煤粉炉pulverized coal和循环流化床CFB锅炉的对比
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浅谈循环流化床锅炉与煤粉锅炉之优劣摘要:锅炉类型是多种多样的,分别有着不同的用途,可以发挥出有效作用。
相比较于循环流化床锅炉和煤粉锅炉而言,有着各自的优点和缺点,需要对其进行全面分析。
文章从两个方面展开,对优劣有了一个全面的认识,为正确使用提供科学合理的指导。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉;优劣引言:我国是一个工业大国,在很多工厂中都需要使用锅炉,保证生产高效进行。
对两种类型锅炉进行对比分析,可以得到各自的优劣。
在实际中运用的时候,要结合具体情况而言,这样会更加具有针对性,发挥出最大的作用,不断优化生产结构。
一、循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点(一)燃烧系统简单循环流化床锅炉对于燃料的适应性是非常强的,并不会有太严格的要求。
如果对燃料的粒度范围要求比较高,只有达到标准才可以投入使用,需要耗费大量时间去破碎。
企业投入资金去购买相关设备,无形之中降低了整体经济效益。
循环流化床锅炉省去了复杂的制粉程序,变得更加快捷方便,整体造价要低于同容量的煤粉炉。
人员只需要掌握基本操作流程就可以使用,减少不利因素的影响,进一步优化生产结构。
技术是处于不断发展之中的,所以要树立起创新意识,在现有基础上不断完善,会让循环流化床锅炉各方面性能得到优化,大大提高效率。
(二)燃料适应性好循环流化床锅炉通过分离器组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可以调节燃烧室内的吸热量以及料床温度。
只有燃烧产生的热值大于把燃料本身以及燃烧所需要空气加热到稳定温度,一般是850-950℃所需的热量,这种情况下煤就可以在循环流化床锅炉里面稳定的燃烧。
根据实际调查显示,不同种类煤都可以在流化床锅炉里面燃烧,劣质燃料同样适用,不会有任何的问题。
当企业对于煤质量很难掌控的时候,就可以采用循环流化床锅炉,不会出现任何问题。
相对而言,煤粉锅炉对煤的质量要求严格,必须达到规定标准。
(三)污染物排放低燃烧最直接的影响就是污染环境,主要是大气污染,让生存环境变得恶劣。
循环流化床锅炉与煤粉炉得区别锅炉得分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉与旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉就是流化床锅炉得一种;煤粉炉就是火室燃烧锅炉得一种。
层燃与室燃得区别: 室燃锅炉包括燃煤(即煤粉)锅炉、燃气锅炉与燃油锅炉。
煤粉炉首先要通过磨煤机把煤磨到一定细度再以一次风送入燃烧器并引燃,增加二次风、三次风等以利继续燃烧。
煤粉悬浮在燃烧室空中,混合燃烧剧烈。
流化床燃烧方式就是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧方式之间得燃烧方式,床内得固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面得空口中排出。
可以想象一下,床层得固体燃烧颗粒放在一块既能使气体通过又能在床层静止或者流体速度较小时不使颗粒落下得托板上,那么,不算提高通过床层得气体速度,燃料层就会随着气流速度得增大而相继出现不同得状态。
随空气流速度得增大,床料开始膨胀,燃料高度发生变化,气体对固体颗粒产生得作用力与固体颗粒所受得其她外力相平衡(主要就是重力),固体颗粒呈现出类似流体得性质,当这种流体以一定得速度向上流过固体颗粒层时,固体颗粒呈现出类似流体得现象称为流态化现象。
如果这时候床料内未产生大量得气泡,扰动并不强烈,把这种流化状态称为流化床。
循环流化床由快速流化床(上升段)、汽固物料分离装置与固体燃料回送装置组成。
循环流化床得优点就是燃料适应性广泛、有利于环境保护、负荷调节性能好、燃烧热强度大、炉内传热能力强、灰渣得综合利用性能好。
缺点就是大型化困难、自动化水平要求高、磨损严重。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1、5~2、0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型就是目前环保节能型电厂得发展方向。
国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多得厂家也投入了循环流化床锅炉得研制与生产,安装循环流化床锅炉得坑口电站遍及全国各地。
