循环流化床锅炉排渣设备的应用
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循环流化床锅炉排渣设备的应用苏飞,杨彤宇,梁洪志,陈爱国(沈阳新北热电有限责任公司,沈阳110013)摘要主要分析了国内CFB锅炉排渣设备使用现状,探讨干式排渣系统中的冷渣器、输渣机的合理性及发展方向,介绍了几种成套的排渣系统,重点分析气力输渣系统的应用情况。
关键词循环流化床锅炉排渣设备1前言循环流化床锅炉以煤的洁净燃烧技术及其较好的煤种适应性,具有燃烧效率高、不易灭火、灰渣可利用性好等特点,在我国中小型热电企业中得到迅速推广正向大型化方向发展。
但作为CFB锅炉的辅机——排渣设备及系统的应用和发展确实存在相当的滞后性。
国内已投产的75t/h、130t/hCFB锅炉几乎没有成型的排渣系统能长期连续运行。
因此,开发、研制、推广新型整套排渣设备势在必行。
2国内外应用CFB锅炉排渣设备的差别国外CFB锅炉均配有灰渣冷却装置、灰渣输送设备来冷却高温灰渣和输送低温灰渣,这些装置设备应用基本是成功的,这不仅与其设计、制造和运行水平有关,而且还与其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有关。
由于灰渣量少,且粒度较小,灰渣的冷却和输送易于实现。
我国的CFB锅炉多数燃用高灰低热值煤,灰渣量大,颗粒较粗,冷渣、输渣问题未得到根本解决。
我国现运行的75t/h、130t/hCFB锅炉中几乎很少有成型的、完善的干式冷渣、输渣设备。
多数只有冷渣设备却无输渣设备。
少数CFB锅炉还采用完全人工排放热渣,自然堆放冷却或用水直接冷却。
不仅增加灰渣物热损失,还污染环境,也不利于灰渣的综合利用。
3国内CFB锅炉排渣设备的现状循环流化床锅炉的排渣方式可分为湿式排渣和干式排渣两种形式。
3.1湿式排渣系统是靠工业水循环系统、渣沟、冲渣水泵、沉渣池等设备组成水力除渣系统。
是大型发电厂的典型排渣方式,虽然应用技术过关,但应用于CFB锅炉,水淬后的灰渣活性变差,不宜于灰渣的综合利用,且占地面积大,灰渣物理热损失较大。
同时还带来了水污染及水资源浪费,因此对于CFB 锅炉应用湿式除渣不是一种合理排渣方式,不作推广使用。
循环流化床锅炉的运用和发展
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床技术的锅炉,在能源行业得到了广泛的应用。
随着环境保护意识的增强,循环流化床锅炉的运用和发展也日益受到关注。
循环流化床锅炉的基本原理是:将燃料和空气混合在一起进行燃烧,产生的高温燃气通过经过了一定装置的空气床,在空气床内产生的流化作用的作用下,使颗粒材料呈流化状态,与床内的气体进行了有效的混合和传递,并在空气床内完成热交换和物质交换。
循环流化床锅炉具有一系列的优点,其中最突出的是其火焰稳定性好、效率高、NOx 排放低、破碎损失少、适应性广等.锅炉适用于生物质、废弃物等颗粒燃料,不仅可以满足工
业生产的需求,也可以有效地解决城市垃圾的处理问题。
随着应用场合的不断扩大,循环流化床锅炉在运行过程中也存在着一些技术难题。
其中,粒径分布不均、燃料的水分含量变化、粒子形态和密度的变化等因素都会影响到锅炉的运行。
针对这些问题,研究人员们不断探索创新技术,采用新型的流化床床层材料、提高调节系统和控制系统的精度等手段,提高了循环流化床锅炉的运行性能和适应性。
在未来,预计循环流化床锅炉将不断得到进一步的发展和应用。
针对环保、高效、安全、低碳的需求,研究人员将不断完善该技术,采用新型材料和更高效的燃烧方式,使循环流化
床锅炉在节能减排、资源利用等方面发挥更加突出的作用。
同时,在市场的推动下,未来也将会有越来越多的企业和用户使用循环流化床锅炉。
总之,循环流化床锅炉作为一种新型的能源技术,正在发挥着不可替代的作用。
我们有理由相信,随着技术的完善和市场需求的不断变化,循环流化床锅炉将会在未来的能源发展和环保事业中发挥更加重要的作用。
循环流化床锅炉
排渣系统扬尘治理及余热回收利用
