Alstom的超临界循环流化床
22.6 Alstom 的超临界循环流化床
在设计Provence 的250MWe 时，
已经考虑到循环流化床锅炉容量放大
的问题，即采用Emile 125MWe 容量
增加一倍的方法。Stein 的循环流化床
燃烧技术发展目标是将机组容量增加
至600MWe ，便是基于放大设计经验
以及Provence 250MWe 运行经验。从
加尔达恩电厂收集了大量的数据，通
过对实际性能与预计结果的比较，对
他们原有的几个模型进行了修正[8]。
Stein 目前已经完成了600MWe 超
临界循环流化床锅炉的设计。燃烧室
截面积为306m 2，蒸汽温度采用
600o C ，单炉膛双布风板六个冷却式分
离器和相应的六个冷却式炉墙构成的
外置换热器，见图5[11]。锅炉过热蒸
汽流量为483kg/s ，过热蒸汽压力
27.6MPa ，过热、再热蒸汽温度均为
602o C ，再热蒸汽压力为6MPa ，给水
温度290o C 。该示范工程的目标是在
低污染物排放水平下的低发电成本以
及运行灵活性。预期NO X 的排放小于
150mg/m 3；SO 2的排放小于250mg/m 3。Stein 对600MWe 超临界
循环流化床锅炉的性能进行了详细的研究，尤其是燃烧问题，认为分离器并不是影响循环流率的唯一参数，煤的破碎粒径对它会有影响。
图5 Stein 的600MWe 超临界循环流化床锅炉方案
超临界循环流化床锅炉控制说明
朔州电厂2*300MW超临界循环流化床锅炉 控制说明 上海锅炉厂有限公司
超临界循环流化床锅炉控制说明 锅炉控制部分是主要包括燃烧器管理系统和锅炉调节控制系统。燃烧器管理系统是为了防止运行人员操作事故及设备故障引起锅炉炉膛爆炸，确保锅炉的安全和正常运行。锅炉调节控制系统是为了使锅炉能正常经济运行，使锅炉能根据机组负荷要求，向汽轮机提供足够的、在规定压力和温度范围内的蒸汽。 1燃烧器管理系统（Burner Management System） 1.1 系统功能概述 BMS主要包括如下功能： （1）锅炉炉膛吹扫 （2）主燃料跳闸MFT （3）锅炉跳闸BT （4）床温监视、保护 （5）炉膛正负压保护 （6）油燃烧器油系统泄漏试验 （7）油燃烧器点火和熄火顺序控制 （8）给煤机投切顺序控制 （9）油枪灭火保护 （10）油跳闸阀、循环阀的控制 （11）快速减负荷（RB） （12）联锁和报警 1.2 主要功能及说明 1.2.1 MFT （1）当发出下列条件之一时,FSSS则立即切断锅炉主燃料,并显示首出跳闸原因。 ◆贮水箱水位高越限18.3，并经延时5秒未恢复(三取二) ◆省煤器进口给水流量小于设定值343t/h(三取二) ◆全炉膛燃料丧失(煤和油均没有) ◆一次风量流量低越限（实验值），延时10S (三取二)
◆床温度低580℃且未投油(前墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取 3，另一组为6取4；后墙上层加左右侧墙上层热电偶共11个，分两组， 一组为5取3，另一组为6取4；上述四组取“或”门。) ◆汽机跳闸 ◆总空气流量低于25%(三取二)，延时5S ◆分离器出口蒸汽温度高越限460 ℃ ◆锅炉跳闸 ◆炉膛压力高+1500Pa ◆炉膛压力低-1800Pa ◆床温高990℃(前墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取3，另一组 为6取4；后墙上层加左右侧墙上层热电偶共11个，分两组，一组为5取 3，另一组为6取4；上述四组取“或”门。) （2）当发生MFT时，一般情况下其动作如下。 ◆报警器发出声光报警 ◆关油系统母管跳闸阀 ◆关所有油阀 ◆停全部给煤机 ◆停止石灰石给料 ◆禁止吹灰 ◆关闭减温水系统 ◆停所有冷渣器（增加） ◆送信号至MCS 1.2.2 锅炉跳闸 （2）当发出下列条件之一时,FSSS则立即停止锅炉,并显示首出跳闸原因。 ◆手动紧急停炉 ◆空预器跳闸 ◆一次风机均跳闸 ◆二次风机均跳闸 ◆高压流化风机均跳 ◆引风机均跳闸
超临界循环流化床锅炉的研发
［摘 超临界循环流化床锅炉的研发 孙献斌 西安热工研究院有限公司，陕西西安７１００３２ 要］对超临界循环流化床（ＣＦＢ）锅炉技术特点进行了分析，提出了超临界ＣＦＢ锅炉设计时应重点研究的关键技术，如炉内二维传热特性、热流密度分布规律、垂直管屏水动力特性、分离器气固分配均匀性等。简要介绍了西安热工研究院有限公司超临界６００ＭＷＣＦＢ锅炉的设计方案。 １超临界ＣＦＢ锅炉的技术特点 循环流化床（ＣＦＢ）锅炉技术在过去的１０多年中已达到了电站燃煤锅炉的容量水平，目前国际上已运行的ＣＦＢ锅炉的最大容量为３００ＭＷ，安装于美国佛罗里达州Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ的ＪＥＡ电厂，国内也已有７台采用国外技术设计制造的３００ＭＷＣＦＢ锅炉投运，国产３３０ＭＷＣＦＢ锅炉正在研发中［１ｊ。 超临界ＣＦＢ锅炉同时兼备ＣＦＢ锅炉清洁燃烧和超临界锅炉的优点，具有良好应用前景，是洁净煤发电技术的进一步选择。超临界ＣＦＢ锅炉具有较高的机组发电效率，脱硫运行成本比煤粉炉尾部烟气脱硫（ＦＧＤ）低５０％以上，而投资与煤粉炉加ＦＧＤ持平。在Ｎ０。排放方面，超临界ＣＦＢ锅炉在不需要采用其它技术措施条件下，可将ＮＯ。排放值减至２００ｍｇ／ｍ３以下，低于国内目前采用超细粉再燃技术的６００ＭＷ机组燃用褐煤的煤粉炉的ＮＯ：排放最低值２４３ｍｇ／ｍ３。另外，和具有高发电效率的先进的整体煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）发电技术相比，在电厂的复杂性、可靠性、投资成本等方面，超ＩＩ缶界ＣＦＢ锅炉也具有明显的 优势。 