循环流化床锅炉布风系统的优化设计改造

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300MW循环流化床锅炉配风优化

坛
３０ＭＷ循环泺化库铭妒占风优化０己
何映光
大唐红河发电有限责任公司，南开远云［摘６１０６６０
要］在对大唐红河发电有限公司３０Ｍｗ循环流化床（Ｆ锅炉特性分析的基础上，一０ＣＢ）对
塞、防结焦和便于维修等优点，膛内蒸发受热面采用炉
ｏｎｄａｙａｒａｈｅｈｉｒｉ，ｎｄｔｇｈ—ｐｒｓｕｒｕｄｉｅｉｙｓｅｈａｅｂｅｎｏｉｉｅＡｆｅｐｔｍｉａｉｎ，ｈｅｒｇ— ｅｓｅｆｉｚｄａｒｓｔｍｖｅｐｔｍｚｄ．ｔｒｏｉｚｔｏｔｅｕｌｔｏｎｑｌｔｆｐｒｍａｙａｒｃｎｔｏｙｔｍｎｄｔｅｖｃｉｅｏｏｉｅａｅｂｅｎｅｈａｅｔｏｍ— ａｉｕａｉｙｏｉｒｉｏｒｌｓｓｅａｈｅｓｒｉｅｌｆｂｌｒｈｖｅｎｎｃｄ，ｈｅｔｆｂｕｓｉｎｉｕｒａｅｂｅｎｍｐｒｖｄ，ｈｉｓｏｆｏｒｅｐｒｔｒｏｒｓｐｅｈａｅｎｅｅｔｄｓｅｍ，ｓｔｏｎｆｎｃｉｇｉｏｅｔｅｔｍｅｖｅｔｍｅａｕｅｆｕｒｅｔｄａｄｒｈａｅｔａａｗｅｌａｈｉｓｏｆｎｏｌｓｔｅｔｍｅｎ—ｓｈｅｌｄｕｔｓｔｏｗｎｂｉｇｇｅｔｙｒｄｕｅｔｅｃｃｄｕｅｎｉｈｕｄｅｎｒａｌｅｃｄ，ｈｏｎｓｕｍｐｔｏａｅｏｆｓｒ — ｉｎｒｔｅｖｉｅｐｃｏｗｅｉｅｒａｅｓｔｓｙｎｈｅｒｑｕｒｍｅｆｐｏｒｇｒｄｆｒｌｄ—ｒｄｕｃｎａｅｏｆｕｔｒｂｅｎｇｄｃｅｓｄ，ａｉｆｉｇｔｅｉｅｎｔｏｗｅｉｏｏａｅｉｇｒｔｎｉ．Ｋｅｙｗｏｒｓ：０Ｗｎｉ；ｄ３０ＭｕｔＣＦＢｏｉｅ；ｒｍａｙａｒｃｎｔｏ；ｅｏｄａｙａｒａｒｄｉｔｉｔｏｈｉ —ｐｒｓｂｌｒｐｉｒｉ；ｏｒｌｓｃｎｒｉ；ｉｓｒｂｕｉｎ；ｇｈｅ— ｓｒｌｄｚｄａｒｓｔｍｕｅｆｕｉｉｅｉｙｓｅ

大型循环流化床锅炉给煤密封风系统改进

华北电力技术
ＮＯＲＴＨＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲ
３３
・
技术改造・
大型循环流化床锅炉给煤密封风系统改进
孟志东，杨德荣，骆丁玲
（１．山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西朔州０３６８００；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｎｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｕｆｅｇａｓｗｈｅｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｃｏａｌｆｅｅｄｅｒ
ｄｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｔｕｒｎｖａｌｖｅｃｏａｌｆｅｅｄｅｒｓｙｓｔｅｍｉｎａ３００ＭＷｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｌｕｆｉｄｉｚｅｄｂｅｄｂｏｉｌｅｒ．ｒｅｇａｒｄｉｎｇｔｈｅｉｓｓｕｅｔｏｉｎ —
（１．ＳｈａｎｘｉＰｉｎｇｓｈｕｏＧａｎｇｕｅＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｕｏｚｈｏｕ０３６８００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＤａｔｏｎｇＣｏａｌＭｉｎｅＧｒｏｕｐＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄａｔｏｎｇ０３７０３９，Ｃｈｉｎａ）

