循环流化床锅炉旋风分离器内胆的改造
试论循环流化床锅炉分离器中心筒改造对锅炉性能的影响
试论循环流化床锅炉分离器中心筒改造对锅炉性能的影响发布时间：2022-05-07T08:27:38.025Z 来源：《当代电力文化》2022年2期作者：鹿维平[导读] 循环流化床锅炉是当前社会热能生产中应用的重要装置，而在众多的锅炉应用中，鹿维平中国电建集团海外投资有限公司 750002摘要：循环流化床锅炉是当前社会热能生产中应用的重要装置，而在众多的锅炉应用中，循环流化床锅炉的燃烧效率比较高，并且在其生产过程中，也具有污染物排放相对较少的特点。
而在循环流化床锅炉进行生产过程中，分离器中心筒是十分重要的装置，其不仅会影响循环流化锅炉的应用效果，还对其工作性能形成影响。
所以，在循环流化床锅炉使用过程中，还需要做好对锅炉的使用效果控制，完成对中心筒优化，也可以提升循环流化床锅炉的使用效果。
关键词：循环流化床；锅炉分离器；中心筒；锅炉性能；影响；引言循环流化床锅炉(CFB)有许多优点，例如燃烧效率高、燃料适应性广、污染物排放低、负荷控制性能好、资源利用效率高等，广泛应用于国内外的发电行业。
CFB锅炉主要燃烧煤粉和煤矸石。
煤泥具有一定的加热值、高含水率、高粘度的特性。
当前CFB锅炉利用煤泥燃烧发电，是有效降低锅炉成本、提高电厂经济效益的有效途径。
但是，由于煤泥含水量高、灰分高，锅炉烟气中飞灰的质量浓度较高，锅炉组分的磨损也有所增加。
1中心筒的原理与作用循环流化床锅炉的高温旋风分离器是锅炉的核心部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回炉膛，以保证燃料和脱硫剂多次循环燃烧反应。
中心筒是旋风分离器的关键部件，是流化床锅炉的心脏，它正常运行的好坏直接影响循环倍率和锅炉效率的高低。
分离器内的循环物料分为下降旋流和上升旋流。
沿着分离器四周的为下降旋流，此旋流的作用是将炉膛内的粗颗粒带至分离器底部，使其返回炉膛形成炉内循环物料，将炉膛内底部密相区的温度带至炉膛稀相区，使得锅炉能够更好的进行热传导。
流化床锅炉分离器中心筒及其墙体优化改造
【摘要】本文主要分析循环流化床锅炉旋风分离器中心筒及其浇注料墙体多次损坏（筒体开裂、变形、倾斜、脱落、挂钩脱落，浇注料脱落等）的原因，并针对存在缺陷的部位提出了结构性优化改造，经检修改造后，现在该炉一直运行稳定。
【关键词】循环流化床锅炉；旋风分离器；中心筒中心筒；托架；总进气管；环隙承重板；排气管；结构优化改造1 前言循环流化床锅炉是近年来发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧的锅炉。
而高温旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件，其主要由筒体及中心筒组成，中心筒又是高温旋风分离器的关键部件。
国内循环流化床锅炉经过多年的实践运行，也相继暴露出了流化床锅炉存在的一系列问题。
譬如，随着长时间的运行，旋风分离器中心筒常出现了磨损穿孔、脱落、碳化等现象，浇注料脱落，从而影响了整个循环流化床锅炉的安全稳定运行。
在现有技术中，循环流化床锅炉旋风分离器中心筒安装方式主要有焊接吊挂式、螺栓拉杆式、外置的下吊筋吊挂式及自由吊挂式。
自由吊挂式是目前最佳的安装方案，其托架与中心筒不焊接，可以使筒体上下自由膨胀，不发生变形，歪斜和连接板断裂现象，这是人们希望的理想状态。