由于ＣＦＢ锅炉炉内截面热负荷（～３．５ＭＷ／ｍ２） 和燃烧温度（８５０℃～９００℃）较低，且沿炉高分布均 匀，炉内热流密度低于煤粉炉，热流密度较高区域对应 于工质温度最低的炉膛下部（图１）Ｅ２３，水冷壁管内出 现膜态沸腾（ＤＮＢ）和蒸干（ＤＲＯ）现象的可能性大为 减小，因此，可以采用较小的质量流量（（５００～７００） ｋｇ／（ｍ２?ｓ））和较为简单的一次上升垂直管。水冷壁 的工质采用低质量流速流动方式时，可降低垂直管屏 内的压力损失，减小辅机的能量消耗。已有的研究表 明，低质量流速的流动具有的低阻力特性，可使工质在楮低负荷的亚临界区具有自然循环特性。銮超临界参数锅炉的技术关键是水冷壁，ＣＦＢ锅炉薷水冷壁由于灰颗粒的冲刷而较为清洁，无积灰和结渣，餐具有较好的传热性能，有利于避免发生两类传热危机。 ～ 螺旋管管圈与垂直管屏水冷壁为目前的主流技术，为 一避免ＣＦＢ锅炉炉内边壁下降颗粒流对管壁的磨损，要并求管子的布置要平行于烟气和固体物料的流动方向，至因此超临界ＣＦＢ锅炉的水冷壁须采用垂直管屏结构。。：； 收稿日期：２００７—０３—２９ 作者简介：孙献斌（１９６３一），男，西安热工研究院有限公司首席研究员，主要从事循环流化床锅炉大型化技术开发、设计及其工程应用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｘｉａｎｂｉｎ＠ｔｐｒｉ．ｃｏｒｎ．ｃｎ二ＯＯ八
循环流化床锅炉的技术特点
编号：SM-ZD-33151 循环流化床锅炉的技术特 点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
循环流化床锅炉的技术特点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 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、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。 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。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。
循环流化床锅炉的特点
循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床
锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。
350MW超临界循环流化床电厂热经济指标优化
350MW超临界循环流化床电厂热经济指标优化 李传永 （山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013） 摘要：本文借鉴国内同容量机组的设计经验，采用定性和定量的分析方法，对神华河曲2×350MW超临界循环流化床燃煤机组给水泵配置方案进行了优化选择，该优化方案满足了电厂安全、经济、实用以及降低工程造价的需要。 关键词：给水泵、上排汽汽轮机、泵同轴CFB The Optimum Selecting Collocation of Feed Water Pump in SHENHUA HEQU 2×350MW CFB Power Plant Li Chuanyong (Shandong Eclectic Power Engineering Consulting Institute Corr, LTD, Shandong, Jinan, 250013) Abstract: Referencing the design and operation of the domestic same capability units and using qualitative and quantitative analysis, this article discussed the optimum selecting collocation of feed water pump in SHENHUA HEQU 2×350MW CFB power plant. The optimum result can satisfy the need of cogeneration plant in safety, economic, practical and decreasing project cost. Keyword:feed water pump upper exhaust steam turbine coaxial pump CFB 0 前言 本文结合国内外超临界技术发展的最新状况及趋势，对神华河曲2×350MW超临界循环流化床燃煤机组热经济指标的优化进行探讨，提出达到国内同类型机组一流热经济指标的几种可行性技术措施。原THA汽机热耗为8020 kJ/kW.h，通过一系列综合技术措施，对于半干法脱硫方案，汽轮机保证工况热耗率减少87.86 kJ/kW.h，到7932.14kJ/kW.h，发电煤耗优化302.69g/kW?h，根据电气专业提供的6.23%厂用电率，计算供电标煤耗为322.80 g/kW ?h。对于湿法脱硫方案，汽轮机保证工况热耗率减少126.86 kJ/kW.h，到7893.14kJ/kW.h，发电煤耗优化301.2g/kW?h，根据电气专业提供的6.45%厂用电率，计算供电标煤耗为321.97 g/kW?h。 1.工程概况 1.1 项目名称：神华神东电力河曲2×350MW低热值煤发电新建工程EPC总承包项目。
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整-最新年文档
