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循环流化床锅炉节能增效改造总结发布时间：2021-08-02T03:00:57.287Z 来源：《电力设备》2021年第4期作者：陈晓[导读] 循环流化床锅炉燃烧技术为当前最为高效、洁净、低成本的技术被广泛应用于火力发电行业。
（天津泰达能源发展有限责任公司天津 300450）摘要：近年来，我国的现代化建设迅速，随着经济水平的不断提高，生态环境问题日益受到人们的关注。
环保是中国实现可持续发展的一项基本国策。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉（CFB）具有良好的低温燃烧特性，燃烧效率高，负荷调节方便，污染排放小等优点，近年来得到了快速发展，并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响，无法充分发挥其优势，尤其在节能方面。
所以，如何节约能源，提高锅炉效率，是我们要探讨的问题。
关键词：循环流化床锅炉；节能增效；改造总结引言我国以火力发电为主且煤炭的消耗量很大，而且在煤炭燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害物质。
因此，无论从提高煤炭燃烧效率还是从降低煤炭燃烧所带来的环境污染均需通过洁净煤燃烧技术来实现。
循环流化床锅炉燃烧技术为当前最为高效、洁净、低成本的技术被广泛应用于火力发电行业。
1循环流化床锅炉的应用现状与必要性循环流化床锅炉燃煤锅炉是一项较为成熟的工业技术，在洁净煤技术上已经开始应用。
近几年来，以其煤的适应性强，燃烧效率高，炉膛脱硫脱硝，近几年来在我国洁净煤发电中占有重要地位。
流化床锅炉具有良好的燃烧稳定性和对燃料的适应性，但不能保证各种不同性质煤的经济有效利用。
由于近年来燃煤发电的现状，大量燃煤电厂不得不燃烧各种燃煤材料，特别是劣质煤，导致热效率下降，煤耗增加。
因各煤种性质差异较大，国内操作人员缺乏实际操作经验，不掌握CFB锅炉发电技术，综合煤质变化较大，机组检修、启停次数较多，导致耗煤量增加，实际运行经济性降低。
循环流化床锅炉的应用现状决定了节能需要与燃料发电结合的现状。
35t/h链条锅炉改为循环流化床锅炉的总结王翔（山西天泽煤化工集团股份公司山西晋城048026）1.前言我集团下属化工厂有两台35t/h链条锅炉，是2003年与年产18万吨合成氨30万吨尿素项目配套建设的供热工程。
受当时资金、技术条件影响，原锅炉存在热效率低、发汽量低、煤耗高、炉渣残碳量高等弊端。
近几年锅炉技术不断发展，低能耗的锅炉已成熟可靠。
我们通过多方考察，在现有锅炉厂房和主要设备不变的情况下，改造成可掺烧造气炉渣、产汽量为50t/h的循环流化床锅炉。
改造后，产汽量增加～43％，年节约标煤10664吨，彻底解决了化工厂尿素扩能改造后蒸汽供应紧张问题。
2.锅炉改造前情况化工厂2003年建设的两台链条锅炉主要技术参数：蒸汽压力：3.82MPa、温度：450℃（过热蒸汽），发汽量35t/h，燃料采用当地晋城无烟粉煤。
设计用一台锅炉产生的35t/h 过热蒸汽经减温减压装置时喷入～9t/h热脱盐水，生产2.5MPa、250℃的饱和蒸汽供日产1000吨尿素生产使用。
锅炉烟气除尘采用陶瓷多管除尘装置，烟尘浓度≤200mg/Nm3。
实际经过经过近十年运行，锅炉产汽量只有28t/h，炉渣残碳量约20％，在冬季常开两台链条锅炉还经常因蒸汽供应紧张而减量生产。