循环流化床锅炉炉膛及配风装置改造设计

循环流化床锅炉炉膛及配风装置改造设计作者：杨继远来源：《数字化用户》2013年第07期一、基本情况南桐矿业公司电厂13号炉为CG50型循环流化床锅炉，自然循环，单汽包，锅炉布风板为水冷式布风板，风帽采用传统圆柱式风帽。

炉墙为直筒式，炉内布风板采用水平布置，内置2°倾角，总面积为16㎡，共布置风帽1110个，风帽分以下两种（表1）。

送风机额定风量64300m³/h，其中用作二次风、播煤风的风量约占总风量的25%。

正常运行时风室静压为7～8kPa。

目前电厂煤质变化较大，入炉煤发热量由3500kcal/kg降低到2300kcal/kg，水分含量增加到11%。

煤质变化后，燃煤消耗量增加约5T/h，比重也相应增加，且在输送过程中容易成团。

入炉后，着火时间延长，成团的泥煤即使用最大风量也很难被吹散，导致煤质变化后锅炉立刻出现灰管堵塞造成停炉的情况。

二、布风板存在问题锅炉启动正常运行2小时不到即出现灰管堵塞情况，压火检查发现炉内已经大量结焦，无法排出，只能停炉清焦。

并且在调整运行工况后，仍然无法稳定运行。

分析是由于布风装置不适应煤质变化造成的。

原布风面积大，风帽数量多，风帽开孔多，但孔径小，风速和风量更适合均匀沸腾，而不足以让目前的燃煤托起并良好流化。

三、炉膛、布风板改造（一）原锅炉炉膛布风板参数计算表（见表2）。

通过实际测量和计算，发现风帽出口流速为42m/s，相对目前的煤质情况显得略小。

（二）改造方案1.改造思路：（1）减少炉膛布风板面积；（2）减少风帽数量；（3）减少风帽开孔数量，增大开孔孔径，提高流化风压。

2.理论分析计算（见表3）：为降低改造难度，决定保持原风帽芯管直径不变，将风帽开孔数量变为8个，开孔直径调整为8.3mm，计算小孔风速为44.5m/s。

布风面积减小至12.71m2，炉膛卫燃带前后墙及左右侧墙的变更如图1所示，风帽数量减少为845个。

四、改造后效果（一）落渣管堵塞情况明显缓解。

循环流化床锅炉优化调整与控制

立新的回料平衡(一般锅炉启动初期或入炉煤灰分低时，循环灰少易发生回料波动)。

入炉煤质可通过不同煤种科学配比，力求接近锅炉设计煤种要求，我们的经验做法是将不同厂家煤，按照发热量、挥发分、灰分、硫分等主要指标合理搭配，运行过程中再进行微调，确保锅炉燃烧稳定。

煤的粒度通过定期检查细碎煤机状况，及时调整细碎煤机锤头间隙并定期做入炉煤粒度分析，来保证入炉煤粒度分布要求。

2.2 床压调控床压也是锅炉控制的主要参数之一，它的高低直接反映出料层的厚度。

床压调整主要依据一次风量与布风板阻力的关系曲线和流化风量和床料阻力的关系曲线，并结合锅炉实际运行状态综合判定调整。

一般入炉煤粒度偏大，可适当增加料层厚度、增加一次风量，增加料层厚度主要考虑增加料床蓄热量，增加一次风量主要考虑使大颗粒能够流化，燃烧更充分。

事物都是两面性的，增加一次风量增加了耗电量，同时也增加了炉内各受热面磨损，因此，还要从源头上控制入炉煤粒度，确保锅炉安全经济运行。

本文介绍的炉型设计床压为8～13kPa ，但由于入炉煤粒度达不到设计要求，运行床压一般控制在15kPa 左右。

笔者通过查阅大量技术资料，理论认为锅炉水冷壁磨损与烟气流速三次方成正比，实践也证明：烟气流速、入炉煤粒径是锅炉水冷壁磨损的主要因素。

2019年11月末，某电厂由于煤中矸石量较多，细碎煤机对矸石破碎不理想，入炉煤大颗粒偏多，在炉内循环沉积，造成下渣不畅，炉内流化恶化，床温波动，为维持锅炉运行，被迫增加一次风量，提高料层厚度，床压最高达19kPa ，大约持续约一周时间，停炉检查时炉膛密相区浇注料磨损非常严重，再次证明烟气流速是锅炉磨损的主要因素。