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整 、循环流化床锅炉燃烧的特点 从燃烧观点可把主循环回路分成三个性质不同区域，即(1) 下部密相区( 位于二次风平面以下) ；(2) 上部稀相区(位于二次风平面以 上) ；(3) 气固分离器。在炉膛下部密相区，床料颗粒浓度比上部区域的浓度要大一些，储存大量的热量。当锅炉负荷升高时，一、二次风量均增大，大部分高温固体粒子被输送到炉膛上部稀相区，燃料在整个燃烧室高度上燃烧。颗粒在离开炉膛出口后，经适当的气固分离器和回料器不断送回下部密相区燃烧。在任何情况下，全部的燃烧空气通过炉膛上部。细小的炭粒被充分暴露在氧环境中，炭粒子的大部分热量在这里燃烧释放。 二、循环流化床锅炉的燃烧效率的影响因素 影响流化床锅炉燃烧的因素很多，如燃煤特性、燃煤颗粒及流化质量、给煤方式、床温、床体结构和运行水平等。 (一)燃煤特性的影响 燃煤的结构特性、挥发分含量、发热量、灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。 首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。对于高硫 煤，如石油焦和高硫煤，燃烧室运行温度可取850C，有利于最佳脱硫剂的应用；对于低硫、低反应活性的燃料，如无烟煤、石煤等，燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下，或二
者均较高的工况下，这样有利于实现最佳燃烧。 第二，燃烧勺性质决定了燃料勺燃烧速率。对于挥发分含量较高，结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，当煤进入流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围勺氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散勺阻力小，燃烧速率高。对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤，当煤受到热解时，分子勺化学键不易破裂、内部挥发分不易析出，四周勺氧气难以向粒子内部扩散，燃烧速率低，单位质量燃料在密相区的有效放热量就少，对于那些灰分高、含碳量低的石煤、无烟煤等，煤粒表面燃烧后形成一层坚硬勺灰壳，阻碍着燃烧产物向外扩散和氧 气向内扩散，煤粒燃尽困难。 第三，燃料的性质决定了流化床的床温。不同的燃料具有不 同的灰熔点。在流化床中最怕结渣，结渣后容易造成被迫停炉。 （二）颗粒粒径的影响 对单位重量燃料而言，粒径减小，粒子数增加，炭粒的总表面积增加，燃尽时间缩短，燃烧速率增加。挥发物完全析出和炭粒完全燃尽所需要勺时间减少，化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的损失减少。适当缩小燃煤粒径是提高燃烧速率的一项有效措施。我国流化床锅炉大多数燃用0?10mm勺宽筛分煤粒。 （三）给煤方式的影响 加入到床层中勺燃料要求在整个床面上播散均匀，防止局部 碳负荷过高，以免造成局部缺氧。因此给煤点要分散布置。现在
3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析.doc
3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析
135MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析 1．概述 徐州彭城电力有限责任公司位于江苏省徐州市,根据国家环保及节约能源要求，扩建两台440t/h超高压中间再热循环流化床锅炉及135MW汽轮发电机组。 工程设计单位是中南电力设计院，锅炉由武汉锅炉股份公司供货，汽轮机和发电机由哈尔滨汽轮机有限公司供货。山东电力建设第三工程公司负责电厂主机的安装施工，机组调试由山东电力研究院负责。江苏兴源电力建设监理有限公司负责整个工程的监理工作。 机组于2004年2月28日开工建设，两台机组分别于2005年7月11日和9月16日顺利完成168小时满负荷试运行，移交电厂转入商业运行。 2．锅炉整体布置特点 2.1 锅炉本体设计参数及布置特点 锅炉是武汉锅炉股份有限公司采用引进的ALSTOM公司技术设计制造的首台440t/h超高压中间再热、高温绝热旋风分离器、返料器给煤、平衡通风、半露天布置的锅炉。 锅炉的主要设计参数如下表所示： 名称单位B-MCR B-ECR 过热蒸汽流量t/h 440 411.88 过热蒸汽出口压力MPa(g> 13.7 13.7 过热蒸汽出口温度℃540 540 再热蒸汽流量t/h 353.29 330.43 再热蒸汽进口压力MPa(g> 2.755 2.56 再热蒸汽进/出口温度℃318/540 313/540
