锅炉的发展

锅炉的发展（精选8篇）

锅炉的发展 篇1

我国锅炉技术发展的历史回顾、现状与发展

为《中国电力》50 周年庆应约而作！2006.10.8 中国电力》 周年庆应约而作！我国锅炉技术发展的历史回顾、我国锅炉技术发展的历史回顾、现状与发展

许传凯（西安热工研究院

［摘 要］ 不同时期锅炉技术发展特点和运行现状的分析表明：分级送风低 NOX 燃烧技术和排烟脱硫脱硝装置将被普遍推广应用;对燃用 Vdaf＞8%低挥发 分煤的大容量锅炉，研究并采用带双进双出磨煤机半直吹制粉系统的墙 式对冲和切圆燃烧锅炉具有重要的现实意义;大容量超临界锅炉的迅速 发展使我国电站锅炉的技术水平跨入世界先进行列;加强高等级耐热钢 种的研发生产、制订大力鼓励采用国产材料和设备的政策是发展民族工 业的根本。［关键词］ 关键词］

历史回顾

1.概述 五十年来，我国电力工业飞速发展，近二十年的发展更可谓突飞 猛进。相应的电站锅炉不 仅在数量上，技术水平也有了质的飞跃。在上世纪五十年代，主力机 组仅是小容量 120t/h～230t/h、低参数 3.83MPa/cm、450℃的自然循环煤 粉锅炉，在上世纪六、七十年代主力机组为高温高压（7.8MPa14.7MPa，535℃～540℃）的 125MW 和 200MW 再热机组，并建造了一些 1000t/h 的 UP 型直流锅炉，同时也引进了一些 300MW 和 500MW 的低循环倍率锅炉，在燃 烧技术方面也发展了液态排渣炉和小型鼓泡流化床锅炉;1978 年成为一个 重要的历史转折点，八十年代的改革开放加快了设备和技术的引进，300M W～600MW 亚临界（～18MPa、540℃）控制循环锅炉机组逐渐成为主力，设 计、制造、安装和运行水平得到大幅度的提升，达到了世界先进水年［1］;进入本世纪后，随着高速的经济发展、节约能源和环保要求的日益严格，火电机组进入了向 1000MW、超临界和超超临界参数发展的新时期，其发展 速度之快和建设周期之短在世界上都是创记录的。到目前为止，在建与订 货的 1000MW、27.56MPa(26.25MPa)、605℃/603℃的机组达 18 台，正在计 划筹建中的尚有十余台，其中有二个厂的机组在年底即将投产，同样参数 运行现状 NOX 排放 超临界 周虹光 710032）的 600MW 超超临界机组也已有 8 台订货或在建，600MW、25.4MPa/571℃/5 69℃（541℃/569℃;545℃/545℃---）已投运和订货的超临界机组已有百 余台，并在不断的增加中。与此同时，还引进了大型循环流化床锅炉。此 外，为保护环境和电力工业的可持续发展，国家标准《火电厂大气污染物 排放标准》几经修订，日趋严格地控制污染物的排放。电除尘器的普遍应 用已使烟尘的排放浓度大大降低，可满足国家标准的要求;由于对 SO2 和 N OX 排放控制的要求越来越高，相应的锅炉炉内低 NOX 燃烧技术，以及尾部排 烟的脱硫脱硝技术和装置也得到了很大的发展，已在大力推广应用之中;超临界和超超临界机组的建设不仅节约能源，也减少了 CO2、NOX 等温室气 体的排放。

2.直流锅炉的发展 与锅筒锅炉相比，直流锅炉具有节省钢材、启停时间短、能适用于各种容 量和参数的优点，更是超临界锅炉的唯一选择。我国直流锅炉的研究和发展经历了漫长而 比较曲折的道路。早在 1958 年，当时的上海汽轮机锅炉研究所就开始了直流 锅炉的研究，於 1959 年底建成了 12t/h、9.8MPa/510℃的拉姆辛式螺旋管圈 直流锅炉试验炉，通过多次试验解决了管间脉动等问题。在此基础上由上海 锅炉厂设计制造了 220t/h 的直流锅炉，1968 年 10 月在上海杨树浦电厂投入 运行。1973 年 8 月我国首台 125MW 拉姆辛式直流锅炉在秦岭电厂投入运行。1975 年 9 月首台由上海锅炉厂设计制造的 300MW“UP”型燃煤直流锅炉在 姚孟电厂运行，并相继建造投运了同类锅炉达 19 台，运行经验表明由于锅炉 容量较小，炉膛周界相对较短，为保证水冷壁管内足够的质量流速，不得不 选用较小的管径 φ22×5.5，致使不能适应变压变负荷运行，常常引起水冷 壁爆管，为此，其中已有相当多的进行了改造。特别是姚孟电厂 1 号炉采用 了水动力具有正补偿特性的低质量流速垂直管屏技术，如能经受相对较长时 期变负菏运行安全性的考验，那么，它结构简单，设计、制造、安装、运行 维修方便的突出优点，将具有无与论比的生命力。自上世纪七十年代末开始，先后从德国、俄罗斯、瑞士等国引进了 300MW、500MW、600MW 的直流锅炉［1］，并且超临界参数的锅炉居多，直到本世纪开始 采用引进技术制造超临界和超超临界直流锅炉，主要型式是螺旋管圈的“П”型和塔式布置锅炉，以及带中间两级混合的垂直上升管屏“П”型布置锅炉。使我国直流锅炉的设计、制造、安装和运行水平跨入世界先进行列。

3.煤燃烧技术

3.1 液态排渣锅炉 我国电站锅炉以燃煤为主。在上世纪五、六十年代，基于煤种多变煤质 下降，特别是有些低 挥发分煤的结渣性较强，又因当时设计建造的炉膛相对较小，容积放热强度 和断面放热强度都比 较高，保证煤粉气流着火稳定性与防止炉膛水冷壁结渣相矛盾。而在世界范 围内又正好是液态排 渣炉发展的高潮，这种锅炉既能很好地解决上述矛盾，而且燃烧十分稳定、运行效率高、灰渣堆 放占地少、又易于综合利用，因此，在不少电厂掀起了固态排渣改为热 炉底液态排渣炉的热潮。由于对液态排渣炉的认识不足及这种改造的先天不 足，结果是无一例外地统统改回去，但也取得了液态排渣炉设计与运行的宝 贵经验。此后通过对捷克引进的 25MW 和 50MW 高温高压液态排渣锅炉大量的 现场试验研究，使国产 50mw 和 100mw 的无烟煤液态排渣锅炉机组顺利投产运 行。在这些机组的运行中出现了炉底积(析)铁、水冷壁管严重高温腐蚀（最 高达 0.3mm/kh）、尾部受热面堵灰腐蚀等液态排渣炉特有或突出的问题［2］。在总结经验的基础上又成功地设计建造了 200MW 的无烟煤液态排渣锅炉机 组，首台于 1988 年 6 月投产，运行性能达到了预期的目标。鉴于京津地区电 厂的贮灰场地严重不足，加之液态排渣锅炉灰渣综合利用方便的突出优点，从德国引进的 250MW 和 300MW 的“W”型火焰闭式液态排渣锅炉于 1998 年分 别在北京和天津投入运行。3.2 低挥发分煤的燃烧 对于低挥发分贫煤和无烟煤的燃烧，因其着火温度高，稳定性差，需要 较高的燃烧温度和较长的燃尽时间，较长时间来主要是采用液态排渣炉的燃 烧方式或在固态排渣炉水冷壁上敷设燃烧带、提高热风温度、采用中间贮仓 式热风送粉燃烧系统，在我国积累了十分丰富和宝贵的经验［4］，诸如，白马 电厂的 200MW 无烟煤液态排渣锅炉（1988 年 6 月投产）和焦作电厂的 200MW 无烟煤锅炉机组（1979 年 11 月投产）等。自上世纪九十年代末开始有了较 大的变化：首批国外引进的 350MW 级燃用贫煤和无烟煤的“W”形火焰锅炉于1990 年 8 月起先后在上安电厂、岳阳电厂和珞璜电厂投产，随后引起了“W” 形火焰锅炉热。研究表明其炉膛结构、燃烧器的结构布置和磨煤机制粉系统 的选型尚有待进一步改进和完善［5］;自意大利引进的 320MW 燃用阳泉无烟煤、采用双进双出磨煤机半直吹式制粉系统的切园燃烧锅炉于 1991 年 5 月在大港 电厂投产，体现了半直吹制粉系统对低挥发分煤燃烧良好的适用性;自德国 B abcock 公司引进的 660MW 燃用低挥发分贫煤、采用双进双出磨煤机直吹式制 粉系统的墙式燃烧锅炉于 2002 年 6 月在德州电厂投产，虽因炉膛水冷壁敷设 的燃烧带过多而引起十分严重的结渣，不得不先后三次打掉大部分燃烧带，但仍显示了其对低挥发分煤燃烧的良好性能;国产 300MW 燃用低挥发分贫煤 和无烟煤、采用中间贮仓热风送粉切圆燃烧锅炉于 2003 年 4 月至 2004 年 9 月在纳雍一电厂 4 台全部投产，且运行良好，经与纳雍二电厂的“W”形火焰 锅炉相比，运行性能还要好一些，这些对“W”形火焰锅炉是个很大的挑战。3.3 燃烧器

