循环流化床垃圾焚烧炉的设计与安装要点
有关循环流化床锅炉的安装技术要点
有关循环流化床锅炉的安装技术要点【摘要】山东科澳南屯电厂投产两台由哈尔滨锅炉厂生产的220T/H循环流化床锅炉,循环流化床锅炉作为一种新型燃烧技术锅炉在我国已得到越来越广泛的应用。
本文将结合南屯电厂循环流床锅炉的安装经验，针对循环流化床锅炉的特点对循环流化床锅炉在安装时的一些技术要点作一介绍。
【关键词】循环流化床;旋风分离器0.引言循环流化床锅炉由于其高效低污染、煤种适应性好、调负荷能力强、造价相对便宜、技术相对容易掌握等特点，已成为目前最为实际的煤清洁燃烧技术之一，得到了较快的发展。
国内外应用实践表明，与常规煤粉锅炉相比，采用这种技术可使燃煤电站锅炉排烟中S02和N0x等有害气体含量减少80％一90％左右，可有效减轻燃煤发电对于大气环境的污染。
正因为循环流床锅炉有着许多其它类型锅炉不可相比的优点,所以它将成为一种新型锅炉的发展方向。
但是从目前已经投产的循环流化床锅炉来看,在运行过程普遍存在过粉尘泄漏等问题，污染环境，损坏设备，造成机组停运。
为了尽可能在安装环节消除各种隐患，提高安装质量。
本文将对循环流化床锅炉的一些安装要点及一些特别需要注意的地方作一个介绍。
1．循环流化床锅炉安装技术要点1．1 锅炉结构简述在南屯电厂投产的两台220T/H锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的循环流化床锅炉，该锅炉是引进的ALSTOM公司的循环流化床技术，用中国标准、国产材料的规格和材质，进行转化设计和制造的。
锅炉主要由燃烧室、高温旋风分离器、自平衡“U”形回料阀、尾部对流烟道及冷渣器五部分组成。
燃烧室（炉膛）位于锅炉前部，燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁，底部有布风板，大直径钟罩式风帽；中上部与前墙垂直布置有三片水冷屏和三片Ⅱ级过热器；炉膛下部锥段(浓相区)内衬耐磨耐火材料，并开设二次风口、循环灰回灰口(给煤及石灰石通常与循环灰一并入炉)、排底渣(粗灰)口以及点火启动油燃烧器等孔口。
高温旋风分离器位于燃烧室后部，分离器入口与炉膛出口烟道相连接，出口与尾部烟道相连接；分离器上部为圆形，下部为锥形，内衬耐磨耐火材料，耐磨材料采用抓钉固定。
循环流化床锅炉安装的关键性技术
循环流化床锅炉安装的关键性技术1、锅炉本体焊接为了保证锅炉水循环系统的安装质量，对全部水冷壁管、主蒸汽管采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
对省煤气管、一级、二级过热器采用氩弧焊打底和盖面，保证系统试压一次成功。
2、燃烧系统的安装主要指流化床，布风板、风帽等安装，又要保证耐磨，还要防止堵渣。
加工的精度要保证，孔径、孔距要精确，风箱、布风板要严密。
3、分离及返料装置安装分为二级分离、一级分离在炉膛出口，是在850-900℃烟气温度下进行高温分离，利用高温分离器分离粗颗粒，利用百叶窗分离细颗粒，故而由返料装置返回炉室；二级分离器在两级省煤器中间，由百叶窗和旋风分离器下来的飞灰再从回料控制器经灰管进入炉内。
二级分离器安装的关键是密封和补偿安装。
伸缩预拉，连接严密，浇注料附着力强，衬里耐磨。
4、筑炉施工筑炉的关键是选材要准确，施工工艺要先进，操作要严格。
耐火砖采用磷酸铝耐磨砖，耐火混凝土（浇注料）采用棕刚玉浇注料，耐火衬里与光面管中喷涂耐磨合金等。
二、燃烧室及装置安装1、布风板安装（1）布风板必须校平后安装，而且必须在炉墙护板安装前安装。
布风板与支撑框架间必须垫石棉橡胶板或石墨石棉压制板，保证密封。
（2）在布风板上焊风箱、风帽和放渣管时，必须注意不要引起布风板变形。
焊三帽，均布焊点并对称焊三点，保证点焊长度（可选用5-30mm）。
施焊前可以对风帽、放渣管进行刚性反变形固定，施焊时也要对称钟点式焊接，切记由一侧焊终。
（3）布风板与托砖板之间的石棉绳或硅酸铝纤维绳（本文选用耐火陶瓷棉毡）必须填塞严密。
（4）布风板与炉墙护板间不得有妨碍布风板膨胀的异物存在。
（5）固定布风板的螺栓拧紧后必须松开半圈，保证布风板能自由膨胀。
2、风帽安装（1）风帽点焊于布风板上时，要保证风帽与布风板垂直，因此点焊时，要用专用工具，在点焊过程中不断检查纠正其垂直度。
（2）风帽加工精度必须满足施工条件和设计要求和使用要求。
（3）风帽间在浇注保温混凝土前，要将风帽小孔用塑料纸或胶布包扎好，防止堵塞。
浅析循环流化床锅炉的安装要点及注意事项
浅析循环流化床锅炉的安装要点及注意事项摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对循环硫化床锅炉的应用也越来越广泛。
随着科技的进步，电力领域新工艺、新设备的不断涌现，在实际生产中，还会出现各具特色设备。
循环流化床锅炉是工业上广泛应用的燃烧设备。
本文主要对循环流化床锅炉的安装要点及注意事项进行论述，详情如下。
关键词：循环流化床锅炉；安装；注意事项引言热电厂循环流化床是一种适合大力推广的光效洁净煤炭供热技术，当实际流化风速大于固体颗粒的临界流化风速值时，床层结构会由固定床过渡为鼓泡床;若进一步提高流化风速，床层结构就会继续过渡至湍流床;当实际流化风速到达临界状态后，湍流床则过渡为快速循环流化床。