锅炉启动点火和低负荷稳燃。炉膛前墙布置流化床风水冷冷渣器，把渣冷却至150℃以下。 第二部分为炉膛与尾部烟道之间布置有两台高温绝热旋风分离器，每个旋风分离器下部布置一台非机械型分路回料装置。回料装置将气固分离装置捕集下来的固体颗粒返送回炉膛，从而实现循环燃烧。 第三部分为尾部烟道及受热面。尾部烟道中从上到下依次布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。过热器系统及再热器系统中设有喷水减温器。管式空气预热器采用光管卧式布置。 锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。 2.2 锅炉岛系统布置特点 输煤系统：原煤经两级破碎机破碎后，由皮带输送机送入炉前煤斗，合格的原煤从煤斗经二级给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛燃烧。床料加入系统：启动床料经斗式提升机送入启动料斗，再通过输煤系统的给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛。 一次风系统：一次风经空预器加热成热风后分成两路，第一路直接进入炉膛底部水冷风室，第二路进入床下启动燃烧器。 二次风系统：二次风共分四路，第一路未经预热的冷风作为给煤机密封用风，第二路经空预器加热成热风后分上、下行风箱进入炉膛，第三路热风作为落煤管输送风，第四路作为床上启动燃烧器用风。 返料器用风系统：返料器输送风由单独的高压流化风机<罗茨风机）供应，配置为2x100％容量<一运一备）。
循环流化床锅炉的发展过程及趋向
循环流化床锅炉的发展过程及趋向 循环流化床锅炉是一种新型的低污染和节能技术，是未来相关领域应用中的方向。然而，尽管循环流化床锅炉技术在应用过程中具有自身的优势，但在很多方面，尤其是节能方面还存在一定的不足。在绿色节能理念下，进一步研究循环流化床锅炉技术十分必要。基于此，本研究在概述循环流化床锅炉技术相关理论的基础上，对国内外循环流化床锅炉的发展过程进行了总结，并总结了其发展趋向，希望为该技术的进一步深入研究提供参考。 【Abstract】Circulating fluidized bed boiler is a new type of low pollution and energy saving technology，which is the direction of application in related fields in the future. However，although circulating fluidized bed boiler technology has its own advantages in the process of application，there are still some shortcomings in many aspects，especially in energy saving. Under the concept of green energy saving，it is necessary to further study the circulating fluidized bed boiler technology. On this basis，based on summarizing the related theory of circulating fluidized bed boiler technology，this study summarizes the development process of circulating fluidized bed boiler at home and abroad，and summarizes its development trend. Hoping to provide reference for the further study of this technology. 标签：循环流化床；锅炉；发展过程；发展趋向 1 引言 目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平[1]。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景[2]。因此，本研究通过对已有文献的检索和研究，对外循环流化床锅炉技术的发展过程和趋向进行了研究。 2 循环流化床锅炉相关理论概述 循环流化床锅炉是在循环流化床锅炉中适应循环流化床洁净燃烧技术的一种产品，这种产品的优势在于高效节能以及低污染。循环流化床锅炉的特点主要表现在以下几方面：第一，在锅炉的炉膛内部，存在大量的物料。物料在循环的过程中，产生高传热系数，进而促使锅炉热负荷额调节范围增大。同时，循环流化床锅炉技术还具有较强的燃料适应性，并能够有效改善锅炉燃烧的能源结构。第二，循环流化床锅炉技术还具有较高的燃烧效率，不仅能够充分燃烧劣质燃料，还具有较好的环保性能[3]。 3 循环流化床锅炉在国内外的发展过程
循环流化床锅炉的发展过程
循环流化床锅炉的发展过程 杨铭 （太原理工大学，山西太原030024） 摘要：结合能源和环境问题的要求介绍了国内外循环流化床锅炉的发展情况，分析了它在我国燃煤发电领域的现状及发展前景。 关键词：循环流化床；锅炉；发展 中图分类号：TM621.2文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)11-0005-01 随着技术的不断进步，燃煤发电向着高效率、低污染的方向发展，以满足人类社会对能源和环境的要求。理论上说，以燃料电池为代表的新型燃煤发电技术将会对传统的燃煤发电方式带来巨大的冲击[1]，但考虑到工业技术的可行性，循环流化床电站锅炉更受到人们的关注。目前，包括美国在内的很多发达国家都在致力于循环流化床电锅炉的研究。在燃煤发电领域，燃煤的燃气—蒸汽联合循环锅炉正在兴起，其基本形式主要有整体煤气化燃煤联合循环（IGCC）锅炉、增压流化床燃煤联合循环（PEBC—CC）锅炉和常压流化床燃煤联合循环（A FBC—CC）锅炉3种[2]。其中，IGCC锅炉和PF2BC锅炉呈逐渐增长趋势。目前，我国循环流化床锅炉的大型化和可靠性方面取得了很大的进展。 1国外循环流化床锅炉现状 国外循环流化床锅炉的研究始于20世纪70年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。