蒸汽锅炉选型的建议

蒸汽锅炉选型的建议（精选7篇）

蒸汽锅炉选型的建议 篇1

前言

随着国民经济的迅速发展, 为了满足人们需求, 市场上如雨后春笋般出现了各种各样的蒸汽锅炉, 蒸汽锅炉在日常的生产生活扮演着重要的角色, 工厂、医院、写字楼, 公寓, 浴池等都在直接或间接的使用着蒸汽, 也就离不开蒸汽锅炉, 现在市场上的产品林林种种, 让你眼花缭乱, 笔者从专业者的角度出发, 在各种锅炉价格相当时, 从各种技术指标上为您分析锅炉的性价比, 让您选择一台放心省心的蒸汽锅炉。

性能分析

1、炉水的循环方式

锅炉内的水管结构有立式和卧式两种, 常用的以立式居多, 各厂家的立式水管中采用的循环方式不同, 有的自然循环, 有的是贯流循环。

自然循环:正常水位在上集箱的中部, 所有管子被水充满, 由于内外渐差的作用, 内层为上升管, 外层为下降管, 炉水形成自然循环流动, 避免传热恶化的发生, 不形成水垢。

贯流循环:由于炉水无法实现循环, 正常水位在水管2/3处, 无水部分及极易造成传热恶化, 在快速蒸发浓缩情况下, 影响传热, 至使管壁升温, 甚至造成爆管等事故。

建议:尽量采用立式水管结构。

2、水质管理

蒸汽锅炉的来水必段经过处理, 市政自来水不允许直接通入锅炉, 必须经过软化水处理。一般软水器处理后水的硬度在0.03mmol/L左右, 可以满足一般锅炉的要求, 但有的锅炉对水质要求特严格, 水的硬度差一点可能对锅炉的效率都会产生很大的影响。

建议:选购时看一下锅炉对水质的要求

3、使用寿命

不一样的锅炉同样的使用方法有着不一样的使用寿命, 锅炉的使用寿命直接由锅炉的结构决定, 炉水在炉管内流动, 只要炉管得到充分冷却, 避免了传热恶化的发生, 就可以延长锅炉的使用寿命。锅炉的水质直接影响到炉管的传热, 也就直接影响锅炉的使用寿命。

建议:选购时看一下锅炉对水质的要求。

4、负荷稳定性

锅炉内上下水箱保有水量的多少直接影响到负荷的稳定性, 锅炉保有水量多, 汽空间大, 负荷的稳定性就好。

建议:选购时选锅炉保有水量稍大一点的锅炉。

5、自动化程度

锅炉的自动化程度是衡量一个锅炉的重要指标之一, 一个好的锅炉带有液晶显示屏, 微电脑智能化控制, 安全可靠, 同时具备以下功能。

(1) 采用蒸汽传感器控制燃烧。 (2) 自动基础投入, 药液注入贮存, 连续排污量补助。

(3) 蒸发量、排污量、蒸汽压力、热效率等用负荷累计数据一览表进行图示功能。

(4) 对锅炉运行状态、经过进行表示记录。炉内水质用曲线表示。

(5) 锅炉启停操作、点检信息、异常信息等表示时的处置进行直观指导。

(6) 屏幕上显示锅炉操作顺序、定期检查提示、异常提示和处理方法。

定购锅炉时, 如果业主忽略了此项内容厂家不会给带液晶显示屏, 控制程序也是采用简单的定程序控制, 而不是微电脑智能化控制。

建议:选购时选用带液晶显示屏的微电脑智能化控制

6、燃烧控制

锅炉的燃烧控制决定了燃料的用量, 不同的锅炉对燃料的比例调节不同, 根据负荷变化有的是采用40%-100%之间的任意调节, 节省燃料且负荷稳定;有的是在100%、50%、0%之间切换调节, 浪费燃料, 且负荷变动大。

建议:选购时选用可以根据负荷变化任意调节燃料用量的锅炉。

7、售后服务

锅炉售后服务在锅炉的动行期间显得尤为重要, 一个好的锅炉必须有一个好的售后体系。锅炉属于压力容器, 它的运行和维护一定要有专人来做。

(1) 购买锅炉时一定要配备锅炉方面相关的图纸。 (2) 锅炉安装好后免费进行试运行, 培训司炉工。

(3) 锅炉运行后, 进行第3个月、6个月、12个月的定期免费检验和司炉工再指导。

(4) 锅炉运行不正常时, 售后服务技术人员保证2个小时赶到现场, 解决问题。

建议:选购时选用售后服务好的厂家。结束语

通过以上各项数据的分析, 您选择锅炉时应该知道注重哪些性能方面的数据了, 相信您根据以上的锅炉指标, 您选择锅炉时一定会从山重水复疑无路的迷绕中找到柳暗花明又一春的开朗。

摘要：通过对市场上多家蒸汽锅炉的调查研究, 总结出在锅炉选型上注意的诸多性能, 为业主选择锅炉时提供宝贵的技术资料, 让业主真正看到锅炉的各项性能, 真正做到买的放心, 用的省心。

关键词：炉水循环方式,水质,使用寿命,稳定性,自动化程度

参考文献

[1]李庞:《蒸汽锅炉炉管破裂的原因分析》, 《油气储运》, 1997年第09期。

[2]穆春舜:《改蒸汽锅炉为水暖锅炉》, 《设备管理&维修》, 1998年第06期。

[3]吴笛:《蒸汽锅炉表面式减温器的安全运行》, 《江西化工》, 1997年第01期。

燃气锅炉的选型探讨 篇2

1 燃气锅炉的用途、结构形式、特点及排放要求

锅炉是一种利用各种燃料、电或者其它能源, 将所盛装的液体加热到一定的参数, 并承载一定压力的密闭设备。利用燃气作为燃料的锅炉成为燃气锅炉, 多用于工矿企业、工纺织厂、学校等场所。

燃气锅炉结构形式可根据场地情况选择立式和卧式。卧式锅壳式锅炉是工业锅炉中数量最多的一种, 已由原来最大生产4~6t/h发展到可以生产40t/h锅壳式锅炉。根据炉胆后部烟气折返空间的结构型式可分为干背式锅炉和湿背式锅炉:干背式锅炉的烟气折返空间是由耐火材料围成的, 其虽然结构简单, 但炉胆后部的耐火材料容易损坏, 且后管板经常受到高温烟气的直接冲刷, 温差较大, 所以干背式锅炉属于淘汰型, 目前基本上很少有厂家生产;现用的锅炉多采用全湿背三回程结构, 其虽然结构复杂一点, 但避免了折返空间的烟气密封问题, 更适合于微正压燃烧, 所以为目前大多数厂家采用。第一回程采用波纹炉胆, 第二、第三回程采用烟管, 炉胆是该类型锅炉的燃烧室。在2t/h以上的WNS型燃气锅炉上, 均采用了湿背结构为螺纹管, 增大了热系数, 减少了热损失, 提高热效率, 同时, 螺纹管能减小热膨胀所产生的应力, 理想的烟管排布, 使水循环性好, 采用特殊的防水板, 能防止水冲击引起的烟管腐蚀。

