大型循环流化床锅炉旋风分离器中心筒改造分析
郭宗林;温佳琪
【摘要】文中针对300 MW机组循环流化床锅炉旋风分离器中心筒在实际运行过程中产生的各种问题进行了分析与说明,并从中心筒的型式、尺寸、吊挂等方面提出了相关的改造建议.
【期刊名称】《应用能源技术》
【年(卷),期】2019(000)006
【总页数】3页(P14-16)
【关键词】中心筒;膨胀;变形;改造
【作者】郭宗林;温佳琪
【作者单位】河北建投水务环境工程有限公司,石家庄050051;河北建投水务环境工程有限公司,石家庄050051
【正文语种】中文
【中图分类】TK229.4
0 引言
河北南网某电厂锅炉是由东方锅炉(集团)股份有限公司制造的亚临界、一次中间再热、单汽包、单炉体、自然循环、平衡通风、旋风气固分离、固态排渣、半露天布置的循环流化床锅炉。锅炉型号为：DG1100/17.4-Ⅱ3。
锅炉中心筒长度h=6343.5 mm，中心筒直筒外径Φ4149 mm，厚度δ=12，由
R253MA板材卷制而成。直筒与锥筒之间采用焊接方式固定，16个固定点，其中每个固定点有3道筋板，全部48道筋板连接起固定密封作用。中心筒直筒段上部2 000 mm由16块扇形长板拼装而成，下部筒体为整圆。
中心筒入口烟道高1 020 mm，宽175 mm，高宽比5.8，旋风分离器直径Φ8 500 mm，中心筒直筒段上部2 000 mm置于分离器的耐火浇注料中，插入深度
为4 320 mm，he/a≈0.45。
1 中心筒设备存在的问题
(1)运行参数问题
有相关研究表明单炉膛中心气流流速一定大于两侧靠近边界层的流速，且中间颗粒物浓度较小，从而造成中间区域B对应的分离器b入口流速及压降均大于A、C
两侧的a、c分离器，而入口颗粒物浓度及返料量均小于A、C两分离器。随着流
速的增大，返料量偏差亦会增大。
在机组实际运行过程中，三个分离器再压降、返料量及入口烟道体积率均存在差异，中间回路B返料量比A、C侧返料量少10%左右，中间床温比两侧高70～100 ℃，造成床温偏差较大。床温不平衡的问题只能通过调整给煤机的给煤量，调整二次风的大小，以及调整三个分离器返料风量等控制途径缓解。
(2)吊挂方式问题
接口连接是指在旋风筒内安装接口，接口通过各种尺寸的钢板与中心筒焊接，最终将中心筒固定在旋风分离器内的连接方式。该方式有较好的密封效果，但是由于中心筒与接口满焊，没有膨胀间隙，中心筒受热膨胀时发生挤压变形，并且这种变形还会沿中心筒向下延伸扩大，导致中心筒中段和下段严重变形，降低分离效率。(3)变形问题
直筒与锥筒之间的连接以拉筋板焊接固定，连接部位是死点，无膨胀间隙。在机组多次启停过程中筒体热胀冷缩时被拉筋板固定，虽筒体上有切割的16道膨胀缝，
但在挤拉应力的不断作用下，膨胀缝两侧膨胀不均。同时，中心筒直筒上段膨胀烟气温度达890 ℃时，直径4 149 mm的筒体径向膨量计算值为50 mm，而锥筒大部分在保温层中使得其受热膨胀很少，几乎没有膨胀相对补偿量，极易造成整个筒体的变形。
中心筒筒体由耐热不锈钢板整体卷制成，其无膨胀间隙，在机组启停过程中，中心筒温度变化不均匀，迎烟气侧温度变化较背烟气侧大，使中心筒更容易发生形变，成为椭圆型。
筒体变形后，导致筒体周边浇注料裂纹、脱落，烟气短路，锅炉效率下降。(4)密封问题
在机组启停及负荷变化时，中心筒直段响应快、胀缩大，而在保温层中的锥筒反应慢、胀缩小，两者间产生多次胀缩变化时，中心筒直段不断受挤压及拉阻，胀缩作用力会使中心筒上部扇形板之间原有的拼接缝演变为宽达50～200 mm的裂隙，拉筋被拉断，筒体下沉，严重时会导致中心筒脱落，造成停炉事故。
中心筒上部裂隙导致原有规则的压力场被破坏，下部区域压力大幅降低，内外气流短路，含碳颗粒被裹挟进中心筒，降低了中心筒分离效率。同时造成上部区域保温耐火层烧损，上部炉墙外凸，外护板烧红、散热损失大幅度增加进而锅炉效率下降的问题。
在机组实际运行过程中，中心筒锥筒下端与膜式受热面的焊接处多处被拉开，导致本体护板被烧红，烟气灰尘外窜，成为密封系统的一个重要隐患。
2 改造目的
机组锅炉中心筒改造的目的是提高分离器效率，增大循环灰量，降低飞灰颗粒浓度及含碳量，间接降低床温，减少氮氧化物原始排放量，提高锅炉效率的同时保证机组的安全稳定运行。
3 改造方案
针对机组锅炉旋风分离器中心筒存在的上述问题，现提出以下改进建议：
(1)中心筒材质改进建议
中心筒由钢板卷制改为铸造，由δ=12 mm变为δ=16 mm。材料由R253MA变为ZG40Cr26-Ni14MoMnSiNRe，含碳量由0.1变为0.15～0.2，增加了Mo、Mn、N、Re微量元素。
筒体加厚4 mm，可以大大提高筒体强度，防止筒体变形。材质的更换，提高了Cr、Ni含量增强了中心筒的耐高温、耐磨、耐腐蚀性能。
(2)中心筒吊挂改进建议
原拉筋板连接的固定方式改为自由吊挂的支承方式。
自由吊挂是指中心筒通过上部大筋板安放在支架上的安装方式，大筋板与支架间为自由配合(无焊接等任何方式的固定)，可以相对滑动，因此中心筒在受热膨胀或冷却收缩时均不会受到较大的阻力而发生变形。并且，大筋板、三角筋板和中心筒的一体铸造具有较高的强度，不会发生扭曲变形，具有良好的使用效果。
自由吊挂的中心筒大筋板埋于浇注料中，筒体上圈筋板为吊挂筋板，厚20 mm，宽度200 mm，与筒体一体铸造而成，强度较高。筋板上部配有32个均布的三角筋板，连接筒体与上圈筋板以增加上圈吊挂筋板的强度。上圈筋板的上平面上均布30个三角筋板，使上圈吊挂筋板的牢固度更佳，避免了上圈吊挂筋板走形弯曲等现象，以确保筒体不会发生偏斜等问题。
自由吊挂支承方式的直筒段与缩口段不焊接，承重点在缩口段，因此中心筒外径应小于缩口段最小内径。实施过程中，中心筒外径预留膨胀间隙约70 mm，以便自由吊挂时筒体向外能有足够自由膨胀间隙以防止筒体受挤压，外径尺寸变为4 000 mm。支架焊接在距离圆锥形接口上口平面320 mm处，此处圆锥形接口水平直径约为4 500 mm，支架上平面长为200 mm，宽为120 mm，中心筒外径为4 000 mm，大筋板宽度为200 mm，通过计算可知中心筒外壁与支架间间隙约为
70 mm，支架与中心筒件为自由配合，单个支架承力面积为150 mm×120 mm。
(3)中心筒尺寸改进建议
中心筒长度由6 320 mm改为6 000 mm，中心筒插入深度保持不变。筒体上口
外径由原来4 149 mm改为4 000 mm，A、C两侧中心筒下口外径为3850，中间B中心筒下口外径为4000 mm。
相关国内外权威机构推荐中心筒插入深度为0.3～0.7倍。国内直筒插入深度一般
在0.4～0.6倍之间，原中心筒插入深度为0.45倍较合理，此次设计筒体总长度为6 000 mm，比原中心筒缩短320 mm，中心筒吊挂点在锥筒中段下降320 mm，因此中心筒插入深度仍为0.45倍，即筒体下口位置与原筒体下口位置齐平。(4)中心筒重量改进建议