循环流化床机组锅炉燃烧后提排出的炉渣经过冷渣机冷却排入刮板机后仍有较高的热量,一般温度在200℃左右。
如不进行热量利用,将白白地浪费掉了。
排渣系统高温运行同时也会引起扬尘大造成厂区环境污染,这个问题也是国内同行的通病。
一直以后我们想尽各种办法进行治理,通过加装抽负压管至空预器入器,加强密封处理,降低渣温等措施均得不到好的解决办法,通过装抽负压管至空预器还会增加引风机的功耗,且时间长了以后负压管内积灰堵塞,疏通清理起来极其困难。
通过按下图所示改造,保证了排渣系统常期处于负压运行,避免了扬尘造成环境污染,同时也将整个排渣系统的热量抽往风机入口,提高了空预器温度,对锅炉的节能降耗起到了积极的作用。
循环流化床锅炉主要设备及系统分析锅炉本体是循环流化床锅炉的核心设备,其主要由锅炉膛、回转炉、循环流化床、拦烟器、尾部加热面等组成。
循环流化床锅炉采用循环燃烧技术,燃料在锅炉膛内通过循环流化床的作用,使燃烧效率提高,减少了污染物的排放。
回转炉主要用于供给循环流化床的料层燃料,其内部设有供风装置,通过旋转使料层充分燃烧。
拦烟器则用于收集炉膛内的固体颗粒物,防止其进入烟管系统。
循环系统主要由循环风机、循环排渣装置、给料装置等组成。
循环风机用于将高温烟气从锅炉膛内抽出,经过烟气处理后重新送入循环流化床。
循环排渣装置则用于将循环流化床中生成的床渣排出,以保持床渣的流动性。
给料装置用于将新鲜的燃料加入到回转炉中,保持循环流化床的稳定运行。
燃烧系统主要由燃料供给装置、燃烧设备和控制系统等组成。
燃料供给装置用于将燃料送入回转炉中,保持循环流化床的稳定燃烧。
燃烧设备包括燃烧器和风机等,用于提供燃料的燃烧所需的氧气和所需的压力。
控制系统则通过传感器和执行器等设备,实现对循环流化床锅炉的自动控制和调节。
烟气处理设备主要用于处理循环流化床锅炉排放的烟气中的污染物。
常见的烟气处理设备包括除尘器、脱硫装置和脱硝装置等。
除尘器用于去除排放烟气中的固体颗粒物,脱硫装置用于去除排放烟气中的二氧化硫(SO2),脱硝装置用于去除烟气中的氮氧化物(NOx)。
这些烟气处理设备能有效降低循环流化床锅炉排放的污染物,保护环境。
总而言之,循环流化床锅炉的主要设备包括锅炉本体、循环系统、燃烧系统和烟气处理设备。
这些设备共同协作,实现循环流化床锅炉的高效燃烧和废气排放的净化处理,具有较高的能源利用效率和环保性能。
循环流化床锅炉的运用及运行作者:陈智侠王跃来源:《商品与质量·学术观察》2014年第01期摘要:循环流化床锅炉有高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,其在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。
关键词:循环流化床锅炉运行应用一、引言随着科学技术的发展,自动控制在现代工业中起着主要的作用,目前已广泛应用各行各业。
生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段,是20世纪科学与技术进步的特征,是工业现代化的标志之一。
循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。
循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
自循环流化床燃烧技术出现以来,循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。
循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术,以其燃料有适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等优点。
我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平,但是,我国锅炉的脱硫现状还不很乐观,脱硫系统的可用率、锅炉脱硫效率不高,因此循环流化床锅炉的应用加工还存在不少问题,离国际先进水平有一定差距。