燃气锅炉的特点:具有高效率、结构简单、使用简易配套的辅机、全智能化自动控制并配有多级保护系统配备燃烧器和烟道消音系统, 降低锅炉运行的噪音、自动加药装置, 软化水处理装置、配备其它监测和限制装置, 可保证锅炉全天无监督安全运行。

锅炉烟气是主要的大气污染源之一, 为了有效地保护环境, 国家环保总局制定了锅炉大气污染物排放标准, 分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。以燃气锅炉为例:锅炉烟尘最高允许排放浓度50mg/m3;烟气黑度林格曼黑度小于1级;锅炉烟尘最高允许SO2排放浓度100 mg/m3、NOx排放浓度400mg/m3;燃气锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书要求确定, 但不得低于8m。监测锅炉排放的采样方法按GB5468和GB/T16157规定执行。

2 燃气锅炉的选型及使用

在城区规划, 锅炉改造, 环境治理等工作中对锅炉合理选型是降低污染, 节约能源, 合理开支的重要环节。

2.1 锅炉选型及配套设施的选用原则

2.1.1 用户实际对热能的需求量

用户使用燃气锅炉主要是用蒸汽去采暖、消毒、洗涤或工艺上加热其他物质。以燃气蒸汽锅炉为例:首先要知道需用多少蒸汽才能满足需要, 一般情况下设计院在设计时通过工艺的计算会有一个明确的量的要求。对热能的需求量确定之后, 选用锅炉时, 可按其标准的蒸发量选取。进行选择同时要考虑所选锅炉的适应性, 因为燃气燃烧器由于气源不同, 其热值、压力均不相同。

2.1.2 初投资费用

锅炉的设置费用用户在设置锅炉房时必须考虑锅炉房锅炉设置的经济性, 从而使所选用的锅炉既满足上述要求又节省投资费用, 主要从以下几个方面考虑:

锅炉设备费用:一是燃气锅炉可选用较高的炉膛热负荷从而缩小炉膛体积:因不存在受热面污染、结渣、磨损等问题, 可选用较高的烟速, 减小对流受热面的尺寸, 通过合理布置对流管束, 使燃气锅炉较同容量燃煤锅炉结构紧凑、尺寸小、重量轻, 设备投资明显减少;二是为满足锅炉正常运行的配套辅机费用:燃气锅炉不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃料烘干器等附属设备;三是为放置上述设备的土地征用费:燃气锅炉使用管道输送的燃气为燃料, 无需燃料储存设备。在供给燃烧前也无需燃料加工制备设备, 使系统大为简化;锅炉房土建投资费用及其他相关费用, 由于无需燃料储存, 节省运输费用、场地及劳动力。

配套设备主要为调压设备、计量设备、燃气泄漏检测装置等。燃煤、油、气三种锅炉在热负荷相同的情况下, 燃煤锅炉体积庞大, 外加分散式的鼓、引风机、出渣机、除尘器等, 还要有储煤、堆渣场所, 占地面积较大。燃气锅炉本身体积小, 又无须上述辅机设施, 只有一个辅机间和主机房, 在设置上较为简单, 占地经济。燃气锅炉气源一般引自城市供气中压管线, 在取气点与锅炉房间铺设燃气管道, 再根据燃烧器的品牌、型号及口径利用调压装置调节进出口压力范围, 经过计量后投入使用。施工费用包括燃气管网集资费用、管道铺设费用、蒸汽输送管道铺设费用。燃气管网集资费用是燃气公司向燃气用户收取的一笔统筹资金, 此项费用因各地燃气公司的具体情况而定。燃气管道铺设一般采取直埋式, 埋地深度一般约0.8~1.0m, 管材可采用无缝钢管或PE管, 管道周边敷沙15~20cm, 热水管道铺设较简便蒸汽输送管道稍复杂。

2.2 锅炉的运行费用

设置费用是一次性的投资, 运行费用则是长时期的消耗, 因此在锅炉房筹建、更新、改造中, 对运行成本的分析和控制是至关重要的。锅炉的运行费用由三方面构成:锅炉机组的耗电量;燃料消耗量、燃料及废弃物的处理费用;锅炉管理人员, 司炉人员的工资费用、日常维修管理费用。

3 结语

燃煤锅炉由于一次性投资费用较低颇受人们青睬, 特别是在煤资源丰富, 环保要求不高的地区。但丛国内外燃气锅炉的具体使用情况来看, 还存在一定的问题, 必须引起我们高度重视, 其中最重要的就是燃气锅炉的防爆问题。所以燃气管路必须严格捡漏, 炉膛内要有必要的联锁保护控制系统, 锅炉房要有燃气泄漏监测报警装置和通风设备, 采用防爆电器。锅炉应有严格的启动顺序控制系统, 燃气锅炉在点火之前必须仔细吹扫炉膛和烟道, 排除炉内可能积存的可燃气体。锅炉燃烧器必须安装熄火安全保护装置, 一但出现熄火现象, 二次点火前也必须进行吹扫并按正常点火程序进行。随着燃气锅炉的广泛应用和技术设备的日益完善, 事故隐患正在逐渐降低, 各种安全保护手段已能保证燃气锅炉的运行非常可靠。

参考文献

[1]李德东.燃气锅炉的选型及应用[J].工艺与装备, 2008.

生物质锅炉选型的比较分析 篇3

由于大量使用化石燃料而引起的能源短缺和环境恶化问题，生物质能已经在锅炉燃料中占据重要的地位。中国作为农业大国，每年农作物秸秆年产量约为6.5×108t;薪柴和林业废弃物资源量中，可开发量每年达到6×108 t以上。每年因无法处理的剩余农作物秸秆在田间直接焚烧的超过2×108 t，这不仅浪费了资源，而且造成严重的空气污染[1]。为实现可持续能源生产和减少温室气体排放的目的，中国已于2006年1月开始实施《中华人民共和国可再生能源法》，为生物质能等可再生能源的广泛应用，提供制度和法律上保证[2]。根据中国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，中国生物质能发电装机容量将超过3 000 MW。

1 生物质锅炉发展现状

直接燃烧水稻、小麦、玉米等农作物秸秆或树木枝条等的生物质锅炉，是近几年开始发展起来的。由于生物质的燃料特性所致，锅炉燃烧技术仍在探索之中。目前国际上和国内常用的生物质锅炉有循环流化床锅炉和炉排炉两大类[3]，国内有循环流化床CFB锅炉、振动炉排锅炉投运的先例，其中振动炉排锅炉有些是引进国外技术。

稻、麦秸秆作为一类特定的生物质燃料，具有生物质燃料的一般性质：高挥发份、低灰份、热值低;元素组成中高氧、低硫;着火温度低、热解迅速且焦炭反应活性高。同时也具有自身特点：质轻软、疏松、体积能量密度低;以钾为代表的碱金属以及氯的绝对含量高、性质活跃;灰中硅元素的份额较大等。稻麦秸秆的上述特点决定了其燃烧的特殊性，不但异于常规化石燃料，即使和木材、蔗渣、稻壳等一般生物质燃料相比，其燃烧的组织原则也完全不一样。具体说来秸秆燃烧不但要适应常规生物质燃料的燃烧特点，还必须对秸秆高钾高氯的特点予以充分的考虑，妥善处理这些无机物质带来的低熔、结渣、沉积、高低温腐蚀以及聚团等问题。

