水冷壁防磨喷涂
锅炉水冷壁喷焊成本

锅炉水冷壁喷焊的成本因喷涂材料、工艺、涂层厚度、设备等多种因素而异。
以下是几种常见的喷涂工艺及其成本情况:
1. 电弧喷涂:采用高镍铬合金(70Ni/30Cr)作为喷涂材料,其涂层抗高温氧化、耐磨效果良好。
涂层厚度一般在0.4\~0.5mm,涂层的磨蚀量年<25μm,粉煤锅炉的寿命可达8\~10年。
2. 等离子或超音速喷涂:采用镍铬/碳化铬涂层,其涂层厚度0.4\~0.5mm,寿命可达8\~10年(粉煤锅炉)。
等离子喷涂设备复杂,不能在现场施工。
3. 亚音速火焰粉末喷涂:采用镍铬/碳化铬(25∶75)涂层,厚度0.3\~0.4mm,抗高温腐蚀及磨粒磨效果明显,其寿命6年以上。
需要注意的是,这些工艺中有些是需要特殊设备支持的,比如等离子喷涂设备。
同时,具体的成本还需要考虑维护、人工、设备折旧等因素。
如需了解更具体的情况,建议咨询专业人士获取帮助。
水冷壁防磨措施方案建议

黑龙江鸡东热电有限公司C F B75t/h水冷壁防磨措施方案建议黑龙江中盟鸡东热电有限公司邢继国黑龙江中盟鸡东热电有限公司张海盛黑龙江中盟鸡东热电有限公司张立双关键词:循环流化床锅炉受热面磨损分析防磨改造摘要:本文详细介绍了鸡东热电厂75t/h 循环流化床锅炉受热面的磨损情况,且简要分析了原因,介绍了一些防范措施。
一、现状黑龙江鸡东热电有限公司装备4台哈锅制造C F B75t/h循环流化床锅炉,2003年投入运行。
存在问题:炉膛内水冷壁前后墙自浇注料与水冷壁过渡区向上加焊的护瓦累加已至1.2米,此上出现大面积的严重磨损,高度约2米,在停炉检修时采用焊补堆焊的方式补救,工作量十分繁重,新管三年后磨损管壁厚度为2.7~2.8mm。
二、现普遍采用的防磨措施针对循环流化床锅炉磨损的重灾区域——卫燃带的磨损,各锅炉使用单位均采用了不同的防磨措施。
普遍使用的是将浇注料与水冷壁接触部位的水冷壁管由“直管式”改为“弯管式”(或叫让管式),目前新锅炉出厂设计就是让管式,让管也确实根治了原来非让管式时浇注料平台造成的“涡流”磨损的祸患。
另外就是在让管以上一定的水冷壁高度范围内采用电弧喷涂来减少快速下滑的燃烧颗粒对卫燃带处的整体磨损。
这样以来,两种防磨措施的结合使用,能够很好的延长了锅炉的防磨运行周期。
但是,电弧喷涂防磨施工,有着严格的工艺技术标准,且施工难度大。
首先喷砂前要确保管壁间鳍片焊缝打磨平整,管壁或鳍片磨损的部位要求焊补后打磨平整,确保无明显的“凸”焊点,因为有焊点“凸”出就极易造成局部水冷壁管的磨损加剧(由于焊材与基材材质的差异,在同样的界面上磨损的程度是不一样的),引发爆管事故的发生。
喷砂要求细致严密,不留盲点,以确保原有喷涂层不剥皮、脱落。
其次,在喷涂层上部30cm—40cm位置,喷涂时要依次减少喷涂遍数,以达到平滑过渡,防止运行中出现新的小平台造成新的“涡流”磨损。
在下一个防磨周期,再进行电弧喷涂防磨时,由于新老喷涂丝材材质有异且不易喷砂等原因影响,新老喷涂层很难结合,极易造成剥皮脱落现象的发生,往往重复采用电弧喷涂防磨的循环流化床锅炉,防磨效果均不甚理想,另外电弧喷涂施工还存在受天气湿度影响施工质量,对局部磨损严重部位电弧喷涂尚无能为力,因为喷涂层一旦过厚就会爆皮脱落,还有就是电弧喷涂施工环境恶劣、工艺复杂、施工周期长,每次均投资较大等诸多不利。