二、循环流化床锅炉的特点由于循环流化床内气、固两相混合物的热容量比单相烟气的热容量大几十倍甚至几百倍,循环流化床锅炉中燃料的着火、燃烧非常稳定。
循环流化床锅炉的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈,不但能达到低NOx排放、90%的脱硫效率和较高的燃烧效率。
而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
在床内沿炉膛高度所进行的燃烧和传热过程,基本上是在十分均匀的炉膛温度下(850℃~900℃)进行的,从而可使循环流化床锅炉达到98%~99%的燃烧效率。
循环流化床锅炉的灰渣综合利用循环流化床锅炉以其在环保方面的突出优势和可以燃烧劣质燃料,在国内外得到快速发展,循环流化床锅炉在燃烧劣质燃料时,产生大量灰渣,灰渣综合利用技术有以下几方面。
一、灰渣常规利用技术1.生产水泥水泥是一种水硬性胶凝材料,按成分可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
水泥品质指标包括氧化镁(<5.0%)、三氧化硫(<3.5%)、烧失量(≤5.0%)、细度、凝结时间、安定性和强度等。
循环流化床锅炉灰渣的主要化学成分是SiO2、Al2O3和CaO等,因此,从化学组成看,它可以作为生产水泥熟料的原料,灰渣目前已广泛用于水泥生产。
2.生产多种形式砖1)蒸压煤矸石灰渣砖:蒸压煤矸石灰渣砖的原材料为煤矸石灰渣、磨细生石灰、石膏、骨料。
胶结料的配比为石灰19%,石膏5%~7%,其余为煤矸石和灰渣,骨料与胶结料比为2.5。
2)烧结砖:烧结煤灰砖是以煤灰(灰渣)和粘土为主要原料,再掺加其他工业废渣,经配料、混合、成型、干燥及焙烧等工序而成的一种新型墙体材料。
3)免烧砖:它的主要原料为煤矸石、煤矸石灰渣及来源于石料厂、钢铁厂的工业废渣,其他辅料为石灰、水泥、石膏、添加剂等。
它的成型机理是:灰渣、煤矸石、炉渣等含有较高氧化硅、氧化铝、氧化铁的工业废渣,经原料混合轮辗后,充分水化形成硅、铝型玻璃体。
4)煤灰水浸砖:煤灰水浸砖是以80%左右的煤灰为原料,加入20%左右的石灰作胶结料,另少量的石膏为外加剂。
经过混合、搅拌、沉化、成型、晾干后再经化学浸液、加温浸渍而成的一种新型墙体材料。
3.用于化学工业灰渣中的组分与常用的填料基本相同,只是在含量上有差别。
例如灰渣中的Si02起到增强、补强作用,代替常用的粘土、白炭黑;A1203起增量作用,可代替特种碳酸钙;CaO可起增量补强作用,作用相当于轻质碳酸钙、重质碳酸钙、特种碳酸钙;S03可代替通常加入的硫起硫化剂的作用;未燃尽的可燃物起到炭黑的作用。
循环流化床锅炉下渣管技术改进循环流化床锅炉是一种高效节能的锅炉,广泛应用于电力、化工、冶金等行业。
而循环流化床锅炉下渣管技术改进是提高锅炉效率和安全性的关键技术之一。
本文将从技术原理、改进方法和应用效果三个方面进行详细阐述。
一、技术原理循环流化床锅炉是利用高速气流将燃料在床内搅拌均匀,形成流态化状态,使燃料与空气充分混合燃烧。
而在流化床锅炉中,床温高、压力大,会产生大量的灰渣,需要通过下渣管排出。
下渣管在循环流化床锅炉中起着重要作用,一方面要保证灰渣畅通排出,另一方面要避免管道堵塞或磨损、腐蚀等问题的发生。
二、改进方法1.选用耐磨、耐腐蚀材质循环流化床锅炉下渣管长期处于高温、高压、高速气流、高浓度腐蚀性气体的环境下,下渣管的材质选择非常重要。
一般情况下,采用耐磨、耐高温、耐腐蚀的合金钢材质,如20G、12Cr1MoV等。
这样可以有效延长下渣管的使用寿命,降低更换维护成本。
2.增加防堵设计为了避免下渣管的堵塞,可以在管道中设置防堵设计。
可以采用防堵板、防堵装置等,增加管道内的摩擦力,减少灰渣在管道内的积聚,降低管道堵塞的风险。
3.强化管道检测和维护对于循环流化床锅炉下渣管,定期进行管道检测和维护至关重要。
