25T循环流化床锅炉返料器系统技术改造

循环流化床锅炉返料量减少的问题处理及对策宋 燕( 兖矿鲁南化肥厂 山东滕州 277527)摘要 循环流化床锅炉系统改造后，出现返料风压突然降低以及返料器中基本没有返料的现象，经反复调 整仍无效果。

停车检修后，对返料风机选型、物料分离系统和返料装置进行了细致排查，发现是由于返料器风帽 用错及脱落过多而引起。

最后，对循环流化床锅炉分离返料常见的故障进行了简单分析。

关键词 循环流化床锅炉 返料量减少 风帽脱落D e c r e a se in R e t u r n e d Ch a r g e in Cy c li c F l u i d -B e d B o il e r and C o un t e r m e a s u r eSong Y a n( Yancon Lu 'n a n C h e m i ca l F ert ili zer P l a n t Shandong Tengzhou 277527)Ab s t r ac t The cyc li c f l u i d-b e d b o il er syste m i s m o d i f i e d ，bu t a i r pressure of returned charge s udd e n l y d ro p s ，b as i ca ll y no returned charge ex i sts in the retu rned charge vesse l ，a nd no res u l t i s o b ta i n e d after repeated a d j u st m e n t ． After shu t down for m a i n te n a n ce ，a m et i c u l o u s check-up i s done of the re turn ed charge b l ower m o d e l ，m ater i a l se p arat i o n syste m and return ed charge un i t ． I t i s found t h at i t i s due to wrong use of the hood of the return ed charge un i t and too much fall o u t ． F i n a ll y ，a s i mp l e a n a l ys i s i s done of common tro ub l es in the se p arat i o n of retu rn ed c h arge ．K e yw o r d s cyc li c f l u i d-b e d b o il er decrease in return ed charge fa lli n g off hood 改造，新增 2 台罗茨风机( 1 开 1 备) 专供返料风， 原一次风机专供一次风。

循环流化床锅炉布风系统的优化设计改造文章根据一台150t/h循环流化床锅炉在运行中由于流化不均使锅炉出现结焦、风帽磨损严重、受热面磨损严重等情况，因此对其进行改造，即在锅炉南北风室内共3个位置增加不同尺寸、角度导流板，调整锅炉布风情况。

改造后以上情况均得到改善，并取得了较大的经济效益和社会效益，对循环流化床锅炉布风系统的设计与技术改造具有一定的参考价值。

标签：循环流化床锅炉；流化不均；导流板；布风系统我公司现一台150t/h循环流化床锅炉，由于1次风系统的4个风室静压不均衡、取消2次风、布风板压力不均等因素，锅炉在长周期运行过程中出现炉床流化差、风帽及受热面磨损严重等现象，从而影响锅炉机组的安全与经济运行，因此文章针对该情况对锅炉一次送风口进行优化设计改造。

1 CFB锅炉简介1.1 CFB锅炉的工作原理及结构CFB锅炉是从鼓泡床发展起来的一种新型燃烧技术[1]。

其工作原理是：将煤破碎成10mm以下的颗粒后送入炉膛，同时炉内存在大量床料，有炉膛出口安装旋风分离器，将分离下来的固体颗粒通过飞灰送回装置再次送入炉膛燃烧[2、3]。

文章所研究的锅炉整体呈左右对称布置，锅炉采用单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，露天布置，炉顶布置有遮雨板。