电厂水冷壁喷涂施工方案

锅炉冷渣器管排施工方案CFB循环流化床锅炉热喷涂施工方案循环流化床锅炉由于高温、撞击磨损严重,由我公司CFB 特制定以下施工方案。
承担此项热喷涂任务,根据现场实际情况,1.0 施工准备:1.1 人员准备:1.1.1 委派公司有施工管理经验的项目副经理一名,担任项目经理,负责工程的全面工作;1.1.2 委派工程师一名,负责工程的技术工作;1.1.3 委派安全员和质量检查员各一名,分别负责工程的安全和质量检查工作;1.1.4 委派熟练热喷涂工共16名参加施工。
1.2 机械准备:工程开工提前3天,经过维修和保养良好的主要机械:如电弧喷涂设备,空压机、鼓风机、及事先经过调试准备的常用仪器如:天平、测厚仪、干湿温度计、等在开工前均应运到现场。
1.3 材料准备:1.3.1高温磨损严重的部位,采用CNB-TB(强耐磨型)材料,该材料主要由氮化物和硼化物金属复合陶瓷、Ni、Cr、Mo、稀土等。
具有极高的硬度和耐磨性,高温稳定性好,结合强度高。
1.3.2 中温磨损严重的部位,采用CNB-98A(强耐磨型)材料,该材料主要由氮化物和碳化物金属复合陶瓷、Ni、Cr、Mo、稀土等。
具有极高的硬度和耐磨性,高温稳定性好,结合强度高。
1.3.3材料应有出厂合格证、质量检查报告或产品说明书1.3.4 如果对某些材料的材质有疑惑,可采样到当地权威部门进行二次化验进行鉴定施工工艺流程:2.0级——检查合格Sa3调压过滤吹砂——检查合格——喷砂除锈达——检查合格——封孔——热喷专用电弧喷涂丝材δ0.5-0.8mm3.0主要施工方法:3.1 基层处理:3.1.1喷砂:喷砂材料应为硬度高、棱角多且锋利、粒度适当无灰尘的二级金钢砂和石英砂1:1混合磨料,应干燥洁净、无油污、杂物;含水量应小于1%。
砂粒度组成:全部通过7筛号,不通过45筛号,20筛号筛余量不得小于40%。
用磨料对基体表面进行喷砂预处理,由于高硬度磨料颗粒高速喷射对基体表面的冲刺、切削和锤击作用,能彻底清除金属表面的尘埃、腐烂石料、氧化皮、锈蚀、铸造残留物和其它杂质,使其同时产生粗糙度、和活化效果,还有一定的使应力松驰并提高工件疲劳强度的作用。
皇姑热电厂CFB锅炉水冷壁磨损及防治措施

20 8 1 0 年 0月
沈阳工程 学院学报 ( 自然科学版)
J un l f h n a g Isi t f n ier g Naua S i c) o ra o e y n n t ueo gn ei ( trl c ne S t E n e
V0 . 14No. 4
通 过 以上 分析 可知 , # 5 锅 炉水 冷 壁 磨损 与材 4 、# 料、 设计结 构有关 . 由于现 场 实 际情 况及 炉膛 结 构 、 生 产条件 等 因素 的 限制 , 对设备 改动 的可 能性很小 , 因此 主要应 从提高 材料 性能 方 面人 手 , 取 喷涂 耐 磨材 料 采 来防 治水冷壁 的磨损 .