1.1 层燃锅炉

层燃锅炉的燃烧方式历史最悠久，积累的经验也最多，除燃用煤以外在以往的燃用固体废弃物中也积累了不少经验，有许多燃用固体废弃物成功的工程实例可以借鉴。鉴于生物质燃料的特点，在设计中应考虑以下问题：a)生物质燃料易着火、燃尽时间短，应注意炉排和配风的选择，炉排设计应能有效的防止燃烧不充分和断火的发生;b)炉排的设计应承受生物质燃料在炉排上的暴燃及结焦;c)炉拱的设计要适合生物质燃料的燃烧特性;d)根据生物质燃料的元素分析，受热面的设计应能够承受有害物质的腐蚀。

1.2 循环流化床秸秆燃烧技术的特点

a)燃烧效率高。循环流化床锅炉床内工质颗粒扰动剧烈，气、固混合良好，床料和未燃尽的生物质半焦之间存在强烈的相对运动，有利于生物质半焦颗粒的破碎和燃尽;燃料及床料在循环流化床系统回路中多次循环、反复地燃烧和反应，燃烧效率高;

b)燃料适应性广。循环流化床燃烧方式对燃料的强适应性在燃煤和燃用各种废弃物的应用场合已得到充分的体现，在秸秆燃烧中，也同样能适应秸秆原料在种类、破碎条件、水分、杂质含量等方面的变动，维持良好的燃烧组织;

c)低温燃烧特性。循环流化床锅炉炉膛内大量惰性的床料和床料与燃料之间充分的混合使燃料燃烧放出的热量能均匀释放，不会在稀相区形成悬浮燃烧和层燃燃烧所难以避免的局部高温;通过炉内受热面布置可以较好地控制循环回路物料的温度水平，从而实现对床层温度的控制，能够维持生物质在700℃左右稳定燃烧，使秸杆燃尽后不易结渣，并有效地抑制NOx的生成。据国内专业院校有关研究资料介绍，这一燃烧温度还能缓解秸秆中碱金属的迁徙转移带来的床层聚团、受热面沉积腐蚀、水冷壁熔渣等问题;

d)炉内脱酸特性。循环流化床锅炉传热传质工况十分优越，通过炉内添加石灰石可以有效地去除烟气中的SO2;据国内有关研究资料介绍，通过添加合适的添加物也能够固集甚至转化秸秆原料带入炉内的碱金属，从而实现主动地控制碱的迁徙转化，从根本上缓解进入尾部烟道的碱对后部受热面的危害[4]。

1.3 两种燃烧方式比较

生物质燃料易于着火也易于燃尽，采用炉排炉运行中炉排基全部暴露在炉膛的热辐射下，因此目前国内生物质锅炉制造厂一般采用耐高温的合金钢材料制作链条炉排，也有些项目采用引进技术的振动炉排炉。

循环流化床秸秆燃烧技术得益于循环流化床燃烧方式固有的特点，专业院校的研究资料指出，这种锅炉在解决秸杆燃料中碱金属带来的低熔、结渣、沉积、高低温腐蚀以及聚团等问题上比炉排炉燃烧有明显的优势，能够在秸秆燃烧中发挥出独特的作用。

1.4 国内生物质电厂锅炉选型比较

目前国内各生物质电厂运行的锅炉主要有两种炉型：引进国外技术，国内消化吸收制造的炉排式锅炉和国内自主开发的循环流化床锅炉。目前已建成和在建项目有90%以上是采用引进丹麦BWE技术制造的水冷振动炉排式锅炉。下面将炉排炉和循环流化床的特点列表说明。

2 结语

从纯技术设计来说，炉排炉锅炉效率虽然低于流化床约3%～4%，但厂用电的减少基本可弥补相对低的锅炉效率，炉排炉综合运行指标占优;从燃料适应性来说，明显流化床锅炉占优。锅炉的选型应以燃料构成和收集管理作为唯一依据。若燃料能保证电厂用量，在燃料收集管理上能保证水分、灰渣控制在锅炉设计范围，则建议选择水冷振动炉排炉。若燃料构成复杂，且在燃料收集管理上很难保证水分、灰渣控制在锅炉设计范围，则建议选择流化床锅炉。

根据目前国内生物质锅炉科研、生产、供应情况，以水稻、小麦、玉米、棉花等秸秆作为燃料的锅炉，目前为止尚未标准化、系列化，多为合同开发产品，可供选择的余地很小。无论选择何种形式的锅炉，在燃烧技术上都有待实践的验证。

摘要：对生物质电厂所用锅炉的种类,燃烧方式、主要特点等进行了分析、探讨,并通过对两种最常用的炉型对比分析,为合理选择生物质锅炉提供参考。

关键词：生物质锅炉,炉排炉,循环流化床锅炉

参考文献

[1]王振江,周长鲜.农作物秸秆等燃料直燃发电的几个关键问题[J].四川电力技术,2006,29(6):82-85.

[2]陈冠益,方梦祥,骆仲涣,等.燃用稻壳流化床锅炉的试验研究及35 t/h锅炉的设计[J].动力工程,1997,17(6):47-57.

[3]曹建峰.生物质发电锅炉的研究进展[J].上海电气技术,2008,1(1):56-62.

浅谈燃气锅炉的选型及应用 篇4

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。伴随着我国现代社会的进步, 燃气锅炉在我国当前社会中的应用也越来越普遍, 然而燃气锅炉作为一种机械设备, 其在运行过程中会产生能耗, 对我国环境产生一定的危害, 进而不利于我国现代经济的可持续发展。当前社会发展形势下, 我国对环境保护越来越重视, 而燃气锅炉作为我国环境污染源之一, 对其选型及使用要求非常高, 为了更好地促进我国经济的可持续发展, 重视燃气锅炉的选型及节能降耗设计意义重大。

1 燃气锅炉选型的重要性

燃气锅炉作为一种工业设备, 它是指利用各种中燃料, 将盛装的液体加热到一定的参数, 并对外输出热能的设备。燃气锅炉包括燃气开水锅炉、燃气热水锅炉、燃气蒸汽锅炉等, 燃气锅炉与燃油锅炉, 电锅炉相比较, 经济性能好, 在当前社会发展过程中有着较为广泛的应用。在这个经济快速发展的社会里, 社会发展对节能降耗的呼吁越来越高, 而锅炉作为一种设备, 锅炉在运行过程中产生的环境问题已经严重制约了我国现代社会经济的发展, 一旦人们赖以生存的环境受到威胁, 必然会引发各种社会问题, 不利于我国现代社会经济的可持续发展。而燃气锅炉是是水分主要燃料, 热排放量可以再回收, 对环境污染程度小, 燃气锅炉的选型不仅符合了我国现代社会经济发展的需要, 同时也符合了我国可持续发展战略方针的要求, 对我国社会经济的发展有着不可替代的作用。当前社会发展形势下, 燃气锅炉的使用越来越普遍, 为了更好地促进我国社会的发展, 就必须在锅炉选型工作中做好节能降耗设计工作, 确保锅炉性能稳定。