在上世纪八十年代以前，我国电站锅炉除少数采用老的蜗壳式旋流燃烧 器外，全都采用直流 燃烧器四角布置切圆燃烧方式，为降低不投油低负荷稳燃负荷，在八十年代 掀起了多种新型燃烧 器热，诸如，钝体、夹心风、大速差、沙丘、犁形燃烧器等等，但十分遗憾 的是除个别仅存一些 外，几乎已全部销声匿迹。这是在我国现有体制下才能出现的一种浮燥现象，也是应该记取的 经验教训。九十年代起，同时各式各样的浓淡燃烧器在现役锅炉的改造中纷纷涌现，至今仍方兴未艾，尚宜用在恰当的场合，发挥预期的效果，并力求避免发生高温腐蚀或结渣等 不良后果。

3.4 流化床燃烧 通过上世纪六、七十年代大批燃用劣质煤小型鼓泡流化床锅炉（BFB）的 发展（最大蒸发量 为 130t/h），积累了流化床燃烧的经验，自八十年代起，我国自行研究与 开发了带不同形式分 离器的小型循环流化床锅炉（CFB），主要是 35t/h、75t/h 和 120t/h，九十 年代开始引进了不同 流派的 CFB 锅炉，其中首台 410t/h 从芬兰引进的 Pyroflow 型 CFB 锅炉于 19 96 年 9 月投产。首 台国产 410t/h 的 CFB 锅炉于 2003 年 6 月在分宜电厂投产，首台国产 670t/h 的 CFB 锅炉也将 于年内在该厂投产。引进的 1025t/h 和国产化的 1025t/h 的 CFB 锅炉均于年 内分别在白马电厂和 开远电厂投产，使我国不仅在数量上，而且单台容量和技术水平方面也在世 界上名列前茅。据不 完全统计，到目前为止，全国 50MW 及以上已投运的 CFB 锅炉已有 130 多台，总容量约为 1650MW。充分显示了 CFB 锅炉在燃用低发热量（＜15MJ/kg）劣质煤、矸石、油页岩等 方面的适应性和低 NOX 排放（＜200mg/m3）的优良性能，但其结构和运行操作复杂，维护检修工 作量大，运行效率 较低。在坑口电站，作为常规电站锅炉的必要补充具有相当的发展前景。

3.5 低 NOX 燃烧技术 燃煤电站锅炉排烟中污染物的排放已受到严重的关注，研究表明空气分 级是既有效而成熟，也是投入较少而又便于实施的低 NOX 燃烧技术，在现役机组的改造中是大有 可为的。在九十年代 以后新建的锅炉普遍采用了成熟的低 NOX 燃烧器，大多还同时采用燃烧器上 部燃尽风（CCOFA）等炉内整体空气分级技术，近几年更有在适当降低炉膛容积与断面放热强度 的同时，采用分离燃 尽风（SOFA/AAP）技术，使运行中 NOX 的排放降低到 300mg/m3 以下，效果十 分显著。但对燃烧低 挥发分煤锅炉的低 NOX 效果尚须进一步研究提高。

3.6 点火装置 鉴于我国面临石油短缺与国际油价不断上涨，节约用油具有十分重要的 意义，经过多年的研究，等离子无油点火取得了重大进展，已在多台 600MW 的烟煤锅炉上采用，此外，各种小油枪（～500kg/h）与微油（～50kg/h）点 火装置也已在一些不同煤种的锅炉上得到应用，并显示了很大的发展和推广 应用前景。4.运行现状 5.4.1 褐煤锅炉

6.我国褐煤煤矿主要分布在东北和西南地区。东北主要是水分比较低的老 年褐煤,西南地区主要是高水分的褐煤。在东北的褐煤锅炉主要有三种，元宝 山电厂 1,2 号机组的塔式布置、风扇磨切圆燃烧锅炉；该厂 3 号炉的“П” 型布置、中速磨煤机的四角切圆燃烧锅炉；以及伊敏电厂的“T”型布置、风 扇磨煤机八角切圆燃烧锅炉。其中元宝山电厂的 2 号炉由于斯坦缪勒公司设 计的失误，经过长达 10 年的努力改进,于 2000 年 1 月达到 600MW 的铭牌出力。该厂 3 号炉是我国设计制造的，吸取了斯坦缪勒公司失败的经验和教训，获 得了较好的运行可靠性和经济性，通过分级送风的改造，这两台锅炉的 NOX 排放已＜450mg/m3。近年来 600MW 级的褐煤锅炉机组也在迅速增加之中，由 此也带动了大型风扇磨煤机的发展。在云南地区燃烧高水分褐煤锅炉的最大容量为 670t/h，即阳宗海电厂的 1,2 号锅炉，两台锅炉的结构特性与燃烧器有一定差别。但两台炉均运行正 常，锅炉效率为 87%～89%。4.2 烟煤锅炉 烟煤锅炉的炉型及燃烧方式相对比较单一，在切圆燃烧锅炉中，大多采 用“П”型布置，只 有姚孟电厂 3,4 号炉为塔式布置，盘山电厂的 1,2 号炉采用“T”型布置。曾 经相当突出的“П” 型布置锅炉炉膛出口烟气能 量偏差大的问题，现已解决，无论 600MW 还是 70 0MW 机组锅炉，由此 引起的高温受热面的超温爆管现象大大减少［6］。近几年投运的 600MW 亚临界 机组中，燃用强结渣 性的神华烟煤时，部分机组出现屏区受热面严重结渣，过热蒸汽温度偏低的 问题，研究认为与炉 内燃烧组织欠佳而导致火焰中心上移及炉膛结构设计有关，部分经验已在新 的大型超临界机组的设计中被应用。由于新建机组均采用了炉内低 NOX 燃烧技术，NOX 的排放已由 以前的～700mg/m3 下降到 400mg/m 以下，最低的已达 300mg/m 以下，最高热效率可达 94%，最 低不投油稳燃负荷可 达

