3 循环流化床锅炉技术特点

2024-06-11

3 循环流化床锅炉技术特点(精选8篇)

3 循环流化床锅炉技术特点 篇1

循环流化床锅炉技术特点

采用高温物料分离,进入尾部对流受热面的烟气中含灰量小,对流受热面不易磨损,燃烧效率高。采用汽冷旋风分离器,其吸热可有效控制旋风分离器内温度水平,避免结焦。在外侧采用轻型保温结构,所以它的热惯性小,锅炉启停和变负荷速度快。现场施工方便。采用全水冷膜式壁以保证炉膛的严密性。采用非机械的U型回料装置,保证运行中料位具有自平衡能力,同时又防止烟气反窜。采用床下风道点火,具有省油、启动方便、高可靠性,油枪结构简洁可靠,系统简单,低负荷稳燃性强,无炉膛结焦、油枪磨损之忧,且可实行自动点火。

采用水冷布风板,管间布置风帽,使风室的整体热膨胀性好,结构合理,易于密封。对流烟道采用成熟可靠的汽冷包墙结构,蛇形管用支撑块固定在包墙上,使膨胀基本一致,密封性能好。受热面采用顺列布置,设置阻流板,防止形成烟气走廊。合理安装防磨板,以免磨损,结构成熟可靠。管子间隔考虑了避免积灰、搭桥,另设置吹灰器,保证管子表面洁净。采用管式空气预热器,空气入口段处加装夹层套管,可有效防止空气预热器管子结露。承受风压能力强,防止漏风。给煤管采用风播煤结构,使下煤均匀,进煤顺畅。落煤管采用不锈钢材料,以免堵煤,加装观察孔,既可观察到落煤情况,又保证锅炉在任何工况下的给煤要求。采取安全可靠的防磨措施和主动防磨手段,对局部磨损严重,特别是在流动转向或流动受到阻碍的区域,如燃烧密相区,炉膛水冷壁出口,旋风分离器,尾部受热面和固体物料冲刷部位等,采取不同的措施。设置耐磨耐火材料,在磨损量不大的部位采用了加防磨罩、热喷涂和堆焊等防磨措施。采用外置式换热器,将过热器布置在外置式换热器中,炉温控制靠调节进入外置式换热器的灰量,故而对煤种的变化适应性强,降低有害气体的排放。综上所述,SBWL采用世界上先进、成熟、可靠的设计和制造技术,使设计的循环流化床,具有如下的性能优点:

 煤种适应性广,可以燃烧无烟煤、烟煤、劣质混煤、煤矸石、洗中煤、低热值煤和煤泥

等。

 经济性好,燃烧效率高,锅炉效率都达到并高于设计值。

 预知锅炉的磨损位置,采取主动的防磨措施,设置先进的耐磨结构。使锅炉运行安全可

靠。

 锅炉启动时间短,调峰性能好。最低不投油稳燃负荷达25%,升负荷率为5%MCR/mim,降负荷率为3%MCR/mim,有害物排放低,炉内石灰石脱硫,费用低,NOX排放量低,满足环保要求。结构成熟可靠,运行维修费用低,平均可用率达95%。

3 循环流化床锅炉技术特点 篇2

关键词:锅炉,热效率,磨损,原因,措施

0前言

随着煤炭资源的开采不断深入, 劣质煤所占比例上升。劣质煤存在高硫高灰分, 发热值低, 难以利用特性。但中小型循环流化床锅炉具有高效洁净燃烧各种劣质煤的特点, 得到了快速的发展。在中小型锅炉的发展实践中, 还存在着一些结构弊端, 影响企业正常的生产。华聚能源电厂UG-75/3.82-M23型锅炉于1997年9月投运, 通过5年多运行, 存在一些问题, 主要表现: (1) 锅炉出力不足, 实际运行热效率低; (2) 埋管损坏严重, 故障率高。

1 主要事故原因分析

1.1 锅炉出力不足与热效率低

从原炉膛结构尺寸与下排气旋风分离器的布置来看, 炉膛高度不够, 飞灰在炉膛内燃烧时间短, 造成锅炉机械不完全燃烧损失。炉内一级导槽分离器存在二次夹带现象, 实际分离效率不足30%, 尾部二级中温下排气旋分离器的分离效率也较低, 不足80%, 造成整个灰循环系统中灰量少, 炉内灰浓度不够, 使炉膛的传热系数大大降低, 造成锅炉出力不足。根据锅炉整体设计布置分析及实际运行情况来说, 显得锅炉受热面积不足。

1.2 锅炉埋管系统损坏严重

从原炉床面积和炉膛截面积以及炉膛烟气流速来看, 原炉埋管的两端与前后墙膜式壁相接, 高沸腾率的床面底料强烈冲刷埋管, 埋管受热后膨胀极为困难, 易胀弯, 胀裂造成焊缝金属疲劳, 易裂而造成泄漏现象。另外, 埋管与前墙水冷壁共用一条前墙下集箱上的6根Φ133×6mm下降管作为供水管路, 前墙水冷壁总流通截面积为:158430.52mm2, 埋管总流通截面积为:119773.22mm2, 下降管总流通截面积与前墙水冷壁和埋管流通截面积之和的比值为0.248, 而下降管与埋管截面积安全比值为0.55左右。这样对埋管来说有可能供水不足产生管壁超温造成管材抗磨损能力下降, 加剧了埋管的磨损。

2 改造技术措施

2.1 提高锅炉出力和热效率

锅炉循环倍率的提高必须由热灰循环系统中三个主要因素来保证:一是炉膛内烟气的高循环流速以保证烟气对灰的携带上升能力;二是高效率的灰分离装置进入, 以提高烟气中的细灰的分离率, 保证锅炉高的循环倍率所要求的灰量, 减轻尾部受热面的磨损;三是高性能的细灰返送装置, 将灰分离装置铺捉下来的细灰及时返送回炉膛进行循环燃烧, 确保热灰循环系统的畅通。