中心筒直段更换后，每个旋风分离器的重量为14 200 kg，较原来8 970 kg重量增加5 230 kg，其新增重量占原承重的比例为1.8%。
改造后每个旋风分离器由21根吊杆悬吊承重，每根吊杆设计承重载荷为43 000 kg，最大承重载荷为51 600 kg。21跟吊杆总工作载荷可达903 000 kg，最大
承重载荷1 083 600 kg，承重裕度达到200%以上，因此重量增加1.8%不会影响分离器吊杆承重。
(5)中心筒型式改进建议
设计改造中心筒采用倒锥台的缩口式，即筒体在锥筒及耐火层中的吊挂段仍采用直段，以保证吊挂及膨胀密封较完善，在有效工作段采用锥台式。
锥台筒体与直筒相比，直筒体在分离器顶面附近会形成二次涡流，灰粒在此处徘徊旋转圈数容易形成顶灰环，对分离效率存在一定影响，而锥台筒体在分离器顶部不易形成顶灰环，从而有利于分离效率的提高。
(6)中心筒密封改进建议
设计改造筒体上端密封浇注料底部加一圈密封环板，密封环板采用与中心筒相同材
质制作而成，现场进行拼装。用岩棉把筒体与浇注料缝隙塞满后，焊接一圈密封环板，一方面起到密封作用，另一方面防止烟气进入中心筒与锥形接口之间的缝隙冲刷其中的填充物，烟气进入会导致中心筒及锥形接口的损坏，烟气短路，影响锅炉正常运行。
(7)中心筒膨胀改进建议
改造后中心筒周围留有一圈50 mm的膨胀间隙，经查表知此中心筒材质890 ℃
时线膨胀系数约为0.013 05，即890 ℃时，中心筒径向膨胀量为4 000×0.013
05=52.2 mm(半径方向单侧膨胀量为26.1 mm)，因此50 mm膨胀间隙完全可
以保证中心筒正常膨胀，不会出现膨胀受阻的问题。
(7)加固改进建议
中心筒顶端由于焊接强度及膨胀受阻挤压等原因，在使用一段时间后，顶端焊口易出现焊口局部开裂等问题。在竖缝的相应位置采取内侧贴板满焊的方式进行加固可以保证安装质量。
(8)中心筒改造的相关参数
中心筒改造前后相关参数对比见表1。
表1中心筒改造前后相关参数
项目单位改造前改造后总烟气量Nm3 /h109.539万烟气体积系数4.368总通流
面积m240.535.83流速m/s32.8237.09沿程阻力增加Pa/22.93
分离器总阻力设计值为1 500～1 700 Pa，提高烟气流速后阻力增加22.93 Pa，
约提高1.9%左右，不会对引风机出力造成影响。
4 结束语
通过此次旋风分离器中心筒改造，提高了分离器入口烟气速度，机组大负荷运行时，平均床温降低了20 ℃左右，床温偏差降低，且一次风总风量降低5万左右，进一步减少氮氧化物的原始排放。改造为同类型机组的实际运行及改造提供了宝贵的经
验。
第一篇：生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施（定稿） 生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施 摘要：循环流化床锅炉是一种非常适合燃烧生物质的锅炉，但是相较煤炭而言，生物质中含有较多的碱金属和氯元素，这给燃烧生物质的锅炉带来了一系列特殊的问题，文章在探讨这些问题的基础上，提出了相应的控制措施。 关键词：生物质循环流化床锅炉；床料烧结控制措施；高温腐蚀控制措施；低温腐蚀控制措施 1 循环流化床锅炉简介 循环流化床锅炉具有效率高、煤种适用性广、调峰能力强、污染物排放量低、炉渣综合利用性好等特点，自上世纪80年代以来循环流化床锅炉得到了迅速的发展，技术也日趋成熟。循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉，在炉膛内部存在着大量的循环床料。一次风从炉膛底部进入锅炉，把大量的床料吹起，使床料在炉膛的中间部分沿炉膛向上运动，而在炉膛的四周，床料则沿着水冷壁下降，并在下降过程中完成热量交换。 循环流化床锅炉的特点是设置了由分离器和返料器组成的物料循环回路。燃料在炉膛内燃烧生成大量的烟气，这些烟气携带大量的物料从炉膛进入分离器，在分离器内物料和烟气进行气固分离，烟气从分离器顶部进入锅炉尾部烟道，而分离下来的物料则通过返料器再次进入炉膛，参与下一次燃烧循环。因此循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。 2 生物质循环流化床锅炉简介 煤炭作为一种不可再生的化石能源，在国民生产生活中扮演着重要的角色，但是一方面煤炭是一种不可再生能源，这使得寻找替代能源已成为无法回避的问题；另一方面煤炭也是一种高污染的能源。当前环境污染已经成为我国面临的重大问题之一，为了治理环境污染，我国出台了一系列的法律法规，燃煤锅炉将受到越来越严格的限制。生物质的可再生性和清洁性，使它在热电领域成为了煤炭的理想替代者，近年来燃用生物质的锅炉已经得到了广泛的应用。 目前燃烧生物质的锅炉主要有两种，一种是炉排式的层燃锅炉，一种是流化床锅炉。生物质燃料的一般特点是水分很高、发热值偏低，因此着火和燃尽都比较困难。循环流化床锅炉的炉膛内存在着大量的温度在800℃左右的床料，蓄热量大，并且具有很高的循环倍率，因此即使生物质含水率高达50%～60%，也能够保证正常的着火燃烧。同时由于物料的不断循环，使得燃料的燃尽率能够得到最大的保证，因此循环流化床锅炉是最适合燃烧生物质的锅炉。但循环流化床锅炉在燃烧生物质方面也存在一定的问题，主要表现在以下两个方面。 （1）生物质燃料挥发份高、灰量偏少，造成了锅炉自身循环物料量不足。 （2）生物质中碱金属和氯元素含量高，易于积灰和堵灰，并造成受热面的高温腐蚀和低温腐蚀。 3 生物质循环流化床锅炉存在问题的分析及控制措施
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f619232459.html, 循环流化床锅炉中心筒的技术改造 作者：贾启河包云鹏 来源：《城市建设理论研究》2013年第02期 摘要:针对内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司#1循环流化床锅炉A中心筒脱落更换等问题,对影响它们的因素进行了技术分析。在此基础上,为锅炉更换了新型中心筒。 中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 京海发电有限责任公司两台330MW国产循环流化床机组。锅炉是由东方锅炉厂生产，型号为DG1177/17.4-II1型循环流化床锅炉，亚临界参数，单炉膛，一次中间再热自然循环汽包、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设密封罩壳。配备300MW级亚临界中间再热单轴双缸双排汽、直接空冷式汽轮机发电机组，#1锅炉2010年9月投产。锅炉炉膛出口设置三个汽冷旋风分离器，旋风分离器分离锅炉出口外循环床料，将外循环物料中较大的颗粒分离送入炉膛进行再次燃烧。