doi :10.3969/j.issn.1009-3230.2019.02.007循环流化床锅炉与煤粉锅炉之选择杨青山(中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司,哈尔滨150078)摘要:热电联产项目是选择循环流化床锅炉还是煤粉锅炉?通过对两种炉型在环境保护、投资成本、运行费用和供热安全方面的比较,发现煤价对项目的收益影响巨大,然而国家对燃用劣质煤制定了暂行办法,故选用何种炉型不能一概而论,应根据当地环保排放要求并综合考虑技术经济指标选择采用循环流化床锅炉或煤粉锅炉。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉中图分类号:TK229.2文献标志码:A 文章编号:1009-3230(2019)02-0023-04Selection of Circulating Fluidized Bed Boiler and Pulverized Coal BoilerYANG Qing -shan(Heilongjiang Electric Power Design Institute Corporation Limited of China Energy Engineering Group ,Harbin 150078,China )Abstract :Is the cogeneration project a circulating fluidized bed boiler or a pulverized coal boiler ?By comparing the environmental protection ,investment cost ,operating cost and heating safety of the two furnace types ,it is found that the coal price has a great impact on the project's income.However ,the state has formulated a temporary method for burning low -quality coal.The type cannot be generalized.Circulating fluidized bed boilers or pulverized coal boilers should be selected according to local environmental emission requirements and comprehensive consideration of technical and economic indicators.Key words :Circulating fluidized bed boiler ;Pulverized coal boiler0引言收稿日期:2018-10-18修订日期:2018-12-28作者简介:杨青山(1971-),男,大学本科,高级工程师,现从事项目经理工作。
循环流化床锅炉与煤粉炉得区别锅炉得分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉与旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉就是流化床锅炉得一种;煤粉炉就是火室燃烧锅炉得一种。
层燃与室燃得区别: 室燃锅炉包括燃煤(即煤粉)锅炉、燃气锅炉与燃油锅炉。
煤粉炉首先要通过磨煤机把煤磨到一定细度再以一次风送入燃烧器并引燃,增加二次风、三次风等以利继续燃烧、煤粉悬浮在燃烧室空中,混合燃烧剧烈。
流化床燃烧方式就是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧方式之间得燃烧方式,床内得固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面得空口中排出、可以想象一下,床层得固体燃烧颗粒放在一块既能使气体通过又能在床层静止或者流体速度较小时不使颗粒落下得托板上,那么,不算提高通过床层得气体速度,燃料层就会随着气流速度得增大而相继出现不同得状态。
随空气流速度得增大,床料开始膨胀,燃料高度发生变化,气体对固体颗粒产生得作用力与固体颗粒所受得其她外力相平衡(主要就是重力),固体颗粒呈现出类似流体得性质,当这种流体以一定得速度向上流过固体颗粒层时,固体颗粒呈现出类似流体得现象称为流态化现象。
如果这时候床料内未产生大量得气泡,扰动并不强烈,把这种流化状态称为流化床。
循环流化床由快速流化床(上升段)、汽固物料分离装置与固体燃料回送装置组成。