床层结构过渡过程中，固体燃烧物的燃烧程度与释放热量一直不断增加，故而热电厂循环流化床的供热能力极强。
1机组锅炉与运行分析目前，机组在运行时，存在锅炉受热面吸热能力下降、床温偏高、磨损严重、排烟温度高于设计值等现象。
出现问题的部位主要包括炉膛水冷壁密相区及悬吊屏等受热面，运行过程中周期性床温频繁升高，水冷壁密相区、悬吊屏磨损量增大，造成停炉检修事故。
上述现象是电厂长期以来存在的，之前采取了优化燃料、优化设计、优化运行技术等措施，但未找到切实可靠的方法。
2循环流化床锅炉的安装要点及注意事项2.1锅筒安装锅筒是热电厂循环流化床锅炉的主要承压部件，其物理重量较大，必须借助多个稳固的梁架结构与其他部件连接在一起。
在安装前，除检查锅筒封头方向、对相关起吊设备进行调试外，还应检查管座、外表是否有碰伤损坏，并计算锅筒的倾斜提升角度。
在安装过程中，应遵循如下过程:在正式起吊安装锅筒前，应进行试吊，应将锅筒吊起至距地面约1～3m的位置，检查吊装绳索的受力情况和相关提升设备的工作状态。
若存在异常，则需将锅筒回落至地面，处理后再进行安装。
在锅筒安装过程中，必须严格监测吊装绳索的受力情况和相关提升设备的供电情况，确保吊装安全和连续稳定的供电。
浅析循环流化床锅炉的安装要点及注意事项
浅析循环流化床锅炉的安装要点及注意事项摘要：循环流化床锅炉是近30年来一直不断发展和改进的一种高效低污染、清洁燃烧技术，具有燃料适应性广、NOx排放低等优点，对环保要求的控制更是与时俱进，因此，在国际、国内商业化上得到大力推广。
锅炉安装具备一定的专业性，在安装过程中需要较为复杂的过程，因而为了保证锅炉安装的质量，则需要提高锅炉安装工艺和技术。
但是由于设备安装出现问题，难以保障其安全性以及正常运作。
本文主要对循环流化床锅炉的安装要点及注意事项进行分析，仅供参考。
关键词：循环流化床；锅炉；安装引言随着我国技术的不断进步，我国开发的循环流化床锅炉已成为一种技术先进、工艺可靠、运行稳定、热效率高的节能锅炉，而锅妒安装质量的好坏，将直接影响锅炉能否正常运行，因此必须充分重视安装质量，下面结合循环流化床锅炉的特点，来说明安装过程中应注意的有关问题。
1锅炉安装方法的概述锅炉安装以循环流化床锅炉为列，安装单位在施工前，首先根据技术交底内容和要点，熟悉各设备图纸和技术要求，了解各设备用途和设计意图后，根据现场条件、设备能力并结合自身的工程安装实践经验，制订施工方案和安装工艺流程。
安装人员应提前了解该锅炉安装工作的重点和锅炉各部件的作用，才能在锅炉安装时对重点部位的安装进行有针对性的检查，做到有的放矢加强安装质量控制，意在为用户获得更加满意的安装质量，提高经济效益和使用周期。
2循环流化床锅炉的工作原理与普遍锅炉有着很大的不同，流化床锅炉内物质的燃烧是以气相、固相流体理论为基础，是先进的洁净材料燃烧新技术。
锅炉本体主要由燃烧系统、对流烟道系统和气固分离系统构成，一次燃烧空气经过底部布风装置输送至炉膛中，风帽设置在布风装置上，炉膛内部的燃料经过一次风进行流化处理以后，将以流体形式充满在炉膛中，燃料、脱硫所需要的石灰石等粒径控制在8mm左右，通过空气吹送后燃料、硫化物质等会快速充满锅炉膛空间。
二次风经过炉膛下侧一定高度部位进入到炉膛内来为分级燃烧提供充足的氧气，固态颗粒在炉膛中进行气态、固态流动。
探究循环流化床锅炉安装要点及注意事项
探究循环流化床锅炉安装要点及注意事项摘要：循环流化床锅炉高效、环保，是以后锅炉炉型的发展方向，在设计、制造和安装方面还需积累经验，不断改进完善。
我们在锅炉安装过程中，不断尝试新的安装方法，并及时总结经验和教训，为此类工程安装提供借鉴。
基于此，本文对循环流化床锅炉安装要点及注意事项进行分析探讨。
关键词：循环流化床锅炉；安装要点；注意事项1 循环流化床锅炉的简要介绍循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。
自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展。
经过近些年的不断进步，我国开发的循环流化床锅炉已成为一种技术先进、工艺可靠、运行稳定、热效率高、能燃烧、低发热值的节能型锅炉。
循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分：对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
2 循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉中流态化过程是当流体向上流动流过颗粒床层时，其运行状态是变化的。
流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。
当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。
此时对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触面维持它的空间位置。
相反地，在失去了以前的机械支承后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层面言，具有了许多类似流体的性质。
