论文-CFB-锅炉运行情况分析报告

ＣＦＢ锅炉运行情况分析报告　（保定热电厂）　１　ＤＧ４５０／９．８１－１型循环流化床锅炉概述　保定热电厂技改工程１００ＭＷ级火电机组锅炉系ＤＧ４５０／９．８１－１型循环流化床锅炉，东方锅炉股份有限公司生产，引进美国福斯特－－惠勒公司技术。

　ＤＧ４５０／９．８１－１型循环流化床锅炉为单汽包自然循环、半露天布置循环流化床锅炉。

锅炉采用汽冷式旋风分离器进行气－固分离，高温回灰全钢架支吊结构，燃用山西晋中贫煤。

　锅炉共设有六台给煤装置和四个石灰石给料口。

给煤装置与石灰石口全部置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。

炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，通过膨胀节与点火风道相连，风道点火器共有两台，其中各布置有一个高能点火燃烧器．。

炉膛密相区水冷壁前后壁还分别设置有两只床上点火油枪，用于锅炉启动点火和低负荷稳燃。

炉膛两侧分别设置两台多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣器和一个飞灰再循环燃烧接口。

　炉膛与尾部竖井之间布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“Ｊ”阀回料器。

　在尾部竖井中从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器、螺旋肋片省煤器和空气预热器。

过热器系统中有两级喷水减温器。

　锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。

锅炉钢架为两侧带副柱的空间桁架。

　１．１　锅炉设计煤种　电厂燃用山西晋中贫煤，煤质资料如下表：　数 值　名称　符号　单位　设计煤种　校核煤种　碳　Ｃａｒ　％　５２．７１　５５．５４　氢　Ｈａｒ　％　２．９１　３．４４　氧　Ｏａｒ　％　４．７３　４．０１　氮　Ｎａｒ　％　０．９１　０．４５　硫　Ｓａｒ　％　１．４６　１．６６　灰分　Ａａｒ　％　３１．７　２８．５２　水分　Ｍａｒ　％　５．５８　６．３８　水分　Ｍａｄ　％　１．５　０．５２　挥发分　Ｖｄａｆ　％　１７．１２　１９．４６　低位发热量　Ｑｎｅｔ．ｖ．ａｒ　ｋｊ／ｋｇ　２０４９０　２１９６０　哈氏可磨系数　ＨＧＩ ７２．６　／　１．２　锅炉主要技术参数　１．２．１　锅炉型号： ＤＧ４５０／９．８１－１型　１．２．２　锅炉形式： 半露天岛式循环流化床锅炉　１．２．３　锅炉主要技术参数如下表：　项目　单位　数值　最大连续蒸发量（Ｂ－ＭＣＲ）　ｔ／ｈ　４５０　过热器出口压力　ＭＰａ　９．８１　过热器出口温度　℃　５４０　给水温度　℃　２２８　固体床料循环倍率 ３０．７　床温　℃　８９６　炉膛密相区流化风速　ｍ／ｓ　３．７　炉膛二次风区流化风速　ｍ／ｓ　５．１　炉膛二次风区设计压力　Ｐａ　±８７２１　燃煤粒度要求　ｍｍ　０－８．５　燃煤粒度分级要求　ｍｍ　Ｄ５０＝１．５　石灰石粒度要求　ｍｍ　０－１．５　石灰石粒度分级要求　ｍｍ　Ｄ５０＝０．４５　不投油最低稳燃负荷　％（Ｂ－ＭＣＲ）　３０　主汽温度保持正常的负荷范围　％（Ｂ－ＭＣＲ）　５０～１００　锅炉设计热效率（低位发热量）　％　９１．７２　排烟热损失　％　５．２１　气体未完全燃烧热损失　％　０．０９　固体未完全燃烧热损失　％　２．５９　散热损失　％　０．２８　灰渣物理热损失　％　０．１８　石灰石煅烧损失　％　０．９１　硫盐化放热　％　０．９８　排烟温度　℃　１３１　设计进风温度　℃　２０　设计一次风温度　℃　１８８　设计二次风温度　℃　１９０　燃料消耗量（设计煤种）　ｋｇ／ｈ　６０２３４　石灰石消耗量　ｋｇ／ｈ　６６９６　钙硫摩尔比　Ｃａ／Ｓ　２．３　炉膛尺寸（宽×深×高）　ｍ　１４．３２５６×６．７０５６×３５．０５２　炉膛容积　ｍ３　３２５２　固体床料循环倍率 ３０．７　排放值　ｍｇ／Ｎ　ｍ３　４０４　ＳＯ２ＮＯｘ排放值　ｍｇ／Ｎ　ｍ３　１１４　ＣＯ排放值　ｍｇ／Ｎ　ｍ３　１９１　锅炉飞灰量（设计煤种）　ｔ／ｈ　１７．６４　锅炉底灰量（设计煤种）　ｔ／ｈ　７．９２　锅炉再循环灰量　ｔ／ｈ　９　炉膛出口烟温　℃　８８４　１．３　锅炉主要设备简介　１．３．１　燃烧室、水冷壁及下降管　炉膛采用矩形断面结构形式，短边布置在炉膛的深度方向上，前后各两层二次风口在炉膛的宽度方向（长度）上均匀配置，二次风所需穿透的炉深尺寸相对较短，再配以高的二次风喷口速度（７５ｍ／ｓ），能使二次风对物料有良好的穿透力。