循环流化床得优点就是燃料适应性广泛、有利于环境保护、负荷调节性能好、燃烧热强度大、炉内传热能力强、灰渣得综合利用性能好。
缺点就是大型化困难、自动化水平要求高、磨损严重。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1、5~2、0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型就是目前环保节能型电厂得发展方向、国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多得厂家也投入了循环流化床锅炉得研制与生产,安装循环流化床锅炉得坑口电站遍及全国各地。
循环流化床锅炉与煤粉锅炉的比较作者:赫耀兰来源:《中国新技术新产品》2013年第11期摘要:主要介绍了循环流化床锅炉与煤粉锅炉各自特点,并进行比较,以及实际中的应用。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉;特点;比较中图分类号:U26 文献标识码:A循环流化床锅炉燃烧技术具有燃烧效率高、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。
近些年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展,但在使用的过程中也暴露了许多问题,主要如下:锅炉受热面的磨损、爆管;耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落;风帽的漏渣、磨损;冷渣器的落渣堵塞;燃煤粒径过大;灰渣含碳量高;蒸汽温度难以保证;燃烧系统热工自动化无法投用;辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优越性1.1 燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合燃用宽筛分燃料,燃料的给煤机粉碎系统简单易操作。
所以,循环流化床锅炉的整体低于同等容量的煤粉锅炉。
1.2 燃烧效率高。
对常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般可达到85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有以下特点:气固混合良好,燃烧速率高;其次是飞灰的再循环燃烧。
1.3 负荷调节范围大,负荷调节快。
当负荷变化时,只需要调节给煤量、空气量和物料循环量,而不必像煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。
一般来说,循环流化床锅炉的负荷调节比可达3:1~4:1。
负荷调节速率也很快,一般可达到每分钟4%左右。
1.4 高效脱硫。
由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。
这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。
当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫率可达85~90%。
循环流化床锅炉与煤粉炉有什么区别循环流化床锅炉的基本特点如下:(1)低温的动力控制燃烧。
其燃烧速度主要取决于化学反应速度,决定于温度水平.物理因素不再是控制燃烧的主导因素.(2)高速度、高浓度,高通量的固体物料流态循环过程.循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运动中逐步完成的.(3)高强度的热量、质量和动量传递过程.循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的,炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速,从而从整个炉膛内温度分布很均匀.(4)负荷不同,流化状态发生变化,最低为0.循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉在结构与运行方面有什么区别呢?它与常规煤粉锅炉在结构与运行方面的区别有以下方面:(1)燃烧室外底部布风板是循环流化床锅炉特有的设备,其主要作用是使流化风均匀地吹入料层,并使床料流化.对布风板的要求是在保证布风均匀条件下,布风板压降越低越好.(2)床料循环系统是循环流化床锅炉结构上的主要特征:由高温旋风分离器和飞灰回送装置组成,其作用是把飞灰中粒径较大、含碳量高的颗粒回收并重新送入炉内燃烧.(3)循环流化床锅炉的入炉煤粒大.一般燃用粒径在10mm以下的煤即可,但要求燃料破碎系统稳定可靠.(4)循环灰参数对锅炉运行的影响.锅炉负荷通过热量平衡和飞灰循环倍率两方面来调节。