近年来，某电厂不断探索优化锅炉运行方式，采用“低一次风量、低风速、低床压”运行，即简称“三低”运行模式，在锅炉减少受热面磨损、长周期运行方面取得了良好效果。

“三低”运行模式符合目前循环流化锅炉主流设计理念，大型循环流化床锅炉一般设计床压在5kPa 左右，有的可能还要更低，对延长循环流化床锅炉运行周期起到了关键作用。

300MW循环流化床锅炉暖风器系统优化

300MW循环流化床锅炉暖风器系统优化进入21世纪以来，电能成为人类社会生产生活所必需的重要能源之一，各类发电项目也成为全社会重要的建设项目。

业界关于发电厂的研究课题诸多，其中锅炉暖风器系统是随着技术进步而被普及应用的一个重要设备。

本文中笔者以300MW循环流化床锅炉暖风器系统为研究案例，就其日常运行及优化展开讨论。

标签：暖风器;漏真空;节能0引言笔者的研究对象在锅炉暖风器系统的设计上采用的是疏水侧调节，直接疏水至排气装置。

从实际情况看，这个暖风器系统投入使用后频繁出现漏真空、疏水侧调节难易控制风温等状况，给企业正常运转带来问题和障碍。

本文中，笔者结合理论和实地考察研究，仔细排查漏真空和风温难易控制的原因，针对具体情况提出改进的措施和策略。

1现有暖风器系统简介暖风器系统用汽汽源取至辅汽联箱，经过一根母管供给一二次风机暖风器使用。

系统母管上设置一手动总门，然后供给各暖风器，在暖风器入口设置分手动门。

正常运行，暖风器供汽总门、分门全开，通过控制暖风器疏水水位控制其出口风温，风温降低时以一定的速率开大疏水调门，增加蒸汽凝结面积;风温升高时，以一定的速率关小疏水，使暖风器内部积存一定水位，减少了蒸汽凝结换热面积，风温降低。

2现有暖风器系统存在问题及危害现有暖风器主要有以下问题：（1）暖风器出口风温基本无法调整。

导致锅炉排烟温度高，可达160℃以上，排烟热损失增加，锅炉效率降低，煤耗增加。

（2）暖风器供汽量少时，系统漏真空，影响凝结水溶氧、电导等参数，危急机组安全运行。

3现有暖风器系统存在问题原因分析（1）暖风器疏水门大多内漏严重。

现在暖风器出口风温通过调节疏水门达到调整风温目的。

当春秋季环境温度低投运暖风器时，需要提升风温小，蒸汽用量少，这样就需要疏水门关小。

而疏水调门大多内漏严重，起不到调节作用，出现暖风器出口风温高，导致暖风器蒸汽用量及锅炉排烟热损失均增加，锅炉效率降低。

（2）对暖风器疏水系统研究发现，暖风器疏水管路上接有吹灰器疏水，当暖风器疏水倒至排汽装置时，吹灰器疏水也倒至排汽装置。

流化床锅炉改造方案

锅炉流化床改造方案一、循环流化床技术简介循环流化床锅炉改造目的是利用流化床锅炉对煤种的广泛的适用性来解决层燃炉燃烧劣质煤困难的问题，同时提高锅炉效率，降低生产成本。

采用炉内喷钙脱硫工艺，减少SO2排放，实现环保达标。

应用循环流化床燃烧技术，锅炉具有煤种适应性广、热效率高、NO X排放低、实现炉内脱硫等特点，更重要的是锅炉可以燃用煤矸石、炉渣、垃圾等，炉渣、飞灰能做水泥的掺合料，做到资源综合利用。