但实际运行过程中，由于设计、制作、安装、金属材质等因素，以及中心筒处在烟气温度高、烟气流速快、颗粒物浓度大的环境中，至使中心筒在烟气流扰动、振动、重力、高温等综合因素作用下发生变形，导致筒体凹凸不平或者椭圆化甚至坠落；从而使分离效率下降，造成锅炉带负荷能力下降，锅炉飞灰含碳量升高，过热器及尾部烟道内的受热面加速磨损，严重影响着锅炉设备的安全经济运行。
2 损坏原因分析2.1 中心筒设计结构欠佳常用的自由吊挂式是指中心筒通过上部大筋板安放在支架上的安装方式，这种安装方式大筋板与支架间为自由配合（无焊接等任何方式的固定），可以相对滑动，因此中心筒在受热膨胀时或冷却收缩时均不会受到较大的阻力发生变形。
这是人们希望的理想状态。
但是大筋板在中心筒重力及吊架支撑力的共同作用下有一个旋转的趋势，且大筋板固定在中心筒上再加上中心筒工作时处于红热状态，强度降低，极易被扭曲变形，严重时可以从支架上脱出，并且一般大筋板与支架上的配合间隙较小，相互挤压导致墙体局部脱落，影响锅炉正常运行。
循环流化床锅炉旋风分离器及省煤器的技术改造
附图 ２ 由三 层 省 煤 器 改 为二 层 省 煤 器 有 效 的 解
３ ． 将旋风 筒的下部直径 由 １ ５ ０ ０改为
１ ３ ５ ０；
三 、技术改造方案
鉴 于以上问题 ，为 了有效的解决上述 问 题 ，现 对 该 锅 炉 的旋 风 分 离 器 部 分 和 省 煤 器 部 分 进 行 改 造 ， 具 体 改造 方 案 如 下 ： （ 一 ）旋 风 分 离 器部 分 旋 风 分 离 器 的 工 作 原 理 就 是 通 过 烟 气 在 旋风筒中旋转 ，在 离心力 的作用下 ，烟气中 密 度 相 对 较 大 的灰 渣颗 粒 会 贴 着 旋 风 筒 的 内 壁 下 滑 至 返 料 器 ， 然 后 通 过 返 料 器 再 返 进 炉 膛继 续 参 与 燃 烧 。 旋风分离器 的分 离效率与很 多因素有关 系， 其 中较 为 重 要 的 因素 有 ： ｌ、烟气进入旋风筒的切向角度， ２、烟 气 进 入 旋 风 筒 时 的 流速 ， ３、中心 筒插入旋风筒 的深度 ， ４、旋风 筒的内径 ， ５、 中 心 筒 的 内径 ， ６、中心筒抽取烟气 的位置等 。 以上 因素 改 变 其 中 的一 个 或 几 个 均 可 改 变旋风分离 器的分离效率 。该锅炉采用 的是 传统的直筒式中心筒 ，在 中心筒的 内径选 择、 插入旋风筒 深度、 中心筒 抽取烟气 的位置等 方面均有 缺陷 ，因此旋 风分离器的分离效 率 低也就在情理之中了。 为 了减 少 投 资 ，从 经 济 性 为 出发 点 ， 在 不 改变旋风筒及烟气进 口位置 的前提 下，对
一
磨损 改造
、
前言
我市某 企业 白备 电厂 ２ ０ ０ ７年安装 四台 ７ ５ Ｔ ／ ｈ循环流化床锅炉 ，该锅炉高温过热器采 用水 平烟道布置 ，尾 部受热面为竖井 三级省 煤 器 和 二 级 空 气 预 热 器 布 置 形 式 。在 近 几 年 定期 检验中均发现该 锅炉旋风分离器 中心筒 下部及 省煤器磨损严 重的 问题 ，尤其 是三级 级省煤器第一 、二层 管子的局部磨损 非常严 重，期间该企业采取 了多种措施 ，但 一直效 果 不 佳 ，对 此 该 企 业 对锅 炉 进 行 了技 术 改 造 。
循环流化床锅炉旋风分离器改造及应用效果.