为实现节能减排，保障生产安全稳定运行，我公司经过多方考察，认为利用原35t/h链条锅炉，改造成可掺烧造气炉渣的50t/h循环流化床锅炉，可不新增占地，不新建厂房；投资最省，建设周期最短。
因此确定先改造一台链条炉，并于2012年4月开始拆除，9月开始烘炉，10月份投入生产。
仅用半年时间就完成了锅炉改造。
3.主要改造内容及技术方案3.1主要改造内容：项目利用原35吨/h链条锅炉的脱盐水系统、锅筒、钢结构等设备，主要改造内容：①锅筒升高1.6米；②锅炉的宽度方向尺寸保持不变；③锅炉的主体基础梁保持不变④锅炉尾部竖井同步升高；⑤锅炉前墙向前移1.66米；⑥采用木炭点火，操作层给煤方式。
35T循环流化床灰渣量分析1.1工程概况本工程以白山市地方矿劣质烟煤为主要燃料。
每台锅炉燃煤量约为6t/h，硫份为0.5%，燃煤加钙法（即干法脱硫）Ca/S为4.0。
所以，每台锅炉需要加入CaO脱硫剂0.2t/h。
1.2煤质资料注：1、1卡=4.1868焦耳2、该数据来源于白山热电有限责任公司2×300MW工程的煤质分析报告，该电厂燃煤主要为通化矿务局的劣质烟煤，和白山市地方矿劣质烟煤。
1.3粉煤灰和炉渣产生量的计算根据《环境统计手册》，煤炭燃烧形成的固态物质，其中从除尘器收集下的称为粉煤灰，从炉膛中排出的称为炉渣。
锅炉燃烧产生的灰渣量与煤的灰分含量和锅炉的机械不完全燃烧状况有关。
灰渣产生量常采用灰渣平衡法计算，由灰渣平衡公式可导出如下计算公式：锅炉炉渣产生量（GZ）：式中：B—锅炉燃煤量，t/h；A—燃煤的应用基灰分(即收到基灰分)；η—除尘效率，%；CZ、Cf—分别为炉渣、粉煤灰中可燃物百分含量，%。
一般CZ=10%~25%，循环流化床取CZ=20%；一般Cf取15%~45%，循环流化床取Cf=25%.CZ、Cf也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
dz、dfh—分别表示炉渣中的灰分，烟尘中的灰分各占燃煤总灰分的百分比，%。
dz=1-dfh，当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时，dfh值查表取得。
当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时，dfh值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点。
根据上述公式计算：循环流化床dfh值按沸腾炉取dfh=60%,产生炉渣量:GZ=(0.4X6X46.26%)/(1-20%) =1.3878 t/h煤灰产生量:GF=(0.6X6X46.26%X98%)/(1-25%)X10%=2.176t/h脱硫加入CaO脱硫剂0.2t/h，生成Caso4 0.486 t/h灰渣。
则产渣量为1.3878t/h+0.486 t/h=1.8738 t/h1.3粉煤灰和炉渣的主要成份煤灰渣是燃煤锅炉燃烧后形成的粉末，主要成分Si02、Al2O3、Fe3O4、FeO、还有少量的CaO、MgO等，主要用途是城市垃圾填埋；煤灰坝处理；道路、铁路、排水工程；水利、隧道、堤、坝、闸防渗；蓄液库防渗；输水、输液渠道、固体废料堆放防渗；屋顶防漏；建筑物地下室、地下仓库、地下车库防潮；桩膜围堰、围海造陆、码头工程等。
35t/h链条锅炉改造为50t/h循环流化床锅炉的1. 背景在我司生产线上，由于生产需求和能源成本的压力，需要将一台35t/h的链条锅炉进行改造，并扩大容量到50t/h。
考虑到改造后需要更高的效率和更低的能耗，我们选择了循环流化床锅炉。
2. 设计方案改造过程需要对原来的链条锅炉进行保留和替换。