循环流化床锅炉运行时,其单位时间内的循环灰量可高达同单位时间内燃煤量的20~40倍。
由于灰的热容大很多,因此循环灰对燃烧室下部的温度平衡有很大影响,循环流化床锅炉燃烧室下部未燃带一般或根本不布置受热面,煤粒燃烧产生的热量则由烟气粉炉中,蒸发受热面的出力主要取决于炉膛温度,而在循环流化床锅炉中,床层温度基本不随负荷变化,或在小范围内波动。
运行中烟气携带的飞灰颗粒量成为影响蒸发受热面的重要因素.因此,循环流化床锅炉可以从热量平衡和飞灰循环倍率两个方面来调节锅炉负荷.(5)循环流化床控制系统要求高。
由于循环流化锅炉内流态化工况、燃烧过程较煤压、床层密度、汽温、汽压等,同样对于选择性流化床冷渣器和旋风分离器来说又要多两倍的控制参数,所以需要调整的参数比煤粉炉要高出许多,因此其控制系统较同等容量的煤粉炉要求高.另外,由于循环流化床锅炉的磨损相对比较严重,各种温度、压力和流量测点磨损程度也会增加很多,保证各测点正常工作的任务也异常艰巨,这对控制系统的要求随之提高.。
摘要:目前,循环流化床燃烧系统已经发展到一个相当高的水平,其对于城市垃圾和农村秸秆的回收利用有着重要的意义。
本文从燃烧特点、水冷壁、运行费用等方面对循环流化床锅炉和煤粉锅炉进行了简要的比较。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉炉;水冷壁;运行费用1 引言中国每年生产的粮食为4.9亿吨,秸秆产量为12亿吨左右,假设有40%的秸秆被用于发电,电站效率为26%,则每年可节约相当于发电消耗的标准煤的1.16%;中国现有城市660多座,每座城市每年生产的垃圾数量巨大,若将其用于流化床锅炉发电,相当于燃煤量的0.05%左右。
农业生产产生的秸秆等副产品、城市生活和生产垃圾都可以作为循环流化床锅炉的燃料用于民用生活、工业生产中的工艺用蒸汽、热水或者电力生产。
2 概述煤粉炉(PCB)是将煤粉(粒径约75μm)与空气的混合物在炉膛中进行悬浮燃烧,燃烧产生的烟气与飞灰颗粒形成浓度很小的气固两相流以气力输送的形式流向尾部烟道。
煤粉锅炉的厂用电率低。
循环流化床锅炉(CFBB)是用高压空气将粒径约为1~8nm的燃料和循环灰颗粒流态化,从而形成密相区、稀相区、气力输送区三个燃烧放热的区域。
从炉膛排出的烟气中有浓度很高的燃料和循环灰颗粒,经过高温分离器以后,大部分燃料和循环灰颗粒被分离下来,进入回料阀,然后由回料风送回炉膛循环再燃。
循环流化床锅炉的优点有:燃料适应性广,燃烧效率高,可燃用几乎所有种类的煤种及各种低热值、高灰分或高水分的矸石、石油焦、工农业垃圾及城市垃圾,污染物排放量低,截面热强度高,燃料制备系统相对简单,灰渣综合利用性能好等。
其缺点是尘量较大不易处理、厂用电率高、操作复杂困难等。
3 PCB与CFBB的比较3.1 燃烧特点煤粉锅炉炉膛温度为1500℃左右,煤粉颗粒粒径约为60~80μm,煤粉颗粒燃尽时间约需1.8~2.5s,单只煤粉燃烧器的功率可以达到很大。
煤粉锅炉的NOx和SOx的排放量都很高,需要采用专门的尾部烟气脱硝装置和尾部烟气脱硫装置进行烟气净化。
流化床锅炉与煤粉炉区别、循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
当下我国循环流化床锅炉已进入大型化生产阶段,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,由于流化床锅炉发展时间较短,目前运行调整及事故处理技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法。
调试试运:一、调试试运1.锅炉启动前的冷态试验目的:锅炉燃烧工况的稳定性和经济性对现代大型火力发电机组安全经济运行有着至关重要的作用,煤粉炉燃烧工况的优劣在很大程度上取决于燃烧器及炉膛的空气动力工况。
通过冷态空气动力场试验基于炉内冷态模化技术理论,可以了解并掌握炉内及燃烧器流动规律,验证设计及运行方案;对已有运行不正常的燃烧设备,可通过模化或冷炉试验找出其改正的措施。
循环流化床锅炉通过冷态试验可以充分了解锅炉整体性能,掌握设备运行的基本参数,为热态运行提供可靠的参考数据。
冷态试验是循环流化床锅炉顺利点火启动和安全稳定运行的基本保证。
2.冷态试验的内容:煤粉炉通过冷态试验主要确定燃烧系统的配风均匀程度、一二次风的混合情况、四角喷燃器角度及切圆的大小、旋流燃烧器回流区的大小及回流量变化情况、燃烧器的阻力特性;找出合理的运行方式:如低负荷的运行办法、四角燃烧中缺角运行的影响、停用个别旋流燃烧器的方式等。
循环流化床锅炉通过冷态试验主要确定不同风量时的布风板阻力,作出布风板阻力随风量变化的特性曲线;确定不同料层高度下的临界流化风量并计算出热态运行最小风量;检查布风板布风的均匀性。