第42卷中国井矿盐Vol.42CHINAWELLANDROCKSALT工程与设计循环流化床锅炉旋风分离器改造及应用效果刘建军（中盐皓龙盐化有限责任公司，河南平顶山467000）摘要：通过两台65t/h循环流化床锅炉旋风分离器磨损原因的分析，对设备进行了改造，在实际生产中取得了良好的效果。
关键词：循环流化床锅炉；旋风分离器；磨损；技术改造中图分类号：TS3文献标识码：A文章编号：1001-0335（2011）04-0029-03 OnModificationandApplicationEffectoftheCycloneofCirculating FluidizedBedBoilerLiuJianjun(CNSICHaoLongSaltChemicalCo.,Ltd.PingdingshanHenan467001)Abstract:Thispaperintroducesthewearpatternofthecyclonesofthetwo65t/hcirculatingfluid izedbedboilers.Theanalysisofthereasonsofwearandtearhasresultedinmodificationwithgoo deffectinactualproduction.Keywords:Circulatingfluidizedboiler,cyclone,wearandtear,technicalmodification结焦等问题，更利于锅炉安全、连续生产运行。
分离器结构简图见下图：62675051-分离器椎体2-分离器简体24782.53423-入口膨胀节4-中心筒5-出口膨胀节6-出口转向室1前言平顶山天源盐化有限公司的2台65t/h循环流化床锅炉自2005年7月投运以来，已累计运行40192h和39897h，各项指标均达到设计要求。
由于旋风分离器磨损严重的原因，先后更换1次中心筒和出口转向室，并对筒体耐磨可塑料进行4次修补，给正常的生产运行造成较大的不良影响，增加生产成本。
480t h循环流化床锅炉旋风分离器中心筒改造
循环流化床是一种新型的洁净煤技术,在我国近几年得到飞速发展,我国已是世界上循环流化床锅炉最多的国家,我国是产煤、用煤大国,煤炭的开采必然有煤矸石的产生,大量煤矸石堆积,给环境造成严重的污染。
由于我国重视环保事业的发展,煤矸石再利用受到社会各界的关注,利用循环流化床燃烧高热值的煤矸石在我国许多产煤区得到推广,效果显著。
但是我国的循环流化床技术还不太成熟,许多锅炉厂设计的锅炉存在缺陷,给机组安全稳定运行带来了极大的障碍。
保德神东发电有限责任公司两台480t/h循环流化床机组2006年并网发电以来,因旋风分离器中心筒脱落导致机组停运两次。
针对这一问题,进行了深入研究,对中心筒的结构及安装方式进行了重新设计,将机组的基本情况及改造方案做详细介绍,供同类型机组技术人员参考。
1 基本情况锅炉采用单汽包自然循环、高温超高压一次中间再热、高温绝热旋风分离器、平衡通风、后墙给料、半露天布置,由武汉锅炉厂生产制造,锅炉型号为:WGF480/13.7-1,锅炉型式为:480T/H循环流化床锅炉[1]。
高温绝热旋风分离器布置在炉膛和尾部烟道之间,分离器采用入口烟道下倾、中心筒偏置、旋风筒呈圆形的结构,使旋风筒的分离效率提高。
旋风分离器使进入的烟气进行离心分离,将气固两相流中的大部分固体粒子分离下来,通过料腿进入返料装置,继而送回燃烧室,分离后的较清洁的烟气经中心筒,流入连接烟道,最后进入尾部对流受热面。
每个旋风分离器有一个中心筒,中心筒为锥型,由δ=8mm,1Cr20Ni1 4Si2钢板材料卷制而成。
每个中心筒的重量通过焊在旋风筒外壳上的8个支座,支撑在钢梁上,并垫有石墨板可沿径向自由膨胀。
2 运行过程中出现的问题及原因分析保德神东发电有限责任公司循环流化床锅炉高温绝热旋风分离器中心筒设计存在缺陷,机组在运行过程中旋风分离器中心筒变形严重,导致分离效率下降,飞灰含碳量升高。
甚至出现过中心筒脱落等重大事故,从而导致机组停运。
循环流化床锅炉改造毕业论文
AGX75-1№17.2 D 左 90
62480m3/h
17000Pa 电动机
型号 功率 转速 电压
Y400-4 450KW 1450rpm 6000V
二次风机
型号
风量 风压
AGX75-2№12.5 D 右 90
41925m3/h
9356Pa 电动机
型号 功率 转速 电压
Y315 L-4 160KW 1450rpm
7
2 峄化公司型锅炉整体情况
2.1 锅炉概况