2 燃气锅炉选型的原则

2.1 环保、节能性原则

燃气锅炉作为一种机械设备, 其在运行过程中是以燃烧能源为动力来带动设备的运行。燃气锅炉在带来效益的同时也会产生一定的负面影响, 其中作为突出的就是环境污染问题、能源紧缺问题。随着可持续发展战略的提出, 对发展环保经济、节能经济的呼吁越来越高, 为了更好地促进我国现代社会经济的可持续发展, 在燃气锅炉选型就必须全面落实环保、节能性原则, 在产品设置中做好节能降耗设计, 进而设计出适合我国现代社会发展需要的燃气锅炉。

2.2 技术性原则

燃气锅炉的选型是一项技术性很高的工作, 只有确保燃气锅炉性能稳定, 才能更好地实现燃气锅炉应有的作用。锅炉工作截止、容量、参数以及自动调节性能应当满足客户用热需求, 容量及参数能有效地适应热负荷变化。为了满足社会发展的需要, 应选用符合锅炉安全技术监察规程并通过投产鉴定的定型产品。

2.3 适用性原则

燃气锅炉的种类很多, 不同的燃气锅炉其使用领域、范畴也会不同, 为此, 在选用燃气锅炉的时候, 必须坚持适用性原则, 根据当地燃料资源供应情况, 选择恰当、合适的燃气锅炉, 进而实现经济效益的最大化[1]。

2.4 安全性

燃气锅炉作为一种机械设备, 其在运行过程中时常会出现一些故障, 如, 熄火、超压、超温、断电、结垢、腐蚀等, 进而会引发一系列的安全事故, 如爆管、泄露等。为此, 燃气锅炉的工作介质、参数、容量都不许满足用热需求, 严格按照相关设计规定进行设计, 进而确保燃气锅炉使用安全。

3 燃气锅炉的应用

3.1 余烟再回收

燃气锅炉较其他锅炉设备而言, 其热排放较少, 同时, 在燃气锅炉排放口出安设的余烟回收装置, 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。在燃气锅炉运行过程中, 保证充足的水是锅炉得以正常运行的前提条件, 而水的质和量对燃气锅炉的性能都有着直接的影响。为了提高水资源的利用效率, 可在供燃气锅炉系统中增设一个水循环工艺, 专门负责电锅炉的排水回收处理。当燃气锅炉运作时, 回收装置可以将燃气锅炉系统中的水热量再回收利用, 降低锅炉热量的发放。同时通过回收后的热量可用于其他用途, 如供热取暖等。

3.2 提高经济效益

燃气锅炉的使用经济效益高于燃煤锅炉:燃气锅炉选用的炉膛热负荷较高, 从而缩小炉膛体积。燃气锅炉不存在受热面污染、结渣、磨损等问题, 因此可选用较高的烟速, 减小对流受热面的尺寸。这样烟气所带走的热能量较少, 锅炉的热效率也更高。通过合理布置对流管束, 使燃气锅炉较同容量燃煤锅炉结构紧凑、尺寸小、重量轻, 设备投资明显减少。又因为燃气锅炉不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃料烘干器等附属设备, 所以在附属设备的投资成本上大大的少于燃煤锅炉。在供给燃烧前也无需燃料加工制备设备, 使系统大为简化。由于燃气锅炉使用管道输送的天然气为燃料, 燃气锅炉无需燃料储存, 节省运输费用、场地储存及劳动力管理等诸多花费, 所以在此费用上又比燃煤锅炉更加经济实惠。

3.3 提高环境效益

在我国社会经济取得飞速发展的同时, 其环境问题也日益突出, 对人们的健康生活造成了极大的危害。为了还人类一个健康的生活环境, 我国对环境经济建设的呼吁越来越高。燃气锅炉作为一种工业设备, 其耗能小, 热量排放量小, 可以大大减轻对环境的污染。在燃气锅炉设备中, 锅炉的各项参数、指标都经过质量认证, 在运行过程中无公害, 对环境破坏小, 同时, 燃气锅炉的燃料是以水为主, 不仅降低了标煤的消耗, 同时也减少了二氧化碳的排放, 有利于减缓温室效应, 抑制全球变暖的环境趋势。在这个经济快速发展的时代例, 燃气锅炉的使用不仅为我国环境保护作出了贡献, 同时也为我国社会经济的发展提供了保障, 协调了我国环境与经济的平很发展。

4 结束语

在这个经济快速发展的社会里, 燃气锅炉作为一种机械设备, 燃气锅炉的使用越来越普及, 燃气锅炉的应用有效地推动了我国现代社会经济的发展, 为企业、人民群众带来的巨大的福利。在燃气锅炉带来效益的同时, 其所带来的环境问题也越来越突出, 在当前社会发展形势下, 锅炉节能自动控制已经迫在眉睫。在燃气锅炉运行过程中, 实现燃气锅炉的绿色运行意义重大。随着可持续发展战略的提出, 对发展节能经济、环保经济、绿色经济的呼吁越来越高, 而燃气锅炉作为一种耗能装置, 为了相应我国可持续发展战略的号召, 针对燃气锅炉, 就必须重视其选型工作, 选择产品质量优、技术过硬的锅炉, 进而推动我国现代社会经济的发展。

摘要：燃气锅炉作为一种工业设备, 燃气锅炉的使用有效地满足了现代社会发展的需求, 推动了我国社会经济的发展。在这个经济飞速发展的社会里, 发展绿色经济、环保经济、节能经济已成为我国现代社会发展的重要内容, 而燃气锅炉作为一种耗能设备, 为了更好地促进我国现代社会经济的可持续发展, 在不同的领域选择合适的燃气锅炉有着重大意义。文章就燃气锅炉的选型及应用进行了相关的分析。

关键词：燃气锅炉,选型,应用

参考文献

[1]李德东.燃气锅炉的选型及应用[J].现代制造技术与装备, 2008, 4 (21) :41-43.

[2]王洪玉.浅谈燃气锅炉的优越性和应用前景[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2011, 6 (11) :300-301.

[3]张淑红, 王谦.浅谈燃气锅炉采暖在工商服用户应用和优点[J].黑龙江科技信息, 2010, 6 (15) :81-89.

锅炉送粉管道耐磨弯头的选型分析 篇5

1 内衬陶瓷贴片耐磨产品

陶瓷管耐磨复合管道一种外壳为钢体, 内贴耐磨陶瓷片的复合管产品, 具有耐磨性能高、瓷管表面光滑、运行阻力小、不易结垢、安装灵活、加工方便、使用寿命长等特点, 且价格适中, 广泛用于各种有耐磨要求的大口径管道管件。

但是这种型式的耐磨产品也有其应用局限性, 我公司承建的越南海防一期2x300MW火电机组项目, 就曾发生严重的陶瓷贴片脱落事件。事件发生在2009年11月机组试运行期间。经检查发现, 几乎所有的送粉管道弯头均发生脱落, 陶瓷片脱落后堆积在无法前行的部位 (如管道上行部位) , 造成堵粉, 引起再次燃烧, 导致更大面积的脱落, 对机组调试造成了极大的影响, 包括工期损失和经济损失。参见下图,