1982年，德国lurgi公司的第一台50t/h商用循环流化床锅炉投入运行。此后，世界主要锅炉制造厂商连续进行了循环流化床锅炉技术的研究和产品开发工作。经过30多年的迅速发展，国外循环流化床锅炉制造厂商影响较大的有：鲁齐公司、法国GASI公司、美国ABB—CE公司、美国Foster—Wheeler公司、芬兰Ahlstrom 公司、德国Babcock公司、意大利Tempella公司等。 2国内循环流化床锅炉发展现状 中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35~75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75~220t/h 蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100M W等技术的引进和自主开发，一大批135~150M We 超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，其间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300M We亚临界循环流化床锅炉技术，第一个示范在四川白马（燃用无烟煤）取得了成功，随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤）以及秦皇岛电厂（燃用烟煤）均成功运行。由于我国已经形成了坚实的循环流化床锅炉设计理论基础，对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300M We亚临界循环流化床锅炉，而且由于国产技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300M We循环流化床锅炉几乎均为国产技术。 参考文献： [1]阎维平.洁净煤发电技术[M]1北京：中国电力出版社，2001：7921281. [2]LgonsC1NewDevelopmentinFluidixedBedBoilerTechnology [C]1Competitive Power Congress941U SA：Pennsylvania，1994：8291. Introduction to Developments and Study of Circulating Fluidized Bed Boiler Yang Ming Abstract:The request of energy and environment promotes the rap id development of circulating fluidized bed bolier1this paper introduces the development of circulating fluidized bed boiler both at home and abroad，then predicts its development power industry in our count ry. Key words:circulating fluidized bed；boiler；development 科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月 5 －－
350MW超临界循环流化床锅炉技术浅析
350MW超临界循环流化床锅炉技术浅析 \ 超临界循环流化床锅炉以其较高的供电效率?廉价的石灰石炉内脱硫技术?低N Ox燃烧控制及低投资的SNCR脱硝技术,成为我国火力发电技术现实的发展方向之一,具有光明的商业前途?与600MW的超临界CFB锅炉相比,350MW超临界CFB锅炉具有更大的布置灵活性和更好的调峰性能?由于300MW等级的亚临界CFB锅炉技术已经非常成熟(国内运行近百台),而350MW超临界煤粉锅炉也已经有30台以上的运行业绩,积累了丰富经验?因此二者技术的结合,技术风险相对更小? 1技术可行性分析循环流化床燃烧技术所具有特点,使其更适合与超临界循环相结合? 首先,在超临界煤粉锅炉中,由于炉内的热流密度很高,因此对水冷壁的冷却能力要求高;而循环流化床锅炉炉膛内的温度比常规煤粉炉低得多,因此炉膛内的热流密度要比煤粉锅炉低,大大降低了对水冷壁冷却能力的要求?同时,循环流化床锅炉炉膛内物料浓度和传热系数在炉膛底部最大,而且随着炉膛高度的增加而逐渐减小,即热流曲线的最大值出现在炉膛底部附近?这个特性使炉膛内高热流密度区域刚好处于工质温度最低的炉膛下部区域,从而避免了煤粉锅炉炉膛内热流曲线的峰值位于工质温度较高的炉膛上部区域这一矛盾,因此循环流化床锅炉炉内热流分布比较有利于水冷壁金属温度的控制? 其次,循环流化床锅炉的低温燃烧使得炉膛内的温度水平低于一般煤灰的灰熔点,再加上炉膛内较高的固体物料浓度的冲刷,所以水冷壁上基本没有积灰结渣,保证了水冷壁的吸热能力?与煤粉炉相比,循环流化床锅炉炉膛内的温度沿炉膛高度方向更加均匀,因而水冷壁沿高度方向的吸热也更加均匀? 可见,超临界蒸汽参数和循环流化床燃烧技术在设计上可以相互集成,如果把超临界热力循环应用于循环流化床锅炉,则兼备了循环流化床燃烧技术和超临界压力蒸汽循环的优点,是一项很有吸引力的洁净煤燃烧技术? 2350MW超临界CFB锅炉关键技术1)水动力的安全性?对于超临界锅炉,其水动力的安全性是锅炉设计首先要考虑的关键问题?由于循环流化床锅炉本身固有的特点,其在正常运行时,炉内存在有大量的循环灰冲刷水冷壁,因此不能采用煤粉炉采用的螺旋管圈的水冷壁结构,而只能采用垂直管圈水冷壁?同时由于炉内流化及防磨要求,对于350MW等级超临界CFB锅炉,采用中?低质量流速水冷壁方案?