另外煤粉炉和流化床锅炉都要做风量标定试验,只是流化床锅炉对风量准确性的要求更高一些。
循环流化床锅炉与煤粉锅炉之优劣作者:孙光张志宏王贵新来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第07期摘要:通过对循环流化床锅炉与煤粉锅炉学习与研究,得出循环流化床锅炉与煤粉锅炉的优劣。
关键词:循环流化床锅炉煤粉锅炉优缺点锅炉的分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉和旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉是流化床锅炉的一种;煤粉炉是火室燃烧锅炉的一种。
循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多,连续运行小时数要比煤粉炉短,若立足于燃烧劣质煤,供煤质量不稳定,且煤质含硫量高,环境排放要求苛刻,对各种煤质良好的适应性,应考虑循环流化床锅炉。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点1.1 燃烧热强度大,炉内传热能力强。
由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,截面热负荷可达3~8MW/m2,接近或高于煤粉炉,炉膛容积热负荷为1.5~2MW/m3是煤粉炉的8~10倍。
流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热,炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。
与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
1.2 燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料(煤粒度要求为粒度范围0-10mm,50%切割粒径d50=2mm),燃料的制备破碎系统大为简化。
所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统,整体投资含土建仍低于煤粉炉。
1.3 对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度,只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料最好不过。
对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多的厂家也投入了循环流化床锅炉的研制和生产,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,国内在安装技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法,与煤粉炉类似的问题不再涉及。
1 磨损问题循环流化床锅炉燃用粒径在13 mm以下的煤粒,流化风速很大(通常为5~10 m/s)。
磨损问题是该锅炉最大的问题。
1.1 燃烧带的磨损炉膛布风板周围为四侧水冷壁,在布风板上部3.5 m高度范围内水冷壁的内外侧全部焊接销钉,整体浇注“耐高温耐磨浇注料”,外侧安装金属护板。
向火面的浇注料层厚度通常为20 mm。
这个区域称为“燃烧带”。
燃烧带包围的空间称为“燃烧井”,燃烧井是循环流化床锅炉燃烧的中心,进行煤粒流化、燃烧、燃尽全过程。
燃烧带的磨损全部由耐高温耐磨浇注料来承担,浇注料的材质和施工质量是减小磨损的重点。
首先是选材问题,国内生产耐高温耐磨浇注料的厂家很多,材料的种类也很多,浇注料在不同温度下的耐磨度相差很大。
有的材料在1 400~1 600℃范围内耐磨度最高,但在800~1000℃温度区耐磨度很低,故材料的选用很关键。
循环流化床锅炉的燃烧温度为800~1 000℃,因此要选用在这个温度区耐磨度最大的材料。
施工质量也是一个重要问题,在施工中需注意以下几点:(1) 水灰比必须控制好,一般浇注料加水7%~8%,要严格按材料使用说明书施工。
加水量增加1%,浇注料强度降低20%左右(未加考证)。
循环流化床锅炉与煤粉炉的区别循环流化床锅炉与煤粉炉的区别循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
作为一种新型燃煤技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与常规煤粉锅炉有着许多区别,主要表现在以下几个方面:1.对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭等。
而煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显,只能燃用设计的煤种。
2.燃料系统比较简单,且燃烧效率高。
循环流化床锅炉没有复杂的制粉系统,由于硫化床锅炉可以实现循环燃烧,燃料的颗粒可以大些,因而在输煤段加碎煤机就可以满足锅炉燃烧的需要,其耗电量要比磨煤机要低。
对常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般可达到85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
3.循环流化床锅炉的送风分为一次风和二次风,一般由单一风机单独供给,及设置一次风机和二次风机,分别实现保证流化和供给燃烧的作用,而煤粉锅炉送风机的功能是一样.此外一次风机是通过布风板送入炉膛的,而煤粉锅炉没有布风板.4.负荷的调节范围宽,调节性能好。
煤粉炉目前的低负荷稳定燃烧技术随着新型燃烧器的发展也得到了发展,最低可以达到50%负荷左右,但较循环流化床锅炉的30%负荷运行还有差距。
相对调节性来说,循环流化床由于有大量的床料蓄热,因而升温降温都有很大的热惯性,因而调节的时候一定要注意控制速度,防止结焦。
而煤粉炉调节负荷完全由燃料增减控制,应该具有更好的调节性能,但调节过程中的燃烧效率是很难保证的。
5.控制系统要求高。
由于循环流化床锅炉内流态化工况、燃烧过程较煤粉炉复杂,加之有飞灰循环,因此其控制系统较同等容量的煤粉炉要求高。
6.燃烧热强度大,炉内传热能力强。
由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,炉膛容积热负荷是煤粉炉的8~10倍。
与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
7.燃烧污染物排放低。
向循环流化床锅炉内加入脱硫剂(石灰石或白云石粉),可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫(SO2),脱硫效率可达90%。
循环流化床锅炉与煤粉炉锅炉的比较一、锅炉结构概述循环流化床锅炉跟煤粉炉燃烧系统截然不同,它是由一个流态燃烧室及其后的物料收集系统构成的。
燃料及空气进入燃烧室后,由于物料的热容量大并强烈地掺混,迅速加热着火燃烧。
被烟气带出炉膛的细小物料由旋风分离装置收集,返回炉膛进行再燃烧。
因设计理念和燃烧机理的重大突破,循环流化床锅炉与煤粉炉及其他炉型相比,在燃烧工艺方面有着明显的优势。
二、运行方式比较2.1锅炉启动方式的比较2.1.1点火方式如四角切圆煤粉锅炉在启动中所采取的点火方式是在炉膛内点燃对角油枪,对炉膛内的耐火材料、金属受热面和烟气直接进行加热,并随着耐火材料、金属受热面和烟气温度的提高逐渐增加油枪的出力或增加点火油枪的投入数量,使炉膛内的烟气温度达到煤粉的着火温度。
由于煤粉较易于着火,点火系统还可采用微油点火或等离子点火技术(无烟煤除外),可以节省大量的燃油,节约运行成本。
CFB锅炉的点火方式则不同,它是采用床下风道点火器或联合床上点火器联合点火的方式【根据煤种燃点挥发分、发热量等实际情况可选择取消不用床上油枪】再利用热烟气加热炉膛内的床层,以不断提高床层的温度水平来达到煤粒的着火温度。
从结构上讲,床下风道点火器和床上点火器不仅要对炉膛内的耐火材料、金属受热面和烟气进行加热,还要对燃烧室内的耐火材料和床层物料进行加热,因此CFB锅炉的启动时间和在启动过程中的燃油量都比煤粉锅炉要大,而且它在启动过程中所受到的升温、升压速度的限制条件也比煤粉锅炉要多。
CFB锅炉无法实行节油点火技术。
由上述分析可知,CFB锅炉与同容量煤粉锅炉相比,启动时间相对较长,这对于机组的经济性是不利的。
2.2锅炉变负荷运行2.2.1 煤粉炉的变负荷运行煤粉锅炉的炉内热交换方式以辐射为主。
煤粉锅炉一般要求煤粉气流在离开燃烧器出口200~300 mm 处开始着火,以保证既不烧坏燃烧器又不使火炬脱节。
降低锅炉负荷时,必须减少锅炉给粉量,为了保证良好的空气动力场,喷烧器出口气流速度不得低于设计值,也就降低了煤粉气流的浓度,煤粉的燃烧速度随煤粉浓度的降低而降低。
循环流化床锅炉燃烧技术是具有燃料适性好、燃烧效率高、气体污染物排放低、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。