根据原炉的结构布置条件, 对一级槽型分离器不做结构上的变动, 将二级中温下排气旋风分离器改造为上排气旋风分离器, 这种标准的旋风分离器的分离效率可以达到98%, 烟气中大于50μm的细微颗粒都可以捕捉下来, 完全可以保证改造后锅炉15~20倍循环倍率所要求的灰量。在旋风分离器与锅炉炉膛之间再增加布置U型返料器, 可以根据旋风分离器分离下来大的灰量的多少自动调节返料量。当锅炉煤种发生变化或负荷发生变化时, 旋风分离器分离下来的灰量也会发生变化, 自动调节返料量以维持灰循环系统的压力平衡, 确保灰循环系统的畅通。

2.2 增加埋管耐磨性能

1) 将锅炉的埋管系统与膜式水冷壁分开布置, 增加埋管上集箱和埋管下集箱, 重新布置下降管。埋管有独立的水循环回路, 受热时向后能自由膨胀。增大了埋管系统下降管与埋管之间的总截面积比, 提高了补给水能力, 确保了埋管的冷却要求, 使埋管系统的水循环回路的安全性得到保证。

2) 变更埋管规格和鳍片的数量与材质, 将埋管管子规格变更为Φ51×10、材质为GB3087-1999;埋管上鳍片材质为1Cr18Ni9Ti, 增加埋管的抗磨损时间, 延长埋管的使用寿命。

3 改造后的效果

采用高效率的上排气旋风分离器、返料器和埋管技术改造后, 锅炉运行床温始终控制在900℃±50℃的范围内, 确保了锅炉的75t/h额定出力, 锅炉热效率为84%;大大延长了50μm以下的颗粒在一次性通过10多米高的炉膛内, 燃烧效率达到95%~99%, 飞灰的含碳量控制在6%以下, 有效地减轻了埋管损坏严重的问题, 保证锅炉的长期稳定运行。

4 结束语

通过对原锅炉进行彻底的技术改造及实际运行, 达到了锅炉运行的热效率、降低磨损和延长锅炉稳定运行时间。从而确保了锅炉安全、持续、高效运行, 为电厂带来了可观的经济效益。

参考文献

[1]UG-75/3.82-M23型锅炉设计图纸[Z].

3 循环流化床锅炉技术特点 篇3

【摘 要】循环流化床锅炉是在流化床锅炉的基础上,采用飞灰再循环燃烧,保持了原有流化床锅炉的燃料适应性强、传热效果好、负荷调节方便等优点。普遍认为,对于75t/h容量以下的流化床锅炉采用带飞灰循环燃烧的常规流化床锅炉是较佳方案。

【关键词】循环流化床锅炉;燃烧;效益

循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括省煤器、空气预热器等几部分。循环流化床的燃烧方式采用了低温、分级、循环燃烧的方式,既控制了NOx的生成,又可在炉内添加石灰石进行简单的炉内脱除SO2,具有较好的环保性能。

1.循环流化床锅炉的优点

1.1燃烧效率高

国外的循环流化床锅炉效率能达到99%,我国循环流化床锅炉效率也能达到95~98%。能有这么高效率,很大一部分原因在于煤粒在循环流化床锅炉炉膛内能充分燃尽。

循环流化床锅炉燃烧属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风一般设有一次风和二次风,有的生产还设置三次风。一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入,主要是为了保证充足的氧量保证燃料燃尽;三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动,在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗粒因重力作用沿炉膛内壁向下流动,一些较小颗粒离开炉膛进入物料分离装置,炉膛内形成气固两相流,进入分离装置的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后,离开锅炉。循环流化床锅炉一大特点是采用分离回料装置。分离回料装置有惯性分离和旋风分离两种。

1.2煤种适应性强

循环流化床锅炉对低热值无烟煤、劣质煤、页炭、炉渣石矸等都有很好的适应能力,适应性比煤粉炉、层燃炉好。原因一个是循环流化床配备分离回料装置能够保证煤粒得到充分地燃烧,另外,循环流化床锅炉使煤粒在炉内产生一定的流化,保证煤粒能够得到充分燃烧。国产循环流化床采用较低流化速度(4.5m/s~5.5m/s)较低循环倍率约(10~20),能够减小分离受热面的磨损。此外,循环流化床锅炉不仅可全烧当地煤,还可掺烧邻炉(如链条炉)的炉渣。

1.3添加石灰石,有较高脱硫效果

循环流化床炉内燃烧过程中产生氧化硫与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应:CaCO3=CaO+CO2;CaO+SO2+(1/2)O2=CaSO4。

石灰石脱硫剂在多次循环过程中,延长了与烟气中SO2的接触时间,Ca/S比显著降低,即以少量的石灰石达到较高的脱硫效率,脱硫效果可达95%,产生硫酸钙随渣排出。这种低倍率循环流化床锅炉适用于20t/h、35t/h、65t/h容量等级的发电锅炉和工业锅炉的旧炉改造,在利用当地劣质煤资源方面尤效显著。另外,含有硫酸钙的灰渣是综合利用的好材料。

1.4添加石灰石,降低了氮氧化物生成量

煤粒和添加的石灰石在炉膛内以800~900℃温度燃烧,可以控制NOX的生成。这是因为生成的NOX被炉子部未燃烧的碳或CaO还原,因此减少的NOX的排放。

1.5系统简单,运行操作方便

从原煤到落煤经螺旋给煤机进入炉膛;一次风经布风板引入炉膛底部;煤粉(10mm以下)悬空燃烧;二次风从前后墙引入,起助燃搅拌作用;随烟气向炉膛尾部带起走的较大颗粒旋风分离器后返回到炉膛,循环燃烧,进入尾部烟道只剩下很小的灰粒。经过上述简单流程,锅炉即达到应当的蒸汽量,满足汽轮机蒸汽品质要求。经初步估算,使用流化床锅炉厂房,土建费用节约10%左右,与煤粉炉相比,设备费用节约20-30%,运行人员操作的辅机设备少,控制简单。

1.6灰渣综合利用,前途广泛

渣中有一定的硫酸钙,可作各种建筑材料的掺合料,水泥行业、制砖行业利用灰渣前途最广泛。该炉型推广应用可减少除灰渣场地,对无灰场条件的中小城市而言,不仅可以大大改善环境条件,而且可以推进建材行业的发展,变废为宝,使煤炭发挥综合效益。