3 辽宁华 电铁岭发 电有限公 司 生技部 , . 辽宁 铁岭 120 ) 10 0
摘 要 :皇姑热 电厂 2台 C B锅 炉水冷壁与卫燃带 交界 区域磨 损严 重, F 运行 几 十天就 出现泄露 , 法保证锅 炉连 续运 无
行 . 了解决水冷壁磨损 问题 , 为 通过现场检查和理论分析发现 , 用电弧喷涂技 术喷涂防磨 材料可减轻水冷壁 管磨损 , 采 且
3 1 喷涂设 备及 喷涂材 料 .
流 的速度方 向与水 冷 壁管 壁 当地 表 面 平行 时 , 即为 冲 刷磨 损 , 时磨损 速度一 般是 可 以忍受 的. 果物料 回 此 如 流 的速度方 向与水 冷 壁管 壁 当地 表 面 不平 行 , 即存 在 撞击 磨损 . 哪怕水 冷壁表 面烧结 的 l 大小 的焊渣 所 mm 造成 的撞击 磨损 , 在物 料 回流速 度 较 大 的区 域都 是 不
收 稿 日期 : 0 7—1 20 2—2 2
作者简介 : 张小辉 (9 2 , , 17 一)男 吉林乾安人 , 高级工程师 , 博士研究生 , 主要研究方 向为热力设备节能与防磨技术
水冷壁防磨技术规范

1.1项目简述***发电分公司1号炉为660MW超临界火力发电机组,为变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、π型布置、紧身封闭、干式除渣、全钢架悬吊结构。
炉膛宽度 19824mm,炉膛深度 18816mm,水冷壁下集箱标高为 7000mm,炉顶管中心标高为 75840mm,大板梁底标高 83190mm。
冷灰斗至标高51.7m 区域采用螺旋管结构,由460根管子以倾角18.7493°右旋螺旋而成。
水冷壁螺旋段采用外径为Ф38mm的光管,节距为54mm,材料为15CrMo,管间用扁钢焊接形成完全气密封炉膛。
前后墙水冷壁在下部与水平成55°的夹角形成冷灰斗,冷灰斗底部至顶部垂直高度为13米,斜面长度23米。
冷灰斗水冷壁磨损部位主要集中在#1角冷灰斗前墙和左墙结合处,磨损特点为前墙局部磨损减薄,左墙螺旋管下部冲刷。
#3角冷灰斗水冷壁磨损部位主要集中在后墙与右墙结合部位,磨损特点为后墙局部磨损减薄,右墙螺旋管下部冲刷DL/T939-2005《火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则》6.6.1中规定,水冷壁壁厚减薄量不宜超过设计壁厚的30%。
#2锅炉截止目前已运行13000小时,锅炉冷灰斗水冷壁受焦块、灰渣磨损严重,管壁减薄明显。
2018年4月补焊63根;2018年12月补焊300根;2019年12月更换19根,补焊31根。
水冷壁磨损减薄严重时将导致爆管事件的发生,尤其是在掺烧高硫、高灰煤后,锅炉受热面磨损加剧,为确保锅炉受热面长周期连续稳定运行,减少或避免冷灰斗水冷壁泄漏,需对#2锅炉冷灰斗水冷壁进行防磨治理。
1.2施工地点:***发电分公司2号炉。
1.3工艺要求1.3.1应答方提供主要材料的技术说明、抽检报告,产品合格证。
并满足采购方要求。
1.3.2停炉后,采购方将液压关断门关闭,应答方负责搭设脚手架及制作隔离措施。
1.3.3由于此项工作与炉内升降平台搭设、防磨防爆检修存在交叉作业。
电弧喷涂技术方案

水冷壁防磨喷涂技术方案1喷涂材料及主要技术指标:水冷壁防磨喷涂采用打底材料和耐磨合金材料分别为CL—302和CP—302A,再用高温耐磨CCS专用封孔剂进行封孔。
1、CP—302A涂层主要技术指标:结合强度:70Mpa 硬度:≥HRC55(500~1000HV0。