所以，这一技术越来越引起人们的重视，得到了普遍的推广与应用。

目前，循环流化床锅炉基本上分为两个类别：即没有埋管、高循环倍率的高速床；带埋管、低循环倍率的低速床。

高速床床载面积小、流速大、循环倍率高，点火、给煤方便，热效率高，一般大于85%，锅炉易于大型化。

但是，由于流速高，炉内磨损严重、自耗电高；由于没有高传热系数的埋管受热面，为了保证蒸发量，必须设计足够的高传热系数辐射、对流受热面；为了保证颗粒在炉内有一定的停留时间炉膛的高度比普通低速床、煤粉炉、链条炉都大得多，因此，锅炉的金属耗量大、成本高，特别是对于煤粉炉、链条炉改为循环流化床锅炉，汽包厂房提高，投资大、工期长。

低速床炉内磨损轻，高传热系数的埋管受热面使锅炉金属耗量下降，炉膛高度低（与煤粉炉、链条炉基本一致），所以制造成本少，对于改造旧锅炉来说，厂房高度可保持不变，投资低，工期短（一般35t/h的煤粉炉改为低倍率循环流化床，工期120天左右）。

但是，低速床由于炉膛截面积大，不能大型化。

与高速床比还存在着飞灰含碳量高，锅炉效率相对较低的缺点。

本次改造采用先进的差速床流化床技术，采用高低速床结合的方式，克服了高、低速床存在的一些弊病，有以下优点：1、工作稳定可靠，保留了埋管结构，保证了锅炉对燃料的适应性广及出力足等特点，同时又解决了埋管易磨损的问题；2、独特的锅炉内循环及外循环结合，使锅炉燃烧效率大大提高，经济性能好；3、分床燃烧技术解决了低倍率锅炉飞灰含碳量高、效率低的问题，也克服了高速床无法小型化的难题；二、高低差速床的结构及工作原理1、低差速床的组成（见附图）2、高低差速床的工作原理燃料颗粒的自选过程以及高速床和低速床不同风速的实现。

循环硫化床锅炉烟风系统的设计优化

我国已有２００多台不同蒸发量的循环流化床锅０炉（Ｂ）入商业运行，ＣＦ投总装机容量达２０５００Ｍｗ，居世界之首。我国的ＣＢ燃料包括了各种煤以及煤矸Ｆ石、页岩、油焦等劣质燃料，累了不同燃料的设油石积计与运行经验。１９９９年前后三大锅炉厂分别引进的Ａｓｏ德国分公司ＥｌｔｍＶＴ型、ｓｍ美国ＡＢ—ＣＡｌｏｔＢＥ型、Ｆ型１０～１０Ｍｗ等级的ＣＢ机组已经有数十台ｗ０５Ｆ投入商业运行，有数百台国产和引进型１５Ｍｗ等并３
维普资讯
２００６年４月
电力
设
备
Ａｐ．０ｒ２０６
ＶＯ．Ｉ７ＮＯ．４
第７卷第４期
ＥｅｔｃｌｑｉｎｌｃｒａＥｕｍｅｔｉｐ
循环流化床锅炉涸风系统的设计优化
党黎军姚惠珍刘剑光杨淑梅高洪培，，，，
源。一次风的作用是流化床料，克服布风板阻力、要料层阻力，以，次风压头要高。二次风主要是补所一
充空气助燃，般在密相中、部送入，层阻力小，一上料
所以风压可低一些。播煤风主要是为了消除播煤口的燃料集中现象。一般给料口靠近布风板，层阻力料较大。回料风要松动立管物料，克服回料阀阻力和并炉膛、离器阻力，能完成流化返料过程，源压力分才风最高。在风量方面，分级燃烧及物为一种燃烧技术，需要在理论和设计Ｆ还

