循环流化床锅炉操作规程

目录第一章锅炉设备构成及工作过程第二章锅炉设备参数第三章锅炉机组检修后的检查与试验第一节检修后的检查第二节水压试验第三节转动机械试运行第四节漏风试验第五节冷态试验第六节烘炉第七节煮炉第八节安全阀调整试验第九节锅炉整体试运行第四章锅炉机组的启动第一节启动前的检查第二节启动前的准备第三节锅炉点火第四节锅炉升压第五节锅炉并列第五章锅炉运行的监视与调整第一节锅炉运行调整的任务和目的第二节水位的调整第三节汽温和汽压的调整第四节锅炉燃烧的调整第五节锅炉排污第六节锅炉放灰、放渣第七节转动机械的运行第八节自动装置的运行第九节锅炉设备的运行维护第六章循环液化床锅炉的运行调节第七章锅炉机组的停运第八章锅炉机组事故处理第九章电除尘器的运行操作与故障处理第一章锅炉设备构成及工作过程一、锅炉概况循环流化床锅炉是根据燃烧系统的特点而命名的，循环是指离开炉膛的燃料可以被重新送回炉内循环燃烧，以提高燃烧效率；流化床是指炉内燃料处在流化状态下燃烧；循环流化床的英文名称是Circulating Fluidized Bed, 可简写成CFB,所以在很多场合把循环流化床锅炉简称为CFB锅炉或CFBB。

我公司采用的循环流化床锅炉是济南锅炉厂研制开发的一种中温中压自然循环水管锅炉，型号YG－75/3.82－M1，是一种高效、低污染的新型锅炉，采用循环流化燃烧方式。

对煤种的适应范围广，燃烧效率高达95%－99%，尤其可燃用含硫较高的燃料,通过向炉内添加石灰石,能显著降低SO2和NO x的排放,可降低其对设备的腐蚀及对环境的污染。

其特点如下：（1）炉膛水冷壁、流化床体、布风板和风室全部采用膜式水冷壁结构，成为一个整本，炉膛严密性好。

（2）采用高温旋风分离器做分离设备，分离效率高，飞灰含碳量低，在分离器下部设有水冷套装置，控制料腿和返料器的温度，保证循环系统稳定可靠。

（3）合理采用非金属膨胀节和不锈钢波纹膨胀节，锅炉整体膨胀合理，密封性能好，采用床下风道点火的方式，使点火成功率达到100%，节约点火用油。

（4）通过大量运行的CFB产品的调查，掌握磨损的规律，采用主动的预防措施：设计上降低烟气流速，加装防磨罩、阻流挡板，对易磨部位加防磨耐火材料或进行金属热喷涂，从而防止或减轻磨损的发生，提高连续运行周期和锅炉寿命。

（5）集散控制系统（DCS）实现对循环流化床锅炉的自动控制。

二、循环流化床锅炉的工作原理1.流态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状的一种现象，固体颗粒、流体以及完成流态化的设备称为流化床。

流体作为流化介质，一般有气体和液体两大类，在锅炉燃烧中，流化介质为气体，固体煤颗粒以及煤燃烧后灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。

流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃烧处于流态化运行状态，并在流态化过程中进行燃烧。

当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态，随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现出固定床、起始流态化、鼓泡流态化、节涌、湍流流态化及气力输送等状态。

在流速较低时，气流仅是在静止颗粒的缝隙中流过，这时称为固定床。

当气体速度增加到一定值时，颗粒被上升的气流托起，床层开始松动，气体对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡，通过床层任意两个截面的压力降与在此两截面间单位面积上颗粒和气体的重量之和相等，这时床层开始进入流态化，对应的气流速度称为最小流化速度或称为临界流态化速度。

当气流速度超过最小流化速度时，除了非常细而轻的颗粒床会均匀膨胀外，一般床料内将出现大量气泡，气泡不断上移，聚集成较大的气泡穿过料层并破裂，此时以气-固两相强烈混合，犹如水被加热至沸腾状，这样的床层称为鼓泡流化床。

鼓泡流化床床层有明显的床层表面,鼓泡流态化状态下，整个流化床分两个区域：一个是下部的密相区又称沸腾段，它有明显的床层表面；另一个是上部的稀相区（床层表面至流化床出口区域），称为自由空间或悬浮段。

当气流速度达到一定数值，颗粒将夹带流动，此时对应的气流速度称为该颗粒的终端速度。

在该状态下，床层表面基本消失，颗粒夹带变得相当明显，如果不及时向床内补充颗粒，床中颗粒最终将全部被吹空。

在该状态下，由于存在某些颗粒的大量返混，床层底部颗粒浓度较大，上部空间颗粒浓度要小很多，可以观察到不同大小和性质的颗粒团（浮化相）和气流团（气泡相）紊乱运动，此时床层呈现湍流状态。

当气流速度进一步增大，颗粒就由气体均匀带出床层，我们称这种状态为颗粒气体输送的稀相流化床，此时气体速度大于颗粒的终端速度，床内颗粒浓度上下基本均匀分布。

在湍流和稀相流态化状态下，有大量的颗粒被携带出床层、炉膛，为了稳定操作，必须用分离器把这些颗粒从气体中分离出来，然后再返回床层，这样就形成了循环流化床。

上述流化状态仅仅对单一尺寸颗粒而言，对于燃煤流化床锅炉，由于床内为一定尺寸范围的宽筛分颗粒，在床的下部形成主要由较大颗粒组成的湍流流化床，而较细颗粒则由气流携带进入输送状态，经分离器和返料器构成颗粒的循环，另外某些小颗粒在上行过程中产生凝聚、结团，以及与壁面的摩擦碰撞而沿壁面回流，从而形成循环流化床的内部循环。