2.循环流化床锅炉的技术特点

2.1燃料适应性广

由于大量灰粒子的稳定循环,新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性,使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换,十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种,同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种,还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。

2.2截面热强度高

同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换,不仅使燃烧过程能在较小截面内完成,还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉,沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。

2.3污染物排放少

可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间,过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况,过低则难以保证必要的燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下,可获得高达80%-90%的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度,加以分级送风,使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。

2.4锅炉负荷适应性好

循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰,这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低,如额定负荷的30%左右,无需辅助的液体燃料,也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。 由于同样原因, 循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。

2.5燃料制备系统相对简单

循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统,只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。另一方面,与循环流化床锅炉相比,链条炉虽一般不需燃料制备装置,但其燃烧效率一般很低。为保证燃料在链条炉排上的高效燃烧,燃料颗粒必须很均匀,这样的燃料制备装置同样会比循环流化床锅炉的复杂。

3.循环流化床锅炉的环保效益

3.1低温燃烧,低NOx排放

循环流化床锅炉的燃烧温度在950℃以下,属于低温燃烧,在这个温度区间内氮氧化物不易生成,这一点是与其它燃烧方式的锅炉重要区别之一,也就是说再不必增加任何设备及运行投入的情况下就可以实现低NOx排放。

3.2炉内脱硫

在烧高硫煤并需要脱硫时,可利用白云石废料,破碎到0-4mm的碎末,与煤一同送入炉内,流化床特有的燃烧方式可在Ca/S=2时大量降低烟气中SO2,脱硫效率可>80%,每吨煤只增加数元费用。

3.3燃烧充分林格曼黑度可达标

3 循环流化床锅炉技术特点 篇4

水冷壁的磨损是CFB锅炉中与材料有关的最严重的问题之一。在CFB锅炉炉膛内,典型的流体动力学结构为环-核结构。在内部核心区,颗粒团向上运动;而在外部环状区,固体颗粒沿炉膛水冷壁向下回流。环状区的厚度从床底部到顶部逐渐减薄,其平均厚度从实验装置的几毫米到大型CFB锅炉的几十厘米。固体物料沿水冷壁的向下回流是水冷壁产生磨损的主要原因。水冷壁的严重磨损与回流物料量的大小和方向突然改变有密切关系。通常方向突变的部位有:

1、水冷壁卫燃带转折处;

2、膜式水冷壁管对接和表面缺陷焊接不良,有毛刺、突起等;

3、水冷壁其它地方有凸起的部位。因此炉内水冷壁的磨损可分为四种情形:卫燃带与水冷壁管转折区管壁的磨损、炉膛四角和一般水冷壁管壁区域的磨损、不规则区域管壁的磨损和炉膛出口管壁的磨损。后两种情况给电厂带来的磨损危害较小,故不探讨。下面结合FW技术导向风帽式循环流化床锅炉重点探讨前两种情况。

2-1 炉膛下部卫燃带与水冷壁转折区域的管壁磨损

随着CFB锅炉的用量加大,投运日期变长,国内运行的CFB锅炉在炉膛下部卫燃带与水冷壁管壁交界处的磨损现象越来越严重。国外各主要CFB锅炉制造公司(ABB-CE,Foster Wheeler,Ahlstrom,Lurgi,Circofluid)等生产的锅炉也都发现了磨损现象。

这类磨损的机理有以下几个方面:一是在该区域内壁沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运行方向相反,因而在局部产生涡漩流;二是由于沿壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变,因而对水冷壁产生磨损(如图所示)。水冷壁与卫燃带交界区域内水冷壁管壁的磨损并不是在炉膛四周均匀发生,而是与炉内物料总体流动形式有关。

循环流化床锅炉耐火材料与水冷壁管转折区域的磨损机理

现有的防磨措施为:

1、采用让管设计。该设计在一定程度上能预防水冷壁的磨损,但是仍存在许多问题,如让管与非让管的结合问题、施工难度大焊口多、不能防止风室漏灰和从技术上根本改变水冷壁及风帽磨损的原因等。

2、采用厚壁水冷壁管,在420t/h及以上容量的锅炉上管壁由Φ51×6改到Φ60×8。

3、在水冷壁上加焊鳍片来破坏向下流动的固体料流,从而达到防磨目的。实践证明,效果不是很理想,极易产生新的磨损点。

4、在卫燃带以上3m-5m(东锅设计的130t/h锅炉后墙虽然耐磨耐火可塑料高达16.308m,但在离卫燃带3m甚至接近5m的高度内水冷壁管子冲刷也相当严重,特点是磨损区域不固定,个别管子的磨损呈刀削磨痕,深达2mm以上)的范围内对水冷壁管壁进行超音速电弧喷涂,喷涂防磨防腐金属合金材料,以延长使用寿命。在运行的多数CFB锅炉电厂中,实践证明该方法是目前解决燃烧室水冷壁防磨的技术含量较高、解决时间较短而且很经济的方法。金属表面喷涂能防止磨损主要有两个方面的原因:第一,涂层的硬度较基体的硬度大;第二,涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层,且氧化层与基体结合更牢固。我公司防磨喷涂技术领先,材料先进,已为多家电厂施工并受到用户青睐。

对于燃烧室内水冷壁接口焊缝处,如果凸凹不平,不仅加快连接部位的焊口和鳍片的磨损,而且还对附近的水冷壁管子造成严重磨损。这是由于炉内循环物料沿水冷壁向下流过凸台时改变方向,直接冲刷水冷壁管子的某个部位,造成该处水冷壁快速冲刷磨损。同样,鳍片处由于安装时向外凹陷,此处物料碰撞发生转向将鳍片两侧的水冷壁磨损。为了减轻水冷壁严重磨损,在水冷壁上应避免有凹凸不平的情况,向火面焊缝要磨平,保证光滑,鳍片处应避免安装时向外凹陷,即使一个尺寸很小的焊接凸凹缺陷,也会加速该处水冷壁管子的磨损。