可以采用超声波测厚、磁粉探伤等技术手段,及时发现管道的损坏和腐蚀情况,采取有效的维修措施,保证下渣管的正常运行。
三、应用效果通过对循环流化床锅炉下渣管技术的改进,可以取得以下应用效果:1.提高锅炉运行稳定性。
采用耐高温、耐腐蚀的材质和防堵设计,降低了下渣管的堵塞和磨损风险,提高了锅炉的运行稳定性和可靠性。
2.延长设备寿命。
改进后的下渣管使用寿命更长,减少了更换和维护次数,降低了运行成本,延长了设备寿命。
3.优化能源利用。
改进后的下渣管技术,减少了能源的浪费和维护成本,提高了能源利用效率,降低了环境污染。
循环流化床锅炉下渣管技术改进是一项至关重要的技术改进,对提高锅炉的效率和安全性具有重要意义。
通过选用合适的材质、增加防堵设计和强化管道检测和维护,可以取得显著的应用效果,为相关行业的生产和运行提供了重要的技术支持。
循环流化床锅炉灰渣利用摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,中国各行业取得了显著的进步,但与此同时,随着经济和社会的快速发展,环境污染已逐渐成为国家和社会关注的焦点。
为了更好的进行环境管理和可持续发展,我们必须探索环境管理策略。
本文主要论述了灰渣的分解处理和循环流化床锅炉灰渣的利用。
关键词:循环流化床;锅炉灰渣;利用前言我国现今还处在经济发展的初级阶段,尽管近年来国内经济发展迅速,但我国的许多产业发展都仍旧依靠着重工业,对于煤炭等高污染资源的利用比例仍然较高。
此外,就我国的煤炭资源来说,有较大一部分属于劣质资源,所以,我们在利用这些资源时需要使用什么样的锅炉才能使污染降到最低是我们最需要考虑的问题。
就目前来说,循环流化床锅炉可以用来燃烧劣质的燃料,并且其产生的大量灰渣是不同于普通的煤粉炉的。
本文将详细的就循环硫化床锅炉灰渣的综合应用进行分析,并探讨其工作原理,总结该设备的先进性。
1研究目的与意义灰渣中未燃炭含量的大小受多方面因素的影响,主要包括水煤浆制浆原料煤种理化特性、粒度级配、制浆药剂选择、喷浆压力、气化燃烧温度、燃烧时间、C/O比等。
气化灰渣原样品中由于具有高低不一的碳含量而极大限制了其二次利用,如果能对数量庞大的灰渣进行有效合理地利用,实现节约土地占地、减少水质污染以及废物回收利用的目的,十分贴合我国贯彻实行的可持续发展目标。
针对灰渣中未燃炭的分离富集,目前的研究较少,根据对收集到样品相关性质的测试发现,灰渣样品主要粒度分布特点是小于0.125mm细粒级物料占一半以上,大于该粒级产物含量随粒径的增大逐渐减少。
结合国内外选矿行业多年累积经验来看,应用浮选法进行灰渣中炭的回收较为合理,然而,气化灰渣这种特殊的混合物浮选却是一个重大的科学难题,主要归结为以下几个方面原因:首先,气化炉原料煤适宜的煤种较为宽泛,根据各煤种中灰分特质的不同,在浮选矿浆中会产生多种离子干扰浮选体系;第二,较之水煤浆原煤,气化灰渣煤在1450℃左右条件下燃烧后有机质大分子断裂重排,疏水基团变性重组,将近50%的脂肪链结构消失,气体析出导致煤粒表面疏松毛细孔增多,表面氧化程度加深;第三,灰分主要以黏土矿、氧化矿、硫化矿等具有亲水性表面的无机矿物混合构成,在炉内高温辐射作用下表面形貌发生巨大变化,在矿浆中会不同程度地吸附浮选药剂,降低药剂作用效率进而影响浮选效果。
循环流化床锅炉灰渣是指在循环流化床锅炉中产生的废渣,主要包括床渣和飞灰两部分。
循环流化床锅炉是一种高效、节能、环保的燃煤锅炉,其废渣具有一定的资源化利用价值,特别适合在水泥生产过程中进行综合利用。
一、废渣的主要成分循环流化床锅炉的废渣主要由煤灰组成,包括无烟灰、灰渣和烟道渣等。
这些废渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3等,同时还含有少量的CaO、MgO、K2O等金属氧化物。
这些成分使得循环流化床锅炉废渣具有优良的水泥原料特性,适合用于水泥生产。
二、废渣的资源化利用1. 用于水泥中:循环流化床锅炉灰渣可直接加入水泥熟料中,用于水泥生产。