设计中，我们保留了35t/h锅炉的基础框架和外壳，进行了以下升级和替换：2.1. 主机部分主体设备部分进行了如下改造：•替换了锅炉炉膛、尾部、平台、制冷器、再热器等部件，更换成循环流化床锅炉的构件；•保留原有结构，在现有的50m*15m的场地上增加循环流化床锅炉的两台CFC减温器；2.2. 其他配件•替换了水处理部分设备，并增加了缺水保护系统；•对管道进行了重新布局，并引入了堵头、支承和补偿装置；•对原有的标准法兰换成了按GB制作的焊接法兰，保证焊接强度；•替换了旧闸阀和一些截止阀，更改为小口径蝶阀和球阀。
3. 实施和结果经过改造后，控制加热炉温在800-820°C左右，设计每小时供热蒸汽量为50t。
比原有的35t/h 链条锅炉的热效率提高了10%以上，能耗降低了25% 左右，达到了设计目标。
同时操作更加方便，维护成本也降低了。
在投运过程中，对输入活性炭的控制进行了优化，减少了炉床温度偏高及其造成的雾霾问题。
采用专业化全自动系统，可以让炉子更好地进行反应，保证原材料充分利用。
在施工期间，不仅减少了现场的用电压力，还增强了智能化、自动化程度。
利用已有的基础设施，进行了节能、环保工艺的升级改造。
4.本次改造中，35t/h的链条锅炉成功改造为了50t/h的循环流化床锅炉，成本与效益均得到了提高。
此次推广于广西省南宁市某电厂，无论是在技术、操作、管理、经济等方面都获得了巨大的成功，同时也提高了安全生产的质量，与此类升级改造工程对广大电厂提供了有益的参考和借鉴。
35t／h循环流化床锅炉的改造作为一种高效、环保的锅炉，循环流化床锅炉因其能够适应多种燃料和降低污染排放等优点得到了广泛应用。
然而，在实际使用中，随着相关标准和法规的日益严格以及能源技术的不断更新，循环流化床锅炉也需要不断改进和升级。
本篇文章就以35t／h循环流化床锅炉为例，谈谈其改造的过程和效果。
首先，为什么需要改造循环流化床锅炉呢？一方面，当前国内针对大气污染的治理政策越来越严格，燃煤锅炉排放同样面临压力。
另一方面，循环流化床锅炉在某些使用情况下容易出现结焦和积灰等问题，影响其运行效率和稳定性。
因此，改造循环流化床锅炉，提高其效率和降低其污染排放，已经成为必然趋势。
那么针对35t／h循环流化床锅炉，我们应该采取哪些改造措施呢？首先，根据锅炉的实际需要，应该考虑对锅炉结构进行调整和改进。
例如，可以增加管束数量和空气隔板数量，增加换热面积和提高热效率。
同样，还可以适当调整流化床高度、降低碱金属含量，优化部分氧化氮控制等等，以提高其稳定性和安全性。
另外，在燃料和控制系统方面也需要进行改造。
例如，可以采用多燃料联合燃烧等方式，实现能耗降低和污染物排放减少。
同时，还应该加强监测系统和智能控制，提高运行自动化程度，减少人工干预，降低运行成本。
以上仅是对35t／h循环流化床锅炉改造的简要分析，具体的改造过程和效果应该因地制宜。
综上所述，循环流化床锅炉的改造是必须的，只有不断更新和升级，才能更好地适应市场需求和规章政策，并为人类的可持续发展贡献一份力量。
鉴于题目的不确定性，我们可以就一组具体的数据进行分析。
假设我们需要对一座循环流化床锅炉的运行数据进行分析。
以下是相关数据：1. 蒸汽量：35t／h2. 平均出口烟气温度：145℃3. 出口烟气中二氧化硫排放浓度：≤80mg／Nm³4. 出口烟气中氮氧化物排放浓度：≤100mg／Nm³5. 运行时间：每天24小时连续工作，年工作时间为8760小时。