尾部烟道的前包墙与炉膛后墙水冷壁共用，形成双面水冷壁；低温过热器布置 在尾部烟道内，采用吊管结构；一、二级省煤器支于侧包墙上，并随侧包墙一 同膨胀；空气预热器单独向外拉出，分为一次风及二次风预热器；在炉膛出口， 烟气分为两路分别进入两只旋风分离器，进旋风分离器后的烟气回到炉顶水平 烟道。
(2) 鲁奇（Lurgi）型循环流化床 （3）巴特利（Battelle）的多固体循环流化床锅炉
（4）德国Babcock公司的Cirfluid循环流化床锅炉
4
1.3 国内外循环流化床锅炉的发展
从节约燃料、保护大气环境及回收温室气体CO2这三观点出发， 发展流化床锅炉在以煤为主要能源的国家具有重大意义。
9
设备技术参数
a.锅炉技术规格
表2-1 锅炉主要技术数据
锅筒中心标高 运转层标高 左右柱距 一次风量 锅炉效率
32050mm 8000mm 7200mm 62100m3/h
87%
表2-2 锅炉重要参数表
额定蒸发量 额定蒸汽压力 额定蒸汽温度
连续排污
75t/h 3.82MPa 450℃
2%
操作层标高 烟气量 前后柱距 二次风量
针对该型锅炉在实际运行中存在的问题（带负荷能力不足、水冷壁 管磨损严重、锅炉给煤易堵塞等），我公司结合实际运行经验，通过理论 分析和实践验证，积极采用各类技术和设备先后对一次风风道、风帽、旋 风分离器、给煤机、煤筛分机进行了合理的改造，创造了更好的燃烧条件， 提高了锅炉出力率，有效地延长了锅炉的运行时间。
循环流化床锅炉旋风分离器返料器安装施工探讨
循环流化床锅炉旋风分离器返料器安装施工探讨循环流化床锅炉旋风分离器返料器安装施工探讨谢晓刚（神华神东电力公司郭家湾电厂）摘要：循环流化床（Circulating Fluidized Bed，简称CFB）锅炉效率高，煤种适应性广，洁净燃烧，已被大家所接受。
但由于安装过程的一些问题使得在实际运行中，经常发生返料器引起的各种问题。
现就高温旋风分离器下部的返料器在运行中出现的一些问题，结合理论和实践经验进行探讨。
关键词：循环流化床分离器安装施工前言循环流化床(CFB)锅炉的燃烧特点是节约能源，减少对大气的污染，是我国热能动力发展的方向。
在CFB锅炉中，分离器的效率高的情况下，循环倍率高，可以提高燃烧效率，增强传热效果，但也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度。
流化床锅炉的燃烧方式和性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。
而实际情况是，分离器反料器在运行中经常存在一些问题，特别是试运初期，很容易发生堵灰等问题，这对整个热力机组不利，造成较大经济损失。
解决好CFB锅炉分离器和反料器的问题，是进一步提高流化床运行的关键。
而这些问题在安装过程就埋下了隐患，为了能更好的保证运行，根据运行经验结合安装施工进行一下探讨：1、分离器中心筒安装（结构参数问题），分离器效率降低，返料量不够分离器的中心同时分离器的关键部件，对于分离器的性能来说是很重要的，中心筒的插入长度、直径都直接影响着分离效率，当插入长度太长时，风力起的效率高，可是当超过一个特定值时，他对后面的影响就又一次增大了，而当插入长度不够时，分离效率偏低，返料量降低，锅炉炉膛出口温度降低，气温偏低，床温偏高，严重时锅炉负荷降低。
在施工时一定要严格按照设计参数进行安装施工，确保分离器的运行效率。
2、浇注料膨胀缝隙不合理，密封效果不好，致使外钢板烧红及漏灰、漏风，破坏压力平衡由于浇注料的膨胀系数与钢材膨胀系数不一致，施工中需科学地设置膨胀缝，防止浇注料在烘炉中发生网状裂纹和贯穿性的裂纹。
循环流化床锅炉旋风分离器事故分析与改造措施
循环流化床锅炉旋风分离器事故分析与改造措施【摘要】旋风分离器效率的提高是循环流化床锅炉经济运行的关键，其设备的长期完好运转是循环流化床锅炉稳定运行的关键。
通过对旋风分离器常见事故的分析、总结、提出并实施改造，为循环流化床锅炉满负荷运行提供保证。
【关键词】旋风分离器中心筒分离效率改造措施1 前言循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一，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，以维持燃烧室的快速流化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环，反复燃烧和反应，使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率。
黑化集团热电分厂的四台济锅生产的YG-75/3.82-M1型循环流化床锅炉采用高温绝热旋风分离器和悬挂中心筒，在运行中出现大量事故。
近几年在实践中对事故的不断分析总结和对设备的不断改造，使锅炉能够长期安全高效稳定运行。