30%BMCR。现代的墙式燃烧锅炉在我国电厂中的应用相对于切圆燃烧锅炉较晚，近年来增加得较多。绝大多数采用旋流燃烧器前后墙对冲布置方式，个别采用 前墙布置的燃烧方式。其中北仑港电厂的 3,4,5 号炉，由于石川岛播磨公司 对炉膛及锅筒内汽水分离装置设计缺陷，以及燃煤结渣性(较轻)与设计煤质(严重结渣性)的差异，导致过热汽温度太低，达不到额定值。不得不对燃烧 器的布置、过热器和省煤器的受热面及锅筒内的旋风子等作了重大的技术改 进，遂使机组能正常运行。扬州二电厂的 600MW 机组锅炉运行中过热器减温 水量过大，达 300t/h，不得不在炉膛内增设 42 只吹灰器。研究认为这与炉 膛及过热器受热面的设计布置不当有关。近几年投运的烟煤锅炉机组性能均比较好，特别是超临界机组不仅运行 效率高，而且 NOX 的排放也可达到 350mg/m3 或 300 mg/m3 以下，最低不投油稳 燃负荷可做到 30%BMCR。绥中电厂的两台 800MW 机组锅炉是 “T”型布置墙 式燃烧锅炉。制造厂对煤质特性作了认真的研究，并在设计中采纳了用户要 求增加炉膛高度 6m 的要求，选用了较低的炉膛容积放热强度(qv=84.33Kw/m)和较高的火焰高度 28.0m，并在炉膛内布置了足够多而又十分有效的水力吹 灰装置，运行正常，锅炉效率达到 91.9%，NOx=628mg/m3，当燃用结渣性比设 计煤种强的神府煤时，也能正常运行而不会发生炉膛水冷壁及屏过严重结渣。3 3利港电厂一期的两台 350MW 机组采用旋流燃烧器前墙布置的燃烧方式，运行虽属正常，但与燃用同类煤种的旋流燃烧器前后墙对冲布置的墙式燃烧 锅炉相比，锅炉效率较低，飞灰可燃物高，空气预热器漏风大，该炉的 NOx 排放浓度位居同类锅炉之首，平均为 1035mg/m3，最高达 1366mg/m3。笔者认 为［6］，旋流燃烧器的着火燃烧相对独立，相互影响较少，煤粉气流的后期混 合较差，特别是当各燃烧器的风粉分配存在严重的不均匀现象时，炉内会出 现局部区域严重缺风，而另有局部区域却风量大大过剩。若是前后墙对冲布 置时，由于前后火炬的碰撞，后期混合得以加强，这一现象将会得到大大改3 善；加上该炉炉膛容积放热强度过高(qv=166Kw/m)，单只燃烧器功率偏高，燃烧器区域温度相对较高，这些也许正是造成该炉运行中用风需要较大、而 飞灰可燃物又较高、特别是 NOx 排放特高的原因。可见，前墙燃烧方式并不 可取。该厂二期的 3,4 号锅炉的设计和运行状况均有改进，但 NOx 排放仍超 过 700mg/m。烟煤锅炉中华能高碑店及杨柳青电厂分别从德国引进 250MW 及 300MW 机组 的双拱单阶梯“W”型闭式液态排渣锅炉。250MW 机组投运以来，曾出现较严 重的熔渣室炉墙振动，经试验查证是因风量测量系统存在严重失实而导致炉 内严重缺风所致。缺陷消除后运行正常。由于这些锅炉在采用低 NOx 旋流燃 烧器的同时，又进行炉内整体分级送风，使 NOx 排放浓度分别为～500mg/m3 3和～700mg/m3，全部灰渣都得到了利用。可见，这种液态排渣锅炉的设计和 运行是相当成功的。4.3 贫煤、无烟煤锅炉 燃烧低挥发分煤的锅炉型式比较多，大多采用“П”型布置，仅有蒲城 电厂 330MW 机组锅炉为塔式布置。除了常规的切圆和墙式燃烧以外，“U” 还有、“W”型的拱式燃烧方式和循环流化床锅炉。此类煤的最大特点是着火与燃尽 相当困难，不仅要从炉型设计而且要在燃烧器及制粉系统的设计选型方面采 取相应技术措施。由此，出现了一次风置换(PAX)双调风旋流燃烧器、各式浓 淡分离直流燃烧器等。而且，大多采用钢球磨煤机储仓式制粉系统，只是近20 多年来，在一些贫煤锅炉上配用中速磨煤机直吹系统，同时也出现了双进 双出钢球磨煤机直吹系统和半直吹系统。华能南京电厂 300MW 机组的墙式燃烧锅炉，可在 50%BMCR 负荷下稳定燃 烧 Vdaf=12%的阳泉煤，额定负荷时的效率为 91%，只是 NOx 排放浓度高达～12 00mg/m3(未采用低 NOx 双调风旋流燃烧器，且单只燃烧器的功率较大，目前 正在研究改进之中);马鞍山电厂 300MW 机组切圆燃烧锅炉可较好地燃用 Vdaf =11.6%～12.5%的低挥发分贫煤，额定负荷时的热效率达到设计值 91.3%，最 低不投油稳燃负荷为 60%～65%BMCR； 纳雍电厂采用中间贮仓式热风送粉系统 的切圆燃烧锅炉，燃用 Vdaf= 8%～10%的无烟煤，效率达到 91.49%，最低不投 油稳燃负荷为 45%BMCR，NOX 排放为 677mg/m3;金沙电厂 125MW 机组的切圆燃 烧锅炉可较好地燃烧 Vdaf=6%的无烟煤，额定负荷时的效率为 88%～89%。此外，大港电厂的 328.5MW 机组的切圆燃烧锅炉采用双进双出磨煤机半直吹系统，能很好地燃烧阳泉和西山混煤，Vdaf=～12%，额定负荷时的锅炉效率为 91%～ 92%，最低不投油稳燃负荷为 40%BMCR，而且这种制粉系统简单可靠。近十几年来，“W”型双拱燃烧锅炉被大量用来燃烧低挥发分煤，目前 最大容量机组为邯峰电厂一期 1,2 号 660MW 机组锅炉，燃用我国最难烧的邯 峰地区万年无烟煤和贫煤的混煤。运行表明，虽然在 660MW 负荷时过热汽减 温水量比设计值(30.3kg/s)高出～25kg/s，空预器入口烟温比设计值(396℃)高出约 15℃左右，但运行尚属正常。调查研究表明，有相当一部分机组运行 良好，特别是在低负荷稳燃性能方面要比常规燃烧方式锅炉强一些,最低不投 油稳燃负荷一般可较之低约 5～10 个百分点。但在经济性等方面并无突出之 处，飞灰可燃物较高，而 NOx 排放浓度(850～1300mg/m，最高达 1900mg/m)却较常规燃烧方式要高。此外，尚有一些锅炉存在着设备和运行的问题，诸 如炉内水冷壁结渣、高温腐蚀以及磨煤机出力不足，满负荷时煤粉过粗等［4］。3 3

由上述可见，对于 Vdaf＞8%的贫煤和无烟煤，采用钢球磨煤机中间储仓式 热风送粉系统或双进双出钢球磨半直吹热风送粉系统为好。这无论对着火燃 烧的稳定性还是对运行的经济性都无疑是十分有利的。特别是当前燃用低挥 发分贫煤和无烟煤的大型超临界机组的需求在不断增加，笔者认为研究并采 用双进双出钢球磨煤机半直吹制粉系统的切圆燃烧和墙式对冲燃烧锅炉具有 重要的现实意义，可以采用成熟的螺旋管圈或垂直上升管屏直流锅炉，且当 Vdaf≥12%时，水冷壁可不敷或仅在局部敷设少量燃烧带。

7.5.展望 减少燃煤锅炉对环境的污染是电力可持续发展的关键所在，大批现役锅炉 机组的低 NOX 技术 改造势在必行，排烟的脱硫脱硝装置将会得到快速的推广应用;面对节约能源和环境保护法规的严峻态势，必将更多采用大容量超临界或 超超临界锅炉机组。而我国严重依赖进口新型耐热钢材是发展中的一大缺憾，极应改变这种状态;制订大力鼓励自主创新、采用国产设备、适当减少不必要进口的政策是发 展民族工业不可或缺的重要环节，国产设备只有在应用中才能得到不断的改 进而发展成熟，苛求国产设备完美后再用等于扼杀！

锅炉的发展 篇2

1锅炉的设计原理

对锅炉进行热平衡试验, 根据相关数据就能得出考核结果, 这样一来就能明确其性能的好坏和获得改进设计的相关措施。计算锅炉热效率可以采取直接从有效利用能量来计算的正平衡法和从各种热损失来反算的反平衡法。衡量锅炉房的实际效益主要是看两个方面, 首先是看锅炉热效率高不高, 其次就是观察一下锅炉辅机耗能的大小。

理论空气量就是指根据化学反应计算出在单位质量的燃料完全燃烧的空气需求量。只有尽可能的提高燃烧技术, 使得尽量小的过量空气系数使炉膛内充分燃烧。

2锅炉节能分析

2.1加装燃油

燃油在处理之后能够解决燃油无法完全燃烧和炉膛壁囤积残渣严重的现象, 促进环保节能。因为燃油在通过节能器处理之碳氢化合物, 分子发生极大的变化, 其结构发生改变了, 细小分子变多, 分子间距离拉大, 燃料的粘度下降。这样一来, 大大提高了燃料油在燃烧前的雾化、细化程度, 喷到燃烧室内在氧气不充足的情况下也能完全燃烧, 由此一来就不仅可以减少15%至20%燃烧设备的鼓风量, 而且降低5℃至10℃的烟道温度, 以防止烟道带走热量。

2.2安装冷凝型燃气锅炉节能器

燃气锅炉排烟中含有高达18%的水蒸气, 其蕴含大量的潜热未被利用, 排烟温度高, 显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。采取相关的措施减少燃料消耗不仅是降低成本的最佳途径而且还能利于环境保护。要做到燃料消耗尽可能的减少可以在现有锅炉烟道中安装冷凝型燃气锅炉节能器回收高温烟气中的能量。与此同时也可以利用水蒸气的凝结吸收烟气中的化学污染物, 降低污染物排放。