2-2 炉膛四角和一般水冷壁区域的磨损

在许多已运行的FW型导向风帽式CFB锅炉中,发现炉膛四角区域和一般水冷壁磨损问题相当严重,因之停炉的比例高达90%左右。磨损部位不仅只在卫燃带以上两米以内,而且还出现在更高位置。其特点是磨损位置不固定,随风帽堵塞及损坏程度、设计因素、运行方式和燃料特性的不同而变化无常,一般防治措施很难凑效。并且排渣不流畅,严重影响了锅炉的经济和安全运行.如某厂自2002年运行以来,仅因水冷壁磨损事故,一年下来就达20余次/台,损失是多么巨大!究其原因主要有以下几点:

一、角落区域内沿壁面下流的固体物料浓度较高,同时流动状态易受到改变;

二、汇集在四角区域的颗粒比在一侧水冷壁边的颗粒对金属表面碰撞造成冲击磨损的机会大;

三、“Γ”型风帽的影响(这一点下个专节具体说明);

四、由于流化不良或局部射流所引起的磨损。“Γ”型风帽因磨损损坏后,在密相区就产生局部高速射流,射流卷吸的床料颗粒便对较高位置的水冷壁受热面形成直接冲刷而导致磨损,并且较高磨损的位置,总位于风帽易磨损的前、后墙与两侧墙交接处。

五、由于锅炉采用定向风帽,两侧排渣,定向送风时造成两个旋转方向相反的旋流,造成了炉内底部循环回料系统的气-固两相流动力场紊乱,在风帽上部形成涡流区,导致流化不良,飞灰含碳量高,加重了四角的磨损速率。在循环物料的转弯处,大颗粒物料产生偏析,因而使旋风分离器对侧水冷壁部分的磨损较为严重。

六、运行参数的影响。在运行中要注意控制风量,降低烟气流速,控制床料和煤粒的筛分比,减少灰粒子浓度和粒径,降低磨损。

第三节 布风板Γ型风帽的磨损--是造成炉膛水冷壁磨损的最直接原因

某电厂2#CFB锅炉在运行2个月后,曾出现定向风帽磨损过半约500个的严重事故,磨损严重的风帽上部倾斜段全部磨损,利用备件部分更换和补焊。3个月后,因爆管停炉检查发现风帽又损坏260多个,最严重的风帽水平段包括浇注料以上部分全部磨损掉。分析其原因有:

1)、由于锅炉采用定向风帽,定向送风时造成两个旋转方向相反的旋流,造成了炉内底部空气动力流场紊乱,在风帽上部形成涡流区,导致流化不良,飞灰含碳量高(如山东某220t/h的CFB锅炉采用FW技术导向风帽,飞灰含碳量高达34%)。再加上此区域煤粒、灰渣浓度高,粒度大,流速快,所以磨损十分强烈。采用定向风帽在设计上使后排风帽的喷口直接对前排风帽“头部”吹扫,直接形成冲击磨损。运行时间稍长,颗粒就很容易将前排风帽的帽顶及帽身“削”掉而形成射流。这样一来,又进一步加剧了空气动力流场的紊乱,即影响了流化质量,又增加了风帽的磨损。

2)、定向风帽的另一个弊端就是风帽壁太薄(厚度仅为4.5mm),不耐磨损,设计不合理(只照搬FW公司的技术,不考虑中国综合利用电厂燃煤煤质、矸石磨损等的实际情况)。在正常运行,造成大量床料漏入风室,尤其是风帽磨损后情况更为严重。造成的后果有:①一次风重新吹起床料高速通过风帽,严重磨损风帽水平段;②严重影响流化质量,影响安全运行;③严重时压火清渣。

3)、按FW技术,带导向风帽的布风板在100%MCR下设计阻力大都在5kPa以上,设计值过大,造成选用风机的压头过高,增加电耗。同时布风板开孔率又偏小(如某电厂布风板开孔率仅为3.17%),使得小孔流速过高(有的达到60m/s,大大超过一般循环流化床锅炉的设计值35m/s。如某一改造的电厂风帽小孔流速约为68m/s),从而造成风帽大面积磨损,厂用电率偏高(在20%左右)。

4)、运行参数调整不当。如一、二次风量配比,上、下二次风的配比,风煤配比,床温,燃烧工况,物料循环倍率偏离等因素。

第四节

技术改造方案

鉴于以上分析,我公司认为造成FW技术导向风帽式循环流化床锅炉今日现状的根本原因就在于锅炉布风系统设计不合理,采用定向风帽和以后改用的钟罩式风帽,其设计阻力均偏大,流速过高,气-固动力场改变,致使磨损严重。该炉型采用的定向风帽和钟罩式风帽都是引进美国FW公司专利技术生产的,其技术是成功的。但风帽分为几个流派,每种流派的技术各有其优缺点。结合各电厂的实际情况根据煤质、运行工况、布风板设计特性等,对布风板、风帽和炉膛底部进行必要的技术改造,是这类锅炉改变现状的极为理想的方案--即有效防止磨损,减少停炉次数,提高运行经济性,又达到大幅度降低厂用电的目的(某电厂改造后,仅一次风机就降低了10A,电压为6kv)。

鉴于其风帽固有的缺点,因此应改变风帽的结构形式,改为侧孔式风帽。这种风帽已经用户实践,证明其磨损最轻,布风最均匀,应用最广。某电厂在改造十个月后停炉检查发现,原来较易磨损的区域都还基本保持原状,从没因磨损原因造成停炉检修事故。我公司技术改造设计主要优点有:

1、从结构上讲,可使布风更加均匀,有效改善流化质量,促使底部粗颗粒的扰动,避免底料沉积,减少灰渣含碳量,从而提高锅炉热效率;风帽开孔采取向下倾斜的方式,可有效防止风帽漏灰渣现象。