其主要成分SiO2、Al2O3和Fe2O3能够在水泥熟料烧成过程中起到矿化作用,促进水泥的早期和后期强度发展。
2. 用于混凝土中:循环流化床锅炉灰渣还可作为混凝土掺合料使用,可以改善混凝土的抗渗性和耐久性,提高混凝土的力学性能,降低混凝土的成本。
3. 用于砖块生产:循环流化床锅炉灰渣还可用于砖块、砌块的生产中,通过添加适量的灰渣,可降低成本,改善耐火性和抗压性。
4. 其他用途:循环流化床锅炉灰渣还可以用于公路、填埋场、矿山复垦等工程中,起到填充和稳定土壤的作用。
三、循环流化床锅炉灰渣的处理技术循环流化床锅炉灰渣在进行资源化利用之前,需要经过一定的处理技术。
主要包括干燥、磨碎、粒度分级等工艺,以保证灰渣的质量和稳定性。
还需要考虑灰渣的直接利用和综合利用,通过技术手段实现灰渣的减量化、无害化处理。
四、我的观点和理解对于循环流化床锅炉灰渣的综合利用,我认为应该注重技术创新和工艺改进,提高废渣的利用率和附加值;同时应加强政策支持和市场导向,鼓励企业加大灰渣资源化利用力度,实现经济效益和社会效益的双赢。
循环流化床锅炉灰渣具有较高的资源化利用价值,在水泥、混凝土、砖块等行业具有广泛应用前景。
通过技术改进和政策支持,循环流化床锅炉灰渣的综合利用将为环境保护和资源节约做出重要贡献。
延安大学毕业论文题目:循环流化床锅炉的优点及应用所属系部:机电工程系专业:发电厂及电力系统年级/班级:09级一班作者:孟芾学号:091395003031111指导教师:评阅人:2012年月日摘要在我国,火力发电占电力供应的只要地位。
随着电力工业以及国民经济的发展,能源消耗剧增,并且也带来了一系列的污染物排放问题。
节能减排正在日益受到全社会的重视。
对于能源的节约,也越来越受到人们的关注。
对于我国电力行业来说,,每年所烧掉的动力煤占全国用煤量的40%多,在动力煤中有些洗中煤、泥煤、油页岩和煤矸石等,由于热值很低,杂质多,单独燃烧很困难。
一般不会用其作为发电的燃煤,但是它们储量又大,如果加强对这些燃烧的开发利用,是对能源的一种节约。
因此,针对燃烧低热值的煤种,人们开发了循环流化床锅炉,由于它的优点既可以烧低热值的煤种,同时污染物排放量小,加强了人们对它的关注。
关键词:能源消耗;污染物;节能;、循环流化床目录一、电厂燃煤锅炉的分类 (1)(一)火床燃烧锅炉 (1)(二)火室燃烧锅炉 (1)(三)旋风燃烧锅炉 (1)(四)循环流化床锅炉 (1)二、循环流化床锅炉的特点(一)循环流化床锅炉的工作原理 (2)(二)循环硫化床锅炉的基本技术特点 (2)(1)低温的动力控制燃烧 (2)(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程 (2)(3)高强度的热量、质量和动量传递过程 (2)三、循环流化床锅炉的优点(一)燃烧适应性广(二)燃烧效率高(三)高效脱硫(四)氮氧化物(NOx)排放低(五)负荷调节范围大,负荷调节块(六)给煤量少(七)易于实现灰渣综合利用(八)燃料预处理系统简单四、循环流化床锅炉的缺陷(一)分叉形成的燃烧室设计(二)给煤中细颗粒燃料燃烧优化五、循环流化床锅炉的发展结语参考文献致谢一、电厂燃煤锅炉的分类燃煤锅炉按其炉内燃烧过程的气体动力学原理分为,火床燃烧锅炉,火室燃烧锅炉,旋风燃烧锅炉,循环流化燃煤锅炉(一)火床燃烧锅炉它的结构特点是有一个炉排,炉排上有煤层,空气从炉排下送入,煤在炉排上燃烧,形成了“火床”。
流化床锅炉使用冷渣机后的好处
1、使用冷渣机后可实现高达90%的热能回收率,增加了热能再次利用,
起到省煤器的效果。
2、锅炉由原来的间断排渣变为连续排渣后可以提高锅炉热效率2%--3%。
3、使用冷渣机后较好的提高了炉膛内床压的稳定性、有效降低炉膛内
结焦的几率;使炉膛内煤粒更加充分燃烧,有效降低炉渣的含碳量。
4、使用冷渣机后可实现机械化生产,减少工作人员量和劳动强度,降
低劳动成本和管理成本。
5、使用冷渣机后可改善现场工作环境,消除减少生产安全隐患。
6、使用冷渣机后可降低煤、电、水、油等生产和人力成本的支出。
7、使用冷渣机冷却后提高了炉渣料的使用价值,增加收入效益。