2.3采用冷凝式余热回收锅炉技术

旧式的传统锅炉无法以相关的温度和热度凝结成液态的水, 放出汽化潜热, 因为它的排烟温度通常情况下都是160～250℃, 燃烧的烟气中的水蒸汽始终过热。传统锅炉热效率通常情况下都是87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉相对于老式的传统锅炉则能降低排烟温度降低到50～70℃, 很大程度上的回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热, 充分的回收利用冷凝水促进热效率的提高。

2.4锅炉尾部采用热管余热回收技术

余热, 顾名思义, 就是在合理有效的利用有关锅炉经济技术支持下, 停滞在能源利用设备中还未被使用到的能源。超导热管是虽然是热水器的一种, 但是它作为热管余热回收装置的主要热传导元件, 根本上就区别于普通的热交换器有。具体来说, 热管余热回收装置的换热效率在同类产品中是最高的, 完全可以高达98%以上。热管余热回收器完全能够把烟气热量利用起来, 这样回收到的热量。它不仅可以被充分的利用来加热水, 加热锅炉补水和生活用水, 而且还能加热空气利用来当做锅炉助燃风或干燥物料。热管余热回收技术是合理有效的, 它节省燃料费用降低成本, 促进环境保护, 节约能源与原材料。改造投资3-10个月回收, 经济效益显著。

2.5采用燃料添加剂技术

为了尽可能的降低烟垢, 不断的提高热效率可以采取采用燃料添加剂技术, 也就是在燃料中加入添加剂以使得燃料得到优化的技术。

2.6采用新燃料

为了使得燃油能够得到充分的燃烧, 在节约能源的同时, 降低然后成本, 采用新型环保燃料油是一个很有效的措施。

2.7采用富氧燃烧技术

富氧助燃是当前新研究出来的一种节约能源促进环境保护的技术。工业锅炉的燃烧通常情况下是在空气中氧气含量小于或者等于21%的环境下进行工作的。根据实践探索发现:当锅炉燃烧的气体氧气量超过正常的氧气含量并达到25%以上时, 节能完全可以达到20%, 锅炉启动升温时间完全可以缩短一半以上。富氧燃烧技术采取物理方法大量的集聚空气中的氧气, 可以使得气体中的氧含量为25%-30%是收集空气中的氧气。随着知识经济的发展人们生活水平的提高, 环保节能的意识的提高, 富氧燃烧满足了这样的要求不仅可以节省能源和原材料还促进环境保护。于是这种新兴的燃烧技术在世界范围内广泛的发展起来, 当前许多的西方发达国家就已经摈弃了普通空气助燃, 取而代之的是不断的改进工业炉窑和工业锅炉全部用富氧空气助燃。

2.8采用旋流燃烧锅炉技术

采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较, 有着绝对的优势。既节约用煤量而且还减少了废气的排放。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统, 提高了燃烧效率, 节省了燃料, 符合市场的要求和环境保护的需要。

2.9燃煤锅炉改装成燃油 (气) 锅炉

锅炉燃料节能, 节能环保助燃器节能法。

3锅炉维修保养方案

(1) 清扫发生器时, 请先断电源, 待发生器完全冷却时清扫。

(2) 每月清理一次油箱, 清除污物及水。

(3) 请先关掉送油开关, 每月清理滤油器2-3次。

(4) 请每年清洗一次炉胆, 清除内管壁的水垢。

(5) 经常擦拭发生器及燃烧器、油箱等保持清洁。

(6) 清扫后若再启动, 请待干燥后方能启动。

(7) 压力表、水位表、安全阀、排污装置、给水阀、蒸汽阀等, 检查其性能是否符合要求, 其他的阀门开关状态是否良好。

(8) 自动控制装置系统, 包括火焰检测器、水位、水温检测、报警装置及各种联锁装置、显示控制系统等性能状态是否符合要求。

(9) 给水系统, 包括储水水箱的水位、给水温度、水处理设备等状况是否符号要求。

(10) 燃料燃烧系统, 包括燃料的储备量、输送线路、燃烧设备、点火设备、燃料切断装置、油泵等状况是否符合要求。

11通风系统, 包括鼓风、引风机、调节门及闸板的开度、通风管道等状态是否良好。

锅炉使用中应定期清理水温及水位探头, 定期检查除垢;开水炉需定期疏通炉体开水出水口及出水管道及水嘴。每天必须至少进行一次排污。

排污办法:排污前锅炉水位处于正常高水位, 锅炉压力在0.1-0.2MPA时进行, 本着“勤排、少排、均匀排”的原则 (每天至少一次) , 短促间断进行, 即排污阀开后即关, 关后再开、如此重复数次, 待水位处于正常低水位即可。切记不得将锅炉排空。

锅炉的压力表、安全阀等安全附件应定期校验以保证其可靠性 (压力表每半年至少一次, 安全阀每年至少一次) 。

卧式燃油 (气) 锅炉连续运行12个月后要打开烟箱门清理炉膛或烟管内的积灰, 检查烟箱水泥是否脱落, 并对脱落处进行修补。

每年至少对底座等外露件的浮锈清理掉并油漆一次。

停炉保养分湿法、干法保养, 其中对于没有人 (头) 孔或停炉时间不太长的锅炉, 要采用湿法进行保养, 对于有人 (头) 孔或停炉时间较长的锅炉应采用干法保养, 各具体操作办法见《锅炉使用说明书》。

参考文献

[1]阎维平.洁净煤发电技术.中国电力出版社.2002.

[2]党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安全运行.中国电力出版社.2002.

[3]朱国桢等.循环流化床锅炉设计与计算.清华大学出版社.2004.

[4]刘德昌等.流化床燃烧技术.水利电力出版社.1995.

[5]河南蓝光环保发电有限公司#1炉性能试验报告.河南电力试验研究院.2004.11.

[6]开封光明发电有限责任公司#1炉性能试验报告.河南电力试验研究院.2005.04.

[7]义马锦江能源综合利用有限公司#1炉性能试验报告.河南电力试验研究院.2004.10.

[8]义马锦江能源综合利用有限公司#2炉性能试验报告.河南电力试验研究院.2004.11.

[9]新乡豫新发电有限责任公司135MW机组#1锅炉性能试验报告.西安热工研究院.2005.05.

试论循环流化床锅炉的发展 篇3

【关键词】循环流化床；锅炉；生物质能；烟气余热利用

1.我国循环流化床锅炉发展现状

循环流化床(CFB)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（CFB协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。

2.循环流化床锅炉的特点

循环流化床(CFB)锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。

2.1循环流化床锅炉的燃料适应性

循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。

2.2循环流化床锅炉的环保性能

循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中NOx以及SO2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。

2.3循环流化床锅炉的负荷调节性

循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态。

3.循环流化床锅炉在生物质能利用方面的优势

3.1我国生物质能总量与利用现状

目前，在可再生能源中，生物质能是非常具有开发潜力的一种。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的、以生物质为载体的能量。生物质能是人类使用的最古老的能源，也一直是人类赖以生存的重要能源。目前它仅次于煤炭、石油和天然气而位居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，未来生物质能更会成为支柱能源之一。生物质资源一般包含农业废弃物，比如秸秆、粮食加工废弃物等；林业剩余物以及城市生活垃圾等。其中农业废弃物即农作物秸秆是最有开发潜力的生物质能资源。

3.2循环流化床锅炉混烧生物质秸秆分析

从能量利用的角度来看，利用现有的循环流化床锅炉进行生物质混燃的主要优势有以下几个方面：（1）利用效率较高，采用混燃发电的方式可以使生物质能以大机组的效率进行高效利用，因此效率远高于生物质直燃电站。（2）循环流化床锅炉机组由于燃料适应性广，因此对生物质秸秆的品种和与燃煤的配比方面较为灵活，尤其是当锅炉设计煤种为烟煤而实际煤种为无烟煤或贫煤的时候，无烟煤或贫煤经过与秸秆的适当配比可以使得配出的燃料具有烟煤的特性，更有利于锅炉运行。（3）设备改造投资较低，锅炉本体几乎不需要做大的改动，紧紧需要改动相应的辅机设备以及安装检测计量装置即可。

4.循环流化床锅炉尾部烟气余热利用研究

相比较煤粉锅炉，循环流化床锅炉因为风机出口压头较高，达到20kPa以上，所以风机出口空气温度可以比环境温度提高约20℃，如果在循环流化床锅炉空气预热器设计上忽略了这一点，那会导致排烟温度进一步增高，从而显著降低锅炉效率。如果能够将循环流化床锅炉排烟温度降低到100℃以下，我国循环流化床锅炉将平均提高锅炉效率在2%以上，节能非常明显。目前广东新会双水发电有限公司已经对循环流化床锅炉机组的烟气余热进行了利用，他们采用吸收式制冷机组，利用烟气余热制冷，供应全厂空调使用，效益十分显著。