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施(新版)1我国循环流化床锅炉的发展概况1.1普及CFBC锅炉的原因作为一个发展中国家，如何解决煤炭燃烧设备降低NOx\SO2大气污染物排放、改善环保减轻温室效应、低成本的设备投资、提高能源利用效率、便于劣质煤综合利用、尽量处理固体垃圾燃料之间所存在的矛盾，成为煤炭燃烧和综合利用设备发展和应用的关键所在。
在这样的客观现实情况下，CFBC锅炉的普遍运用就成为多数用户的首选燃烧设备，较好地解决了上述矛盾。
1.2对我国CFBC锅炉的发展现状的看法最近几年，国内CFBC锅炉的容量和普及程度呈阶梯状异常快速发展，很多并不成熟甚至是试验性的技术，也被直接盲目引进国内，带来了许多问题，尤其是大中型CFBC锅炉，需要的技术改进太多。
CFBC有许多理论和实践问题需要进一步研究和完善。
我国CFBC研发水平与发达国家相比，差距不小，引进技术的消化还不十分透彻。
专业理论研究、技术应用领域、管理机构、设备安装制造、成套设计和试验调试之间的协作也存在不少弊病。
我们认为，国内CFBC技术的发展过于急躁，容量直接由十二年前的75t/h迅速发展到现在的引进1025t/hCFBC电站锅炉，生产研制周期太短，这其中的缺憾是在所难免的。
2CFBC锅炉的优点CFBC锅炉的很多独特的优点，是传统锅炉技术所无法实现的。
正是由于这些技术优点，使流化床锅炉得以快速发展和广泛应用。
35T／H煤粉炉改造成45T／H循环流化床锅炉的总结2009年江西贵溪化肥有限责任公司对2#35T/H煤粉炉进行了循环流化床技
术改造。
实践表明，采用循环流化床燃烧技术是锅炉改造的一条途径。
该技术是成熟的，它用于难烧劣质煤、煤矸石等低热值煤种的燃烧是可行的。
在锅炉改造过程中出现一些问题，经过改造后得到解决，达到了锅炉改造的预期目的。
标签：煤粉炉；改造；流化床；锅炉
1 概述
江西六国化工有限责任公司前身为江西贵溪化肥有限责任公司。
公司有三台35T/H煤粉锅炉，是由武汉锅炉厂生产的次高温次高压锅炉，型号为WGZ35/5.3-3型。
为解决环境污染，降低运行成本，提高锅炉蒸发量，走资源综合利用的道路。
2009年公司对2#锅炉进行循环流化床技术改造，该项目取得了国家和江西省节能技术改造财政奖励实施计划项目。
要求改造之后，2#锅炉出力由35T/H增加到45T/H，并具备燃烧掺有煤矸石、劣质无烟煤等低热值煤种的燃烧能力。
2 锅炉改造概述
本改造锅炉在武汉锅炉厂35T/H次高温次高压锅炉的基础上，结合济南锅炉集团优化设计开发的烟煤的YG-40/3.82-M3型锅炉和燃烧福建无烟煤YG-35/3.82-M10型，根据最新的循环流化床锅炉的技术特点和锅炉型式，根据烟煤的特点进行开发的高效、低污染45T/H循环流化床锅炉。
本锅炉的主要改造思路为：循环流化床锅炉要求的高度较高，因此本锅炉的钢结构整体提高7.5米，利用原锅炉的钢结构进行加固和提高；利用原锅炉的汽包，其余部分进行重新设计制造。
锅炉厂房加高3-4米。
本改造锅炉采用了循环流化床燃烧方式，设计煤种为烟煤，可以燃用各类烟煤、贫煤，也可以燃用褐煤等低热值燃料，燃烧效率达95%-99%。
尤其可燃用含硫量较高的燃料，通过向炉内添加石灰石，能显著降低二氧化硫的排放。
同时由于锅炉的燃烧温度只有900℃左右，可以有效地控制NOx的排放。
可降低硫化物对设备的腐蚀和NOx对环境的污染。
它的炉灰由于活性好，可以做水泥等建筑材料的掺合料。
本改造锅炉是一种自然循环的水管锅炉，采用了两个高温旋风分离器，分离效率可达97-99.5%。
炉膛采用膜式水冷壁结构，过热器分高、低二级两级过热器，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。
锅炉按室外布置设计，双层布置。