分离器中心筒由直段及锥段两部分构成，中心筒总高6650mm，直段φ4149×12mm，直段上部由12块扇形分段组成高2400mm，锥顶 φ4970×12mm、高1348mm，中心筒材料为RA253MA。中心筒以锥段（最上部）为固定段， 通过穿过直段上部每块扇形（中心线）六个卡板与锥段连接，从而使中心筒固定在分离器外壳上。 锅炉自投产以来中心筒都发生不同程度的变形，2012年4月16日#1炉B级检修期间，在对A旋风分离器中心筒碳化部位割孔检查，发现整个中心筒直段全部脱落，仅剩下1块直段上部扇形板靠卡板固定在锥段上，坠落到分离器下部直段中心筒变形严重。我公司与东方锅炉（集团）股份有限公司取得联系，由东方锅炉（集团）股份有限公司设计处出方案，我公司根据方案对#1锅炉A中心筒进行更换及技术改造。 原因分析 采用焊接固定支撑使筒体膨胀受限，造成固定部分向内卷曲变形，形如西瓜皮，由于金属热胀冷缩，密封浇注料及隔热填充物受挤压形成缝隙，形成新的通道，造成了烟气直接短路，部分烟气未经分离（未通过中心筒）直接进入尾部烟道，整个分离器的效果降低，并且形成的通道更加剧中心筒受热变形，使进入烟道的可燃物增多，经常在烟道再燃烧，过热蒸汽超温严重，灰含碳量增加，锅炉的安全经济性不能得到保障。 3新中心筒简介
下排气旋风分离器的结构改造及效果分析 摘要：某煤矿自备电厂一台型号为UG-35/3.82-M35的循环流化床煤泥锅炉，其使用的下排气旋风分离器实际运行时分离效率偏低，飞灰可燃物较多，造成较大的锅炉热效率损失，为解决这一问题对锅炉的下排气旋风分离器设计了改造方案，对方案的可行性进行了数值模拟，并对锅炉的下排气旋风分离器进行了工程改造。改造后的下排气旋风分离器实际运行中分离效率大幅度提高，捕集的固体微粒粒度变细，提高了循环流化床的物料循环倍率，降低了飞灰含炭量，也提高了锅炉运行效率。 关键词：下排气旋风分离器；改造；数值模拟；分离效率 循环流化床锅炉在炉膛内或炉膛出口处安装了旋风分离器，以分离和收集烟气中高浓度的细灰，再使用返料器把细灰送入流化床循环燃烧，使烟气中的细灰在循环燃烧过程中实现完全燃烧。与其他气固分离技术相比，旋风分离器具有结构简单、无运动部件、分离效率高和压降适中等优点，尤其适合于在高温、高压和含尘浓度较高的工况下使用。 某煤矿自备电厂一台型号为UG-35/3.82-M35的循环流化床煤泥锅炉，运行时飞灰可燃物高达9%，其下排气旋风分离器实际运行分离效率仅为75%左右，造成返料量较少，锅炉实际运行效率偏低。 1 改造方案 利用旋风分离装置中的烟气进入下排气管后，其旋流依然很强烈的特点，通过对下排气管的改进，实现对灰颗粒的二次分离，然后经改进后的返料系统最终送入炉膛，从而增加锅炉的返料量。通过改造可解决目前循环流化床锅炉下排气旋风分离装置及其返料系统效率较低、返料量较少的问题。改造示意图如下： 图1 改造示意图 2 改造前后数值模拟结果对比分析 对改造前后的下排气旋风分离器建立模型，运用CFD商业软件FLUENT对改造前后的气固两相流场进行了数值模拟计算，对颗粒的轨迹进行计算，进而计算分级效率。固体壁面的边界条件设置如下：进出口为逃逸边界条件；灰斗最下端的落灰口、排气管开口处截面为颗粒捕获边界，只要颗粒到达该处即表示其被捕获而分离；其他壁面为反弹边界条件。 数值模拟中每种结构下的运行参数都相同，入口气相和颗粒相流速均为30 m/s，颗粒入口浓度为28.9 g/m3，颗粒粒径符合Rosin-Rammler 分布。通过数值模拟发现，改造后不同粒径的分离效率均有所提高，如图2所示，尤其是5至45微米之间的微粒分离效率要明显优于改造前，另外改造后的总效率也相比改
我国目前已是世界上在电厂使用循环流化床锅炉（锅炉）最多地国家，已经运行地大小循环流化床电站锅炉有多台，其中以上大型循环流化床电站锅炉有近多台.以下锅炉更是数不胜数.经过全国锅炉行业专家及同仁地不断努力和改造，锅炉安全运行周期一天比一天长，取得地经济效益越来越好，锅炉优点越来越明显.然而同煤粉炉相比还有一定差距.大型循环流化床电站锅炉因制造、设计、按装、调试等方面存在先天不足，特别是在平时地运行调节、维护以及并备品配备件地选折、防护措施等都存在诸多问题.锅炉目前仍存在许多锅炉运行不长即出现水冷壁管磨损爆管泄漏；锅炉结焦；原煤斗、落煤管堵煤；分离器中心筒变形；浇注料脱落；非金属膨胀节损坏等影响锅炉正常运行和稳定.本文重点对以上问题进行分析和应采取地防范措施. 循环流化床（锅炉）磨损问题及对策 循环流化床锅炉（简称锅炉）在运行中炉内产生自上而下地大流量地紧贴垂直水冷壁管排表面及管间凹槽地贴壁灰流冲刷着垂直水冷壁管排.理论和实践证明，自上而下地大流量地贴壁灰流碰到垂直水冷壁管排表面及管间凹槽存在地任何地凸起处，甚至是不足地凸起地地方都会造成严重地磨损.所以必须采取有效措施对垂直水冷壁管排表面进行防磨处理. 循环流化床锅炉（简称锅炉）主要磨损部位： 一般在浇注料与水冷壁管排地过渡区、喷涂层边缘、炉膛四角或（角）打有浇注料部位、喷涂层处、水冷壁管更换后鳍片不平滑处、各孔门、测点、水冷壁地让管处、二次风口、落煤口、进渣口、回料口、回风口、密封盒、中间水冷壁通道、销钉等都是经常发生有规律地磨损泄漏问题.早期锅炉制造设计上在该处无防磨措施或防磨措施不力，因此在这些区域就出现了诸多地磨损问题.几年来地大型锅炉实际运行也证实了这些区域磨损严重，水冷壁泄漏频繁. 以上图片是水冷壁磨损情况 防止磨损地措施： 重点需要做好以下内容： 运行调节方面： 锅炉运行中地调节对防止水冷壁地磨损至关重要，我们在运行调节中要从以下几方面着手. ()严格控入炉煤粒度，是保证一次风量地重要条件，循环流化床锅炉受热面磨损速率与颗粒速度地三次方和颗粒粒径地平方呈正比，因此降低一次风量和风速是减轻水冷壁磨损地主要条件之一. （）控制入炉煤地质量，应达到或接近设计煤种，才能保证锅炉在设计条件下运行. （）一、二次风地配比和物料浓度对受热面地磨损有直接地影响，在保证炉内床料流化良好地前提下，减小总风量. （）在保证料层差压合理分布地前提下，保证炉膛差压，控制在设计范围内. （）根据燃烧工况，合理控制风量配比，减小“多余”风量地送入. （）煤、风调整应缓慢均匀，精心监视，减少炉内地扰动次数. （）高负荷，在保证蒸汽参数前提下，控制外循环物料量. （）根据排渣粒度情况定期置换换床料. （）严格控制回料量及温度. （）起停、炉时应按照规程严格执行，不得快起急停. 检修维护方面： 检修维护质量地好坏关系到循环流化床锅炉连续运行周期，因此必需要加强检修质量和检查
