化床锅炉在运行环节中，要确保充足的循环量，所以要合理的设计分离器。在分离器设计中，要提升分离效率。一定速度下，在确定的粒度分布中，应该确保某个粒径的分离效率非常高，粒径的范围是循环灰中的主体，其在锅炉的物料中成分非常多。如果分离器的分离效率对任意粒径的颗粒都不能达到100%，那么在循环流化床锅炉使用的环节中，分离器就不能实现物料的循环，锅炉的运行效果就不能得到保障。 （3）床压降的要求