　燃烧室和炉底大风箱采用全焊接膜式水冷壁，以保证燃烧室及整体严密性。

　１．３．２　启动燃烧设备　ＤＧ４５０／９．８１－１型ＣＦＢ锅炉设有两种形式的启动燃烧器，一种是布置在布风板以上床层密相区的床上点火燃烧器四支，另一种是布置在布风板之下的点火风道内的风道点火燃烧器两支。

锅炉启动过程中，以上两种燃烧器喷口四周设置有冷风，可以确保其充分冷却而不被烧坏，但床上点火燃烧器自投运以来由于设备问题一直没有使用过。

　两台床下风道点火器，布置在炉膛水冷风室前一次风道内。

点火产生９２０℃的高温烟气与一次风混合后形成８７０℃左右的热烟气，从炉底均匀送入，加热均匀，热量损失小，缩短加热床料的时间，故可大大节约锅炉点火启动成本。

　１．３．３　选择性排灰冷渣器　ＤＧ４５０／９．８１－１型ＣＦＢ锅炉有多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣器共四台，对称布置在炉膛两侧。

采用连续排灰，保证排渣温度在１５０℃以下并能长期运行，冷渣器具有选择性的排渣功能，能使未燃尽的碳粒回到炉膛继续燃烧。

物料在冷渣器中具有足够的停留时间，以保证冷却效果。

四个小仓中设有事故喷水，用于紧急状态下灰的冷却，它是由安装在１６个流化床空气喷嘴（每个小室４个）里的喷水头组成。

喷水通过雾化喷嘴喷入冷渣器，以防止事故喷水进入除灰系统，系统水源为０．４２Ｍｐａ，水温＜３０℃。

冷却室排气在第一、第二冷却仓之间的隔墙顶部附近排出，从炉膛侧墙返回炉膛。

　每台冷渣器分为四个小仓，其上设有一个进渣口，一个排渣口，和两个出气口。

沿渣的走向冷渣器的四个小仓分别为第一级选择仓和之后的三个冷却仓，仓与仓之间用分隔墙隔开，在进入下一个小仓之前，固体流绕墙流过，以延长停留时间，每个仓均有其独立的布风装置，布风装置为钢板式结构，在布风板上布置有“┓”形定向风帽和少量的蘑菇形风帽。

冷渣器第二、三冷却仓流化空气来自一次风机出口的冷风，选择仓和第一冷却仓来自于一次风空气预热器后的热风。

每个冷渣器的进渣管上布置有１２个风管，通过风管的定向布置及风量的调节来保证渣从炉膛至冷渣器的顺利输送和进行渣量大小的调节，进渣管所需空气由“Ｊ”阀风机提供。

第一和第二冷却仓布置有可回收热量的水冷管束。

　在冷渣器的选择仓内可将未燃尽的碳粒继续燃尽，并筛选出炉渣中的细颗粒，通过选择仓顶部的风渣返料管，将未燃尽的碳和未反应完全的石灰石细颗粒从水冷壁两侧墙送回炉膛。

　冷渣器出口四周有合理布置的定向风帽，以防止大颗粒堵塞排渣口。

出口灰渣粒径在任何工况下不大于１０ｍｍ，为满足灰渣气力输送的要求。

　１．３．４　汽冷式旋风分离器　ＤＧ４５０／９．８１－１型ＣＦＢ锅炉布置有两台汽冷式旋风分离器，分离效率大于９９％，炉　膛后墙水冷壁烟气出口与旋风分离器分别通过相应的汽冷式旋风分离器进口烟道连接，形成一个气密的烟气通道，下端回料立管通过膨胀节与旋风分离器锥段底部连接，立管下端通过焊接与“Ｊ”阀回料器连为一体支撑在锅炉钢架上。