1)内聚强度:≥260Mpa 喷涂距离:200-300mm喷涂粒子速度:≥400m/s 孔隙率: ≤1%使用温度:1500℃导热系数:60W/M*K抗冲蚀性:1.09×10‾4cm3/h (900~400℃、1000g200目Al2O3、600s)抗高温氧化性:1.63×10—4 mg/(mm2。
h)(800℃、100h)热膨胀系数:12×10—6℃—1(0~800℃)耐介质性(H2SO4、HCl、NaOH、NaCl):优喷涂工件温度:≤100℃涂层总厚度:0。
5~0.6mm 使用寿命:≥4年喷涂工作层丝材CP-302A化学成分喷涂打底丝材CL-302化学成分3、所用材料主要性能介绍:1)、打底材料CL—302:本公司采取增加结合强度的方法是用本公司自行生产的CL-302作为打底材料,该材料的特点是:a、CL-302为放热性材料,喷涂时其到达管子表面时仍为熔融状态(因打底层仅喷0.1mm,所以不会造成明显温升),这可保证其与管子之间的微冶金结合和机械咬合,结合强度可达70Mpa;b、CL—302具很高的抗高温氧化腐蚀能力,所以在使用时不会因结合面氧化腐蚀而造成涂层脱落。
2)、CP-302A:本公司研发生产的CP-302A粉芯材料由Cr、B、Si、Ni、Mn、Ti 组成,该材料是专门设计用于锅炉管道的防磨涂层材料,具有优异的抗高温冲蚀磨损性能,与炉管材料的匹配性好,膨胀系数相近,结合力大,硬度高,可以起到非常突出的防护效果,经多台锅炉使用效果显著。
图(1)为CP-302A涂层截面金相组织照片,图(2)为CP-302A丝材,图(3)为水冷壁管经过喷砂处理后的表面形貌,图(4)为水冷壁管表面喷涂CP-302A后的形貌,图(5)为水冷壁管表面涂层经过一个周期使用后的表面形貌,图(6)为涂层与基体的结合面金相照片。
锅炉水冷壁超音速电弧喷涂技术方案

锅炉水冷壁超音速电弧喷涂技术方案一、技术方案的背景锅炉作为动力设备之一,广泛用于工厂、电厂、供暖系统等领域。
锅炉的水冷壁作为锅炉的主要承压部件之一,对其安全性、寿命、热效率等方面都有着重要作用。
然而,锅炉的水冷壁在运行过程中容易出现磨损和烧蚀等问题,这些问题不仅会导致锅炉的运行效率降低,还会严重地威胁锅炉的安全运行。
因此,如何保护锅炉的水冷壁,延长其使用寿命成为锅炉领域的核心问题之一。
近年来,超音速电弧喷涂技术得到了广泛的应用。
该技术具有喷涂速度快、涂层质量好、覆盖率高等优点,因此值得探讨其在锅炉水冷壁领域的应用。
二、技术方案的原理超音速电弧喷涂技术是指使用电弧产生超音速燃气流动,将喷雾材料喷涂在工件表面,形成一层均匀、致密、高质量的覆盖层。
该技术的主要原理包括以下几个方面:1、电弧的产生在超音速电弧喷涂技术中,电弧是产生高温高压的关键。
一般来说,电弧的产生通过电场作用或热电致发射方式来实现。
2、超音速燃气流动超音速燃气流动是超音速电弧喷涂技术的另一重要组成部分。
喷雾材料通过超音速燃气流动喷涂到工件表面,形成一层均匀、致密、高质量的覆盖层。
3、喷涂速度的控制超音速电弧喷涂技术的喷涂速度非常快,通常在500-1000m/s之间。
因此,喷涂速度的控制是该技术的关键之一。
三、技术方案的应用1、提高锅炉水冷壁的耐磨性锅炉水冷壁在使用过程中经常受到高温、高压的影响,容易出现磨损和烧蚀等问题。
通过超音速电弧喷涂技术,在水冷壁表面喷涂一层耐磨涂层可以有效地提高水冷壁的耐磨性,延长水冷壁的使用寿命。
2、提高锅炉水冷壁的抗腐蚀性水冷壁在使用过程中可能出现腐蚀问题,这不仅会降低水冷壁的使用寿命,还会对锅炉的安全运行造成威胁。