5.循环流化床锅炉其他方面改进工作的研究

5.1石灰石与燃煤直接混合入炉研究

目前循环流化床锅炉机组的脱硫方式为采用独立的石灰石系统，利用石灰石系统将石灰石粉末喷入炉膛，从而达到脱硫效果。但是从实际运行效果来看，石灰石系统出现过很多故障，比如给料困难、磨损等，这大大影响了锅炉脱硫效率。CFB协作网经过调研后认为，如果采取去掉石灰石系统，而是将燃煤与石灰石粉末直接混合后经过煤仓供给锅炉可能是更好的方式。其主要优点如下：（1）节省了石灰石系统的投入，一套石灰石系统投资约需数百万元，去掉了石灰石系统，就等于节省了数百万元的投资费用。（2）减少了运行费用，石灰石系统在运行过程中需要压缩空气，这需要消耗一定的成本。（3）减轻了维护费用，因为没有石灰石系统，所以就不需要维护。

5.2消除煤仓搭桥研究

锅炉在运行过程中，其煤仓经常出现搭桥断煤问题，尤其是在燃煤含水量较大的情况下。当煤仓出现堵塞不能自动下煤时，时间短的会造成锅炉负荷和运行参数波动，时间长的若处理不好容易造成锅炉灭火，影响正常生产。燃煤的水份含量、粗细度比、热传导量的变化以及物料在煤仓内存放时间的长短等都是堵塞的原因。目前，解决方法主要有：（1）运行人员发现堵塞后，人工用大锤敲打或用长钎捅，缺点是效率极为低下，不但严重浪费了人力，同时由于需要的时间较长，使设备的可用率大大降低；（2）用振动器代替人工敲打，缺点是效率不高，同时在已经形成堵煤时越振越实，同时有时也使煤仓内壁上防堵煤衬板松脱造成更严重的后果；（3）空气炮振打等，缺点也是效率不高，而且有可能越振越实。

6.结论

（1）循环流化床锅炉尽管在我国的起步较晚，但是发展非常迅速，在缓解我国能源与环境双重压力、调整我电力供应结构等方面发挥了重要作用。（2）利用循环流化床锅炉燃料适应性广的优势可以混烧生物质秸秆，节能、环保，经济以及社会效益非常显著。（3）循环流化床锅炉因为采用炉内脱硫的方式，使得排烟中SOx含量较低，因此为开展烟气余热利用提供了基础，这有助于大幅度提高锅炉效率。（4）循环流化床锅炉可以考虑把石灰石系统作为系统备用，以降低投资、运行与维护费用。（5）利用活动面代替固定面有可能是解决煤仓搭桥的一个有效方法。　[科]

【参考文献】

［１］李建锋,郝继红,吕俊复等.中国循环流化床锅炉机组运行现状分析.锅炉技术（收录）．

浅析数学电站锅炉结渣发展论文 篇4

[论文关键词]

电站锅炉结渣模糊数学预测

[论文摘要]

用模糊数学方法预测燃煤锅炉结渣特性的新发展，阐述了各评判方法的优缺点。

锅炉结渣是长期困扰电站锅炉设计和运行的问题，威胁着电站锅炉的安全和经济运行。准确预测锅炉的结渣倾向，为大型电站锅炉的设计及运行提供科学依据，对提高锅炉的可用率，节约能源具有重要的现实意义和实用价值。

结渣过程是极其复杂的物理化学过程，取决于许多因素的综合影响。它不仅与煤的灰分含量及其物理化学性质有关，还与燃烧器型式、炉膛结构和设计参数、炉内温度水平、空气动力工况、气氛条件以及受热面的布置等有关。国内外专家学者对结渣进行了广泛、深入的研究，提出了各类结渣预测方法并取得了一定的成果。本文主要阐述近年来采用模糊数学方法预测结渣特性的新发展。

一、结渣评判指标

目前，国内外判断电厂煤结渣的因素主要有两个方面：①根据煤的成分特性进行判断，比如煤灰中碱酸比B/A、硅比G、硅铝比SiO2/Al2O3、铁钙比等;②根据煤灰的物理特性进行判断，包括软化温度t2、灰渣粘度、煤灰烧结特性等。此外还有一些判定结渣的指标，如沾污指数Rf、煤灰粘度结渣指标、硫结渣指标RS、煤灰三元相图等。陈立军，文孝强等对结渣的评判指标做了归纳。

美国EPRI曾调研了各种结渣指数的分辨情况，调研结果表明，没有任何一项单一的指数可以完全正确预报结渣倾向，但任何一项指数又都有相当的可靠性(70%左右)。

二、模糊数学方法

单指标评判和预测煤的结渣性准确率较低，难以满足实际需要。有必要找到一种能根据具体情况确定出不同指标的不同置信度的方法，以使判别结果更符合客观实际，因而产生了综合评判方法。

煤的结渣程度由弱到强的变化是一个由量变到质变的过程，是一个模糊问题。模糊数学是用数学方法研究和处理具有“模糊性”现象的一门学科，因而能很好的评判煤的结渣倾向。

(一)模糊综合评判

单一结渣特性判别指数分辨率低的一个重要原因是分割界限太明确，人为地把复杂的模糊性现象简单地处理成了清晰现象，并且单一指标只能从某个方面因素判别其结渣程度。为了提高预报的可靠性，必须兼顾多种因素综合评判。

综合评判是一种通过考虑不同因素表现出的不同作用而得到全面、合理结论的决策手段。这方面研究的共同点是选取一些常规结渣指标作为因素集，取用结渣程度“轻微”、“中等”、“严重”三级被择集作为评语集，并确定因素集中各因素的权重，进行单因素评判，最后按某一模型加以单级模糊综合评判，得到综合评判向量。按最大隶属度原则，判定该煤种的结渣程度等级。上述方法使用方便，在实践中得到广泛应用，取得较好的效果。选择具有较高准确度的评判指标，在合理选择隶属函数和权重集的基础上，能够最大程度地减少人为因素的影响，使判别结果更准确。其关键在于从实际情况出发，建立合适的隶属函数和权重集。

1.综合评判模型的发展及评判因数集的选取

孙亦碌等人采用模糊数学的方法预测燃煤结渣性，并编制了用于综合判别的RTSQ程序，此模型为燃煤结渣特性模糊综合评判的雏形。

冯宝安等人提出了常规结馇指标的模糊综合评判方法，并将其用于8个煤种的结馇特性判，所得评判结果与实际结渣状况相符。又应用主因素决定型M(Λ，V)、主因素突出型M(·，V)、综合评判型M(Λ，)及加权平均型M(·，+)四种单级模糊综合评判模型对国内8个煤种的常规结渣指标进行评判，由评判结果比较得出单级模型M(Λ，V)的准确率最高的结论。

邱建荣等人对单一煤种及混煤的结渣特性进行了研究，以软化温度t2、硅铝比SiO2/Al2O3、硅比G、碱酸比B/A为评判因素集对煤的结渣特性进行了评判。该方法不仅能够全面考虑各种煤质因素在具体情况下对结渣程度的综合影响，而且考虑了不同指标在不同情况下的重要程度，因而与常规指标相比，其评价更为全面客观。

杨圣春提出了分别适合于预测单一煤种和混煤的模糊评判模型CSM1和CSM2。刘伯谦等人针对元宝山褐煤的结渣特性预报不准确的问题，提出了将改进了的常规指标及锅炉运行参数等多种单一判别准则运用于模糊数学，对褐煤结渣状况进行了有效判别。

浙江大学曹欣玉、兰泽全等人在分析单一结渣判别指标的缺陷及其原因的基础上，针对常规指标评判水煤浆结渣倾向准确率普遍不高的问题，有针对性地提取了分辨率较高的结渣综合指数R以及4个常规指标构成评判因素集。该方法较传统的`方法有更高的准确性。

2.隶属函数的确定

关于隶属函数的确定人们一直都是采用线性函数，杨圣春提出的混煤结渣模型CBM2的隶属度函数采用正态分布，函数变化较慢，评判结果表明该模型具有较高的分辨率和可信度，可为锅炉燃用混煤进行优化配煤提供参考。但该模型是否适用任何煤种，还有待于进一步通过实践来验证。

浙江大学舒红宁、黄镇宇尝试性地提出由正态分布函数演化而来非线性隶属函数，函数变化较慢，并与实际结渣情况进行了对比，发现评判结果和实际结渣情况取得了很好的吻合。这些说明了用正态分布函数建立其隶属函数比线性隶属函数更准确、更合理，更加符合实际情况。