而该机组同样采用陶瓷贴片耐磨型式的制粉管道弯头, 却运行情况良好, 未发生任何陶瓷贴片脱落情况。而且送粉管道耐磨弯头和制粉管道耐磨弯头出自相同厂家相同批次产品, 据此排除了产品质量问题。导致脱落的问题, 应该出在运行环境是否适用上。经现场各单位会商分析认为, 陶瓷粘贴所用胶水在设计风温下失效, 是造成陶瓷脱落的主要原因。根据西北电力设计院的设计, 送粉管道热一次风温最高可达到350℃左右, 实际运行温度, 根据调试单位的记录, 送粉管道温度在260-300℃左右, 最高接近350℃。而目前国内通常采用的胶粘式陶瓷贴片的无机胶水, 不宜在200℃以上温度长期运行。同时, 根据华东电力设计院《烟风煤粉管道零部件典型设计手册D-LD2000》规定, 互锁固防脱落陶瓷内衬的使用范围应小于300℃ (PAGE114) 。由此看出, 送粉管道弯头不宜采用内衬陶瓷贴片型式。

2 龟甲网衬里耐磨产品

龟甲网耐磨衬里是另一种电站项目广泛使用的耐磨型式。该产品是以金属为基体, 內焊龟甲网为骨架, 刚玉质高耐磨衬里材料为耐磨层的复合管道, 特别适合用于大口径高温耐磨管道, 主要特点是耐高温、耐磨损、耐腐蚀, 抗热冲击能力强, 机械加工性能好, -50℃~1500℃间使用无任何影响。越南的另一火电项目, 由上海电气承建的广宁电厂, 其机组送粉管道弯头即是采用的内衬龟甲网型式, 其使用运行一切正常, 无任何脱落现象。我公司经调查论证后, 将原设计为内衬陶瓷贴片的送粉管道耐磨弯头, 全部更换为龟甲网耐磨衬里的弯头。更换后正常运行至今, 未在发生异常情况。由此可以看出, 龟甲网耐磨衬里的耐磨型式, 完全适用于送粉管道弯头。

3 双金属复合耐磨产品

双金属复合耐磨管也是目前使用的较多的一种耐磨产品。该产品管道外层一般为碳钢, 内层为耐磨合金, 产品特点为良好的耐磨性, 优秀的抗冲击性能、金属结合性能、抗热震性能, 良好的耐热、耐腐蚀性能, 运输、安装、适用方便等。我公司使用的较多的是含铬15%~20%的高铬合金钢。如我公司承建的越南沿海一期火电项目、越南河静火电项目, 送粉管道弯头就是采用这种20%Cr的双金属耐磨型式, 使用情况较好。

4 结论

以上述及的三种耐磨型式, 即内衬陶瓷贴片、龟甲网衬里、双金属, 是我公司主要使用的耐磨型式。通过各项目实际使用的情况分析汇总, 有如下结论供参考:

(1) 内衬陶瓷贴片耐磨产品适用于200℃以下的低温运行环境中的大口径管道系统, 造价相对较低, 性价比高。

(2) 龟甲网衬里耐磨产品使用温度范围大, 最高能达到1500℃, 适用于高温环境的大口径管道系统, 但是价格较内衬陶瓷贴片产品要高, 因此建议在200℃以上环境中使用。

(3) 双金属耐磨产品适用于800℃以下环境, 对管道口径大小无要求, 适用范围更广, 但是其价格较龟甲网衬里产品要更高。

电厂蒸汽管道补偿器的选型与安装 篇6

电厂蒸汽的引用是我厂节能的一项重大举措, 通过引用发电厂蒸汽, 可以大大降低天然气的用量, 降低运行成本。我厂电厂蒸汽引用主管采用DN400 的20 g钢管, 设计温度为380 ℃, 设计压力为4.4 MPa。由于温度高且管道长距离铺设, 管道在使用过程中会产生较大的膨胀量。对于中压、高温、大直径的管道而言, 其柔性很差, 要靠管系的自然补偿量来吸收管道的热膨胀和端点位移几乎是不可能的。若靠改变管道的走向来增加管道的柔性, 势必增加管道的长度, 增加成本, 且不一定能达到预期的效果。管道长了, 弯头多了, 阻力势必增大。综合考虑各方面的因素, 管道铺设应尽量走直道、少拐弯, 管道的热膨胀主要靠设置膨胀节和滑动支架来解决, 这是一种比较合理、经济的方案。

1补偿器的选型

通常用的补偿器有波纹管补偿器, Π型补偿器及管道自然补偿等几种热补偿器。但就过热蒸汽管道而言, 温度比较高, 热位移量比较大, 平均每米有5 mm的膨胀量, 加之管线铺设很长, 单靠管系的柔性很难达到补偿的目的。而对Π型补偿器而言, 由于管系为DN400的钢管, 管子较粗, 强度较大, 对于较大的位移量, 焊接弯头部位势必产生较大的内应力, 这也将给管道的运行埋下不安全因素。要减小内应力, 就要多设Π型补偿器或增加补偿器的直边高度, 直边高度增大, 补偿器的变形角度变小, 内应力变小。但是, 这样又增加了管道的铺设长度及管道的铺设高度。将给施工增加难度, 增加管道的投资, 因此应尽量不予采用。而对于通用无约束型波纹膨胀节, 是依靠波纹管的轴向伸缩来进行热补偿的, 其补偿量比较小, 而且会产生很大的轴向推力。《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 (GB12777-2008) 中指出:“如果膨胀节应用不当, 它产生的管道反力可能比想要消除的力还要大。无约束型膨胀节产生的轴向推力等于波纹管的面积乘以内压。拉伸或压缩膨胀节需要的力是相当大的, 为了使管系产生的反力最小, 最好避免通过膨胀节的轴向压缩或拉伸来吸收管系的膨胀”。电厂蒸汽正常工作时压力为3.8 MPa, 管道DN400, 若选用无约束型通用膨胀节, 膨胀节的内压推力近5 t, 这样大的推力很容易将支撑管道的固定支架推坏, 而且, 土建的水泥支架要承受如此大的推力, 对于一般主要起竖直支撑作用的支架就需要做得很大;对于长距离输送管道要做很多这样大的支架就显得很不协调, 也是难以想象的。

综合以上分析, 电厂蒸汽管道的补偿要考虑多方面的影响, 尽量经济而又不留安全隐患。在结构上, 考虑管系的支撑要求, 使管系对支架的推力减至最小。在布置方案上, 应充分发挥每个膨胀节的补偿能力, 争取用最少的波纹管来满足整个管系的补偿要求。因此, 结合电厂蒸汽管道的铺设特点, 选用角向型膨胀节较经济、合理。

角向型补偿器 (如图1所示) 是约束型补偿器, 由连接管、铰链座、波纹管、铰链销、运输拉杆、耳板等几部分组成。角向型补偿器轴向没有位移量, 工作时, 波纹管周向一侧伸长, 另一侧压缩, 绕铰链作周向旋转, 铰链完全承受膨胀节的内压推力和管道重量。角向型补偿器实际上只起角向旋转作用, 通常由两个或三个一起配套使用, 以吸收L型或Z型管系一个或多个方向的横向位移。它的安装与Π型的安装形式相似, 角向位移量与立管的长度成反比。相同的补偿量, 立管越长, 角向补偿器的偏转角就越小。因此, 安装时应尽量加大立管两角向膨胀节之间的距离, 以便更有效地发挥膨胀节的补偿功能。安装时立管两端各安装一个角向膨胀节组成一对 (通常, 厂家可按照长度要求直接作成一套) 。它以竖直方向上的偏转来补偿管道的热膨胀, 而在横管上只安装单个膨胀节, 是为了吸收立管上的膨胀量, 一般补偿量比较小。对于这种角向型补偿器, 由于约束铰链的作用, 补偿器不会把轴向推力作用在管道支座上, 因此与之相连的支座为次固定支座, 通常为滑动支座, 其轴向作用力很小。对于电厂蒸汽管道, 在无对焊固定口之前甚至用手就可以推动。管系中绝大部分支架为自由滑动支架和横向限位支架。固定支架承受很小的轴向推力, 主要起固定管系的作用。