2、风帽材质采用耐高温、耐磨损的高强度合金铸钢。风帽顶部及其主要磨损区采用加厚方式(厚度可根据用户要求定做),大大延长了风帽使用寿命。

3、风帽小孔均匀开布,且向下倾斜,因此它不会直接“伤及”其它风帽,相应延长了风帽使用寿命。

4、排渣方式可有两种选择。一是两侧外排渣,风帽向两侧倾斜一定角度。二是改为炉底排渣(若炉底有一定空间的话)。布风板作相应改动,侧墙亦同时作相应改动。

实践证明,该技术方案无论在技术上,在解决问题的根本上,还是在安全经济性上,都是电厂最佳的选择。

第五节

CFB锅炉的调试与性能测试

5-

1冷态试验

1、CFB锅炉风量标定试验

包括一次风、二次风的机翼型流量测量一次元件的差压与流量的关系进行试验标定,得出各一次流量元件的流量系数、流量与差压的关系曲线、温度变化后的补偿修正式等内容。

2、CFB锅炉冷态流化特性试验

内容包括测量两种不同的料层厚度(500mm、650mm)时的临界流量风量、测量布风板的阻力特性并得出冷态与热态计算公式。布风装置布风均匀性检查和料层阻力特性试验。最后作出相关的关系曲线和关系图。

5-

2热态调试与测试 内容包括:

▲风煤调整,找出最佳风煤配比;

▲物料循环系统的调整试验,保证系统运行正常;

▲测试尾部烟道烟气含氧量、CO及过量空气系数等,以此来调整运行方式,提高锅炉燃烧效率; ▲锅炉各主参数的调节与选择。包括床温、料层差压、炉膛差压、返料、风量等。5-3

CFB锅炉热效率试验

循环流化床锅炉的优点 篇5

1、燃料适应性广

这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。因此,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈,这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用,把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而煤颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层保持一定的温度水平,这也是流化床一般着火没有困难,并且煤种适应性很广的原因所在。

2、燃烧效率高

循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在95~99%范围内,可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气固混合良好;燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。

3、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%。而鼓泡流化床锅炉,脱硫效率要达到85~90%,钙硫比要达到3~4,钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。

4、氮氧化物(NOX)排放低

氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明,循环流化床锅炉的NOX排放范围为50~150ppm或40~120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX,并使部分已生成的NOX得到还原。

5、燃烧强度高,炉膛截面积小

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。

6、负荷调节范围大,负荷调节快

当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不像煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3~4):1。负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%。

7、易于实现灰渣综合利用

循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

8、床内不布置埋管受热面

循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。

9、燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。

10、给煤点少

循环流化床锅炉点火问题论文 篇6

【关键词】循环流化床 锅炉 点火 经济性

一、前言

随着近几年电力工业的高速发展和环保力度的逐步加大,特别是洁净发电技术的推广应用,循环流化床技术(CFB)得到了较快的发展和普及。提高大型循环流化床锅炉运行的安全性、经济性、环保性和可靠性受到了越来越多的关注和重视。

循环流化床锅炉在启动运行中,还普遍存在着点火难、易结焦和磨损严重的问题,即人们常说的“三关”。

二、点火关

对于不同的煤种和炉型结构,点火启动方法各有差异,但其共性还是主要的。国产35-75t/h循环流化床锅炉一般都采用轻柴油点火,有床上点火和床下点火两种方式。

首先,锅炉安装完毕验收合格后,应做冷态试验,其目的是检验炉子流化状况,了解布风装置阻力特性,发现锅炉在设计安装中存在的问题,提出解决办法。冷态试验内容主要包括:点火油枪雾化试验、布风均匀性试验、布风板阻力特性试验、料层阻力试验等。

第二,烘、煮炉完成以后,根据冷态试验参数决定点火方案。点火前,在炉床上铺设一层点火底料,其厚度一般为350—800mm左右,料层太厚,虽着火初期比较稳定,但点火所需的流化风量大,加热升温时间长,还易造成加热不匀的现象;料层太薄,虽着火时间短、省油,但布风不均匀,底料局部被吹穿可能造成结焦,且着火初期床温不稳定,易受断煤或堵灰的影响,发生灭火或结焦事故。底料粒度一般在0—5mm之间,如果太细,大量细颗粒易被流化风带走,使料层变薄;颗粒太粗,启动时需较大风量才能将底料流化起来,点火升温困难。一般来说,底料中的细颗粒流化时处于底料的上层,作为着火期的引火源,大颗粒起着在爆燃中吸收燃料热量、自身燃烧后又能储热维持床温的作用。底料热值一般应控制在2093—4186KJ/Kg(500—1000Kcal/Kg)范围内。热值太高,点火时温升速度快,点火难以控制,易造成超温结焦;若热值太低,床温升高困难,易发生挥发性析出并燃尽,但床温仍达不到着火温度的情况。

第三,点火过程分底料预热、着火和过渡三个阶段。首先启动引风机、一次风机,各风门开到冷态试验确定的正常流化位置,保持一定的炉膛负压,投油枪,注意观察烟气发生器出口烟温(≤950—1000℃),否则开大冷风门降温。底料预热过程应缓慢升温,采用油量和风量控制床温,待床温升至400—450℃时,可少量间断投煤,密切注视床温变化。当床温升到700℃以上时,若给煤正常,燃烧稳定时可解列油枪。一般来说床温在300℃以下时,因物料吸热量大,温升较快,到300—450℃时温升较慢,450℃以上时投煤一段时间后温升又开始加快,说明投入的煤开始着火,床温接近600℃时,加入炉内的煤开始大量着火,此时应加大流化风量,控制温升速度以防止结焦。当锅炉负荷达到30—40以上时可投入二次风助燃。值得注意的是,点火燃料宜采用发热值较高的烟煤,特别是燃煤中不要掺入煤矸石、造气炉渣、石灰石等其它不易燃烧的燃料或原料。

一次成功的点火过程主要应注意的是床料厚度、床料筛分特性以及床料性质及配比,操作中严格控制点火风量。实践证明,每一种型式的循环流化床锅炉其点火特性都有一定的差别,需要运行管理人员在实际操作中不断摸索和总结,找出最佳点火升温方案,确保一次点火成功。

三、点火料

合适的底料能够有效的控制锅炉的点火时间,降低燃料和工厂用电的消耗量,并能积蓄最多的热量,着火后能够安全过渡到稳定燃烧,克服不安全因素,并达到最佳经济点。因此点火底料的选取和合适厚度是非常重要的。