循环流化床锅炉脱硝改造方案分析 摘要本文对循环流化床锅炉脱硝改造的问题进行了研究，通过对SCR、SNCR、LNB+SNCR 三种脱硝技术进行利弊对比，另外通过液氨、氨水、尿素在脱硝系统中作为反应剂时的优缺点进行了对比，并结合实际工作经验，最终确定循环流化床锅炉的脱硝改造方案最优为SNCR 脱硝技术，还原剂为尿素。 关键词循环流化床锅炉；脱硝改造；SNCR；氮氧化物；液氨 1 概述 循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品，近些年在国内得到迅速推广与发展，具有燃烧效率较高、煤种适应性广、负荷调节范围大、低污染等优点。NOx 是造成大气污染的主要污染源之一,火电厂生产过程中产生的大量的氮氧化物直接排放到大气当中，严重污染了大气。循环流化床锅炉在电厂生产过程中即使不采用任何其他的脱硝技术，也可以将NOx 降低到150-350㎎/m3，但面对现在越来越严格的环保要求，其自身具备的低污染特性俨然已不能满足，还需要对循环流化床锅炉进行脱硝改造。 通常降低NOx 的排放，需要两个方面入手。 第一，燃烧过程中控制NOx 的产生，即低NOx 燃烧技术；第二，把已经产生的NOx 转化成不会对大气造成污染的物质，即烟气脱硝
技术。循环流化床锅炉可以实现低氧、低温燃烧，它本身就具备低NOx 燃烧的优越性能，再辅之以烟气脱硝，想必会产生非常好的脱硝效果。 2 选择适合循环流化床锅炉的脱硝工艺 2.1 选择性非催化还原法（SNCR） SNCR 技术，在800-1200益的环境中喷入含氮反应剂到烟气中，将NOx 还原，生成水和氮气，没有新的污染物产生。由于在一定的温度范围内，有氧参与的情况下，含氮反应剂对NOx 的还原在所有化学反应中占主导，表现出选择性，因此被称为选择性非催化还原。SNCR 在实验室里NOx 脱出率可以达到90%以上。应用在生产中的大型锅炉上，短期试运期间能达到75%的脱出率，长期生产过程中一般能达到25%-40%。 首先，此工艺可选还原剂多，运行费用低，原理简单，硬件工艺成熟，对温度依赖性强。对于温度的依赖性较强的问题，循环硫化床锅炉刚好可以满足其对温度的要求。 其次，循环流化床锅炉本身就具备低NOx 燃烧的优越性能，在此基础上选择造价低、运行费用低的SNCR 技术即可将NOx 浓度降至100㎎N/m3 以下乃至更低，满足国标要求。 2.2 选择性催化还原法（SCR） SCR 化学原理与SNCR 法相同，只是比后者多了催化剂及催化系统。在使用催化剂的情况下，在200益-400益环境内便可脱出NOx，这样还原氮剂就不会与烟气中大量氧气反应，因此而得名。在生产应
第一篇：论文题目循环流化床锅炉旋风分离器分析循环流化床锅炉旋风分离器分析 自循环流化床燃烧技术出现以来，循环床锅炉在世界范围内得到广泛的应用，大容量的循环床锅炉已被发电行业所接受。循环流化床低成本实现了严格的污染排放指标，同时燃用劣质燃料，在负荷适应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室稳定的流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的稳定的流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路不仅直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计、系统布置，而且与其运行性能有直接关系。分离器是主循环回路的主要部件，因而人们通常把分离器的形式，工作状态作为循环流化床锅炉的标志。分离器是主循环回路的关键部件，其作用是完成含尘气流的气固分离，并把收集下来的物料回送至炉膛，实现灰平衡及热平衡，保证炉内燃烧的稳定与高效。从某种意义上讲，CFB 锅炉的性能取决于分离器的性能，所以循环床技术的分离器研制经历了三代发展，而分离器设计上的差异标志了CFB 燃烧技术的发展历程。循环流化床循环流化床循环流化床循环流化床1．1 循环流化床锅炉简介循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧，其燃料可以是化石燃料（如煤、煤矸石）、工农业废弃物（如可燃垃圾、高炉煤气）和各种生物质燃料（如秸秆）。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）后置于布风板上，煤经给煤机进入燃烧室，燃烧室内料层的静止高度约在350～500mm，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较高的气流速度通过料层时，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。流化燃烧后的细小颗粒燃料随高温烟气飞出炉膛，大部分被固态物料分离器捕捉，经返料器送回炉膛循环燃烧，这就是循环流化燃烧技术，采用循环流化燃烧技术生产的锅炉即为循环流化床锅炉。从已投运流化床锅炉分折，流化床锅炉具有独特的优越性：（1）燃烧效率高：国外循环流化床锅炉，燃烧效率高达99％；我国设计，投运流化床锅炉效率也高达95－98％。该炉型燃烧效率高的主要原因是煤燃烬率高。煤粒燃烬率分三种情况分析：较小的颗粒（小于0．04mm），随烟气速度进行流动，它们未达到对流受热面就完全燃烬了，在炉膛高度有效范围内，它们燃烬时间是足够的；对于较大一些煤粒（大于0．6mm），其沉降速度高，只有当其直径进一步燃烧或相互磨擦碎裂而减小时，才能随烟气逸出，较大颗粒经分离器分离返回炉膛循环燃烧；对于中等粒度煤，其燃烧时间要比停留时间长，这给颗粒燃烬提供了足够时间，未燃烬颗粒循环燃烧，达到燃烬的目的。（2）、煤种适应性强：流化床炉可燃用低热值的劣质烟煤、页炭、炉渣矸石甚至垃圾、秸秆等，对煤种适应性比煤粉炉、层燃炉好。在循环床锅炉中，通过粒子的循环回燃，炉膛温度能被控制，煤粒着火和燃烬较好。流化床锅炉设计特点是炉膛高，给煤、布风、出渣等设计都适应劣质煤的燃烧，布风装置将空气分别送入一次风的风室及分布板，送入二次风的风道喷咀。一次风约占总风量60％，由燃烧室底部送入，二次风由密相区的不同高度送入，给高效燃烧提供了条件。由于采用了分离回料装置，为劣煤分级燃烧、回燃提供了条件，循环流化床锅炉有两种类型分离装置，一种是惯性分离，一种是旋风分离；现在生产的锅炉多采用一级高温分离器。国产循环流化床锅炉采用较低流化速度（一般4．5m／s －5．5m ／s）、较低循环倍率约（10－20），因此，分离受热面磨损较小。（3）、添加石灰石，有较高脱硫效果：流化床锅炉脱硫原理是：煤燃烧过程中产生氧化硫与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应，产生的硫酸钙随炉渣排出，脱硫效果可800－900低温下燃烧，可控制NOx 生成。流化床炉NOx 生成原理是空气中氮气和氧气，在燃烧时产生NO。在流化床炉燃烧过程中，燃料中90％的氮原素转化成NO2，大约10％的