2补偿器的安装

电厂蒸汽用管道焊接要求射线探伤Ⅱ级合格。角向型补偿器安装时, 在地面与管系预先焊制, 这样有利于焊接及探伤。为防止膨胀节绕铰链转动, 吊装前用DN50钢管将支管上的一对角向补偿器点焊固定, 钢管作为临时承力部件。吊装完毕, 固定好之后再将补偿器的铰链销所在平面垂直于管系所在平面即铰链销垂直于管膨胀时要转动的平面方向。这点尤为重要, 否则, 不但起不到热补偿作用, 而且会把扭转力矩转嫁到铰链销和支管弯头处, 有可能损坏铰链, 增大直管弯头的内应力, 进而增大管系推力, 甚至推倒管道支架, 造成重大事故。

为了充分发挥角向补偿器的补偿作用, 安装主管补偿器时, 采用牵引管线的方法来冷紧角向补偿器, 使补偿器产生热补偿时反向预紧。预紧量为横向补偿量的50%。这样, 正常工作时不至于使补偿器旋转太大的角度。当有特殊位置需要膨胀后竖管为垂直位置时, 就要按横向热补偿量的100%来冷紧。

现场焊接补偿器时, 用湿中性石棉保护, 以免焊渣飞溅到波纹管。吊装时, 固定用的钢管和补偿器上标有安装后拆除涂黄漆用于固定铰链的角铁。电厂蒸汽管线试压为水压, 由于直管段较短, 水重可以不予考虑, 故未作支撑。我厂按试压方案试压时, 未发现任何异常现象。

电厂蒸汽在与厂蒸汽甩头阀门对接处, 由于管道需要两个互相垂直方向的补偿量, 因此, 在此位置选择万向角向型波纹补偿器, 使两个方向都得到热补偿, 最大限度减小管系应力。

3结语

蒸汽锅炉选型的建议 篇7

某客户欲投资50MW锅炉,锅炉燃用灰份较低的褐煤。客户对是选择循环流化床锅炉还是煤粉锅炉不能确定,要求针对其煤种特性提出合理的锅炉型式。现从锅炉整体性能、环保要求、使用周期、经济性等这四个方面对同蒸汽参数的循环流化床锅炉和煤粉锅炉进行比较。

2 锅炉整体性能

2.1 锅炉效率

(1)循环流化床

炉内采用下浓上稀的流态化工艺,下部流化风速为4.2m/s左右,上部流化风速为5.1m/s左右,这样可提高下部区域的固体浓度,增大下部区域燃烧份额,使床温提高至899℃,强化燃烧;同时,较低的下部炉膛流化风速,使炉内内循环量增加,碳粒炉内停留时间延长。

采用较大的炉膛容积,炉膛容积为1329m3,炉膛高度为31m,使碳粒在炉膛内的停留时间大于5.4秒,确保碳粒子的燃尽。

采用较高的二次风喷口速度(80m/s),强化炉内气流扰动,使风煤混合均匀;二次风风量留有较大的调节裕度,调节灵活,使炉膛出口温度控制在870℃左右,炉膛温度由下至上较为均匀,炉膛平均温度为885℃,有利于碳的一次燃尽。

采用两台经FW公司试验优化,并已有实践经验的第三代ET高效旋风分离器,其对细颗粒粒子的捕捉能力强、高效可靠,为保持炉内高的循环灰浓度和高的传热以及高的碳粒子燃尽程度提供了保证;同时减小了尾部飞灰量,并有效地将飞灰粒径控制在适当范围之内,为降低尾部对流受热面的磨损创造了条件。

采用选择性排灰冷渣器,可将未燃尽碳重新送回炉膛再燃以提高煤粒子燃尽程度,同时降低排渣温度,将渣温控制在200℃以下,降低排渣热物理损失。

经过计算,燃用以上煤质使用循环流化床锅炉热效率可达89%。

(2)煤粉锅炉

煤粉炉燃料被磨得很细,d90=16~20μm,大大低于循环流化床锅炉,所以其比表面积远远大于循环流化床,因此煤粉被吹入炉膛后迅速燃烧,燃尽度高,化学不完全损失几乎为零。

采用较大的炉膛容积,炉膛容积为1595m3,最上层燃烧器中心距屏式过热器下沿尺寸为13.5m,使煤粉在炉膛内的停留时间大于2秒,确保煤粉的燃尽。

经过计算,燃用以上煤质使用煤粉锅炉热效率可达91.5%。

2.2 低负荷运行能力

(1)循环流化床

锅炉定压运行时,锅炉在50%~100%B-MCR负荷范围内保证过热蒸汽的额定参数。

一般来讲,锅炉按滑压方式升负荷、降负荷时可根据电厂运行要求,选择滑压或定压运行,这主要随汽机的运行方式而定。

锅炉在70%~100%B-MCR负荷范围内,燃烧不作特殊调整即可满足汽机对参数的要求。低于上述负荷,锅炉的设计和运行就需有特殊的燃烧调整手段。

当负荷在60%~100%B-MCR范围内,床温、炉膛出口过量空气系数基本不变,这时炉膛出口温度的变化幅度也较小,只是空气量和下部烟速随负荷变化而变化,过热器出口温度保持在额定值。

负荷继续降低(60%B-MCR以下),为保证低负荷锅炉运行工况的稳定,炉膛下部的床温和流化速度有一个最低保证值,此时,就要求炉膛出口过量空气系数相应加大,而且,随着负荷的降低,炉底一次风的量应基本维持不变,二次风随负荷变化而变化,这样既保证了低负荷时流化床的流化质量,还维持了一个较高的床温,保证低负荷能不投油稳燃。

同时,由于过量空气系数的增加使通过尾部受热面的烟气量不至于降低太多,而且,循环流化床锅炉在低负荷时,其炉膛出口温度也不象煤粉炉那样大幅度降低,其低负荷工况下尾部受热面的传热比煤粉炉更强,因此,汽温在招标书要求的50%~100%B-MCR负荷范围内可以达到额定值。

循环流化床锅炉的负荷调节灵敏度较好,在负荷突变时,有外置式换热器(EHE)的再热机组通过改变给煤量、送风量和EHE冷热物料流量分配来实现负荷调节;而无外置换热器的非再热机组,则通过改变风煤比和一、二次风比来进行调节,从而使炉内燃烧稳定,达到稳定调节负荷的目的。