点火时,油燃烧的热烟气经过布风板加热床上的底料,底料起到蓄热作用。底料的粒度应在0—13mm之间,厚度在400±50mm左右。底料备好后,就应确定所需的临界流化风量,就是把炉料从因定状态变成流化状态时最小风量,这是避免点火结焦的重要参考因素。在这里,如果底料的粒度大,那么它就和热烟气的接触面积小,热交换的热量就减小,底料被加热的时间就长;同时粒度大所需临界沸腾风量就大,被风带走的热量也就增加,两者同时都是增加了点火的时间,如果这个时间超出了规定的点火时间,这就浪费了燃料油和工厂用电。料的厚度如果偏大

四、投运返料,所需的临界风量也大,所需要的热量还是增加,把料加热到能够投煤的时间自然也就加长,同样也是延长了点火时间,耗费了原料。如果料的厚度较小,所需的风量和热量减小了,但是容易造成点火时间短,水冷壁及汽包的温升过快,会给锅炉带来不安全因素和减少锅炉的使用寿命。同时底料少投煤着火后还会出现燃烧不稳和长时间带不上负荷等现象的发生。

返料系统控制是流化床锅炉的重要操作流程,返料系统能否正常运行往往决定锅炉的点火成败。U型返料系统一般通过调节一二级返料风风门开度来控制循环物料量。在投煤以后应经常监视返料情况及返料床温度,通过观察,当循环量不足时,料柱压力下降,料位高度减小;当循环量加大时,料柱压力上升,料位高度增加。锅炉在投运前通常打开二级返料器风门端盖,放掉旋风筒及返料阀内的积灰,以免在开启返料风后,大量低温返料灰进入燃烧室,造成床面流化不良,床温下降,出现灭火及结焦现象。技术人员曾经通过调节U型返料装置的放灰量来调节进入炉内的循环物料量,后来发现放灰管经常堵塞,现放灰管已停止使用。在开启一二级返料风风门至适当开度后就不再进行调节,留有少量裕量以备床温较高时调节,让其返料风量和风压随着一次风机入口调节挡板开度的变化而变化,实践证明返料量具有自动调整功能。

五、结束语

循环流化床锅炉的点火是锅炉运行的重要环节,实践证明,在点火以前应选择合适的点火底料确保料层厚度、颗粒度大小及炉渣热值等符合要求,认真完成油枪雾化及布风板均匀性等冷态特性试验。在点火过程中,加强床温、风量表、氧量表及风室压力等重要参数的监视和控制,勤调、微调给煤量及送风量,保持合适的风煤配比,严格按升温升压曲线运行,就能够确保点火成功。

参考文献:

循环流化床锅炉技术现状与发展 篇7

1 发展现状

1.1 鼓泡流化床锅炉技术的产生与发展

鼓泡流化床 (沸腾炉) 产生于20世纪60年代末, 随后, 研究者们经过坚持不懈的研究工作解决了很多难题, 在摸索中总结出了许多经验。使鼓泡流化床锅炉技术得到一定的发展。但是, 在鼓泡流化床锅炉的研究和产品开发中, 研究者发现此项技术的燃料有局限性, 只能用高灰燃料, 如:煤矸石、油页岩等, 因此, 鼓泡流化床技术的进一步发展受到了约束。

1.2 小型循环流化床锅炉技术的产生与发展

20世纪80年代初, 国家科委发布了“煤的流化床燃烧技术研究”的课题, 我国随后就开展了循环流化床锅炉的研究和产品开发。1984年, 在中国科学院工程热物理研究所中, 一个热功率2.8MW的循环流化床燃烧试验装置诞生了, 这说明流化床燃烧技术实从冷态试验研究和理论向热态试验研究达到一次大跃进。80年代中期开始, 大部分中小型锅炉制造厂与研究院产生了合作关系, 进行着循环流化床锅炉开发项目。截至90年代中期, 已有近200台75t/h以下容量的循环流化床锅炉投入运行。这种小容量循环流化床锅炉在使用过程中也暴露出不少问题, 主要是出力不够、磨损严重、主汽温度低、配套辅机故障率高、自动化水平低等, 虽然进行了一系列的完善工作, 解决了某些问题, 使机组可用率得到了提高, 但是小容量循环流化床锅炉的总体技术水平还是没有达到理想的效果, 仍然有待完善[2]。

1.3 中等容量循环流化床的产生与发展

90年代中期, 当时我国的锅炉制造公司陆续引进了国外技术, 220t/h循环流化床锅炉投进市场, 这些机组的中等容量的循环流化床锅炉使我国循环流化床锅炉技术水平整体性的提高, 使其在商业市场的竞争中获得稳定的地位。期间最突出的就是四川的白马发电总厂高坝总电厂, 该厂成功投运了410t/h高温高压循环流化床锅炉在我国成功运行, 对我国循环流化床锅炉的发展具有重要意义, 不仅表明了较大容量循环流化床锅炉, 也证明了循环流化床锅炉在我国能适应无烟煤的燃烧。90年代末期, 我国对环境问题加强重视, 电力工业大幅度调整了产业结构, 国家产业政策倾向于进行大批老机组面临技术改造, 发展循环流化床锅炉, 使循环流化床锅炉发展迎来一个转折点, 在国家政策的支持下, 我国大型锅炉制造厂进行了600M超临界CFB锅炉的前期准备, 2009年1月7日, 由西安热工研究院和哈尔滨锅炉厂开发研制的国产330 MW CFB锅炉, 在江西分宜发电厂通过168小时成功试运之后投入运行。

2 循环流化床锅炉技术的特点

增压循环流化床、整体煤气化联合循环、常压循环流化床技术是国际上受到一致认可的洁净煤发电技术。常压循环流化床发电技术是国际上受到普遍认可的成熟的商业化程度最好的技术, 这种技术是一种新型清洁煤燃烧技术, 是八十年代发展起来的, 它在处理高硫煤和劣质煤方面具有优势, 可以满足国家对严格的大气排放的标准。循环流化床洁净煤燃烧技术有很多优点, 如:燃料适应性广, 不局限于煤矸石、油页岩等高灰燃料, 负荷具有调节性, 调节幅度大, 能达到环保指标等[3]。