循环硫化床锅炉风系统优化措施

循环硫化床锅炉风系统优化措施随着循环流化床锅炉在工业生产中的广泛应用，其能源利用效率和环保性能受到越来越多的关注。

其中，循环硫化床锅炉风系统是能耗较大的一个环节，对其进行优化对于提高锅炉能源利用效率、降低排放、减少能源消耗等方面具有重要意义。

1.改善入口风口结构入口风口的结构对风速的分布和旋流的形成都有重要影响，进而对燃烧效率和床层流动性能产生影响。

针对不同型号的循环硫化床锅炉，需要针对其具体结构特点进行改善。

例如，可通过加装双层风口，使其能够更好地调节和控制风量、风速和风向，确保气体在床层中的均匀分布和旋流形成，保证高温气体与固体颗粒的有效接触和混合，提高燃烧效率。

2.优化风道布局合理的风道布局可以减小风阻，提高进风效率，抑制风道中的涡流和波动。

针对床层气体流动的不同特点，应当采取不同的布局方案。

例如，在床层较窄的锅炉中，可采用“T”字形布局，以保证气体在床层中能够充分接触，进而提高燃烧效率。

在较宽床层的锅炉中，则可采用“L”字形布局，使气体流经风室时能够形成较小的涡流和波动，减小风阻。

3.增加分布式气体喷嘴分布式气体喷嘴可增加气体与固体颗粒的接触面积，防止气体流动过快造成床层破坏，从而提高循环硫化床锅炉的燃烧效率和稳定性。

在具体应用中，可以根据锅炉尺寸、床层高度、燃料特性等参数来选择不同数量和规格的气体喷嘴，保证喷嘴的均匀布局和气流的合理分配。

4.优化风量控制系统风量控制系统是循环硫化床锅炉风系统的关键，其准确性、稳定性和响应速度都对锅炉运行稳定性和燃烧效率产生重要影响。

为此，需要选用高精度的风量调节器件，并通过合理的风量控制算法来减小风量调节误差。

同时，应当合理设置风量测量与控制节点，实时监测锅炉压力、流量、温度等参数变化，并通过自动控制系统来实现风量的精确控制。

总之，循环硫化床锅炉风系统的优化需要从多个方面着手，通过改善入口风口结构、优化风道布局、增加分布式气体喷嘴、优化风量控制系统等手段来提高燃烧效率、降低排放、减少能源消耗，为循环硫化床锅炉的工业应用提供更为可靠和高效的保障。

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循环流化床锅炉布风系统的优化设计改造
文章根据一台150t/h循环流化床锅炉在运行中由于流化不均使锅炉出现结焦、风帽磨损严重、受热面磨损严重等情况，因此对其进行改造，即在锅炉南北风室内共3个位置增加不同尺寸、角度导流板，调整锅炉布风情况。

改造后以上情况均得到改善，并取得了较大的经济效益和社会效益，对循环流化床锅炉布风系统的设计与技术改造具有一定的参考价值。

标签：循环流化床锅炉；流化不均；导流板；布风系统
我公司现一台150t/h循环流化床锅炉，由于1次风系统的4个风室静压不均衡、取消2次风、布风板压力不均等因素，锅炉在长周期运行过程中出现炉床流化差、风帽及受热面磨损严重等现象，从而影响锅炉机组的安全与经济运行，因此文章针对该情况对锅炉一次送风口进行优化设计改造。

1 CFB锅炉简介
1.1 CFB锅炉的工作原理及结构
CFB锅炉是从鼓泡床发展起来的一种新型燃烧技术[1]。

其工作原理是：将煤破碎成10mm以下的颗粒后送入炉膛，同时炉内存在大量床料，有炉膛出口安装旋风分离器，将分离下来的固体颗粒通过飞灰送回装置再次送入炉膛燃烧[2、3]。

文章所研究的锅炉整体呈左右对称布置，锅炉采用单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，露天布置，炉顶布置有遮雨板。