由于采用了较少的耐火材料,锅炉的启动和负荷调节受耐火材料的限制极小,可迅速通过改变风煤量来调节负荷;而且,在保证总风量的前提下,通过调节一、二次风的比例,使锅炉在不同负荷下,将床温维持在稳定的范围,确保各负荷下的稳定燃烧。

由于炉内采用下浓上稀的流态化工艺,因此,还可以通过迅速改变上下的固体浓度来达到快速调节负荷的目的。

由于采用了较少的耐火材料,因此,锅炉启动预热的时间将大大缩短,锅炉升温速度仅受厚壁受压元件的限制,启动的速度也将比其它类型的CFB炉较快。

除此之外,床下点火器总出力为15%B-MCR,不但能保证锅炉点火的可靠性和在30%B-MCR负荷以下起到稳燃作用,而且,还可为启动投煤前锅炉升压提供热量。

(2)煤粉锅炉

为了满足该工程锅炉最低不投油稳燃负荷50%B-MCR的要求,在燃烧器的设计时主要采取了如下措施。

采用百页窗式水平浓淡燃烧技术,组织水平浓淡偏差燃烧。由于浓煤粉气流从向火侧迎着高温烟气喷入炉膛,故它首先与高温烟气接触,接触的面积较大,因此得到的着火热也更多,加之浓侧气流的煤粉浓度大,所需着火热显著降低,在两者的作用下气流就更容易着火;而淡煤粉气流,煤粉很细,也容易着火,可保证燃烧器的低负荷稳燃;这就大大提高了燃烧器在低负荷下煤粉的着火稳定性。

采用可以调节的周界风。周界风由单独的风门控制,可以根据煤质及负荷情况调节周界风风门,为低负荷时减小甚至关闭周界风创造了条件,以达到低负荷稳燃的目的。

在低负荷运行方面,循环流化床锅炉性能优于煤粉炉。

2.3 运行稳定性

(1)循环流化床锅炉

影响循环流化床锅炉运行稳定性的最大因素是结渣,为防止结渣,炉内采取以下措施。

1)以引进CFB锅炉设计技术为基础,这一技术对锅炉热力性能的良好预测确保了沿炉膛断面以及沿炉膛高度方向上温度场的均匀性。

2)锅炉密相区的四壁是由水冷壁管弯制围成的,其内壁仅设置有一层较薄的耐火材料层,具有良好的冷却性。

3)采用成熟的炉膛布风装置—水冷式布风板,布风均匀。它是由大口径内螺纹厚壁管加扁钢焊接而成的膜式壁结构,既满足锅炉启动时高温烟气冲刷的需要,锅炉运行时又可起到较好的冷却床层的作用。

4)设计时选取适当布风板及床层阻力,确保锅炉在运行过程中床层流化均匀。

5)水冷式布风板布置有独特的“г”型定向风帽,风帽按设计规定排列,以避免大颗粒在布风板上沉积,保证布风均匀,流化质量良好,床层内无死区。

6)采用炉前风力播煤装置,使给煤入炉均匀,以避免局部富煤区域在运行过程中遇氧爆燃而引起局部超温、结焦现象的出现。

7)炉内采取下浓上稀的流态化工艺,二次风调节裕度较大,通过一、二次风的调节可达到调节床温的目的。

8)组织良好的炉内燃烧工况,提高碳粒的一次燃尽率,使循环灰粒中的含碳量控制在3%以内;严格将“J”阀回料器的充气量控制在1%的总风量以内,以防止未燃碳粒子在局部区域复燃;同时,每台“J”阀回料器还采用四层充气管,保证在回料器中无死区,避免因局部死区造成结渣。

9)严密监测“J”阀回料器中的料位,防止因炉膛中的烟气反窜而造成结渣。

(2)煤粉炉

在提高锅炉可靠性方面,主要采取了以下措施。

1)在锅炉结构设计中,对受压件管系、支吊和导向元件、蛇形管与集箱连接形状、刚性梁的最大许可间距等均用计算机进行多工况的应力分析,可使机组在正常运行及变负荷运行时各部件应力水平保持在较低水平以确保运行安全。

2)为适应机组调峰运行的需要,对锅炉的厚壁元件、吊挂的型式、连接管系等都利用计算机进行了应力分析计算,以满足锅炉调峰运行的要求。锅炉顶部及有关需要密封之处结合国外先进技术及本公司成熟经验进行精心设计,以保证机组在各不同工况下运行时密封的严密性。

3)合理选用过热器管子壁厚和材质,通过对每根管子的各管段作恶劣工况下的壁温计算,同时对蛇形管间、屏与屏间流量分配与偏差进行详细计算,由此选择材料与壁厚。管子强度计算与许用应力严格按GB9222-88的规定计算确定。同时管子的壁温验算留有足够的裕度。

4)采用先进的过热器系统,在过热器系统中有一次充分混合、一次半炉膛混合、一次交叉、过热器设二级喷水减温器,可有效地减少左右侧汽温偏差。

5)对水冷壁管子及鳍片进行强度和应力计算,使锅炉在启动、停炉和各种负荷工况时,管壁、鳍片温度均低于许用值,应力水平亦低于许用应力。

6)锅炉设置膨胀中心,使锅炉各受压元件按设定的膨胀方向自由膨胀。并对锅炉各管系用计算机进行柔性分析,使各管系应力控制在合理的范围内。

7)锅炉设置足够的吹灰器,并选用性能可靠的吹灰器,使吹灰器实际使用达到预期的吹灰效果,以减轻受热面的沾污。

8)防止受热面腐蚀。

9)防止受热面飞灰磨损。

10)防止结渣。

在稳定运行方面,煤粉炉优于循环流化床锅炉。

3 环保要求满足度

3.1 循环流化床锅炉

(1)控制SO2的措施

1)合理控制床温。脱硫的最佳温度在850℃~950℃之间,将床温控制在899℃左右,这个温度在脱硫最佳温度的范围内。

2)较小的石灰石粒度。石灰石是一种致密的物质,将石灰石粒度控制在2mm以下可以有效增大其比表面积,使其能与燃料充分接触,将脱硫反应进行完全。

3)采用较大的炉膛容积和较高的炉膛高度,延长燃料和石灰石在炉膛内的停留时间,有利于脱硫反应完全进行。

4)采用高效的旋风分离器,将没有反应完全的石灰石捕捉下来,送回炉膛继续参与脱硫反应。

通过采取以上措施,在Ca/S摩尔比为2.2时脱硫效率可达90%。

(2)控制NO2的措施

循环流化床锅炉低温燃烧,因此主要生成的是燃料型氮。

1)分段送风。NO2在还原性气氛和氧化性气氛中的生成量较少,于是采取分段送风的方法,在密相区造成还原性气氛,生成较少的NO2,在稀相区造成氧化性气氛,不但在该区域生成的NO2较少,而且可以将部分在密相区生成的NO2还原,进一步降低NO2的生成量。

2)低温燃烧。相对较低的燃烧温度下生成的燃料型氮较少。

通过采取以上措施,NO2排放量可以控制在350mg Nm3以内。

(3)控制粉尘排放的措施

循环流化床锅炉采用高效的旋风分离器将较大的颗粒分离下来重新送回炉膛参与燃烧,有效降低尾部飞灰浓度,灰渣比可达4:6。

3.2 煤粉锅炉

(1)控制NOX的措施

煤粉锅炉燃烧温度在1700℃~1800℃,因此生成氮既有热力型氮也有燃料型氮。

1)采用了水平浓淡燃烧器,它是一种单喷口的分级燃烧,它们各自远离自己的化学当量比燃烧,可有效地降低NOx排放;