3.权系数的确定

在模糊综合评判方法中，权系数反映各个评价指标在综合评判中的可信度，直接影响综合评判的效果。因此，权系数的确定是综合评价方法的关键.通常采用专家咨询法来解决.而专家咨询法的致命弱点是过分依赖专家的主观判断和经验，其结果有时难以令人信服。

赵显桥等利用粗糙集理论来确定综合评判模型中的权系数，将权系数确定问题转化为粗糙集中属性重要性评价问题，利用粗糙集理论中的知识支持度和属性重要性评价方法，给出了模糊综合评判模型权系数的计算方法。该方法不需要建立解析式的数学模型，完全是由数据驱动来确定各个预测方法的权系数，克服了传统权系数确定方法的主观性，使得综合评判方法更客观、更科学。

(二)聚类分析

灰色聚类方法是基于模糊数学的方法之一，是以灰色统计为基础，将聚类对象对不同聚类指标所拥有的白化数按几个灰类进行归纳整理，从而判断聚类对象属于哪一类的灰色统计方法。

浙江大学曹欣玉等人在分析单一结渣判别指标的缺陷及其原因的基础上，提出将分辨率较高的Rs与另外5个结渣指数(t2、B/A、G、SiO2/A12O3、R)一起作为评判因素集，采用灰色聚类方法对新汶黑液水煤浆及普通水煤浆结渣特性进行预测评估。结果表明，该模型较传统单一评价方法有更高的准确度。

许志华针对有关模糊判别法和灰色聚类法中所出现的缺欠，对其进行了补正，并讨论了补正后引起的计算量增大的问题。

邱建荣等人将邓聚龙的灰色聚类理论应用于燃煤结渣特性的评判中。灰色聚类理论继承了模糊数学法的优点，注意到分级界限不确定性问题，并在此基础上给出了属于某一等级的可能性分布。用此理论来判别煤的结渣性其结果无疑更符合客观实际。王桂明.谢竣林等人应用灰色理论对煤结渣性能进行评判，并对煤的结渣机理进行了分析，其结论与邱建荣等人相同，为煤的结渣评判提供了新思路。

华中理工大学郭嘉、曾汉才运用模糊聚类分析法分析预测混煤的结渣趋势，此方法不仅适合混煤的特点，而且考虑了模糊因素的影响方便易行。

(三)模糊模式识别

模糊模式识别法大致可分为直接法和间接法(又称群体模式识别方法)。直接法是根据最大隶属原则来归类，间接法则是按照择近原则来对被识别对象进行识别。

郭嘉，曾汉才采用间接法，将已知结渣状况的6个煤种作为模型，采用煤灰软化温度、硅铝比、碱酸比和硅比4个评判指标，对受检煤种进行识别。通过计算与前6个已知模型的贴近度，来判别受检者的归属类型。但此模型比较粗糙，识别范围狭窄，且只考虑了煤灰的特性，仅适用于燃烧工况比较接近的不同煤灰的评判。

兰泽全，曹欣玉采用间接法对待识别对象进行结渣特性判别。选用了7个已知结渣程度的燃煤作为标准模型，以4个常规指标和综合指数R为评判因素集，对同一台锅炉不同部位的3个样品(炉渣，转向室灰，除尘灰)以及某燃料水煤浆灰进行识别，以判断属于何种结渣程度，结果表明该模型较以前的四因素法具有更高的准确性。同时指出应用模糊模式识别法来评价其沾污结渣特性时，在因素集的选取方面应更多地考虑锅炉设计参数及运行工况的影响。

赵利敏，路丕思综合考虑灰熔点、碱酸比、硅铝比、硅比及炉膛平均温度和无因次实际切圆直径6个因素，利用模糊模式识别的方法判断锅炉结渣。以实际运行中已知结渣程度的9台锅炉作为样本，对7台受检锅炉进行评判，评判结果与实际情况相符。此新方法可预示大容量锅炉的设计及运行时的结渣程度。

随着模式识别样本库的不断丰富和完善，此方法将会得到更广泛的应用。

三、结论

目前的采用的预测方法大多以煤指特性为指标，对锅炉的运行情况考虑较少。由于炉内结渣的多种因素影响，用某种固定的预测方法得到的结果，往往达不到要求的精度，难以找到通用的预测模型，而且数据本身也具有局限性。要想提高结渣预测的精确度，需要不断改进计算方法，建立和完善煤质特性、锅炉运行参数的数据库，寻找普遍使用的模型。

参考文献：

[1]陈吟颖、石惠芳、阎维平，达拉特发电厂3号锅炉炉膛结渣研究[J].动力工程，，23(5):2635～2637.

[2]张忠孝，用模糊数学方法对电厂锅炉结渣特性的研究[J].中国电机工程学报，，20(10):64～66.

[3]陈宝康、阎维平、李霄飞，基于神经网络的电站锅炉辐射受热面污染监测[J].动力工程，2003，23(5):2660～2664.

[4]舒红宁、黄镇宇、董一真等，基于煤灰成分的非线性结渣模糊综合预测模型[J].电站系统工程，，22(4):11～12.

[5]陈力哲、艾静，煤的结渣特性磁力分析的研究[J].热能动力工程，2000，15(3):110～111，194.

锅炉的发展 篇5

行业论文精品尽在豆丁 http:// 锅炉的论文锅炉水处理论文-南阳天益#4锅炉(600MW)水冷壁爆管处理及原因分析

一、概述

南阳天益发电有限责任公司2€?00MW工程#4机组锅炉为超临界参数变压直流炉。锅炉水流程如下:

主给水管道→省煤器→下降管→水冷壁入口集箱→螺旋水冷壁→螺旋水冷壁出口集箱→过渡段混合集箱→垂直水冷壁入口集箱→垂直段水冷壁→垂直水冷壁出口集箱→水冷壁出口混合集箱→汽水分离器→贮水箱→启动疏水管道→疏水箱→疏水泵→凝汽器

二、爆管情况

(一)第一次爆管

1、爆管情况。2008年3月20日下午17:40,#4机组已带负荷520MW,主汽压力为21Mpa左右,主汽温度为468℃,试运人员于现场检查发现,锅炉垂直水冷壁左墙和右墙54m处有较大响声,且左墙声音明显大于右墙,初步判断为水冷壁管子爆管泄漏。

停炉后进行检查,泄漏部位为垂直水冷壁左墙54m吹灰孔弯管处,开裂口为炉左数第143根管,裂口正对炉内侧。开裂口沿管段纵向方向在管子中心线处开裂。裂口呈直线开裂,长度约50mm,中间宽约12 mm,开裂口已完全贯穿管壁。其前侧一根管被其吹伤两处,深度约3mm。

2、处理情况。割取开裂管段(爆口临近上弯头及下弯头管段),修补前侧水冷壁管段 更换水冷壁短管管段1件,抢修工作于3月21日23:00时全部完工。

(二)第二次爆管

1、爆管情况。3月22日凌晨4:00,#4炉重新点火启动,中午11:00机组带负荷50MW,主汽压力为8Mpa左右,试运人员检查发现,垂直水冷壁右墙54m处有响声,初步判断为第一次水冷壁爆管时该处水冷壁管子已爆管泄漏。

停炉后进行检查,泄漏部位为垂直水冷壁右墙54m吹灰孔向后800mm处,开裂口为炉右第三屏第40、41根管。开裂口沿管段纵向方向在管子与鳍片交界处开裂。裂口呈直线开裂,长度约30mm,宽约5mm,开裂口已完全贯穿管壁。

2、处理情况。割取开裂直管段两段(爆口管段9m和前侧管段1m)。更换水冷壁直管管段2件,抢修工作于3月23日22:00时全部完工。

(三)第三次爆管

1、爆管情况。3月23日夜19:30,#4炉上水,夜22:30点火,到3月24日14:17机组带满负荷600MW,主汽压力为24Mpa左右,主汽温度为538℃,主蒸汽管道安全阀已整定完毕。试运人员检查发现,垂直水冷壁前墙54m处有响声,经判断,不止一处。停炉后,从管火孔处观察,垂直水冷壁左墙有6处泄露,前墙有一处泄露,均分布在54 m到58m处。

停炉后进入炉膛内检查,检查情况如下:

泄漏部位一为垂直水冷壁前墙58m左数第四个观火孔左上侧弯管弯头处。开裂口沿管段纵向方向呈弧形开裂。裂口长度约30mm,宽约10mm,开裂口贯穿管壁。检查其两侧管子,无明显伤痕。