该循环流化床锅炉主要由四部分组成：燃烧室、水冷旋风分离器、物料送回装置、尾部对流烟道。

1.2 布风系统存在问题的主要原因
布风板特性与流态化质量密切相关，其设计是否合理是流化操作成败的关键因素之一。

流化床锅炉的布风装置必须具备以下特点：均匀分布来流气流，有助于产生均匀而平稳的流态化及阻力损失比较合理。

布风板阻力是指在无料层时燃烧空气通过布风板的压力损失。

要使空气按设计要求通过布风板形成稳定的流化床层，要求布风板具有一定阻力。

从节能角度考虑，布风板的阻力是个不利因素，应降的越低越好。

但它对布风的均匀化、稳定性又是个有益的因素[4]。

没有一定的阻力，布风均匀化难以维持，尤其当布风板在流化床系统中所占的比例过小时，床层一旦出现偏流，气流将更加趋向于阻力较小之处，以致出现勾流，其他地方形成死区。

2 优化设计改造方案
该锅炉在长周期运行过程中出现炉床流化差、风帽磨损严重以及偶尔有漏渣
现象，主要是由于布风均匀化难以维持，尤其当布风板在流化床系统中所占的比例过小时，床层一旦出现偏流，气流将更加趋向于阻力较小之处，以致出现勾流，其他地方形成死区，从而引起以上现象的出现。

因此对该锅炉的布风系统进行优化设计改造：即在锅炉南北风室内共3个位置增加不同尺寸、角度导流板，调整锅炉布风情况，一方面改善锅炉炉床流化差及炉床风帽磨损严重的情况，其次降低送、引风机运行电流，减少锅炉运行能耗。

3 改造效果
在对锅炉3个位置增加不同尺寸、角度导流板后，作者对比改造前后锅炉的运行情况发现，本次改造不仅取得了一定的经济效益，而且也收获了很大的社会效益。

3.1 经济效益
3.1.1 直接经济效益
改造前：送风机运行电流85-87A，两台引风机电流50A
改造后：目前送风机运行电流82-84A，两台引风机电流46A
目前大能耗设备运行电流共降低3+4*2=11A，降低能耗为：
月降低能耗支出=节省电量*电价=（天数*24*降低电流*设备运行电压）*电价=（30*24*11*6000/1000）*0.3=14256元
作者仅对比改造前后送风机和引风机的运行电流发现每年至少节约10万元以上。

3.1.2 间接经济效益
改造后的锅炉改善了炉床的流化情况，避免流化不均造成的锅炉结焦，延长锅炉运行周期；降低了炉床风帽磨损，延长风帽检修周期；同时也降低了锅炉运行烟气流速，减少锅炉受热面磨损情况。

改造之后一定程度上降低了锅炉发生诱发安全事故的可能性，事故的发生不但会直接导致经济损失，还要计算停产所导致的间接经济损失和所增加的維修费用。

3.2 社会效益
（1）减小锅炉高温结焦的可能性，降低工人劳动强度。

由于灰垢导热性能很差，即使较轻的积灰也能够产生很大的热阻，能够明显降低锅炉的出力，在积灰严重时能够使锅炉处理大幅度降低。

本次加装导流板后，有效解决了锅炉结焦严重的问题，保障了设备安全运行，极大降低了锅炉放渣工的劳动强度和烫伤风险。

（2）提高锅炉使用寿命。

改造前由于布风均匀化难以维持，以致出现勾流，其他地方形成死区，从而引起锅炉结焦、风帽磨损严重、受热面磨损严重等情况，改造后的锅炉以上情况都得到了较大的改善，延长锅炉运行周期，提高锅炉的使用寿命。

4 结束语
（1）在锅炉南北风室内共3个位置增加不同尺寸、角度导流板，调整锅炉布风情况，一方面改善锅炉炉床流化差及炉床风帽磨损严重的情况，其次降低送、引风机运行电流，减少锅炉运行能耗。

（2）改造后的锅炉在运行过程中，不仅取得了一定的经济效益，而且也收获了很大的社会效益。

此改造方案对循环流化床锅炉布风系统的设计与技术改造具有一定的参考价值。

参考文献
[1]阎维平，殷立宝，丁希宁，等.循环流化床燃煤锅炉炉内密相区动态特性改进模型[J].电力科学与工程，2004，20（2）：4-8.
[2]路春美，程世庆.循环流化床锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2003.
[3]范从振.锅炉原理[M].北京：水利电力出版社，1995.
[4]朱皑强，芮新红.循环流化床锅炉设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2004.。