近20多年,特别是近5年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展,目前220~480T/H的循环流化床锅炉在我国就有300多台,但在使用的过程中也暴露了许多问题,主要如下:锅炉受热面的磨损、爆管;耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落;风帽的漏渣、磨损;冷渣器的落渣堵塞;燃煤粒径过大;灰渣含碳量高;蒸汽温度难以保证;燃烧系统热工自动化无法投用;辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点,在选型时值的慎重考虑。
(一)循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点:1)对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度,只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料最好不过。
对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
而煤粉炉对煤质的要求较高,某公司煤粉炉设计煤种为陕西黄陵煤,因市场问题,先后进行了陕西和甘肃其他地区煤矿的煤试烧,均未成功,试烧时存在炉膛喷燃器、过热器结焦,给煤机断煤等现象,使锅炉无法正常运行,煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显,现只能燃用设计的黄陵煤种。
2)燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料(煤粒度要求为粒度范围0-10mm,50%切割粒径d50=2mm),燃料的制备破碎系统大为简化。
所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统,整体投资含土建仍低于煤粉炉。
3)燃烧效率高。
对常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般可达到85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
4)负荷的调节范围宽,调节性能好。
郎凤娥讲堂:细数煤粉锅炉与循环流化床锅炉的区别【郎凤娥讲堂】细数煤粉锅炉与循环流化床锅炉10大区别煤粉工业锅炉作为一种新型的节能环保锅炉,与传统循环流化床锅炉有哪些差异?山西蓝天环保设备有限公司工程师郎凤娥帮你细数二者的区别:首先是锅炉结构不同。
循环流化床锅炉一般配置有气固别离设备,保持炉内有较高气固浓度,并形成较高循环倍率的炉外返料体系。
煤粉锅炉一般需不需配备该设备。
第二、炉膛温度水平缓散布不同。
煤粉锅炉火焰温度高达1300~1700℃;循环流化床锅炉焚烧温度一般为850~950℃;第三、炉内气固活动状况不同。
煤粉锅炉内气力输送情况为:较低的气固速差的稀相气力输送情况以及较低气固浓度,不存在颗粒成团与返混现象;循环流化床炉内气力输送情况为:呈现较高气固浓度以及较大气固速差的快速流态化状况,存在强烈的颗粒成团与返混现象。
两者差异显著。
第四、适用燃料不同。
循环流化床锅炉适用原料种类更为广泛,特别适宜适用秸秆、油页岩、污泥、矸石、泥煤等固态低热值燃料。
第五、燃料粒度不同。
新型高效环保煤粉工业锅炉以200目以下的三类烟煤煤粉为燃料,煤粉燃烧有较高的燃尽率和锅炉热效率;三类烟煤煤源丰富,易保存易运输,锅炉运行不受地域限制。
循环流化床锅炉对燃料适应性广,但对燃煤粒径要求严格。
循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0~10mm之间,平均粒径在2.5~3.5mm之间,如果达不到这个要求,将带来运行中的不良后果,床温偏差大,锅炉达不到设计蒸发量,主汽温度难以保证,灰渣含碳量高,受热面磨损严重等。
第六、燃烧效率不同。
循环流化床锅炉气固混合良好,燃烧速率高,飞灰可再循环燃烧。
所以其燃烧效率较高,比链条炉、鼓泡流化床等锅炉均高。
但相比煤粉炉,其热效率要低一些,这主要是因为:所用燃料比煤粉炉所用煤粉要粗得多。
燃料越粗,越不易燃尽,因而机械不完全损失较大。
第七、能耗目标不同。
循环流化床锅炉与同容量煤粉锅炉相比较,用电率高,有较大的改善余地第八、自动化控制体系要求不同。
CFB 锅炉与煤粉锅炉的比较Co mp a r i s o n of CFB a nd Pul ve r ize d co al Boile r s何勇超 ,安世辉 ,边 杰(河北热电有限责任公司 ,河北 石家庄 050041)摘要 :以锅炉运行中最典型的启/ 停炉操作为例 , 对 CFB 锅 炉与煤粉锅炉的技术特点 、设计结构和运行控制进行了分析 和比较 。