该循环流化床锅炉主要由四部分组成：燃烧室、水冷旋风分离器、物料送回装置、尾部对流烟道。

1.2 布风系统存在问题的主要原因布风板特性与流态化质量密切相关，其设计是否合理是流化操作成败的关键因素之一。

流化床锅炉的布风装置必须具备以下特点：均匀分布来流气流，有助于产生均匀而平稳的流态化及阻力损失比较合理。

布风板阻力是指在无料层时燃烧空气通过布风板的压力损失。

要使空气按设计要求通过布风板形成稳定的流化床层，要求布风板具有一定阻力。

从节能角度考虑，布风板的阻力是个不利因素，应降的越低越好。

但它对布风的均匀化、稳定性又是个有益的因素[4]。

没有一定的阻力，布风均匀化难以维持，尤其当布风板在流化床系统中所占的比例过小时，床层一旦出现偏流，气流将更加趋向于阻力较小之处，以致出现勾流，其他地方形成死区。

浅谈循环流化床锅炉返料器系统的故障及处理摘要：循环流化床锅炉物料循环系统是煤综合燃烧不可或缺的组成部分，也是循环流化床锅炉的特点之一。

返料器主要由旋风分离器、提升管和返料装置组成。

如果返料装置工作异常，直接影响到锅炉燃烧的稳定性，并影响其长期安全运行。

在此基础上，本文对返料器系统故障原因进行了分析，提出了有效解决问题，使返料系统恢复正常运行，保证锅炉安全长期运行。

关键词：循环流化床；锅炉；返料器故障；解决措施前言循环流化床具有对煤质适应性广的特点，因此，循环流化床具有很高的热效率。

返料器是其物料循环系统的主要组成部分之一，用于将旋风分离出的未分离的煤粒返料炉膛进一步参与燃烧，直至煤粒有效热能完全释放，剩余的飞灰由除尘装置收集排出。

如果返料器返料异常，循环流化床锅炉将无法实现正常物料循环，严重影响锅炉的安全运行。

1返料器的工作过程目前，CFB锅炉给料通道为u型、j型或l型。

u形体下部左右两侧各装有两个调节阀，左侧设有回料阀，开度大。

空气再循环使u型流化床左侧的颗粒处于强烈流化状态；右侧气阀松，开度小。

对于自由风量，只需保证u型流化床右侧颗粒疏松，使u型体右连接腿颗粒柱处于膨胀滑动状态；并且能够保持颗粒柱在材料腿部的稳定高度，不受负载波动的影响。

由于物料腿中致密颗粒柱的压头高于炉中相对稀疏的颗粒柱获得的压头，颗粒易于通过u体左侧自动进入炉中，从而可靠地实现物料循环。

因此，返料器是与锅炉燃烧和正常运行有关的重要部件。

2 返料器故障原因概述2.1分离器内部浇筑料脱落锅炉运行很长时间后，气旋入口、水池和锥形断面的浇注材料容易脱落。

返料受到返料堵缝上的浇注材料下降的影响，影响局部流化空气量的分布，或直接堵塞返料堵缝的出口孔。

当浇注材料下降时，影响较小，对回退装置的参数没有重大影响。

但是，随着浇注材料下降的增加，返料装置的运行状态逐渐恶化，返料平衡也随之打破，返料中断。

停车检查后发现两侧松散，空气室的浇注材料大量脱落，返料信封上的大部分孔被返料的灰堵塞。

循环流化床锅炉返料装置的运行与调节摘要：提高热电厂供热服务质量和稳定性对热电厂设备的运行管理、维护保养、安全环保管理、经济指标控制等都是重要考验，本文主要针对热电厂循环流化床锅炉设备在运行过程中在由炉膛、旋风分离器、料腿、返料器以及返料斜管组成的循环系统中的返料装置进行浅要分析。

关键词：循环流化床锅炉；返料器；结构原理；运行调节1.返料系统在循环流化床锅炉运行中的作用1.1返料在循环流化床锅炉运行中的作用循环流化床锅炉与链条炉、煤粉炉、旋风炉等类型的锅炉不同，其主要特点是具有一套飞灰再燃烧系统，即循环燃烧系统。

物料在循环流化床锅炉燃烧系统中正常循环是锅炉安全、可控运行的前提。

返料装置正是其循环燃烧系统中的一个重要部件，对锅炉燃烧效率和运行调节起到关键作用，其工作的可靠性对循环流化床锅炉的正常运行至关重要。

1.1.1利用返料系统，使从锅炉炉膛出去的未燃尽的和大粒径高温物料被旋风分离器收集并通过料腿和返料装置稳定地送回压力较高的炉膛内，并且确保炉内高压侧的气体尽量少的反窜入旋风分离器内。