300MW CFB锅炉旋风分离器中心筒变形脱落问题分析 旋风分离器是循环流化床锅炉的重要部件，分离器的分离效率直接关系到锅炉的安全经济运行。旋风分离器中心筒变形下移，造成气体短路引起分离器分离效率下降，分离器中心筒脱落，影响了锅炉的安全经济运行。本文针对这些问题，分析了原因并采取了一系列措施，取得了一定的效果。 标签：旋风分离器；中心筒变形；措施 循环流化床锅炉的旋风分离器是循环流化床锅炉的核心部件之一，中心筒是连接安装在旋风分离器上部部件，即排气管。它不仅排出分离后的烟气，与分离器的外筒体形成环形通道，进入分离器的烟气绕着中心筒旋转，在离心力和重力作用下，大部分灰粒被分离出来，送回炉膛，以保证燃料多次循环燃烧反应，含有细灰的烟气向上折转成为旋流，由中心筒排出进入尾部烟道。 1 300 MW CFB锅炉及其分离器 内蒙古京泰电厂采用DG1089/17.45-II1 型锅炉，锅炉为循环流化床、亚临界参数，一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设密封罩壳。锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。 2 分离器出现问题分析 2.1 13分离器中心筒变形及参数变化 中心筒变形的影响： （1）中心筒变形后，炉膛上部差压低，带来床温升高，回料器温度升高、分離器入口烟温升高。 （2）影响烟气流旋转速度和分布，导致分离效率下降，循环物料浓度降低，锅炉烟气飞灰含碳量升高，锅炉不完全燃烧损失增大，锅炉效率降低。烟气中的固体颗粒增加还会使过热器和烟道受热面磨损加剧，影响锅炉的安全运行。 （3）中心筒严重变形引起的浇注料脱落，进而使中心筒与烟道接口处超温烧红。脱落的浇注料引起回料器回料不畅，回料器振动。 具体参数变化如下：机组负荷315MW，13分离器中心筒脱落时参数有较为明显的波动，脱落前后参数变化如下：回料器入口静压由-0.5KPa突升至1.2KPa；分离器出入口差压由1369Pa降至1235Pa；回料器料位有波动，由22.5KPa降至20KPa后升高至25.5KPa，稳定约2分钟后又降至至21.6KPa左右达到平衡状态；伴随床压由5.6KPa降至4.5KPa，炉膛上部差压由1.15KPa降至0.99KPa，锅炉
蜗壳式旋风分离器的原理与设计 l0余热锅炉2007.4 蜗壳式旋风分离器的原理与设计 杭州锅炉集团股份有限公司王天春徐亦芳 1前言 循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一,其主要作用是 将大量高温,高浓度固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室一定 的颗粒浓度,保持良好的流态化状态,保证燃料和脱硫剂在多次循环,反复燃烧和 反应后使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率.因此, 循环流化床锅炉分离机构的性能,将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计,系统布置及锅炉运行性能.根 据旋风分离器的入口结构类型可以分为:圆形或圆管形入口,矩形入口,"蜗壳式" 入口和轴向叶片入口结构.本文重点分析在循环流化床锅炉中常用的"蜗壳式"入 口结构. 2蜗壳式旋风分离器的工作原理 蜗壳式旋风分离器是一种利用离心力把固体颗粒从含尘气体中分离出来的静 止机械设备.入口含尘颗粒气体沿顶部切向进入蜗壳式分离器后,在离心力的作用下,在分离器的边壁沿轴向作贴壁旋转向下运动,这时气体中的大于切割直径的颗粒被分离出来, 从旋风分离器下部的排灰口排出.在分离器 锥体段,迫使净化后的气流缓慢进入分离器内部区域,在锥体中心沿轴向逆流 向上运动,由分离器顶部的排气管排出.通常将分离器的流型分为"双旋蜗",即轴 向向下外旋涡和轴向向上运动的内旋涡.这种分离器具有结构简单,无运动部件, 分离效率高和压降适中等优点,常作为燃煤发电中循环流化床锅炉气固分离部件. 图l蜗壳式旋风分离器示意图
蜗壳式旋风分离器的几何尺寸皆被视为分离器的内部尺寸,指与气流接触面的 尺寸.包括以下九个(见图1): a)旋风分离器本体直径(指分离器简体截面的直径),D; b)旋风分离器蜗壳偏心距离,; c)旋风分离器总高(从分离器顶板到排灰口),H; d)升气管直径,D; e)升气管插入深度(从分离器空间顶板算起),s; 余热锅炉2007.4 f)入口截面的高度和宽度,分别为a和 b; g)锥体段高度,H; h)排灰口直径,Dd; 2.1旋风分离器中的气体流动 图2为一种标准的切流式筒锥形逆流旋风分离器的示意图,图中显示了其内部 的流 态状况.气体切向进入分离器后在分离器内部空间产生旋流运动.在旋流的外 部(外旋升气管 涡),气体向下运动,并在中心处向上运动 (内旋涡).旋风分离器外部区域气体 的向下运动是至关重要的.因为,依靠气体的向下运动,把所分离到器壁的颗粒带 到旋风分离器底部.与此同时,气体还存在一个由外旋涡到内旋涡的径向流动,这 个径向流动在升气管下面的分离器沿高度方向的分布并不均匀. 轴向速度 切向速度 / 图2切向旋风分离器及其内部流态示意图图2的右侧给出了气流的轴向速度 和切向速度沿径向位置的分布图.轴向速度图表明气体在外部区域沿轴向向下运
循环流化床锅炉旋风分离器内胆的改造 康喜德 【摘要】针对窑街煤电集团公司电厂四台SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉旋风分离器多次出现故障,影响锅炉安全与经济运行的情况,对旋风分离器内胆进行研究与改造,取得明显效果. 【期刊名称】《中国设备工程》 【年(卷),期】2010(000)012 【总页数】2页(P51-52) 【关键词】循环流化床;锅炉;旋风分离器 【作者】康喜德 【作者单位】窑街煤电集团公司电厂,甘肃,兰州,730080 【正文语种】中文 【中图分类】TK33 窑街煤电集团公司电厂使用的四台SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉旋风分离器多次出现故障，严重时使旋风分离器内胆坠落，给锅炉安全与经济运行带来很大影响。为此，对循环流化床锅炉旋风分离器内胆进行了改造。 一、锅炉简述 1．窑街煤电集团公司电厂的四台上述锅炉为单汽包、自然循环、集中下降管，П形布置的燃煤循环流化床锅炉，全钢构架。炉膛为膜式水冷壁悬吊的封闭结构，上