通过超音速电弧喷涂技术,在水冷壁表面喷涂一层耐腐蚀涂层可以有效地提高水冷壁的抗腐蚀性,保护锅炉的安全运行。
3、提高锅炉的热效率锅炉水冷壁的热效率对整个锅炉系统的运行效率有着重要的影响。
通过超音速电弧喷涂技术,在水冷壁表面喷涂一层高导热涂层可以提高水冷壁的导热性能,提高锅炉的热效率。
水冷壁防腐防磨喷涂技术协议

水冷壁管防腐蚀防磨损喷涂技术协议锅炉是WGZ240/9.8-2型高压锅炉,锅炉为单炉膛,炉膛四周布满膜式水冷壁,炉膛宽度(两侧水冷壁中心线间距)7600mm,四角布置直流式燃烧器,切圆燃烧煤粉炉。
需要对高温腐蚀及磨损严重部位进行超音速电弧喷涂耐磨损耐腐蚀合金材料,具体技术要求如下:一、喷涂范围:#X炉三次风喷口至下二次风喷口之间约X.8m高的水冷壁管及燃烧器周围的水冷壁管约84㎡左右,具体面积需根据实际施工面积计算。
二、喷涂质量技术要求:1、乙方应有水冷壁喷涂效果良好的业绩。
2、乙方应根据防高温腐蚀的目的,制定出详尽的设计方案,并论述该方案的设计思路和技术特点;X、乙方所设计方案应保证电厂在现有条件下,安全使用6年,6年内喷涂层不脱落(双方共同检测),安全使用的最低要求是每年检修测量。
4、所选用喷涂材料为45CT(国产),所用材料必须有检测合格证,并经过现场检测合格。
5、乙方所进行的喷涂要达到以下技术指标:孔隙率≤0.9﹪,喷涂质点速度:≥X80m/s,粒子沉积率:≥95﹪,结合强度不低于60MPa,硬度:≥HRC50,45CT 涂层厚度(封孔前测量):0.5±0.05㎜,封闭层厚度0.1mm。
喷涂时控制基体温度不超过120℃。
喷涂后投入使用涂层年减薄量≤0.1mm。
6、表面预处理按照GB11X7X-89《热喷涂金属件表面预处理通则》进行,涂层表面要致密、均匀,涂层不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷。
防止在喷涂过程中产生局部温度过高,防止喷涂热变形;在每个施工区域或每天施工区域交界处应设计出过渡层,在过渡层处涂层厚度由厚到薄设明显标记。
涂层与水冷壁管的过渡区域平滑过渡,无明显凸台现象。
喷砂前,对非有效表面采用遮蔽带、硬木板或橡胶等物进行遮蔽保护。
并预留过渡区域,以保证涂层边缘光滑过渡。
在过渡区内涂层由厚到薄应均匀过渡(过渡区域范围1OOmm).7、喷涂面积:喷涂面积为管子实际表面积,包括鳍片面积。
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分类号:密级:UDC:编号:窑街煤电集团有限公司科学研究报告循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究报告窑街劣质煤热电厂2010年10月窑街劣质煤热电厂循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究二O一一年七月目录一、循环流化床锅炉简述二、循环流化床锅炉汽水系统三、循环流化床锅炉的基本构成四、循环流化床锅炉的工作过程五、循环流化床锅炉的主要优点六、循环流化床锅炉的缺点或尚待进一步研究的问题七、循环流化床锅炉受热面的防磨研究八、经济效益九、结束语窑街电厂循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究摘要:窑街劣质煤热电厂采用SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉,自投产运行以来,一直出现锅炉密相区出口水冷壁管的磨损爆管而被迫停炉的问题。