1.1.2当正常燃烧时返料异常或者不返料，就会造成床温不稳定，负荷不稳定，料层差压波动大，甚至会造成灭火和结焦事故。

1.2返料装置该循环流化床锅炉采用U型返料装置，由料腿、隔板、挡板、风帽、风室、回料管等组成。

高温绝热旋风分离器分离下来的高温物料，在重力作用下循环物料在料腿内堆积成一定高的柱体，和返料装置溢流口形成高度差，因重力而产生的压差克服了料腿上部与燃烧室的气压差和返料装置的阻力，这样物料返回炉膛就有了动力源。

返料器其实是由两个功能独立的部分组成的，就是流化风室与返料风室，流化风室保证与强化物料的流态化能力，就是让物料更像流体一样具有流动的特性，返料风室保证克服物料从小风帽到入炉膛斜管进口的高度的压力损失，保证物料能顺利进入斜管进口然后进入炉膛。

返料器物料返送的动力源于返料器上升段和下料段的不同配风，使上升段和下降段呈现不同的流化态。

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。

二、国内外循环流化床锅炉发展简况循环流化床锅炉是在常规流化床锅炉的基础上加上飞灰循环燃烧而发展起来的。

因此要了解什么是循环流化床锅炉必须先了解什么是流化床锅炉，从固体粒子流态化过程来看，从固定床（煤粒在炉蓖上静止不动，即层燃炉）开始，随着风量的增加，即空筒流速（通常叫表观流速或流化速度）的增加→细粒在煤层表面流化，是为细粒流态化→炉蓖上开始产生气包，是称鼓泡流态化（即常规流化床，又名鼓泡流化床或沸腾床，此时的沸腾床有明显的上界面）→湍流流态化（湍流流化床，此时气泡变细狭窄状，波动振幅增大，上界面已不甚清晰）→快速流态化（高速流化床，此时的流化床内已无气泡，也无上界面，颗粒聚合成絮团状粒子束，粒子束不断形成与解体，形成强烈的固体返混，此时煤粒与气流的相对速度达最大，因此大大强化了燃烧与传热）→气力输送（即煤粉燃烧，此时煤粉与气流间的相对速度近于零，即已无相对速度）。

经典的循环流化床锅炉的炉内流态化工况应为高速流化床工况，故严格而言，循环流化床锅炉不仅是在炉膛出口处加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧而已，而是其炉内流态化工况应属于高速流化床工况，但实际存在的循环流化床其下部浓相区为鼓泡流化床或湍流床，上部稀相区为高速流化床。

但国内有相当数量的流化床锅炉仅是在鼓泡流化床炉膛出口加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧（即其上部稀相区未达高速流化床工况），现也称为循环床。

循环流化床锅炉的优缺点优点：①燃料适应性广——几乎可燃用各种优、劣质燃料。

如优、劣质烟煤（包括高硫煤），无烟煤，泥煤，煤泥，矸石，炉渣，油焦，焦炭，生活垃圾，生物质废料等等。

②燃烧效率高——对无烟煤可达97％，对其他煤可达98～99.5％，可与煤粉燃烧相竞争。

③环保性能好a）炉内可直接加石灰石脱硫，成本低，脱硫效率高，当Ca/S比为1.5～2.5时，脱硫效率可达85％～90％，石灰石循环利用，其利用率比常规流化床提高近一倍。