部的横截面尺寸为4.513m×6.993m。左右两个高温汽冷旋风筒位于炉膛出口和 尾部竖井烟道之间，旋风筒采用膜式汽冷管结构，管内的流动介质为汽包出来的饱和蒸汽，旋风筒采用支撑结构。旋风筒出口水平烟道，尾部包覆过热器采用悬吊封闭结构。高温过热器、低温过热器通过支块挂搁在包覆过热器上。省煤器和空气预热器依次布置在尾部竖井烟道之中，并采用支撑结构。低温过热器与高温过热器之间装有自制冷凝喷水减温系统。 烟气携带物料通过悬浮段进入高温旋风分离器，烟气通过高温旋风分离器时，其携带的物料被分离下来，由返料器返回炉室，循环再燃。燃烧室燃烧后较粗的物料（炉渣）从布风板下的两根φ219mm的落渣管放出。 表1序号项目数值备注1 管子规格/mm φ38×5 2 烟气进口温度/℃ 900 3 烟气出口温度/℃ 900 4 工质进口温度/℃ 254.8 5 工质出口温度/℃ 281.9 6材质 20G 2.旋风筒主要设计参数见表1。的性能，将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计、系统布置及锅炉运行性能。 循环流化床的分离机构必须满足下列要求。 1.能够在高温下正常工作。 2.能够满足极高浓度载粒气流的分离。 3.具有低阻的特性。因为分离装置的阻力增大将增大风机的压头，增加能耗。 4.具有较高的分离效率。实际上循环倍率在很大程度上是靠分离器的效率来保证的，这里较高的效率不完全是对于大颗粒，而且也指小煤粒或脱硫剂。 5.能够与锅炉设计的流程相适应，使锅炉结构紧凑。 三、高温旋风分离器 二、旋风分离器分离及物料回送对流化床锅炉的重要性 循环流化床的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一，其主要作用是将大量的
循环流化床锅炉布风系统的优化设计改造 文章根据一台150t/h循环流化床锅炉在运行中由于流化不均使锅炉出现结焦、风帽磨损严重、受热面磨损严重等情况，因此对其进行改造，即在锅炉南北风室内共3个位置增加不同尺寸、角度导流板，调整锅炉布风情况。改造后以上情况均得到改善，并取得了较大的经济效益和社会效益，对循环流化床锅炉布风系统的设计与技术改造具有一定的参考价值。 标签：循环流化床锅炉；流化不均；导流板；布风系统 我公司现一台150t/h循环流化床锅炉，由于1次风系统的4个风室静压不均衡、取消2次风、布风板压力不均等因素，锅炉在长周期运行过程中出现炉床流化差、风帽及受热面磨损严重等现象，从而影响锅炉机组的安全与经济运行，因此文章针对该情况对锅炉一次送风口进行优化设计改造。 1 CFB锅炉简介 1.1 CFB锅炉的工作原理及结构 CFB锅炉是从鼓泡床发展起来的一种新型燃烧技术[1]。其工作原理是：将煤破碎成10mm以下的颗粒后送入炉膛，同时炉内存在大量床料，有炉膛出口安装旋风分离器，将分离下来的固体颗粒通过飞灰送回装置再次送入炉膛燃烧[2、3]。 文章所研究的锅炉整体呈左右对称布置，锅炉采用单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，露天布置，炉顶布置有遮雨板。该循环流化床锅炉主要由四部分组成：燃烧室、水冷旋风分离器、物料送回装置、尾部对流烟道。 1.2 布风系统存在问题的主要原因 布风板特性与流态化质量密切相关，其设计是否合理是流化操作成败的关键因素之一。流化床锅炉的布风装置必须具备以下特点：均匀分布来流气流，有助于产生均匀而平稳的流态化及阻力损失比较合理。布风板阻力是指在无料层时燃烧空气通过布风板的压力损失。要使空气按设计要求通过布风板形成稳定的流化床层，要求布风板具有一定阻力。从节能角度考虑，布风板的阻力是个不利因素，应降的越低越好。但它对布风的均匀化、稳定性又是个有益的因素[4]。没有一定的阻力，布风均匀化难以维持，尤其当布风板在流化床系统中所占的比例过小时，床层一旦出现偏流，气流将更加趋向于阻力较小之处，以致出现勾流，其他地方形成死区。 2 优化设计改造方案 该锅炉在长周期运行过程中出现炉床流化差、风帽磨损严重以及偶尔有漏渣
生物质循环流化床锅炉燃料适应性关键 技术优化研究及应用 摘要：本文针对某生物质直燃循环流化床锅炉燃料含金属和石头等杂质多、实际入炉燃料水分远大于设计值等客观因素所带来的种种问题，研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以达到提高锅炉燃 料适应性的效果。 关键词：生物质循环流化床锅炉燃料适应性 1概况 某生物质直燃循环流化床锅炉为华西能源工业股份有限公司设计制造的纯烧 生物质循环流化床锅炉，锅炉型号：HX220/9.81-Ⅳ1型，于2011年投产运行， 主蒸汽压力9.8Mpa、温度540℃。由于实际入炉燃料的水份与杂质远大于设计值，造成锅炉动力场实际阻力偏大、分离器效果差、引风机出力不足，运行中对风帽、分离器、受热面等设备带来较大的损害，降低机组运行的经济性和安全性，通过 研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以 适应实际入炉燃料，提高锅炉的经济性和安全可靠性，达到良好效果。 2项目研究的必要性 1、由于燃料含金属和石头等杂质多、床层布风板工况恶劣等因素影响，锅 炉运行过程中风帽磨损、堵塞严重，增大床层阻力，影响机组流化效果及带负荷 能力，降低机组运行经济性，严重时造成机组被迫停运。一个运行周期后（2-3 个月）停炉检修需更换200-300个风帽，占用大量检修人力及检修时间，增加维 护成本。 2、实际入炉燃料水分远大于设计值，在负荷不变的情况下，使用水分较高 的燃料需要更大的风量，导致旋风分离器在额定工况下实际运行压差达到2200-
2700pa，远高于设计值1577pa。过高的分离器压降直接增加引风机的电耗，甚至 在高水分工况下，由于烟气量增大导致引风机出力不足直接影响机组带负荷能力。高水分燃料工况，分离器入口的烟气平均流速高达30m/s以上,显著高于设计数据。烟气流速增加，加剧旋风分离器设备磨损，缩短设备使用寿命，增加运行成本。 3、实际燃料与设计有较大偏差，原设计的旋风分离器分离效果不佳，降低 锅炉运行安全性可靠性。烟气流速偏高，部分可燃固体颗粒从分离器逃逸，进入 尾部烟道，容易造成尾部烟道发生二次燃烧，导致尾部烟道超温或结焦，降低尾 部受热面换热能力，影响锅炉热效率，结焦严重时造成机组停运。可燃物质返料 量减少，导致化学未完全燃烧热损失、机械不完全燃烧损失增加，飞灰可燃物增加，锅炉效率降低，影响机组运行经济性。 综上所述，由于实际入炉燃料的水份与杂质远大于设计值，造成锅炉动力场 实际阻力偏大、分离器效果差、引风机出力不足，运行中对风帽、分离器、受热 面等设备带来较大的损害，降低机组运行的经济性和安全性，亟需对锅炉动力场 进行降阻力综合优化改造，以适应实际入炉燃料，提高锅炉的经济性和安全可靠性。 3燃料适应性关键技术优化方案研究及应用 1、风帽防磨防堵优化改造 根据燃料的使用情况，研究对风帽结构进行优化设计，形成适用于50MW生 物质循环流化床锅炉的第六代风帽产品，进一步提高风帽的防磨、防堵、防脱落 性能，提高锅炉床层流化效果、降低床层阻力，优化风帽检修的便利性，提高检 修效率，降低风帽检修对人员的技术要求，缩短检修时间，降低维护成本。第一 至六代风帽示意图（或实物图）见图1-6：