350MW 超临界循环流化床电厂热经济指标优化
350MW 超临界循环流化床电厂热经济指标优化 发表时间：2014-12-01T16:05:43.670Z 来源：《价值工程》2014年第6月下旬供稿作者：李传永 [导读] 工程概况本工程属新建性质，建设规模为2伊350MW 凝汽式超临界汽轮发电机组，冷却方式采用表面式间接空冷，锅炉采用循环流化床锅炉。 350MW Supercritical CFB Power Plant Thermal Economic Parameters Optimization 李传永LI Chuan-yong（山东电力工程咨询院有限公司，济南250013）（Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Co.，Ltd.，Ji'nan 250013，China） 摘要院本文借鉴国内同容量机组的设计经验，对神华河曲2伊350MW 超临界循环流化床燃煤机组进行了热经济指标优化，这些优化措施极大的降低了机组供电煤耗，提高了机组的热效率。 Abstract: Referencing the design and operation of the domestic same capability units, this article discussed the thermal economicparameters optimization in SHENHUA HEQU 2伊350MW CFB power plant. The optimization methods greatly reduced the coal consumptionof power plant, improved the thermal efficiency of the unit. 关键词院超临界；循环流化床；热经济指标Key words: supercritical；CFB；thermal economic parameters中图分类号院TK229.6 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）18-0044-020 引言本文结合国内外超临界技术发展的最新状况及趋势，对神华河曲2伊350MW 超临界循环流化床燃煤机组热经济指标的优化进行探讨，提出达到国内同类型机组一流热经济指标的几种可行性技术措施。原THA 汽机热耗为8020kJ/kW·h，通过一系列综合技术措施，对于半干法脱硫方案，汽轮机保证工况热耗率减少87.86kJ/kW·h，到7932.14kJ/kW·h，发电煤耗优化302.69g/kW·h，根据电气专业提供的 6.23% 厂用电率，计算供电标煤耗为322.80g/kW·h。对于湿法脱硫方案，汽轮机保证工况热耗率减少126.86kJ/kW·h，到 7893.14kJ/kW·h，发电煤耗优化301.2g/kW·h，根据电气专业提供的6.45%厂用电率，计算供电标煤耗为321.97g/kW·h。 1 工程概况本工程属新建性质，建设规模为2伊350MW 凝汽式超临界汽轮发电机组，冷却方式采用表面式间接空冷，锅炉采用循环流化床锅炉。 2 热经济性指标定义按照《大中型火力发电厂设计规范GB50660原2011》标准，火力发电厂的热经济性指标是用全厂发电热效率浊fn 或发电标准煤耗率bfn 来评价的：浊fn=浊qn浊gl浊gd伊105浊fn———机组设计发电热效率（%）；浊qn———汽轮发电机热效率（%）；浊gl———锅炉效率，取用锅炉设备技术协议中明确的锅炉效率保证值（按低位热值效率）（%）；浊gd———管道效率（%），取99%；全厂热效率浊fn 和供电标准煤耗率bfn 指标之间的关系如下：bfn= 0.浊1f2n 3 伊105 g/kW·h3 汽轮机热耗率本工程汽轮机THA 工况热耗为8020kJ/kW·h。 4 锅炉热效率本工程锅炉效率90.44%，此效率为循环流化床锅炉排红渣条件下效率，即冷渣器热量回收（排冷渣）不考虑到锅炉效率中。 5 热力系统优化5.1 主汽、再热系统压降优化为了降低主蒸汽系统、再热系统的压降，采取以下措施：淤合理的选择主蒸汽及再热蒸汽系统的管道规格；于优化布置，缩短主蒸汽、再热热段、再热冷段管道长度；盂采用内径管道，选择合适的管道粗糙度；榆在主蒸汽管道上不装设流量测量喷嘴，在锅炉两级过热器之间设置流量测量装置测量主汽流量，降低主蒸汽管道压降；虞优化选用Y 型三通、弯管，以降低局部阻力。 通过对主要管道的压降优化，在THA 工况下，主蒸汽管道的压降为0.586MPa，为汽轮机额定进汽压力（24.2MPa（a））的2.42豫；再热系统的压降为0.384MPa，为汽轮机高压缸排汽压力（4.429MPa（a））的8.67豫，均满足现行《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）。相应汽机热耗率可降低约5.4kJ/kW·h，节省标煤耗约0.18g/kW·h；整个再热系统的总压降由10豫优化至8.67豫后，汽机热耗率可降低约7.46kJ/kW·h，节省标煤耗约0.25g/kW·h。主汽、再热系统管道优化总共可降低汽机热耗12.86kJ/kW·h，节省标煤耗约0.43g/kW·h。 5.2 回热系统优化5.2.1 增设3 号高加外置蒸汽冷却器由于三段抽汽过热度比较高，在省煤器入口增设一50%给水通流量的3 号高加外置蒸汽冷却器，用三段抽汽先加热进入省煤器入口的高压给水，然后蒸汽再进入3 号高加继续加热给水，最终提高进入锅炉的给水温度，提高机组热效率。 