本文根据锅炉水冷壁磨损机理,结合国内应用比较成功的循环流化床锅炉防磨技术,介绍我厂“防磨挡板”+“金属喷涂”综合防磨措施的设计及施工工艺。
关键词:锅炉水冷壁综合防磨保护一、锅炉简述本厂#1、#2、#3、#4锅炉采用SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉。
它为单汽包、自然循环、集中下降管,П形布置的燃煤循环流化床锅炉,全钢构架。
炉膛为膜式水冷壁悬吊的封闭结构,上部的横截面尺寸为4.513×6.993m2。
左右两个高温汽冷旋风筒位于炉膛出口和尾部竖井烟道之间,旋风筒采用膜式汽冷管结构,管内的流动介质为汽包出来的饱和蒸汽,旋风筒采用支撑结构。
旋风筒出口水平烟道,尾部包覆过热器采用悬吊封闭结构。
高温过热器、低温过热器通过支块挂搁在包覆过热器上。
省煤器和空气预热器依次布置在尾部竖井烟道之中,并采用支撑结构。
低温过热器与高温过热器之间装有自制冷凝喷水减温系统。
锅炉汽水总容积63.947立方米;锅炉水容积42.0立方米.二、锅炉汽水系统1、#1、#2、#3、#4汽包用U型吊杆悬吊在炉顶钢架上,吊杆对称布置在汽包的两端。
汽包内径为φ1508mm,壁厚为46mm,长约9000mm,材料为SB410进口锅炉钢板,重约20T。
汽包正常水位在汽包中心线以下的100mm处。
因为本锅炉省煤器为沸腾式省煤器,因此在汽包进水管口加装3只直径为φ290mm的旋风分离器作为汽水分离装置,以消除进水动能,保证蒸汽品质和防止下降管带汽。
蒸汽分离亦采用35只旋风分离器作为汽水分离装置。
顶部设有百页窗分离器,底部装有托盘以减少汽包水位波动。
饱和蒸汽由8根φ133×6的蒸汽引出管引至左右旋风分离器。
2、给水自省煤器由4根φ108×6的管子引入汽包,2根φ356×20的大口径下降管把水分配到炉膛下集箱,汽包上设有在启停时需用的再循环管阀.大口径下降管入口处设置了十字档板,可有效的防止下降管带汽和抽空现象,以保证水循环的可靠性。
3、炉膛水冷壁(1)炉膛水冷壁采用膜式壁结构,水冷壁管规格为φ60×4,其节距为80mm,由刚性梁将整个水冷壁组成刚性吊筐式结构。
水冷壁及出口集箱由上吊杆悬吊于钢架的顶部梁上,整体向下膨胀,最大膨胀量约为91.6mm。
水冷壁分前、后、左、右四个回路,水由2根下降管引到运转层下面φ406×45的分配器,然后再由20根φ133×6的支管分别引入各个回路的水冷壁下集箱,经炉膛加热后汇集到水冷壁上集箱,再由24根φ133×6的引出管引进汽包。
(2)炉膛上部横截面为4.513×6.993 m2,炉膛下部的前后水冷壁向中间收缩形成倒锥形,在炉膛底部面积达到1.92 ×7.713m2.炉膛后墙的下部水冷壁通过中间混合集箱连接,从而形成向前微倾斜的布风板水冷壁结构,布风板面积为6.88×1.92 m2,布置有510只,材料为ZG20Cr20Mn9N:6N的风帽。
炉膛工作温度为900℃,布风板流化速度为5.8m/s,密相区高度约为3.7m。
水冷壁四周外侧沿高度方向装设刚性梁,以增加水冷壁刚度和承受炉内压力波动的能力,炉膛耐压按870mmH20设计。
(3)#4锅炉炉膛上部悬挂两块水冷屏,水冷屏管子直径为φ60×5mm。
水冷屏进出口联箱通过φ159×12mm的小下降管与汽包连接。
4、过热系统过热系统由旋风筒、过热器(包覆墙管过热器、蛇形管高、低温过热器。
纯对流、顺列布置)等组成。