3 循环流化床锅炉技术发展前景

迄今为止, 循环流化床锅炉燃烧技术是商业化运行最好的清洁煤燃烧技术。目前全球煤炭的储量正在不断减少, 全球对环保的要求也随之的逐渐升高, 循环流化床的发展有了新的机遇。

(1) 煤炭是我国重要的化工资源, 但是大量的使用让储量逐渐减少, 大型煤粉锅炉的发展将逐步被限制。而循环流化床具有适广性, 适合各种燃料的燃烧, 而且能为城市进行垃圾处理, 政府必然会大力支持, 这将是循环流化床锅炉技术发展中的优势。

(2) 目前国内的火电厂在国家环保局要求下, 陆续大力发展脱硫项目。但受到煤粉锅炉的限制, 结构不占优势, 干法脱硫技术是无法进行的, 因此大部分是采用石灰石湿法脱硫, 而湿法脱硫需要增加投入在增加烟道、吸收塔、增压风机、石灰石浆液系统、废水系统、石灰石粉制备系统、石膏脱水系统等脱硫设备上。相比而言, 循环流化床锅炉就少多了, 循环硫化床采用的是炉内喷钙干法脱硫, 而且可以实现脱硝, 不用增加过多投资但效率得到提升, 可以达到80%以上系统脱硫率。

(3) 对于高灰分设备、高硫分设备或者低挥发分设备等其它燃烧设备难以进行燃烧的燃料, 循环流化床锅炉燃烧技术是占有优势的, 对于低负荷要求较高的调峰电厂, 循环流化床锅炉燃烧技术占有绝对优势的。我国研制的220/th、41oth/循环流化床锅炉已投入运行, 在国际上, 这项技术已经朝大型化方向发展, 因此, 循环流化床锅炉在国际市场上具有顽强的生命力, 对它的发展前景着重要的意义。

4 结束语

我国是一个人口大国, 也是一个燃煤大国, 然而煤的燃烧给我国带来酸雨, 粉尘超标等诸多不利的影响, 所以, 目前急需解决的关于煤燃烧的问题就是开发一种清洁的燃煤装置, 循环流化床锅炉就是一种清洁的燃煤装置, 是有效解决这类问题方法之一。因为循环流化床锅炉具有燃料的适广性、有较高的燃烧率、污染物的排放浓度点相对较低等优点, 因而循环流化床锅炉的研究和开发在我国具有很好的发展前景, 拥有很多发展机遇。我国对循环流化床锅炉的研究和开发晚于国外, 因此我国只有对研究开发循环流化床锅炉技术加大力度进行开发, 才能适应目前的经济社会形势。然而随着社会逐渐地发展, 多参数、大容量的锅炉的需求量增加, 这种锅炉与一般的锅炉相比具有更大的容量、更高的燃烧效率、更加紧凑的分离器、更好的布置方式, 除此之外, 还需要统一回送装置、N2O生成率的较低、超临界参数循环流化床锅炉的开发研究等特点, 因此, 对于此项技术, 我们的目的就是要在未来对此类炉型进行更加优化的开发与研究, 在该项技术的的应用中取其精华去其糟粕, 扬长避短, 使其自身的优点得以发挥, 保证锅炉安全经济运行的同时保证清洁环保的目标。

参考文献

[1]骆仲泱, 何宏舟, 王勤辉, 岑可法.循环流化床锅炉技术的现状及发展前景[J].动力工程, 2004, 06∶761-767.

[2]缪伟东.循环流化床锅炉技术的现状分析与发展前景[J].科技信息, 2012, 32∶389-390.

3 循环流化床锅炉技术特点 篇8

关键词:循环流化床;锅炉;水冷壁;防磨技术

一、循环流化床锅炉的工作流程

目前,循环流化床锅炉技术是新研发的用于燃烧的一种技术,这种技术与室燃炉和层燃炉二者均有相似之处。在循环流化床锅炉中,像室燃炉似的,其内煤炭煤粒的燃烧悬浮在炉内,又与层燃炉同样在炉排稳固燃烧。当前我国用于燃烧劣质煤炭的沸腾锅炉数量过千,由于这些锅炉在工作过程中烟气上升的速度很快,大量尚未燃烧或燃烧不完全的煤粒随着烟气上升,造成资源的大量浪费,燃烧效率降低。流化床内设置了很多埋管受热面,从其工作流程来看,沸腾层的煤粒运动十分剧烈,同时在高温作用下,埋管受热面以及整个炉内受热面的磨损情况十分严重,炉内埋管受热面的寿命一般仅六个月,锅炉利用率很低。

循环流化床锅炉在燃烧过程中,避免了这一现象。循环流化床的床层是粒状物构成的,而且其内设置了布风板,可以保证空气均量匀速进入密相区,这样燃料层产生沸腾,绝大部分的煤粒在流化床内燃烧放热。但是同样的,其内煤粒的剧烈运动加上高温、硫化等方面的综合作用,会导致炉内磨损严重,造成循环流化床锅炉的工作效率下降。

二、循环流化床锅炉炉内磨损及原因分析

(一)循环流化床锅炉炉内磨损的部位

1.炉膛磨损

在循环流化床锅炉的炉膛浓相区特别是四个角,其受热面管束是锅炉工作过程中受磨损最多的地方,在每次进行停炉修检中,都有0.5毫米左右的磨损。

2.水冷壁各处的磨损

首先,炉膛浓相区浇注材料与垂直水冷壁管交接的地方。在锅炉工作过程中,炉内沸腾层的物料呈现旋转和上升趋势,而沿炉膛壁面向下流的物料与其运动方向恰巧相反,这样就会有“漩涡”产生,在重力作用下,炉膛内部的缓冲区域多为大的燃烧颗粒,小颗粒较少,这样就会对炉膛浓相区浇注材料与垂直水冷壁管交接处产生很严重的磨损。