经和汽机厂初步配合，各负荷下给水温度约提高4.1益，经锅炉厂初步核算，由于给水参数变化不大，对锅炉安全性没有影响。经济性方面，汽机热耗减少约19kJ/kW·h。单台机组发电标煤耗减少约0.65g/kW·h。 5.2.2 高压加热器端差优化目前，国内建设的350MW 超临界机组均配3 台高压加热器，为利用汽轮机1、2、3 段抽汽的过热度，这些高压加热器均内设过热蒸汽冷却段。高压加热器设计上端差沿用上世纪80 年代引进美国技术设计制造300、600MW 亚临界机组的数据，分别为原1.7益，0益，0益。通过对350MW机组1、2、3 号高加参数进行分析，选取了两组上端差值，并进行了核算，结果如表1 所示。 从表1 可以看出，高加端差优化后，汽机热耗有一定的减少，但是并不是非常显著，而且还涉及到高压加热器的设计制造的修改。经与高加厂进行初步交流，如果高加采用上端差（原1.7益，原1益，原1益），是比较容易实现，初投资也基本没有变化；但如果高加上端差进一步降低则较难达到，而且需要根据具体的热平衡参数进行仔细核算。因此，可在高压加热器招标时，将高压加热器端差作为评标的重要参数，要求投标方进行优化，以便最大可能的降低汽轮机热耗。 5.2.3 冷渣器余热利用系统通过热经济性计算比较，采用凝结水作为冷渣器的冷却水，可以将锅炉排渣的余热回收到回热系统中，减少了部分回热抽汽量，在机组进汽量相同的条件下增加了发电功率，提高了机组的热效率，降低了机组热耗。在用凝结水作为冷渣器冷却水
循环流化床锅炉的优缺点
是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广，这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床 锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、 炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具
有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%，燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当，燃烧劣质煤是，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石，白云石 等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量，可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比，循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4. 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。 5.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。也不象煤粉锅炉 那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循
350MW超临界循环流化床锅炉安装总结(徐州)资料
350MW超临界直流型循环流化床锅炉安装总结 【摘要】徐州华美电厂是350MW超临界直流型循环流化床锅炉，锅炉受热面的安装、大件吊装等主要施工措施与其它普通锅炉存在着很大的差异，对设计和制造存在的问题进行了技术改造。本文就此进行了论述和总结，为同类型的循环流化床锅炉的安装和设计提供参考。 【关键词】超临界；循环流化床；锅炉受热面；旋风分离器。 一、概述 循环流化床（CFB）锅炉技术是七十年代发展起来的新技术，它发展的动力在于人类社会对环境保护的日益重视，作为清洁燃烧技术，其特殊的燃烧方式大大减少作为世界大气污染源——燃煤电站的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOX）排放，即从根本上解决了酸雨问题。同时循环流化床锅炉还具有燃料适应性广、负荷调节性好、投资和运行成本相对较低，因此作为世界上能源技术发展的三大方向之一，该技术在全世界得到迅猛发展。现就徐州华美电厂350MW循超临界直流型循环流化床锅炉主要安装技术，作以下总结及探讨。 二、工程概况 徐州华美热电二期为新建2×350MW级超临界直流型循环流化床机组工程。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限责任公司生产的型号为DG1150/25.4-Ⅱ1的超临界循环流化床锅炉，锅炉为超临界参数变压运行、单炉膛、一次中间再热、固态排渣、全钢架悬吊结构、露天布置、炉顶设置密封罩壳、循环流化床锅炉。 锅炉最大连续出力（BMCR）参数:
三、350MW超临界流化床锅炉工艺流程 350MW超临界循环流化床锅炉延续了135～150MW和300MW等级CFB炉的特色，主要由以下三大部分组成（如图）： ●炉膛（1）（包括屏过（8）、屏再（9）、双面水冷壁（10）） ●固体循环回路，主要由旋风分离器（2）、回料器（3）组成 ●尾部竖井（4）
循环流化床锅炉主要性能参数