工质在过热系统中的流程为:汽包→旋风筒上集箱→旋风筒下集箱→包覆前墙下集箱→包覆前墙上集箱→包覆顶棚、左右包覆上集箱→低温过热器进口集箱→低温过热器出口集箱→左右减温器→高温过热器出口集箱→集汽集箱→汽机。
三、循环流化床锅炉的基本构成循环流化床锅炉可分为两个部分。
第一部分由炉膛(流化床燃烧室)、气固分离设备(分离器)、固体物料再循环设备(返料装置、返料器)和外置换热器等组成,上述部件形成了一个固体物料循环回路。
第二部分为尾部对流烟道,布置有过热器、省煤器和空气预热器等,与常规火炬燃烧锅炉相近。
1、炉膛:炉膛的燃烧以二次风入口为界分为两个区。
二次风入口以下为大颗粒还原气氛燃烧区,二次风入口以上为小颗粒氧化气氛燃烧区。
燃料的燃烧过程、脱硫过程、NO x和N2O的生成及分解过程主要在燃烧室完成。
燃烧室内布置有受热面,它完成大约50%燃料释放热量的传递过程。
2、分离器:循环流化床锅炉的分离器是循环流化床锅炉燃烧系统的关键部件之一。
其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应,实现燃烧系统灰平衡及热平衡,保证炉内燃烧的稳定与高效。
3、返料装置:返料装置是循环流化床锅的重要部件之一。
它的正常运行对燃烧过程的可控性、负荷调节性能起决定性作用。
返料装置的作用是将分离器收集下来的物料送回炉内循环燃烧,并保证流化床内的高温烟气不经过返料器装置短路流入分离器。
所以,返料装置既是一个物料回送器,也是一个锁气器。
四、循环流化床锅炉的工作过程流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧,其燃烧可以为化石燃料、工农业废弃物和各种劣质燃料。
一般粗重的颗粒在燃烧室下部燃烧,细颗粒在燃烧室上部燃烧。
被烟气携带出燃烧室的细颗粒采用分离器分离下来,返回炉内循环燃烧。
在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中,燃料煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤,然后由给煤机送入流化床密相区进行燃烧,其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧,并有部分随烟气飞出炉膛。
燃烧过程产生的大量高温烟气流经过热器、省煤器、空气预热器等受热面进入除尘器进行除尘,最后由引风机排至烟囱进入大气。
循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行,而且炉膛内具有很高的颗粒浓度,高浓度颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置,再返回炉膛,进行多次循环,颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。
锅炉给水首先进入省煤器,然后进入汽包,经下降管进入水冷壁管。
燃料燃烧所产生的热的汽水混合物进入汽包,在汽包内进行汽水分离。
分离出的水进入下降管继续参与水循环,分离出的饱和蒸汽则进入过热器系统极热变为过热蒸汽。
五、循环流化床锅炉的主要优点1、对燃料的适应性特别好。
飞灰再循环量的大小可以改变床内的吸热份额,所以循环床锅炉对燃料的适应性特别好。
只要燃料的热值大于把燃料本身的燃烧所需空气加热到稳定燃烧温度所需的热量,这种燃料就能在循环流化床内稳定燃烧。
2、燃烧效率高。
常规工业锅炉和流化床锅炉燃烧效率为85%~90%。