8、使用冷渣机后可实现连续排渣,接入DCS控制系统结合炉膛床压采用
调节频率方式控制调节排渣速度,实现人工控制排渣和电脑自控制两种排渣方式。
极大方便工作人员的远程操作和现场检修操作。
浅谈循环流化床锅炉灰渣利用摘要:循环流化床锅炉属于低温锅炉,运行时要加入脱硫剂,产生的灰渣与普通灰渣不同,物理和化学性质发生了大的变化,钙含量增加,灰渣的数量增多,用常规的利用方式行不通,对循环流化床锅炉的利用进行开发是非常有意义的。
本文分析了循环流化床锅炉灰渣的应用情况。
关键词:循环流化床锅炉;灰渣;利用1前言我国是一个煤炭大国,大多数煤炭消费量都是通过燃烧被利用的。
但是燃烧设备比较落后,能源的节约和环境的保护是燃煤技术的主要研究方面。
循环流化床锅炉又称CFB锅炉,其燃烧技术是一种高效、低污染的燃煤技术。
现在国家重视环保,煤种的变化很大,电厂的负荷需要较大范围的调节,循环流化床锅炉是发电厂和热电厂的优选。
循环流化床锅炉在发电方面迅速发展,灰渣的排放量也在增加,由于循环流化床锅炉和普通的煤粉炉工况不同,所以用常用的方式进行灰渣利用不可行,对循环流化床锅炉的灰渣进行处理具有重要的意义。
2 循环流化床锅炉灰渣的物化特性循环流化床锅炉是低温锅炉,在燃烧时要加入脱硫剂,其灰渣特性与普通的煤粉炉有较大的差异,主要的差别有:循环流化床锅炉的脱硫灰是没有形状的颗粒,几乎没有融熔的玻璃体产物,保持原生状态,粗灰量大于细灰量,钙含量较高,烧失量相对较大;煤粉炉的粉煤灰呈球形,多孔碳粒和玻璃体,并伴有不规则玻璃碎皮,细灰量大于粗灰量的细度,钙含量较低,烧失量相对较小。
2.1循环流化床锅炉灰渣物理特性循环流化床锅炉的灰渣的物理外形为具有微小细孔的分散颗粒,底渣长时间留在炉内,含碳量低,直径为50-1000μm,呈深灰色或棕褐色,飞灰受到分离器效率和一次燃尽量的影响,含碳量大于10%,化学活性差,颗粒颜色呈白色或灰色。
炉内加入了大量脱硫剂,增加了灰渣量,底渣和飞灰的比例取决于煤种的特性、煤和脱硫剂的磨损情况、分离器的性能和锅炉的运行条件,其中起决定性因素的是煤种的特性。
不同煤种下飞灰和底渣的成分含量为:烟煤、混煤、石煤的飞灰分量为71%、65%、24%;烟煤、混煤、石煤的底渣含量分别为29%、36%、76%。
循环流化床锅炉排渣设备的应用主要分析了国内CFB锅炉排渣设备使用现状,探讨干式排渣系统中的冷渣器、输渣机的合理性及发展方向,介绍了几种成套的排渣系统,重点分析气力输渣系统的应用情况.关键词循环流化床锅炉排渣设备1、前言循环流化床锅炉以煤的洁净燃烧技术及其较好的煤种适应性,具有燃烧效率高、不易灭火、灰渣可利用性好等特点,在我国中小型热电企业中得到迅速推广正向大型化方向发展.但作为CFB锅炉的辅机——排渣设备及系统的应用和发展确实存在相当的滞后性.国内已投产的75t/h、130t/hCFB锅炉几乎没有成型的排渣系统能长期连续运行.因此,开发、研制、推广新型整套排渣设备势在必行.2、国内外应用CFB锅炉排渣设备的差别国外CFB锅炉均配有灰渣冷却装置、灰渣输送设备来冷却高温灰渣和输送低温灰渣,这些装置设备应用基本是成功的,这不仅与其设计、制造和运行水平有关,而且还与其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有关.由于灰渣量少,且粒度较小,灰渣的冷却和输送易于实现.我国的CFB锅炉多数燃用高灰低热值煤,灰渣量大,颗粒较粗,冷渣、输渣问题未得到根本解决.我国现运行的75t/h、130t/hCFB锅炉中几乎很少有成型的、完善的干式冷渣、输渣设备.多数只有冷渣设备却无输渣设备.少数CFB锅炉还采用完全人工排放热渣,自然堆放冷却或用水直接冷却.不仅增加灰渣物热损失,还污染环境,也不利于灰渣的综合利用.3、国内CFB锅炉排渣设备的现状循环流化床锅炉的排渣方式可分为湿式排渣和干式排渣两种形式.3.1湿式排渣系统是由工业水循环系统、渣沟、冲渣水泵、沉渣池等设备组成水力除渣系统.是大型发电厂的典型排渣方式,虽然应用技术过关,但应用于CFB锅炉,水淬后的灰渣活性变差,不宜于灰渣的综合利用,且占地面积大,灰渣物理热损失较大.