三、循环流化床锅炉工作过程流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧，其燃料可以为化石燃料、工业废弃物和各种生物质燃料。

一般粗重的颗粒在燃烧室下部燃烧，细颗粒在燃烧室上部燃烧。

被吹出燃烧室的细颗粒采用旋风分离器收集下来后，送回床内循环流化。

在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。

飞出炉膛的大部分细颗粒由分离器分离后经返料器送回炉膛，再参与燃烧，燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经高温过热器、低温过热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。

循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有很高的颗粒浓度，高浓度颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。

锅炉给水首先进入省煤器，然后进入汽包，后经下降管进入水冷壁。

燃料燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等传热形式由水冷壁吸收，用以加热给水生成汽水混合物。

生成的汽水混合物进入汽包，在汽包内进行汽水分离。

分离出的水进入下降管继续参与水循环，分离出的饱和蒸汽进入过热器系统继续加热变为过热蒸汽。

四、循环流化床锅炉的基本组成循环流化床锅炉可分为两个部分，第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置）和外置换热器（有些循环流化床锅炉设有该设备）等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。

第二部分为尾部对流烟道，布置有过热器、省煤器和空气预热器等。

燃料和脱硫剂由炉膛下部进入锅炉，燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成。

炉膛四周布置有水冷壁，用于吸收燃烧所产生的部分热量,由气流带出炉膛的固体物料在旋风分离器内分离和回收，通过返料装置送回炉膛，烟气则进入尾部烟道。

（1）炉膛炉膛的燃烧以二次风入口为界分两个区。

二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，二次风入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区。

燃料的燃烧过程、脱硫过程、NO X和N2O的生成及分解过程主要在燃烧室内完成，燃烧室内布置有受热面，它完成大约50%燃料释放热量的传递过程。

流化床燃烧室既是一个燃烧设备，也是一个热交热器和脱硫、脱氨装置，集流化过程、燃烧、传热与脱硫、脱硝反应于一体，所以流化床燃烧室是流化床燃烧系统的主体。

（2）分离器循环流化床分离器是循环流化床燃烧系统的关键部件之一，它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性，它的性能对燃烧室的空气动力特性、传热特性、物料循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数，对石灰石的脱硫效率和利用率，对负荷的调节范围和锅炉启动所需时间以及散热损失和维修费用等均有重要影响。

国内外普遍采用的分离器有高温耐火材料内砌的绝热旋风分离器、水冷或汽泠旋风分离器，各种形式的惯性分离器和方形分离器等。

循环流化床的物料分离器是其关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回炉膛，以维持燃烧室的快速流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环，反复燃烧和反应，这样，才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率，因此，循环流化床物料分离器的性能，将直接影响整个循环流化床锅炉的运行。

旋风分离器的结构：由切向入口、圆筒及圆柱体构成的分离空间，净化气排出及分离颗粒排出等几个部分组成。

旋风分离器的分离机理：气固两相流沿切向引入筒体后，以筒壁为边界作螺旋向下运动，此为外旋气流。

旋转产生的离心力使密度大于气体的固体颗粒脱离气体主流汇聚到筒壁，并在进口动量和重力的作用下，沿筒壁下滑至加速段，由其下口排出后经料腿、回料阀等回送到炉膛，旋转下降的外旋气流到达锥体后受圆锥形壁面制约而向分离器中心收缩，由于旋转矩不变，故其切向速度不断提高，当气流到达锥形加速段下端某一位置时，开始以同样的旋转方向反弹上升，继续作螺旋形流动，形成内旋气流。

失去所携固体成分的内旋气流经排气芯管离开分离器，少部分未被捕集的细小颗粒也随之逃逸。

（3）返料装置返料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一。

它的正常运行对燃烧过程的可控性，对锅炉的负荷调节性能起决定性作用。

返料装置的作用是将分离器收集下来的物料送回流化床循环燃烧，并保证流化床内的高温烟气不经过返料器装置短路流入分离器。

返料装置既是一个物料回送器，也是一个锁气器，如果这两个作用失常，物料的循环燃烧过程建立不起来，锅炉的燃烧效率将大为降低，燃烧室内的燃烧工况变差，锅炉将达不到设计的蒸发量。

流化床燃烧系统中常用的返料装置为非机械式。

设计中采用的返料器主要有两种类型：一种是自动调整型返料器,能随锅炉负荷的变化，自动改变返料量，不需调整返料风量;另一种是阀型返料器，如“L”阀等,阀型返料器要改变返料量则必须调整返料风量，也就是说随锅炉负荷的变化必须调整返料风量。

第二章锅炉设备参数一、主要参数二、主要承压部件及受热面三、燃烧设备四、辅助设备第三章锅炉机组检修后的检查与试验第一节检修后的检查1 锅炉机组检修后，运行负责人应组织运行班长，司炉及有关人员按本规程的有关规定对设备进行检查。

2 检查燃烧室及烟道内部，应符合下列条件：（1）炉墙、各二次风嘴完整、严密、无损坏现象。

（2）看火门、检查门及人孔门完整，关闭严密。

（3）水冷壁管、过热器管、省煤器管及空气预热器管外形正常，无严重磨损变形，内部清洁、无腐蚀、堵塞、积灰现象。

（4）布风板上风帽无脱落、磨损、烧坏，风帽小孔无堵塞。

（5）防爆门完整、严密、动作灵活可靠。

3 检查放渣、放灰装置，应符合下列条件：（1）放渣口、放灰口无变形，且关闭严密。