循环流化床锅炉旋风分离器事故分析与改造措施 作者：王元胜 来源：《中国科技纵横》2013年第02期 【摘要】旋风分离器效率的提高是循环流化床锅炉经济运行的关键，其设备的长期完好运转是循环流化床锅炉稳定运行的关键。通过对旋风分离器常见事故的分析、总结、提出并实施改造，为循环流化床锅炉满负荷运行提供保证。 【关键词】旋风分离器中心筒分离效率改造措施 1 前言 循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环，反复燃烧和反应，使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率。黑化集团热电分厂的四台济锅生产的YG-75/3.82-M1型循环流化床锅炉采用高温绝热旋风分离器和悬挂中心筒，在运行中出现大量事故。近几年在实践中对事故的不断分析总结和对设备的不断改造，使锅炉能够长期安全高效稳定运行。 2 旋风分离器中心筒变形脱落的改造措施 2.1 问题的提出 锅炉投运初期，运行一年以后，6#炉发现旋风分离器处差压增大，分离效率下降，锅炉负荷骤减。停炉检查发现锅炉中心筒出口处筒壁变形向内突出，四个吊挂开裂两个，造成筒体倾斜。如继续运行，中心筒就会落入分离器椎体内。 2.2 原因分析 中心筒出口与旋风分离器顶棚直接接触，在锅炉启炉和运行中中心筒和分离器顶棚受热膨胀，相互挤压使筒体变形。进入旋风分离器的烟气一部分由变形处短路，分离效率降低，筒体变形愈加严重。中心筒是由四根750×80×8mm材料为1Cr25Ni20Si2钢板悬吊，一侧焊接在中心筒外壁上，另一侧焊接在旋风分离器出口外护板上。在950℃和高速烟气作用下轻微摆动，焊口氧化开裂，造成倾斜和脱落。 2.3 改造措施
锅炉技术改造 通过减小炉膛出口烟道截面积，提高炉膛出口的烟气流速，进而提高旋风分离器分离效率，有效降低飞灰含碳量，提高锅炉的燃烧效率；同时收到的效果还有一定程度的降低床层温度，稳定锅炉运行。 标签：减小；烟道截面积；提高；烟气流速；分离效率；热效率 1 前言 聊城蓝天热电有限公司现有3×130T/H循环流化床锅炉，其中#1、#2锅炉为四川锅炉厂不同批次生产的同型号产品。在运行期间，两台锅炉床层温度不同，同样的锅炉负荷情况下，#2锅炉床层温度比#1锅炉床层温度平均高出～50℃，尤其在冬季供暖期表现更为明显。 针对上述情况，在锅炉检修期间，尝试对#2锅炉炉膛出口烟道进行了改造。在炉膛出口烟道底部利用耐火材料砌筑了300mm的平台，减小了烟道的截面积，相同烟气量的情况下，烟气流速提高～10%。改造完成投运后，通过再次对比#1、#2锅炉运行参数发现，#2锅炉床层温度降低超过10℃，完全达到了预期效果；同时根据每天的生产报表分析，通过本次改造，#2锅炉的吨蒸汽耗煤量降低～9Kg/T蒸汽，有效提高锅炉热效率。 2 改造背景 （1）改造可行性分析讨论。1）影响锅炉床层温度的因素主要有锅炉负荷、入炉煤品质、一次风风量、返料灰量大小等。2）我公司#1、#2锅炉在相同负荷情况下，入炉煤品质相同，#2锅炉需要更高的床溫和一次风量，这就说明一个问题，#2锅炉炉膛内部受热面积比#1锅炉受热面积小。为了证实这一点，在锅炉检修期间，分别对两台锅炉内部浇注料敷设区域面积进行了测量统计，对比发现#2锅炉密相区浇注料面积比#1锅炉密相区浇注料面积多42m2，受热面积相应减小～7%。3）另外，对比两台锅炉日常运行参数发现，#2锅炉返料风压较#1锅炉返料风压低～1.3KPa、返料风量高～300m3。根据这种情况可以判断，#2锅炉返料灰量较#1锅炉返料灰量要少。4）结合上述几点，改善#2锅炉运行情况可以从增加炉内受热面积、提高锅炉旋风分离器分离效率两方面考虑。 如果通过增加炉内受热面积来实现，需要增加新的管屏或者剔除部分浇注料，但这样会增加大量的后续维修量，并且一次性投资费用更高。相比较来说，通过提高旋风分离器分离效率来实现，比较客观。提高旋风分离器分离效率，可以通过两条途径实现。第一条途径是改造旋风分离器中心筒，提高分离效率；这种方案改造投资大。第二种途径是通过减小烟气流通面积、提高烟气流速来提高分离效率；这种方案比较容易实现，并且改造投资小。 （2）改造必要性。由于#2锅炉床温始终偏高，为保证锅炉运行稳定，避免
加大技术改造力度 发挥流化床锅炉的巨大效益 1•前言 流化燃烧技术是在60年代发展起来的一种洁净燃烧技术。它的最大特点是燃料在炉内通过物料循环系统循环反复燃烧，使燃料颗粒在炉内滞留时间大大增加；直至燃烬。燃烧效率显著提高，不仅 如此，循环流化床锅炉还具有适用煤种广、负荷调节性能好、灰渣综合禾U用性能好等一般常规锅炉所不具备的优点，因此得到了广泛的应用和推广，特别受到中小型热电厂的青睐。临沂热电厂于98年3 月投产运行一台济南锅炉厂生产的466型75t/h循环流化床锅炉，该炉是中科院工程热物理研究所与济南锅炉厂共同研制开发的新型产品，型号为YG —75/3.82—M1，该炉采用高温旋风分离器，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分高、低温两级，中间设喷水减温器，尾 部设三级省煤器和一、二次风空气预热器，采用床下油点火，入炉 煤粒度0-13mm，设计烟煤发热量3000kcal/kg。 2•通过技术改造和设备治理，提高锅炉的运行的经济效益 流化燃烧是一门新的燃烧技术，需有一个认识和熟练的过程才能掌握其规律，在理论上尚有许多不成熟和不完善的地方，加之国内开 发、研制的流化床锅炉，由于资金投入不足，开发力量分散，试验手段欠缺等因素的制约，新研制的锅炉推上市场后，必然会出现这样或那样的问题。 我厂75T/循环流化床锅炉投产运行以来，发现在设计上和结构上许多不甚合理之处，经过不断的探索和实践，通过大量的技术改造和设备治理，逐步
得以克服和完善，并取得较好的效果。总结起来，主要做了以下几点： 2.1完善设备，保证锅炉的安全经济运行 2.1.1解决结焦关，稳定运行周期。提高热电厂的经济效益，离不开锅炉的稳定连续运行。返料器结焦是流化床锅炉经常发生的问题，锅炉一旦出现结焦，轻则降负荷运行，重则停炉清理，少则一二天，多则一星期。我厂流化床锅炉运行的初期，即从98年3月到9月份期间返料器结焦达高达8 次之多，给我厂造成了极大的经济损失。经过多次的观察、分析和研究，终于摸清了结焦的原因：一是返料风量不足，造成返料不畅；二是煤中的细粉末过多，在燃烧过程中，大量的细煤末未经燃烧进入返料器中，在返料器中二次燃烧，造成高温结焦；三是煤种变化太大，未能及时发现和调整。 针对这一状况，我们采取下列措施： (1)加大返料风管的直径，增加返料风量，返料风管由原来① 89mm更换成①133mm;同时将原设计150度的返料热风改造成自然冷风，降低了返料器内温度，解决了返料器结焦的根本问题。 (2)稳定入炉煤种，改变燃料的颗粒配比，严格按照设计煤种和粒度要求配煤，降低细煤颗粒所占的比例。保持较理想的粒度级配，使炉内有均匀的温度场。 上述改造完成投入运行后，再没出现因返料器结焦造成停炉的现象，从而保证了锅炉运行的稳定性。 2.1.2解决断煤问题。投产初期，我们发现该炉多次出现燃煤在落煤口堵塞的现象，造成断煤，严重影响锅炉的安全经济运行。经过观察发现问题：一是出在给煤口的转弯角度上，由于角度接近垂直，一旦煤湿，绞龙会在给煤口处堵塞，