旋风分离器的上半部分为圆柱形，下半部分为锥形，烟气出口为耐高温，耐磨损，抗腐蚀的特种合金钢材料ＲＡ２５３ＭＡ的圆筒形钢板件，长度几乎伸至旋风分离器圆柱体一半位置，以阻止烟气短路。

分离器包括分离器进口烟道，为膜式包墙过热器结构，其顶部和底部与环形集箱相连，所有管子在顶部向内弯曲，使得在旋风分离器管子和烟气出口圆筒之间形成密封结构。

旋风分离器及进口烟道都敷设有２５ｍｍ厚（从管子最外表面计）的防磨内衬。

耐磨材料通过密集的销钉结构固定在分离器金属壁面上，这种结构对于锅炉的启动升温，停炉降温速度的限制远小于汽包的限制。

　旋风分离器下端回料立管上设有最低和最高料位监视器，为保证立管料位稳定，“Ｊ”阀回料器连续稳定地向炉内返送固体物料，除底部风箱配风外，回料器立管沿高度方向上布置有四层充气管。

确保循环灰的良好流动，避免回料器内因局部死区而出现结渣现象，同时避免噎塞和气流扰动对分离效果的影响，确保分离效果。

非机械式“Ｊ”阀回料器　非机械式“Ｊ”阀回料器，是利用旋风分离器底部出口的物料在立管中建立起来的料位起到回路密封作用的。

回料器的作用除起回路密封作用外，而且能连续稳定的向炉内返送物料，实现返料自平衡。

返送的动力源于回料器上升段和下降段的料位差。

回料器用风由单独的高压头，小流量的罗茨鼓风机负责。

　在“Ｊ”阀回料器上方还布置有启动用添加物料的补充入口。

　１．３．５　风力播煤装置与给煤、回料口　给煤采用炉前风力播煤装置送入炉内，给煤进料口布置在敷设有耐火材料的炉膛下部的还原区，远离二次风入口点，从而使细煤在被高速气体夹带前有较长的停留时间。

给煤所需的播煤风采用经增压风机增压的热一次风，进料口压力高于同等高度上炉膛内的压力，以防止热气体从炉内返吹。

播煤风的采用使给煤入炉均匀，良好的炉内流化状态可使给煤混合良好。

　回料管上设有启动床料添加口，回料管与炉膛相接的倾斜段和与回料立管相接的垂直段上均匀布置有膨胀节，以确保回料管热膨胀合理，不会阻碍回料管的热膨胀。

　本炉共有两个回料口，可以保证不会发生局部堆积和局部过热，回料风采用高压头、小流量的罗茨风机送风，以防止二次风反入。

　非机械式的风力播煤装置共有六台，在前墙下部收缩段沿宽度方向均匀布置。

燃料经两级破碎系统破碎后，合格的煤颗粒进入煤仓，再从煤仓出来进入给煤线路。

在每条给煤线路中，煤从煤仓的下煤口落到对应的皮带计量式给煤机上，靠重力落入风力播煤装置，播煤装置下部布置有三股播煤风将燃料吹送入炉堂。

　风力播煤装置有以下优点：　（１）高速的气流可避免燃料在播煤槽内停留、堆积和搭桥，保证给煤的畅通。

　（２）播煤机内部没有传统的机械传动零、部件，消除了运行时易卡死的隐患，增加了锅炉的运行可靠性。

　（３）高压头、高速气流能将煤播散开，使给煤非常均匀的分布在整个床面，同时还可有效地防止热烟器从炉内返窜。

　（４）给煤装置全部置于炉前，使电厂的给煤系统布置形式简单，节省投资。

　本炉还设有四个石灰石及三个启动床料的接口和两个飞灰再循环回料接口。

石灰石口布置在炉膛水冷壁前墙；启动床料的接口分别设置在炉膛前墙和两个“Ｊ”阀回料器上升段的上方；飞灰再循环回料接口对称布置在炉膛的两侧墙水冷壁下部，其给入高度靠近“Ｊ”阀回料器入口中心标高。

　１．３．６　水冷风室及布风板　水冷风室由水冷壁弯制围成，水冷风室上部是由一半前墙水冷壁管子弯曲形成膜式水冷布风板，水冷布风板是大口径、厚壁、内螺纹管加扁钢焊接而成的，扁钢上设置定向风帽。