循环流化床锅炉由于采用飞回再循环燃烧,当燃烧劣质煤燃料和优质燃料时,其锅炉燃烧效率可达95%~99%,能与煤粉锅炉相媲美。
3、炉内传热能力强。
由于飞灰再循环燃烧克服了常规流化床锅炉床内燃烧释热份额大、悬浮段释热份额小的缺点,提高了锅炉的炉膛截面热强度和容积热负荷。
常规流化床锅炉的炉膛截面热强度为1~3MW/m2,炉膛容积热强度为0.1~0.2MW/m3。
而循环流化床锅炉的炉膛截面热强度为3~8MW/m2,炉膛容积热强度为0.16~0.32MW/m3。
4、脱硫效率高。
由于飞灰的再循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应的石灰石能再回到床内与SO2反应,提高石灰石的利用率。
当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%。
而常规流化床锅炉,当钙硫比为3~4时,脱硫效率才能达到85%~90%。
后者的钙的消耗量增加一倍多。
5、NO x排放量低。
由于循环流化床锅炉采用分级燃烧,温度可以控制在830℃~850℃范围内稳定燃烧,NO x的生成量显著减少,其排放浓度为1200mg/m3,而常规流化床锅炉燃烧和煤粉炉燃烧,其NO x的排放浓度分别为其2~3倍。
6、负荷变化范围大,调节性能好。
当锅炉负荷变化时,只需调节给煤量和流化速度就可以满足负荷的变化。
在低负荷时,循环流化床锅炉不需要像常规流化床锅炉那样采取分床压火,也不需要像煤粉炉那样用油助燃。
一般情况下,循环流化床锅炉热负荷变化范围为100%~25%,其变化速率为5%~10%。
这一优点使循环流化床锅炉用于电网的调峰机组、热负荷变化大的热电联产机组和供热工业锅炉时特别适应的。
7、给煤点数少。
循环流化床锅炉内由于颗粒浓度较小,横向颗粒混合特性较好,不需要像鼓泡床锅炉那么多的给煤点。
130T/H蒸发量的鼓泡床锅炉有6个给煤点,而循环流化床锅炉有1~2个给煤点就可以了,这大大简化了炉前给煤点的布置,为流化床锅炉的大型化创造了有利条件。
8、易于实现灰渣综合利用。
循环流化床锅炉的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灰渣的含碳量低。
低温燃烧的灰渣易于实现综合利用,如灰渣作为水泥掺和或建筑材料。
同时,低温燃烧也有利于灰渣中稀有金属的提取,脱硫后含有硫酸钙的灰渣还可以用来制作膨胀水泥。
六、循环流化床锅炉的缺点或尚待进一步研究的问题(一)循环物料的分离。
目前循环流化床锅炉从运行情况看,高温旋风分离器使用比较成熟,但在燃用高灰燃料时分离器的磨损问题尚未解决,而且分离器的体积也比较庞大,基本上和炉膛直径相近。
受旋风分离器最大尺寸的限制,大容量循环流化床锅炉必须配备多个分离器。
由于旋风分离器内衬有较厚的防磨耐火材料,热惯性大,因此延长了启动时间,负荷变化动态特性变差。
总之,循环流化床锅炉的发展要求效率高、体积小、阻力低、磨损轻和制造运行方便的循环物料分离装置。
(二)循环流化床内固体颗粒的浓度选取。
循环流化床内固体颗粒浓度对燃烧过程、脱硫过程和传热过程都有很大的影响,但合适的循环流化床内固体颗粒浓度的确定却十分困难。
目前各循环流化床锅炉所采用的炉内颗粒浓度相差很大。
反应炉内颗粒浓度的一个重要参数是循环倍率,在分析循环流化床锅炉的工作过程时,不仅要考虑物料的外部循环,即通过旋风分离器捕捉返回炉膛的部分,还要考虑炉膛内部的物料循环。
在锅炉运行时,随着运行风速的提高,物料的内循环将显著增强。
目前,对循环流化床锅炉内循环的定量分析还缺乏有效手段。