同时还带来了水污染及水资源浪费,因此对于CFB锅炉应用湿式除渣不是一种合理排渣方式,不作推广使用.3.2干式排渣系统干式排渣是CFB锅炉推广采用的主要排渣方式,一般干式排渣系统由冷渣设备、输渣设备、储渣仓、冷渣器进料阀和储渣仓放料阀等设备组成.目前国内运行的75t/h、130t/hCFB锅炉使用的干式冷渣、输渣设备主要有以下几种.3.2.1螺旋水冷式冷渣器俗称水冷绞笼,热渣沿螺旋槽道前进,具有一定压力冷却水在绞笼外壳水套内和轴心、叶片的水套内流动,两种介质逆向流动换热,热渣可从850℃冷却到200℃左右,可由调速电机调节转数实现自控.其优点是换热量较大,再燃性小,运行稳定,调节方便,外型尺寸较小.缺点是主轴、叶片磨损量大,易漏泄,每年需更换叶片防磨护瓦维护量大,冷却水水质要求高(除盐水或软化水)应合理设置一套水循环系统,目前仍有许多用户在使用.3.2.2滚筒水风冷式冷渣器热渣进入滚筒后沿其内筒壁螺旋槽道前进,内外筒夹套内通过冷却水与热渣进行表面逆向换热,同时可接入风冷系统,可将850℃的热渣冷却至200~300℃.滚筒冷渣器的优点是磨损小,维护量小,使用寿命长,结构简单,运行可靠.对冷却水水质要求不高(软化水或工业水即可).缺点是换热量略低故外形尺寸略大,目前应用范围很广.3.2.3钢带风冷式冷渣机该设备是应用于220t/h煤粉炉上的一种新型干式排渣设备,也可应用于大型CFB锅炉.其结构主要由大量条形耐热钢板组成,由两侧链条带动低速前进,热渣落在钢板上受到负压通风大面积冷却至200℃,冷风吸热升温至300~400℃,可当做炉内助燃送风加以利用,该设备优点是清洁卫生,运行稳定可靠,热能利用性好,易于自控.但设备造价太高,投资大,设备体积庞大,只适合于大型CFB锅炉.3.2.4移动床式冷渣器移动床冷渣器中灰渣靠重力自上而下运动,并与受热面或空气接触换热,冷却后的炉渣从下渣口排出.有水冷式、风冷式和风水共冷式移动床冷渣器.该设备具有结构简单、运行可靠、操作简便等优点.缺点是体积庞大、换热效果差、应用较少,只作为小容量或低灰份流化床中使用.3.2.5风水共冷式流化床冷渣器该冷渣器利用流化床的气固二相流特性传热,以风冷为主,水冷为辅,冷渣温度随风量增加和渣量的减少而降低,冷渣效果最佳.采用合理的风水共冷式流化床冷渣器无机械设备,结构简单,维护费用低,无需单独设置风机节电,出口风温高于200℃可作二、三次风入炉,冷渣水可选择低温给水或其他冷凝水,出渣温度在120℃左右,热能回收利用性好,节能效果最佳,使配套输渣设备工作安全可靠,密封性好,缺点是体积略大.是一种很有发展前途灰渣冷却设备,应广泛推广应用.3.2.6CFB锅炉的输渣设备目前国内应用的输渣设备主要有刮板输渣机、耐温皮带输渣机、斗式提升机、链斗输送机、正、负压气力输渣设备等.刮板、斗提输渣机故障率高,皮带耐高温性差,只能耐温150℃,且扬升角度小,而链斗、气力输送使用效果与之相比较好.3.3国内几种典型的排渣系统3.3.1由滚筒或水冷绞笼冷渣器、灰刮板、斗式提升机、储渣仓等组成的机械排渣系统该系统在锦州二热于1993年底投入使用,刮板、斗提经多次改造,能长期运行,出力较大.但排渣温度在200~300℃刮板受热膨胀,总刮板传输距离长,机械故障较多,斗提外壳及提斗磨损量大,传动链节距离长,拉力负荷大易折断,检修量大,运行连续性差,对环境污染较大,不作推广使用.3.3.2由滚筒或水冷绞笼、链斗输送机、储渣仓组成的机械排渣系统.该系统采用链斗输送机运行状况有所提高,链斗运行状况较稳定,出力较大.但在较高的渣温下,转动部件也易损坏,有待进一步改进.但链斗的扬升角度可达到60度,适合于高位传输且距离长、短均可,目前应用较多. 