关键词 : C FB 锅炉 ;煤粉锅炉 ;比较Ab stract : Taking t he t ypical st art u p / shut d o wn op eratio n of b oiler as an example , t he t echnical f eat ures , design st ruct ure and op eratio n co nt rol of CFB b oilers are co m p ared wit h t ho se of p u lverized coal b oiler s.Ke y wo r ds : CFB b oiler ; p u lverized coal b oiler ; co m p ariso n中图分类号 : T K229 . 66 文献标识码 :B形成了一个强烈的颗粒炉内循环 ; 相对较稀的气 - 固相夹带着大量未燃尽的颗粒离开炉膛后 ,进入旋 风分离器 ,将烟气中夹带的大部分物料颗粒分离出 来 ,再经 J 阀回料装置送回炉膛床内继续燃烧和利 用 ,构成了一个大的物料炉外循环 。
而后的烟气则 同样经过锅炉的各级受热面进行换热后离开炉体 , 经电除尘器除尘后 , 通过引风机从烟囱排入大气 。
CFB 锅炉燃烧系统具有代表意义的设备有送风机 、 引风机 、J 阀风机 、给煤机 、旋风分离器 、J 阀回料装 置 、冷渣器和床下点火风道等 。
文章编号 :1001 9898 (2004) 增刊 0026 022 2 种炉型的运行情况比较 1 2 种炉型概述2 . 1 锅炉启动方式的比较2 . 1 . 1 点火前的准备 煤粉锅炉在点火前为了清除炉内的残余可燃气体 ,防止点火时发生爆燃 ,要进行吹扫工作 ,吹扫风 量大于额定值的 25 % ,吹扫时间不少于 5 min 。
煤粉炉pulverized coal和循环流化床CFB锅炉的对比序号项目 CFB锅炉煤粉炉
1 可靠性 CFB锅炉是近几年来发展应用起来的
一种采用先进燃烧技术的新炉型,其特点之
一是对燃料适应性广和良好的环保效益,燃
料的变化对该炉型运行的影响较小。
它既可
以适用于单一燃料也可以适用于多种燃料
混烧的不同工况。
发展时间较短,但技术上
面已日趋完善。
有几十年的设备制造及运行经验,设备本体和配套辅机均成熟、可靠;锅炉出力稳定、燃烧热效率高。
但由于我公司采用补连塔1-2煤及部分矸石作为燃料,1-2煤灰分波动较大,水分相对于较高16%左右,实际燃料与理论燃料有差距,煤粉炉适应性差。
2 一次性投资在同样环保标准要求下,CFB锅炉投资费用
与PC炉比略低。
管理运行相对较简单。
为了满足国家有关的大气排放环保要求,必须另外装设烟气脱硫脱硝装置。
系统复杂,配套可靠性较差。
项目总投资较CFB锅炉高。
3 脱硫效率 CFB炉内脱硫效率即可达85%以上
(<400mg/Nm3)。
易满足国家排放要求。
为满足国家排放要求,需外加脱硫脱销装置,系统达到95%以上。
4 NOx排放 CFB锅炉内燃烧温度850~900℃范围内,
并保持低过量空气系数燃烧,二次风分段送
入,使炉内NOx不易生成。
NOx的排放比
PC炉可减少80%。
通常低于200 mg/Nm3。
无法控制NOx的生成,必须加装脱销装置才可控制NOx的排放浓度。
5 燃料适应性 CFB锅炉能燃烧劣质、低挥发分的煤,如无
烟煤,甚至煤矸石、泥煤、石油焦、油页岩、
木屑、垃圾等。
电厂服务年限中(>30年)
可根据市场情况改变燃料。
煤种的适应性较窄。
通常按一定煤种设计的煤粉炉,煤质仅能在一定很窄范围内变动,无法改变燃种。
6 燃烧效率 CFB锅炉内的固体物料(包括燃料、脱硫剂、
灰渣等)在炉内循环燃烧,效率可达
97.5%~99.5%。
燃烧效率视煤种而变,一般不低于97%。
7 负荷调节最低稳燃负荷为一般为30%,低于30%负
荷时才投助燃系统。
负荷调节范围宽。
最低稳燃负荷为50%,低于50%负荷时必须投运助燃系统。
负荷调节范围
序号项目 CFB锅炉煤粉炉
窄。
8 原料粒度与
制备系统CFB锅炉要求给煤粒度为8~10mm,与PC
炉相比可省去制粉系统,只需对进炉煤进行
1~2级破碎。
煤的粒度要求为200目,通过率85%
以上,即94um以下,此时系统需要
增加煤粉制备系统。
电耗增加,运行
管理费用增加.
9 排渣系统冷却后固态排渣,易于实现灰渣的综合利用水封水液态排渣,需要冲渣水。
渣无
法利用
10 控制方面不易灭火易灭火,
11 磨损问题严重,需要进行防磨处理,维护费用较高不严重,
12
综合上述情况认为:选煤粉炉要考虑掺烧矸石;液态排渣的困难及冲
渣水处理;制粉系统是否考虑氮气用量;运行易灭火控制难度及系统
波动的情况;炉外增加脱硫实施等。
选流化床主要问题集中在磨损问题上,但近几年防磨措施日趋完善,
加之炉型若选择东锅的安全性能更高。
对于燃料采用1-2煤煤质的不
稳定情况适应性好。
同时掺烧部分矸石,投资成本较煤粉炉低。