运转层标高为7米。
锅炉钢架全部为金属结构，地震烈度六度。
3 锅炉主要技术经济指标和有关数据
额定蒸发量45t/h
额定过热蒸汽压力 5.3MPa
额定过热蒸汽温度485℃
给水温度104℃
一次风预热温度150℃
二次风预热温度150℃
排烟温度140℃
热效率85%
脱硫率85%
燃料消耗量（QYdw=14211.47KJ/Kg）10922.4Kg/h
燃料的颗粒度要求≤13mm
石灰石颗粒度要求≤2mm
锅炉外形尺：宽度（包括平台）9940mm
深度（包括平台）14325mm
锅筒中心线标高26350mm
4 锅炉主体设备特性表（见表1、表2）
5 锅炉改造结构特点
5.1 锅筒
本部分借用原锅筒及锅筒支座。
锅筒内径为1508mm，壁厚70mm，筒体全长7650mm，筒身由19Mn6（P355GH）钢板卷焊而成，封头是用同种钢板冲压而成。
5.2 水冷系统
本部分全部重新设计制作。
炉膛四周由膜式水冷壁组成，炉顶由前墙水冷壁管向后斜拉而成。
为保护密相区的不冷镜，管子表面敷一层浇注料起到卫燃带的作用和防止密相区高浓度灰的磨损。
将密相区和稀相区的水冷壁过渡位置进行提高，同时四周水冷壁采用让弯的办法避免此位置处的磨损。
5.3 过热器
本部分全部重新设计制作。
本改造锅炉过热器采用悬吊式过热器，分高温过热器和低温过热器两级，均布置在旋风分离器之后的尾部竖井烟道内。
低、高温过热器采用逆流布置，从低过出后来蒸汽进入减温顺，减温器采用喷水式减温，减温幅度大，便于调节。
5.4 省煤器
本部分全部重新设计制作。
本炉省器采用钢管式省煤器，三级布置，均中Φ32*3的20G GB5310-1995无缝钢管弯制的蛇形管组成，给水沿蛇形管自下而上，与烟气成逆向流动。
5.5 空气预热器
本部分全部重新设计制作。
本炉空气预热器为两级布置管式空气预热器，上面一级为二次风空气预热器，下级为一次风空气预热器，空气分别由一次风机和二次风机送入。
5.6 燃烧系统
本部优发全部重新设计制作。
燃烧系统是由炉膛、旋风分离器和返料器所组成，炉膛下部是密相料层，最底部是布风板，布风板截面3.95*1.58m，均布置了201个大风帽，经过预热器的一次空气由风箱经过这些风帽均匀进入炉膛。
6 运行中的问题及处理措施
由于是公司首台35T/H煤粉炉改造成循环流化床锅炉，加之受现场条件限制，安装质量差，具有很多不确定因素，2#炉投入后曾一度运行不稳定，进行过一次较大的停炉整改。
6.1 给煤机下煤不畅，实际燃煤颗粒少，水份高，造成落煤管经常堵，经常断煤，致使床温不稳。
有时烟气反串，烧坏皮带，甚至造成锅炉熄火。
后将螺旋给煤机更换为刮板式给煤机，较好地解决给煤不畅的问题。
6.2 安装、施工质量差。
炉膛烟气出口、旋风分离器隔墙多次倒塌，造成旋风分离器小风帽内烧注料堵塞，造成停炉和不返料。
炉膛、旋风分离器、风室烧注料脱落成严重漏风。
后经重新砌筑，严把质量关，之后彻底解决，运行三年没有问题。
6.3 二次风管经常堵塞。
分析原因主要是开炉过程中，炉膛正压使二次风管结焦。
致使提负荷困难。
处理方法就是每次停炉要及时清理，运行过程中控制炉膛负压。
6.4 炉膛易结焦。
开炉时500-600℃是要注意低温结焦；1050℃要注意高温结焦。
正常运行时必须保持800-950℃之间。
每次必须做流化点，运行时不得低于流化点。
7 结束语
2#炉具有燃料适应性广、热效率和环保效益好的优点，该炉年利用煤矸石3万吨左右，燃用热值在12MJ/Kg左右的劣质煤出力稳定，正常出力47T/H左右，达到了预期改造的目的，完全符全国家关于资源综合利用的要求，享受国家优惠政策，具有很好的发展前景。