3.3.3国电建设研究所为220t/h煤粉炉研制的较完善的干式排渣系统可应用于大型的CFB锅炉,原耐温皮带输渣机因烧损而改为链斗,运行状况较稳定,设备清洁,达到环保要求,但设备投资太大,不太适合于中小型CFB锅炉.3.3.4由滚筒或水冷绞笼冷渣器配套气力输渣系统在沈阳新北热电公司已运行四年,经多方位改造,已逐渐形成合理、完善的干式排渣系统,有一定的成功经验.4、气力输渣系统的应用情况一期工程两台北锅75t/hCFB锅炉于1997年底投产,二期工程3号炉和两台1.2万kW汽轮机于1999年底投产,1号和2号炉四套气力输渣系统于1998年安装并投入运行,3号炉气力输渣系统于1999年安装并投入运行.4.1 1号和2号炉气力输渣系统主要设备4.1.1水冷绞笼冷渣器出力0.9~3.3t/h,冷却水采用除盐水循环系统,流量33t/h,进渣温度870℃,出渣温度200℃.电机功率7.5kW,变频调速.4.1.2除渣风机高压头离心式风机,出口压力15.2kPa,风量2400m3/h,配套电机功率45kW.4.1.3气力喷射器采用渐缩形喷嘴,上部设有筛分渣块篦子.4.1.4除渣管路起初1号炉安装耐磨合金铸钢管Dn225×18,2号炉安装夹套铸石管,铸石厚度为30,最后全部改为Mn13Cr2的铸铁管.4.1.5渣仓有效容积120m3,设有排烟系统,配置分离器,放渣门处有吸尘装置.4.2 3号炉气力输渣系统主要设备4.2.1滚筒式冷渣器出力0~8t/h,冷却水也采用除盐水循环系统,流量15~20t/h,出力温度≤60℃,电机功率7.5kW,采用变频调速.4.2.2除渣风机罗茨风机,出口压力39.2kPa,风量1800m3/h,配套电机功率30kW.4.2.3气力喷射器采用渐缩渐扩形喷嘴,上部有筛网来筛分大渣块.4.2.4除渣管路起初也采用夹套铸石管Dn170×30,内外夹套6mm,最后全部改为Mn13Cr2的铸铁管.4.2.5渣仓与1、2号炉基本相同.4.3排渣系统运行故障分析1、2号炉排渣系统1998年投入运行四年来,3号运行2年半,起初由于煤质在16767kJ/kg左右,排渣量适中,水冷绞笼,气力输渣运行效果较好,能满足锅炉满负荷运行需要,在运行半年后出现下列问题:a.铸钢管弯头出现磨漏现象,铸石夹套运行半年后,弯头部位相继磨漏,3号炉采用罗茨风机输渣出力较大,磨损更为严重,当时采用焊接后,使用棕刚玉捣打料包裹维持运行,出力逐渐降低.b.1999~2001年由于煤质热值降低(9211~11723kJ/kg)含有大量煤矸石,而且燃料破碎不好,粒度20~50mm占20%以上,煤中还含有铁器,造成除渣道频繁堵塞,出力也大大降低.c.铸石夹套管内套磨损后撬起,阻碍输渣运行,也造成管路堵塞.d.长期运行由于煤质热值低,排渣量大,温度过高,铸石管受冲击出现炸裂,大量铸石脱落,严重堵塞输渣管道和出现管道磨漏故障,难以维持运行,而铸钢直管磨损量不大,始终未更换.e.磨损漏泄后的铸石管路弯管采用棕刚玉捣打料包裹,虽能维持较长时间运行,但由于管路内凹凸不平,增大了管道内风渣运行的阻力,不利于长期运行.5、解决问题的方法5.1除渣管路的改进铸钢管直管耐磨损无问题,管壁薄弯头部位易磨损,合金铸钢价格昂贵,夹套铸石管又不适合200℃以上的渣温,我们逐渐采用Mn13Cr2的铸铁管,且将易磨损面可加厚到40mm不易磨损面减薄到20mm足以,而且价格低廉,具有可焊性,修补方便,使用寿命提高了3倍以上,维护量小.逐渐取代铸石管和铸钢管.5.2气力喷射器的改进改造原喷嘴流线形式减小阻力,将原出口直径由Dn76扩大到Dn83,输渣能力有所提高.5.3煤质及粒度的改善今年以来煤质热值保持在12560kJ/kg左右,煤矸石量大大减小,关键是保证了煤的粒度在10mm以下,且严格管理防止铁器入炉,系统出力明显提高,也避免了管路的堵塞.5.4渣仓排烟系统的改造渣仓由排烟系统形成的负压对排渣出力也有较大影响,我们改造了三个渣仓的排烟母管排烟量不足及渣仓负压建立不起来的问题,排渣能力也有较大提高.6结束语国内CFB锅炉排渣系统目前虽然没有十分完善的、成型的设备,但逐渐得到设计部门、制造厂家和用户的普遍重视,流化床风水冷渣器以很好的节能技术、滚筒冷渣器和绞笼冷渣器都有可靠稳定的运行效果,气力除渣系统、链斗排渣系统也都在走向较好的完善中,这些成功的经验,加上设计、制造、运行各方面的努力,国内CFB锅炉的排渣系统一定能走向成熟.。