b）分段送风，低温燃烧，NOx排放量低(～120ppm)，即为煤粉炉排放量的1/3～1/4。

1071 系统介绍我厂有两台35t/h循环流化床锅炉，分别于1996年和2003年建成投产。

锅炉采用双汽包、纵置式、自然循环蒸汽低压锅炉，流化方式采用循环流化床燃烧，返料器采用高温绝热旋风分离。

锅炉主要由四部分组成：燃烧室、返料器、过热器、对流管束和尾部烟道。

燃烧室位于锅炉前部，四周和顶棚布置为全膜式水冷壁，以保证炉膛气密性。

底部为风冷布风板，布置有风帽。

炉膛上部与前墙垂直布置有四片全模式水冷壁，炉膛出口布置有左旋、右旋直径φ2160mm，内衬耐磨绝热材料的返料器。

返料器后布置有高、低二级过热器，以提高辐射传热。

过热器后布置对流管束。

尾部烟道上依次布置有省煤器和空气预热器。

锅炉燃烧系统采用前墙两点螺旋给煤机给煤，为防止正压烟气反窜入给煤系统，在给煤系统中通入二次风正压密封。

锅炉排渣由炉膛底部两个排渣孔，将高温灰渣经冷渣器冷却后，送入除渣系统。

锅炉配风设有一次风机、二次风机。

2 锅炉产汽量低系统问题锅炉运行几年后，产汽量有35t/h逐渐降至25t/h，特别是煤源发生变化后，产汽量有25t/h骤降15t/h。

锅炉炉膛中部温度过高，正常控制应小于950℃，返料器温度偏低，一般维持在350～450℃。

返料器筒体变形严重、保温填料变形严重、返料器隔墙倾斜。

3 问题分析3.1 循环流化床锅炉返料器筒体变形严重、保温材料变形严重、返料器隔墙倾斜，导致锅炉返料器不能正常工作。

返料器是直径为2160mm，高为2890mm的两个圆柱筒体，入口由返料器中上部内切线进入，自然形成旋风分离。

由于热胀冷缩原因筒体变形严重，返料器筒体形成20～50mm 的多条裂缝，造成返料器漏风且不能有效形成旋风分离。

返料器隔墙是保护返料器筒体和保温填料的隔墙。

由于返料筒体和保温填料的变形使隔墙倾斜达200mm，紧靠在过热器管上，严重危及锅炉安全生产。

保温填料有珍珠岩蛭石粉、耐火沙和矾土水泥浇注在返料器筒体周围，由于材料膨胀系数不同，热胀冷缩相互挤压变形严重。

二、国内外循环流化床锅炉发展简况循环流化床锅炉是在常规流化床锅炉的基础上加上飞灰循环燃烧而发展起来的。

因此要了解什么是循环流化床锅炉必须先了解什么是流化床锅炉，从固体粒子流态化过程来看，从固定床（煤粒在炉蓖上静止不动，即层燃炉）开始，随着风量的增加，即空筒流速（通常叫表观流速或流化速度）的增加→细粒在煤层表面流化，是为细粒流态化→炉蓖上开始产生气包，是称鼓泡流态化（即常规流化床，又名鼓泡流化床或沸腾床，此时的沸腾床有明显的上界面）→湍流流态化（湍流流化床，此时气泡变细狭窄状，波动振幅增大，上界面已不甚清晰）→快速流态化（高速流化床，此时的流化床内已无气泡，也无上界面，颗粒聚合成絮团状粒子束，粒子束不断形成与解体，形成强烈的固体返混，此时煤粒与气流的相对速度达最大，因此大大强化了燃烧与传热）→气力输送（即煤粉燃烧，此时煤粉与气流间的相对速度近于零，即已无相对速度）。

经典的循环流化床锅炉的炉内流态化工况应为高速流化床工况，故严格而言，循环流化床锅炉不仅是在炉膛出口处加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧而已，而是其炉内流态化工况应属于高速流化床工况，但实际存在的循环流化床其下部浓相区为鼓泡流化床或湍流床，上部稀相区为高速流化床。

但国内有相当数量的流化床锅炉仅是在鼓泡流化床炉膛出口加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧（即其上部稀相区未达高速流化床工况），现也称为循环床。

循环流化床锅炉的优缺点优点：①燃料适应性广——几乎可燃用各种优、劣质燃料。

如优、劣质烟煤（包括高硫煤），无烟煤，泥煤，煤泥，矸石，炉渣，油焦，焦炭，生活垃圾，生物质废料等等。

②燃烧效率高——对无烟煤可达97％，对其他煤可达98～99.5％，可与煤粉燃烧相竞争。

1 / 22③环保性能好a）炉内可直接加石灰石脱硫，成本低，脱硫效率高，当Ca/S比为1.5～2.5时，脱硫效率可达85％～90％，石灰石循环利用，其利用率比常规流化床提高近一倍。

b）分段送风，低温燃烧，NOx排放量低(～120ppm)，即为煤粉炉排放量的1/3～1/4。