泄漏部位二为垂直水冷壁前墙54m处左数第64根直管段处。开裂口沿管段纵向方向呈弧形开裂。裂口长度约40mm,宽约7mm,开裂口贯穿管壁。检查其两侧管子,炉左侧管子有4根被吹伤。

泄漏部位三为垂直水冷壁左墙55m前数第123根直管段处。开裂口沿管段纵向方向在管子与鳍片交界处开裂。裂口呈直线开裂,长度约30mm,宽约4mm,开裂口已完全贯穿管壁。检查其两侧管子,无明显伤痕。

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泄漏部位四为垂直水冷壁左墙55m前数第40根直管段处。开裂口沿管段纵向方向呈弧形开裂,裂口方向为炉内偏前侧。裂口长度约35mm,宽约6mm,开裂口贯穿管壁。检查其两侧管子,其前侧管子有4根管子被吹伤。

泄漏部位五为垂直水冷壁前墙54m前数第95根直管段处。开裂口沿管段纵向方向呈直线开裂。长度约20mm,宽约3mm,开裂口贯穿管壁。检查其两侧管子,两侧管子均有1处伤痕。

泄漏部位六为垂直水冷壁前墙54m前数第97根直管段处。泄露处位于管子与鳍片连接处,为一小孔。检查其两侧管子,无明显伤痕。

2、处理情况

(1)割开水冷壁螺旋段出口、垂直段入口集箱,进行内部检查。结果在左墙前数第二个垂直段入口集箱内有一体积不大的杂物。

(2)割开水冷壁垂直段出口集箱,进行内部检查,结果发现无异物。

(3)在进行水冷壁垂直段出口集箱内部检查时,用内窥镜检查上部垂直段水冷壁内部时,共检查15根管子,发现有两根管子内部有异物,后割管刨开检查,目测为管子内壁鼓包,长约30mm,宽约8mm,表面为砖红色,内部为黑色粉末状。

(4)选取左水检查出的已经蠕胀的7根管子,从管子中段割开,并用内窥镜检查,发现管子内部有不同程度的小片异物堵塞。需进一步割管检查。

(5)3月28日,试运指挥部决定,水冷壁需大面积更换,更换原则:水冷壁爆管的管子由54.452m处焊口更换到出口集箱焊口处,共8根,每根19米;水冷壁蠕胀的管子由54.452m处焊口更换到63.450焊口处,共7根,每根9米;水冷壁黑管的管子由54.452m处焊口更换到63.450m焊口处,共73根,每根9米;水冷壁被吹伤的管子由54.452m处焊口更换到63.450m焊口处,共9根,每根9米。计97根,共953米。水冷壁管子更换完毕后,对锅炉一次汽系统打一次工作压力的水压试验;然后对锅炉水系统进行酸洗。

(6)重新上水、打压、点火,热态时人工逐根摸排和红外线测温,确认全部畅通。

(7)再次启动,顺利通过168小时试运,建成投产。

三、爆管原因分析

第三次爆管后通过割管和内窥镜检查,发现水冷壁内壁有大量的附着物。对爆破的子、蠕胀管子、发黑的管子进行金相检查后发现,爆破、蠕胀和发黑的管子均发生了金相组织的变化,有程度不一的珠光体球化现象。根据现场查看和金相检验结果判定:多次爆管是因为短时过热导致,而水冷壁管的短期过热是由管内壁存在着附着物造成通流不畅导致超温爆管。

四、结论

对所有爆破管、蠕胀管和黑管全部进行更换,检查外表无异常的管子,不遗漏,并重新进行酸洗、重新做水压试验,最后对水冷壁垂直管道进行全面摸管检查。再次启动顺利通过168小时试运,建成投产。

精品行业论文

关于更换锅炉的请示 篇6

主管领导、主管部门：

双山林场在办公楼改造中，取暖方式变为地热，由于现有锅炉燃、材料消耗过大；况且该锅炉带不动4000多平方米（办公楼取暖面积1600平方米，双山派出所2012年建独立办公楼取暖面积达500立方米，机修库、车库取暖面积近2000平方米）的取暖面积，供热效果不好。特申请更换成1吨、卧式锅炉，借办公楼改造之际更换完成，以达到“节本降耗”的效果。

望主管领导、部门批准为盼！

双山林场 2011年9月9日

关于维修锅炉房、车库、机修

车间的请示

主管领导、主管部门：

双山林场锅炉房年久失修，不但漏雨，而且房顶部分地方出现塌陷；车库、机修车间也是逢雨必漏，我们虽做了简单处理，但是存在极大的安全隐患；冬季将至，急需维修，特提出申请，借办公楼改造之际一并修缮。

望主管领导、部门批准为盼！

锅炉的发展 篇7

关键词：热能动力工程,锅炉,技术应用

众所周知, 热能动力工程的专业性比较强, 它的主要理论基础是跨热能动力工程和机械工程学的相关理论知识, 主要应用的是机械能和热能二者相互转化的原理, 从而为锅炉的生产提供所需的动力。其中, 锅炉主要是能量转化的场所, 也可以说是工具, 其设计必须是科学合理的。在本文中, 笔者从热能动力工程的概念入手, 分析了热能动力工程在锅炉方面的研究进展。

一、热能动力工程概况

热能动力工工程, 从字面意思上来理解, 研究的应当是动力与热能之间的转化问题, 研究的主要对象主要包括热能工程、动力机械、热力发动机、流体机械、热能工程, 以及水利电动工程、冷冻冷藏工程等。总的来讲, 主要包括这几个方面。而对于锅炉的运行来讲, 主要研究的是热力发动机、动力机械、热能工程和能源工程、工程物理等专业性相当强的专业技术。

热能动力工程研究的主要是机械能与热能之间的转化问题, 研究内容比较广泛, 涵盖机械工程、工程热物理等多个学科和领域。而对于热能动力工程的发展趋势来说, 其发展趋势可从多方面展现出来, 但主要是电厂的热能工程。不过在另外一方面, 还必须加强热能动力工程自动化技术的研究, 特别是工程物理方面的研究。但是由于现阶段我国这方面的研究人才比较缺乏, 以致于在流体机械、自动控制、空调制冷和锅炉热能转换方面没有取得较大的研究进展。

现代动力工程的基础便是热能动力工程, 其需要解决的问题主要是能源供应方面的问题, 作为主要的热能源工程, 在环境保护中也应发挥一定的作用。在国民经济发展中, 热能动力工程的地位比较高, 应引起我们的高度重视。

二、热能动力工程中锅炉的构成

热能动力工程中的锅炉, 主要有两部分组成, 一部分是外科, 一部分是燃气锅炉电气控制部分。而锅炉的外科同样有两部分组成, 一部分是底壳, 一部分是面壳。在这两部分中, 锅炉底壳主要用于固定锅炉的燃烧部分, 也就是所谓的燃烧器;在底壳上, 通常安装有膨胀水箱, 燃气阀、水泵和三通阀, 以及热交换器、主热交换器、电控盒等, 这些物件在底壳上连接成为一个整体。

此外, 锅炉的底壳还可与固定墙体进行连接。而面壳的主要作用在于, 防风除尘, 对锅炉内部起到保护作用。

对于锅炉来说, 电气控制部分是主要的硬件部分, 其主要的作用和功能是控制燃烧的燃料、开关、轮回水泵、燃气阀, 以及轮回水流、地暖温度和探测装置等。当前, 由于计算机控制技术的普及, 该部分可准确控制操作的文帝, 确保燃烧温度的均衡。

三、热能动力工程中锅炉方面发展的问题

锅炉的产生和使用具有悠久的历史, 早在十九世纪七十年代, 世界上便制造出第一台锅炉。锅炉的产生加速了蒸汽时代的到来, 在十九世纪末, 英国人瓦特发明了第一台分离式制冷器。它的出现, 代表着锅炉完整运作提醒胡的确立, 而工业上所用的锅炉和锅炉的原理极其相似, 从一定意义上来说, 锅炉可以说是工业炉的一种特殊形式, 首先加热设备燃料。而工业炉最早产生于中国的商周时期, 主要用于提炼铜器, 而春秋战国时期出现了铸铁技术, 而近代熔炼铸铁高炉的出现, 标志着锅炉完整应用体系的确立。

(一) 热能动力工程中工业炉的发展史

在工业生产领域, 工业路的地位非常重要, 在工业生产的早期, 工业炉主要是通过燃烧燃料来给工业生产提供热量, 但是一段时间之后人们发现, 这样的方式太浪费能源, 而且对环境的影响也比较大。但是随着科学技术的不断发展, 人们已经可以熟练地利用工业炉把电能转化为热能。