循环流化床锅炉能效提升综合改造 内蒙古鄂尔多斯市017000 摘要：随着我国经济和工业快速发展，以及社会化进程加速，对能源尤其是 电能的需求与消耗呈现与日俱增的态势。虽然我国三峡大坝等水利设施投入使用，风能、太阳能等清洁能源处在高速发展阶段，但使用煤炭等化石能源的热电厂生 产电能仍然是我国电能占比最多的发电方式，比例已经超过60%，发电量甚至超 过70%，这与我国工业化起步晚等历史原因存在着较大关系。火力发电是以煤炭 为主，在煤炭燃烧过程中存在燃烧率低、能耗高等诸多问题，尤其是产生的废气、废渣对环境污染造成的损失更是不可估量。所以，如何最大程度降低火电厂能耗 和污染问题一直都是急需解决的重大难题。 关键词：循环流化床；锅炉能效提升；综合改造 前言 我国能源结构的特点是“多煤贫油少气”，故而煤炭在我国能源消费中占据 重要地位。燃煤发电在我国电力工业中发挥着“压舱石”作用，也是我国煤炭利 用的主要途径。在我国煤炭资源中，劣质煤占比非常高。在煤炭开采、加工过程 中会产生大量洗中煤、煤矸石、煤泥等低热值副产物。这些劣质煤和低热值难燃 燃料难以在传统的煤粉燃烧技术中得到有效应用。其次，燃煤引发的大气污染问 题日益突出，作为燃煤消费大户的火电机组，也急需进一步提高效率，降低污染 物排放。煤炭的清洁高效利用是研究人员长期的研究热点，在洁净煤燃烧技术中，循环流化床燃烧技术获得了研究人员高度的评价。相较于其他类型的锅炉，循环 流化床燃烧技术具有燃料适应性广、负荷调节能力强、NOx排放低等众多优点， 在近年来得到了快速的发展。 1循环流化床的构造与特征
循环流化锅炉的构造大体可分为三个部分，分别是前部、中部与尾部。前部 是锅炉的炉膛，由上到下又可划分为一次风室、密相区和稀相区三个区域，周围 铺设水冷壁，提供燃烧的空间。中部是旋风分离器，其功能是实现对循环物料的 分离，具体工作质量受到循环物料质量的直接影响，最后是尾部烟道，是循环流 化床锅炉不可或缺的部件之一。蒸汽锅炉主要是由过热器、再热器、省煤器以及 空气预热器共同构成，尾部烟道中设计了大范围的受热面，还能起将烟气、小颗 粒排出的目的。此类锅炉所拥有的高性能、低能耗的优势主要是因为其内部独特 的燃烧特点，其燃烧原理是通过高温所带来的烟气以及气流扰动来提升颗粒之间 的接触效果，同时，有不少的颗粒返回到流化燃烧工作当中。这种锅炉可以将原 本将会被排除的高温固体颗粒进行有效收集，之后再送入炉内进行再次的燃烧使用，实现燃料的最大使用程度，有效提高锅炉的燃烧工作效率。由于在循环流化 床锅炉中，很大一部分的固态颗粒都能够被循环使用，因此，相比于其他传统锅 炉来说，有着能够有效节约燃烧成本的优势。这同样是其他锅炉所不具备的功能。正是有这些独特的优势，使得循环流化床锅炉在行业中得到的有效的应用。 2循环流化床锅炉的应用现状与必要性 我国通过40多年的循环流化床产品研发，形成了从理论到实践具有自主知 识产权的成果，具备了完整的设计、制造、安装、运行和检修体系。中国知网和 国家专利检索结果表明：在循环流化床锅炉领域每年的发表文章数最多可达700 余篇，每年授权专利数最多可达400余项。根据科技人员统计，截至2021年2 月，我国已投产100MW以上等级的循环流化床锅炉已超440台，有49台在役超 临界循环流化床锅炉，其中包括3台600～650MW等级和46台350MW等级的超临 界机组。我国最大循环流化床机组单机容量已经超越世界其他国家。目前，我国700MW及1000MW超超临界循环流化床机组的研发也在紧锣密鼓地进行中。2022 年9月，依托广东国粤韶关综合利用发电扩建项目设计的世界首台700MW超超临 界循环流化床锅炉方案，已经通过专家组评审。 发电厂散热器能耗低、使用效率低的问题是改善和优化电力供应不平衡和散 热器利用率低的有效方法，因为采用节能技术运行锅炉。发电厂的生产对生活生 产力和社会经济发展都是必不可少的，实施发电厂运行中的节能方案有助于绿色
旋风分离器发展及工作原理 摘要：综述了旋风分离器的发展概况，并从气体、粉尘运动的工作原理以及分类等方面介绍了。 一、旋风分离器的发展 旋风分离器的应用已有近百年的历史，因其结构简单，造价低廉，没有活动部件，可用多种材料制造，操作条件范围宽广，分离效牢较高，所以至今仍是化工、采矿、冶金、机械、轻工等工业部门里最常用的一种除尘、分离设备。随着工业发展的需要，为使旋风分离器达到高效低阻的目的，自1886年Morse的第一台圆锥形旋风分离器问世以来百余年里，由于分离器的结构、尺寸、流场特性的不同，出现了许多不同用途的旋风分离器，现从两个方面来进行概述。 1.气体、粉尘运动的研究 旋风分离器内颗粒流体的流动属于稀浓度颗粒流体力学，故可先分析纯气体流场，再计及颗粒在其中的运动。 在1949年，TerLinden研究得出切向速度轴对称分布，在同一断面随其与轴心的距离减小而增大，达到最大值后又逐渐减小；径向速度在中心区方向朝外，在外围区方向朝内，形成源汇流；轴向速度在外部区域气流向下，在轴心区域气流向上；压力分布是壁面处大于中心处。1962年，Lewellen把不可压缩流体的连续性方程和Navier-stokes方程在圆柱坐标系和轴对称定常流动下进行了简化，通过引入流函数和环量，得到了强旋转简化层流模型。1975年Bloor、Ingham运用普朗特提出的混合长理论确定湍流表观粘度，并对水力旋流器流场进行了分析，建立了适合于工程应用的初级湍流模型。1982年Boysan等人利用Rodi推得的关于雷诺应力的近似代数关系式，得到了高级湍流模型。用这些模型计算得到的切向速度数值解与实验测定结果较吻合。 2.旋风分离器内气固流况的剖析 通过对旋风分离器内气固流况的剖析，针对影响旋风分离器效率的顶部上涡流和下部的二次带尘，影响动力消耗的进口膨胀损失和出口旋转摩擦等因素，人们进行改进。为了消除因上涡流而引起粉尘从出口管短路逃逸的现象，Cardiff 大学的Biffin等人研制的新型带集涡室的旋风分离器、德国西门子公司顶端带导向叶片的旋流分离器、日本专利多头切向进口的多管分离器，以及国内的倾斜螺旋形进口的CLT/A、CLG、DⅠ型等也都是为了削弱上涡流的带尘。 在改善锥体、锥底的气固流况所作的改进方面，最突出的是扩散式分离器。由于它的倒锥体及锥体下部的反射屏，减少了粉尘返混和灰斗上部的卷吸夹带，使扩散式的分离效率达90%～95%，但这种分离器的主要缺点是压降较高。再有反射型龙卷风分离器，同样也是利用了反射板的作用，减少了底部粉尘的扬吸。