2)采用分级燃烧,布置了一层燃尽风喷口,燃尽风风量占整个二次风量的12%;

3)采用较大的一次风间距,可有效地降低燃烧器区域的尖峰温度。

通过采取以上措施,NO2排放量可以控制在450mg Nm3以内。

(2)煤粉炉没有采取脱硫措施和降低飞灰浓度的措施。

由此可见,循环流化床锅炉在降低排放量、满足环保要求方面优于煤粉炉,但燃用上述煤种,其含硫量低,煤粉锅炉完全能够满足有关环保要求。

4 锅炉使用周期

4.1 循环流化床锅炉

影响循环流化床锅炉使用周期的因素主要是磨损,循环流化床锅炉、炉膛、分离器、回料器组成的主回路存在大量高温灰,大灰量循环是燃烧和传热的要求,但同时也是产生磨损的原因。采取的防磨措施如下。

(1)在炉膛下部锥段区域的四面墙水冷壁、炉膛至旋风分离器出口烟窗四周及相应的侧墙局部区域、前后墙水冷壁相交的顶部高灰浓度回流区以及炉膛四面墙上的开孔区和旋风分离器内壁均敷设耐磨材料,耐磨材料采用销钉固定。

(2)炉内水冷蒸发管屏的布置方式为垂直布置,管屏穿墙、弯管部位均敷设耐磨材料,同时,管屏受烟气纵向冲刷有利于减小受热面的磨损。

(3)点火燃烧器预燃室、回料器、分离器、立管、冷渣器内壁及隔墙敷设耐浇铸磨料。

(4)旋风分离器中心筒采用耐高温、耐腐蚀、抗磨损的奥氏体钢种RA-253MA。

(5)风帽的合理布置,避免对吹现象,以防止磨损。

(6)耐磨料配方、养护、烧结等技术成熟可靠,并充分结合多年的研究和使用经验,通过严格地选择性能优良的耐火材料,控制施工过程的质量,按要求进行固化是防止受热面磨损的有力保证。

(7)严格控制受热面间的管间烟速是防止受热面管子磨损的有效手段。

(8)在受热面管组进口区域一周布置均流板,避免烟气走廊的形成。

(9)在每组受热面管组沿烟气流向第一、二排管子上加装防磨盖板。

(10)适当增加管子的壁厚。

4.2 煤粉锅炉

影响煤粉锅炉使用周期的最大因素是腐蚀问题,煤粉锅炉采取以下防腐措施。

(1)在燃烧设备设计中充分考虑了高温腐蚀问题,采取合理组织炉内空气动力场、炉膛四角均匀配风、送粉等有效措施以防止水冷壁发生高温腐蚀。

(2)为防止空气预热器发生低温腐蚀和堵灰,设计中通过合理选取空气预热器进口气温和排烟温度来控制末级空气预热器管壁温度高于酸露点温度值;结构上的措施是在末级管箱的尾部采用耐低温腐蚀的考登钢。同时从设计、制造上严格保证省煤器管不发生爆漏等方面采取措施,以避免空气预热器发生低温腐蚀和堵灰。

(3)飞灰磨损主要发生于尾部低温受热面上。在省煤器和空气预热器的设计中充分考虑了防止灰粒的磨损措施。通过合理布置省煤器管间距及流通截面,把省煤器平均烟速控制在8m/s左右,结构上采取的防摩措施有:省煤器采用顺列布置的鳍片管,由于管子上焊有鳍片,使得含灰烟气在近似不变的流道中流动,由于金属壁面的粗糙度和烟气的粘性作用,在金属的壁面形成一个稳定的附面层,该附面层的存在,使得灰粒对金属的冲击能量显著降低,从而减轻了对受热面的磨损;为防止第一排管子迎风面的磨损,除焊中间扁钢外,还在管子最易磨损处即迎风面左右40°加焊防磨扁钢;同时为防止弯头处磨损,弯头处装有防磨盖板;为防止空气预热器管子的磨损,在每级管箱的烟气进口端均设置了便于更换的防磨套管。

(4)对易造成结渣的燃烧器区域采用较低热负荷,合理布置喷口间距离,使热量输入适当分散,降低该区域壁面热负荷。

(5)合理组织炉膛内空气动力场,采用全正方形带小切角的炉膛,配以风粉气流,采用较小的假想切圆直径,四角均衡送风粉,使火焰不偏斜、不刷墙、不冲墙。切圆直径与炉膛宽度比为0.074。

(6)燃烧器布置在炉膛的合理位置。燃烧器下一次风口距冷灰斗拐点距离为2.446m,使燃烧火焰不会冲刷冷灰斗。上一次风口距屏底距离为13.489m,距出口烟窗中心为18.6m,炉膛具有足够的燃尽空间,炉膛出口烟温(964℃)大大低于灰的变形温度。

(7)炉膛上部布置宽节距的全大屏过热器,有效降低炉膛出口烟温。

(8)在炉膛及对流受热面区域设置足够数量的吹灰器,采取实用可靠的吹灰设备,定期进行吹灰以保持水冷壁清洁。

(9)炉膛采用合理节距和管径的全焊膜式水冷壁,提高了壁面的吸热能力,降低了炉膛四壁的表面温度。炉膛各门孔处均设置了防焦板,防止水冷壁门孔处结渣。

煤粉炉各受热面的使用周期长于循环流化床锅炉。

5 综合经济性

5.1 自用电

(1)循环流化床锅炉

循环流化床锅炉的自用电最主要来自风机。风机包括一次风机系统、二次风机系统和“J”阀风机系统,自用电占产电量的11%左右。

(2)煤粉锅炉

煤粉锅炉的自用电最主要来自制粉系统,约占产电量的8%。

煤粉炉的自用电少于循环流化床锅炉。

5.2 初期投资

单就锅炉本体而言,煤粉炉比循环流化床锅炉低800万人民币,但加上制粉系统,则基本与循环流化床锅炉相当。

虽然循环流化床锅炉在脱硫方面优于煤粉炉,但SO2排放量要达到国家的排放要求,投入的石灰石量将以级数递增,而产生的灰量也将同步增加,方案本身缺乏可操作性。因此,即使选择循环流化床锅炉,为了满足环保要求,仍然同煤粉炉一样需要选择投资炉外脱硫设备。燃用上述煤种,由于灰量低,若使用循环流化床锅炉,必须加沙或其他物料才能建立起高倍灰循环,否则达不到传热效果,将会严重影响锅炉的性能。但添加其他物料将会使整个锅炉系统相当复杂,投资也会增加很多。

6 结语

综上所述,笔者觉得燃用灰份较低的褐煤,投资煤粉锅炉比投资循环流化床锅炉更为合理一些。

摘要：就同蒸汽参数的、燃用灰份较低褐煤的循环流化床锅炉和煤粉锅炉从锅炉整体性能、环保要求、使用周期、经济性等四个方面进行全面比较,为合理地锅炉选型提供了科学的依据。