循环流化床锅炉主要性能参数 锅炉型号 XG—35∕3.82-—M XG—75∕3.82—M 项目 额定蒸发量t/h 35 75 额定工作压力MPa 3.82 3.82 额定蒸汽温度oC 450 450 给水温度oC 105 130 燃烧方式循环流化床燃烧循环流化床燃烧 适应燃料烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石设计燃料低位发热值KJ/Kg 12670 8117 满负荷运行燃料消耗量t/h 9045 20417 设计热效率% 85 80 排烟温度oC 150 145 脱硫效率% 88 88 锅筒中心线标高mm 25000 28300 本体最高点标高mm 26750 33950 产品特点： 1.燃料适应性广，既可燃烧优质煤，也可燃用低挥发分、高灰分的劣质煤。 2.燃烧效率高，气固混合良好，未燃尽的大颗粒燃料可再循环回炉膛充分燃烧。 3.高效脱硫，低温燃烧，NOx（氮氧化物）排放低。 4.负荷调节范围大，负荷调节快。 5.易于实现灰渣的综合利用。 6.满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
SZFH型复合燃烧锅炉 锅炉型号 SZFH10—1.25—AⅡSZFH20—1.25—AⅡ项目 额定蒸发量t/h 1020 工作压力（Mpa) 1.25 1.25 蒸汽温度（℃）193193 给水温度（℃）2020 排烟温度（℃）170170热效率%8385受热面积（m2）354726炉排有效面积（m2）12.820.8耗煤量（kg/h)15803000 主机或最大运件尺寸（mm）7343×3316×352411600×3280×3520主机或最大运件运输重量 3050 （↑） 适应煤种AⅡ、AⅢAⅡ、AⅢ 备注：1、煤的热值为：18090kJ/kg 2、满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
循环流化床锅炉热效率统计分析研究
第25卷第6期 2010年11月 热能动力工程 JOURNAL OF E NGI N EER I N G F OR T HER MAL E NERGY AND P OW ER Vol .25,No .6 Nov .,2010 收稿日期:2009-12-06; 修订日期:2010-03-11作者简介:蒋绍坚(1963-),男,湖南邵东人,中南大学教授. 文章编号:1001-2060(2010)06-0627-03 循环流化床锅炉热效率统计分析研究 蒋绍坚1 ,刘 乐1 ,何相助2 ,艾元方 1 (1.中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083;2.湖南省节能中心,湖南长沙410007) 摘 要:针对循环流化床锅炉炉膛容积采用经验比较法适应性差的问题,采用幂函数规律拟合循环流化床锅炉运行数据。研究循环流化床锅炉热效率与其主要影响因素(吨汽有效容积、煤的挥发分)之间的关系,提出了吨汽有效容积的概念。结果表明:吨汽有效容积与燃用煤种的挥发分是影响炉膛容积的重要因素。为使循环流化床锅炉热效率达到 80%以上,吨汽有效容积(用y 表示)与煤的挥发分(用x 表 示)应满足:y ≥7.78x -0.136。关 键 词:循环流化床锅炉;炉膛容积;挥发分;回归分析; 热效率;吨汽有效容积 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 引 言 锅炉炉膛是燃料与空气发生燃烧反应,并产生辐射传热过程的有限空间。如何根据给定条件合理确定炉膛容积,是锅炉设计与锅炉改造中重要的问题。目前,解决这一问题的常用方法是经验比较法[1～3]。首先根据煤种对照类似锅炉,确定炉膛截面热负荷,定出炉膛横截面积,再根据长宽比确定炉膛的长与宽,最后确定炉膛的高度。采用经验比较法需收集大量锅炉的设计煤种、额定蒸发量等信息,当这些参数与投运锅炉不符时,还需进行相似分析,对使用者的专业知识要求高。由于炉膛容积不合理导致热效率偏低的情况时有发生。对运行中的低效锅炉而言,目前尚缺乏概念直观、变量少、计算简单、准确度高、便于工程技术人员掌握的判断炉膛容积大小是否合理的标准,因此,有必要展开相关研究。 1 炉膛有效容积和吨汽有效容积的概念 煤在炉膛内的燃烧过程由挥发分析出和固定碳 燃烧两个阶段构成。为获得高效率,煤在炉内应尽可能燃尽。虽影响煤燃尽的因素很多,但总体而言可分为由煤质特性决定的内因和由炉膛几何特性、 温度特性等决定的外因两大方面 [5～6] 。在煤质特性 方面,煤的挥发分含量对挥发分析出过程以及紧接 着的固定碳燃烧过程都有显著影响。挥发分含量越高,挥发分析出后煤孔隙率越大,燃烧表面积越大, 完全燃烧所需时间就越短,燃烧越充分[7～9] 。 固定碳的燃烧,其燃尽度与炉膛几何特性和温度特性直接相关。炉膛几何特性对煤在炉内的停留时间及炉内传热效果有决定性影响;而温度特性对煤在炉内的燃烧速度有决定性影响。为综合反映炉膛几何特性和温度特性的影响程度,本研究提出炉膛吨汽有效容积的概念。有效容积是指具备能使煤发生燃烧所需温度条件的炉膛容积。文献[10]指出:流化床炉膛温度分布均匀,在锅炉尾部离炉烟气温度高于850～950℃时,炉膛容积即具备了燃烧所需温度条件。因此,采用“离炉烟气温度高于850℃”作为炉膛有效容积定义中所涉及的燃烧反应所需温度条件,炉膛有效容积与锅炉设计吨位之比即为吨汽有效容积。 2 锅炉等热效率曲线图 图1 热效率与炉膛吨汽有效容积、 燃煤挥发分之间的函数关系