2 旋风分离器中心筒变形脱落的改造措施2.1 问题的提出锅炉投运初期，运行一年以后，6#炉发现旋风分离器处差压增大，分离效率下降，锅炉负荷骤减。
停炉检查发现锅炉中心筒出口处筒壁变形向内突出，四个吊挂开裂两个，造成筒体倾斜。
如继续运行，中心筒就会落入分离器椎体内。
2.2 原因分析中心筒出口与旋风分离器顶棚直接接触，在锅炉启炉和运行中中心筒和分离器顶棚受热膨胀，相互挤压使筒体变形。
进入旋风分离器的烟气一部分由变形处短路，分离效率降低，筒体变形愈加严重。
中心筒是由四根750×80×8mm材料为1Cr25Ni20Si2钢板悬吊，一侧焊接在中心筒外壁上，另一侧焊接在旋风分离器出口外护板上。
在950℃和高速烟气作用下轻微摆动，焊口氧化开裂，造成倾斜和脱落。
2.3 改造措施（1）改变中心筒的结构和材质。
原中心筒由δ8mm的1Cr25Ni20Si2钢板卷制改为δ10mm的0Cr25Ni20钢板卷制，提高其抗压强度和耐热温度。
在筒体外壁上中下三处分别增加了防变形的加强环，出口加强环内焊有8个三角形的加强板。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
循环流化床锅炉旋风分离器内胆的改造
康喜德
【摘要】针对窑街煤电集团公司电厂四台SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉旋风分离器多次出现故障,影响锅炉安全与经济运行的情况,对旋风分离器内胆进行研究与改造,取得明显效果.
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2010(000)012
【总页数】2页(P51-52)
【关键词】循环流化床;锅炉;旋风分离器
【作者】康喜德
【作者单位】窑街煤电集团公司电厂,甘肃,兰州,730080
【正文语种】中文
【中图分类】TK33
窑街煤电集团公司电厂使用的四台SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉旋风分离器多次出现故障，严重时使旋风分离器内胆坠落，给锅炉安全与经济运行带来很大影响。
为此，对循环流化床锅炉旋风分离器内胆进行了改造。
一、锅炉简述
1．窑街煤电集团公司电厂的四台上述锅炉为单汽包、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4.513m×6.993m。
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。
烟气携带物料通过悬浮段进入高温旋风分离器，烟气通过高温旋风分离器时，其携带的物料被分离下来，由返料器返回炉室，循环再燃。
燃烧室燃烧后较粗的物料（炉渣）从布风板下的两根φ219mm的落渣管放出。
表1序号项目数值备注1 管子规格/mm φ38×5 2 烟气进口温度/℃ 900
3 烟气出口温度/℃ 900
4 工质进口温度/℃ 254.8
5 工质出口温度/℃ 281.9 6材质 20G
2.旋风筒主要设计参数见表1。
的性能，将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计、系统布置及锅炉运行性能。
循环流化床的分离机构必须满足下列要求。
1.能够在高温下正常工作。
2.能够满足极高浓度载粒气流的分离。
3.具有低阻的特性。
因为分离装置的阻力增大将增大风机的压头，增加能耗。
4.具有较高的分离效率。
实际上循环倍率在很大程度上是靠分离器的效率来保证的，这里较高的效率不完全是对于大颗粒，而且也指小煤粒或脱硫剂。
5.能够与锅炉设计的流程相适应，使锅炉结构紧凑。
三、高温旋风分离器
二、旋风分离器分离及物料回送对流化床锅炉的重要性
循环流化床的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一，其主要作用是将大量的
固体物料从气体中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流态化状态，保证物料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。
这样，才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。
因此循环流化床分离机构
1.旋风分离器结构示意图见图1。
2.旋风分离器的气动流动。
旋风分离器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将颗粒从气流中分离的一种干式气—固分。