其次,在各炉膛出口地方设有烟道,此处截面变小,炉膛上流的烟气流速加快、浓度增倍,与此同时,炉膛出口处积累的烟灰会阻碍烟气的正常流动,这样就增大了炉膛出口处水冷壁的磨损程度。另外,在二次风口地方水冷壁壁管磨损容易产生爆管现象,很容易危及到这个工作的安全;由于在密封盒安装过程中存在质量问题,在高强度磨损下,炉后墙的密封盒水冷壁也会产生爆管危险。

(二)循环流化床锅炉炉内磨损的原因分析

1.锅炉设计

锅炉如何设计,对于锅炉工作过程中的受力部位与烟气流动影响很大,从当前锅炉设计来看,水冷壁和炉膛是锅炉内部磨损最为严重的部分。

2.烟气颗粒浓度

循环流化床锅炉在运行过程中,所加入的煤炭燃烧颗粒数量越多,则表明其浓度越大,这样对炉内受热面的冲击力越高,对炉内的磨损就会越严重。

3.烟气颗粒流速

烟气颗粒的流速越高,对锅炉内壁的冲击就越大,磨损程度越高.

4.燃烧煤粒性质

燃烧煤种的颗粒硬度越高,灰分级别越大,在工作过程中对锅炉内壁的切削作用越大,对锅炉的磨损程度也会增大。

5.耐磨材料脱落

循环流化床锅炉使用的煤种含硫量较高,灰分浓度大,烟气流速高,因此在锅炉内壁上都敷设了耐火耐磨的材料。但是,在较长时间后,由于燃烧颗粒的循环流动,内壁材料与煤粉物质的的相互作用,内壁上的耐磨耐高温材料就会剥落,严重影响锅炉的正常工作。

三、循环流化床锅炉的炉内防磨技术介绍

(一)循环流化床锅炉的炉内防磨遵循的两大原则

对循环流化床锅炉冷水壁采取防磨措施,要遵循“主动防磨”与“被动防磨”相结合的方式。一方面,对进入炉内物料的颗粒大小、烟气浓度和烟气流速进行严格控制,采用合理手段,优化运行参数,保证锅炉内部燃烧特性,实现运行过程的“主动防磨”。另一方面,优化锅炉设计,改善施工工艺,对炉膛浓相区浇注材料与垂直水冷壁管交接处等水冷壁的受力较多的部位进行优化,选用性能好的防磨材料等。

(二)锅炉设计过程的防磨技术研究

在锅炉设计中,可以从以下几个方面考虑,加强锅炉炉内的防磨措施。

1.在炉膛底部的浓相区水冷壁、二次风口地方水冷壁壁管、炉膛出口处水冷壁和炉后墙的密封盒水冷壁等磨损较严重的部位敷设强力耐磨耐火可塑料。

2.由于水冷壁与过热器采用垂直的布局方式,它们也处于浓相区,可以在其下穿墙通过销钉与增加耐磨材料相结合的方式共同减轻磨损。

3.在炉内水冷壁、回料口、二次风口等浓相区与稀相区交界处,可以采用销钉密集焊接同时利用防磨材料相结合,在防磨材料端处附近管子上加防磨盖板。

4.加设金属材质的防磨盖板。在锅炉设计中,防磨盖板是防磨措施之一,为了减少磨损,可以采用金属等高强度的较厚防磨盖板。

(三)检修和运行调整方面所采取的措施

1.降低烟气的流速和浓度

烟气浓度高低与炉内燃烧煤粒的大小有很大关系,因此要对进入炉内的燃烧物的颗粒大小和质量进行严格把控,避免烟气密度过大增加对炉内的磨损。在对磨损部位进行检查时,要根据磨损实际情况,对该处增加防磨涂料的面积和厚度。

2.降低炉内压差和流速

在锅炉工作过程中,通过各种方式降低烟气的流动速度,也就是降低风速。在风速控制中,关键是一次风量的控制,可以在保证最高燃烧效率的同时最大限度地降低一次风量。因为上层的二次风量主要作用是为燃料提供足够的氧气,下层的二次风量主要对循环物料的数量产生影响;所以,可以根据可燃物和炉膛出口的氧量进行控制,减小一次风量,适当增加二次风量。在运行过程中,还可以尽量降低炉膛出口的负压,来降低风速。

3.利用降低磨损的燃料

锅炉运行过程中,对炉内磨损的主要物质是煤粒,因此可以适量添加颗粒较小、质地较软的煤泥等燃料,降低燃料对炉内的磨损。

(四)金属表面热喷涂技术加强炉内防磨

循环流化床锅炉的炉内防磨技术非常重要,防磨技术需要与防磨涂料二者相结合,才能实现最好的防磨效益。

对于防磨材料的选择,要注意其是否适合循环流化床锅炉,还要注意防磨材料的硬度,笔者建议采用金属表面的热喷涂技术。原因有二:其一,该种技术中采用的防磨涂料硬度足够大,可以承受住比以往更多次数的煤粒磨损;其二,也是更为重要的一个方面,这种涂料在高温作用下,可以与煤炭中的硫等化学物质产生作用,生成密度、硬度和稳定性更好的氧化层。

当前,很多循环流化床锅炉厂家多采用一种新的技术,也就是“超音速电弧防磨喷涂技术”。这种技术将高温电弧作为热量来源,在高温环境下将金属材料融化并高速雾化,然后快速喷涂到锅炉内炉壁,该技术喷涂速率高,涂层的化学成分硬度容易调整,比较适用于大面积的耐磨部件的喷涂。

结论:

在对循环流化床锅炉炉内防磨技术进行探讨之前,我们首先要弄清炉内磨损的原因,搞清原因之后,我们可以考虑从以下几个方面加强锅炉炉内的防磨:遵循循环流化床锅炉的炉内防磨的两大原则;锅炉设计过程的防磨技术研究;检修和运行调整方面所采取的措施;金属表面热喷涂技术加强炉内防磨。

参考文献

[1]覃燕梅.循环流化床锅炉的防磨研究[J].大众科技,2009,01.

[2]邵伟,孙海洋,夏兴龙.循环流化床锅炉炉内受热面防磨问题探讨[J].通用机械,2010,05.

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