而锅炉属于工业炉的一种特殊形式, 这个物件早在我国的商周时期已经被制造出来, 那时已经具备制造锅炉的技术, 而且还可以提炼高精度的铜器。随着炉温控制技术水平的提高, 熔铜炉应运而生, 进而出现了当代的铸铁技术。而随着管理水平的进步和发展, 锅炉的日常维护和管理水平也得到提升, 加上在热能动力学方面取得的新进展, 当前中国已实现通过计算机来控制锅炉的连续加热, 从而提高了热能的利用效率。当前, 现代化的锅炉主要有两种形式, 一种是推钢式, 一种是步进式, 而这两种锅炉形式的主要区别在于, 炉内输料的方式有很大的不同。

(二) 热能动力工程锅炉风机中存在的问题

热能动力工程锅炉的风机, 主要用于气体的输送和压缩, 也就是把锅炉内的机械能转化为动能。而在锅炉正常工作过程中, 风机可把气体准确输送到机械内, 所以, 它的作用是比较重要的。但是, 经济社会的发展对能源的需求大量增加, 锅炉如果长时间运转, 则风机可能会由于运转时间较长而烧坏, 造成锅炉无法正常开展工作。所以, 这就要求改进锅炉风机的工作装填, 把热能动力工程技术应用于锅炉技术改造中去。但是由于锅炉内部的叶轮机械的结构比较复杂, 在温度测试时会受到各种因素的影响, 所以当前还没有理想的解决办法。不过, 解决这个问题的思路已经具备, 也就是开发热能动力工程所需的软件, 从不同的方向测定流入风机叶片的燃烧速度, 通过创建合适的数学模型来划分网格, 利用求解器计算出模拟的结果和网格的输出, 也就是得到锅炉风机翼型边界风分离与攻角之间的关系。

四、热能动力工程锅炉燃烧控制技术的应用

如果想比较好地控制热能动力工程锅炉内的燃烧, 控制炉内的温度, 就必须控制好能量转化的幅度。之前, 中国的锅炉声场均大都是使用人力向锅炉内添加燃料, 以此来保证锅炉的连续工作。但当前, 不少的工业企业逐步采用步进式锅炉自动控制技术来控制燃料的添加。在下文中, 笔者将介绍几种控制锅炉燃烧的方式。

由气体分析装置和燃烧控制器等部件构成的连续控制系统, 可通过检测热电偶, 合理设定燃烧的数据, 然后利用计算机技术准确计算出偏差值, 从而确保输出结果的准确性, 实现对锅炉燃烧的控制。但是, 相关的研究表明, 这种锅炉构造对于锅炉温度的控制往往会出现偏差, 对数据的精确度有着比较高的要求。

由热电偶、烧嘴和流量阀等组成的热能动力工程锅炉, 属于交叉式的燃烧控制系统。从另一个角度来讲, 也就是通过温度传感器把所需要测量的温度转换成相应的电信号, 然后在计算所需要测量的温度是否与预先设定的温度相一致, 实现对锅炉内燃料燃烧的控制。锅炉采用这种燃烧控制方式, 主要有两个方面的好处, 一是可以节省能源和部件, 二是可以实现对锅炉内温度的精确控制。实践证明, 这种控制技术的应用效果非常好, 值得在热能动力工程中应用和推广。

此外, 控制热能动力工程锅炉内的燃烧温度, 还必须结合工程的实际需要来进行, 通过合理选用燃料来控制温度。众所周知, 有些燃料的温度控制是比较容易的, 而有些燃料燃烧的比较剧烈, 其温度控制相对来说比较难, 这就要求在锅炉内填充燃料之前, 合理确定所需的燃料, 通过对比燃料的燃烧点。燃烧持续时间等确定选用何种燃料。

结语:

锅炉的发展 篇8

关键词：电厂锅炉；节能现状；技能技术

引言

我国经济在取得发展的同时，能源紧缺问题也日益突出，并影响着我国经济的健康发展。电作为一种重要的能源，随着社会的发展，社会对电的消耗不断加大。为了满足人们对电力市场的需求，电力企业及电力工程纷纷建起。在电厂发电过程中，锅炉有着举足轻重的作用。然而在这个竞争激烈的市场环境下，锅炉的能耗不仅高，而且能源利用率也低。在构建社会主义和谐社会过程中，发展节约经济、节能经济、环保经济已经为我国当前社会发展的重要内容。为此，电厂锅炉发展节能技术，提高能源的利用率有着重大意义。

1.电厂锅炉发展节能技术的意义

锅炉作为一种能源转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，豫园锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。在我国当前社会发展形势下，电厂规模不断扩大，锅炉的使用也越来越多，锅炉在运作的过程中，受多种因素的影响，会使得能源的消耗不断加快，同时能源的利用率降低，在我国当前电厂发电主要用的燃料有煤、油、气，而这些能源的消耗会加大我国能源紧缺的局面。在电厂锅炉中发展技能技术，可以有效地减少能源成本，提高经济效益；控制环境污染，改善社会形象。同时电厂锅炉发展节能技术也是我国构建社会主义和谐社会的根本要求，是我国实现可持续发展战略这一位大方针的重要体现，对促进我国经济的稳定、健康发展有着积极的作用。

2.电厂锅炉的节能现状

随着我国社会对电力的需求不断增加，电厂锅炉的使用液越来越普及。电厂锅炉是利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。电厂锅炉在运作的过程中所需要消耗的能源有水、煤、天然气、石油等资源，然而我国经济水平及科技还不够发展，锅炉的生产还不够科学，锅炉在运作过程中，锅炉的四壁很容易形成污垢，造成燃料的使用量增加，使得消耗的能源增加，同时由于污垢的存在，燃料在燃烧的时候不充分，由于缺乏必要的技能技术，锅炉大量的使用，必然会造成能源的消耗增加，能源的利用率降低，使得电厂的发电效率地下，从而影响到了我国社会的健康发展[1]。

3.电厂锅炉的节能技术

3.1烟气余热回收技术

烟气余热是利用换热器将烟气中的热量回收利用，提高锅炉效率。其中较为先进的复合相变换热器，对大多数锅炉可以实现烟气温度的大幅降低，回收其热量加热凝结水、锅炉补水、生活用水等，实现能源的回收和高效利用。通过对锅炉尾部受热面进行改造，采用扩展受热面来增加换热面积，增强换热效果，从而达到降低排烟温度的效果，实现节能减排

3.2采用保温材料

由于锅壳、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度，因此会向外散热产生热损失。因此可以采用在这些部件外包保温材料，不仅可以减少散热，而且可以反之锅炉炉膛和烟道漏风，减少热损失。保温材料应满足导热系数小，热稳定性高，对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有石棉、矿渣棉等。为减少蒸汽管道的散热损失，应尽可能采用小的管径，并缩短输送距离，同时应使其压降较小。在输送蒸汽前将汽压降低到最低必须的数值。如压降较大，则应利用其作功。对于动力装置，应采用高温高压蒸汽；对于工艺用汽，应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。

3.3锅炉性能优化

锅炉性能优化系统，是基于现代控制理论的过程优化软件系统， 结合国内发电设备情况和客观条件，进行適应性改进后研制开发的锅炉性能优化分析系统软件[2]。锅炉性能优化系统基于先进的人工神经网络技术和专家系统，增加了锅炉运行关键中间参数-炉膛出口烟温（FEGT）在线监测，通过试验设计和专家系统创造数据，为锅炉系统创造边界参数并挖掘系统冗余空间。根据用户需求进行发电设备全面优化，同一台锅炉可以根据不同的侧重点，制定出提高锅炉效率、降低供电煤耗、稳定过热、再热汽温，减小与额定汽温的偏差；预防或治理结焦结渣以及降低污染物（氮氧化物等）排放，从而达到节能减排的目的。

4.结语

电厂锅炉在发电过程中所需要消耗的能源是巨大的，不仅加大了我国当前能源紧缺的局面，同时也使得发电厂的发电效率降低，难以满足社会发展的需求。随着我国节能经济的发展，电厂锅炉作为能耗较多的一个设备，针对锅炉节能现状，发展节能技术，既是我国构建社会主义和谐社会发展的本质要求，同样也是我国走可持续发展道路的重要体现，对促进我国经济的健康、稳定、持续发展有着重要的作用。

参考文献：

[1]唐禹明.工业锅炉节能减排分析及对策[J]. 应用能源技术. 2011（02）.