这种状态就被称为流态化。
颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。
3 循环流化床锅炉的关键部位的安装要点3.1 布风板的安装循环流化床锅炉中另一重要的部件是流化床即布风板，一般是由前水冷壁或后水冷壁下部弯曲再与两侧水冷壁密封形成风室，该风室的作用是通入一次风，利用一次风产生的风压将床上的物料进行流化，同时布置有床下点火器，进行启动前的点火。
布风板的上部布置有许多风帽，用于通过一次风对床料进行流化，因此布风板及风帽的安装质量会影响到床料的流化效果。
垃圾焚烧炉安装及方案
垃圾焚烧锅炉安装施工组织设计编制：王新时审核：章俊杰批准：余俊芜湖金鼎锅炉工程技术公司二O一一年十二月目录第一部分：工程概况第二部分：施工依据第三部分：施工组织措施第四部分：施工技术措施一、锅炉安装前的准备工作二、设备基础验收及基础划线三、钢架安装四、平台和扶梯安装五、锅筒就位安装六、水冷膜式壁、集箱就位安装七、省煤器的安装八、过热器及减温器的安装九、本体管路、阀门、一次仪表的安装十、整体水压试验十一、落灰装置安装十二、煮炉十三、蒸汽严密性试验十四、安全阀调整十五、升火、供汽、运行第五部分：质量计划第六部分：安全管理和文明施工措施第一部分：工程概况主要参数：1、额定蒸发量：58.4 t/h2、额定工作压力：4.0Mpa3、蒸汽温度：400℃4、给水温度：130 ℃5、本体受热面：6589.1 m26、过热器受热面：1783.7 m27、省煤器受热面：2996 m2第二部分：施工依据1、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》96版2、《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》DL/T5047-953、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-984、《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》DL5031-975、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-986、《连续输送设备安装工程施工及验收规范》GB50270-987、《工业自动化仪表施工及验收规范》GBJ93-868、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-899、《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB211-9710、《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）》DL5007-9211、《火力发电厂金属技术监督规程》DL438-200012、《电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波探伤篇）》SDJ67第三部分：施工组织措施我公司是具有国家一级安装资质企业，是一支拥有雄厚施工技术力量和机械设备的专业性锅炉安装队伍，积累了大量的锅炉安装施工技术资料和丰富的施工经验,本工程我们将依靠公司的管理、技术、装备优势，遵循设计，信守合同，精心组织，确保工程如期完成。
浅议循环流化床锅炉安装要点及注意事项
浅议循环流化床锅炉安装要点及注意事项[摘要]文章讨论了影响流化床、旋风分离器等重要部位的安装要求，提出了循环流化床锅炉耐磨材料施工涉及的一些问题，对今后同类型锅炉的安装提供一定的参考。
同时避免了由于施工中施工工序不合理导致锅炉安装质量问题的发生。
【关键词】循环流化床锅炉；安装施工；要点1、循环流化床锅炉的简要介绍循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。
自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展。
经过近些年的不断进步，我国开发的循环流化床锅炉已成为一种技术先进、工艺可靠、运行稳定、热效率高、能燃烧、低发热值的节能型锅炉。
循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分：对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
2、循环流化床锅炉的关键部位的安装技术某热电厂2、3锅炉为“水冷异型分离器”循环流化床锅炉，分离器管排中流动的介质为锅炉炉水，分离器出口的饱和蒸汽进入汽包。
作为循环流化床锅炉的主要部件，分离器的安装质量直接影响到锅炉出口烟气中未燃烬固体颗粒的分离效率。
当分离器出口的固体颗粒浓度超过设计要求，会对锅炉尾部受热面产生磨损，影响到尾部受热面的使用寿命。
另外，当分离效率低时也会影响到锅炉的燃烧效率。
2．1水冷分离器的安装1)针对锅炉采用的水冷异型分离器，由于该分离器形状特殊，而且该部位的防磨材料必须在地面上进行敷设，很多部位在安装后无法进行检修，因此在安装前必须进行单片管排的水压试验，确保分离器安装后不会由于管排管子质量问题而产生不可预见的事故。
2)由于分离器体积较大，整体组合后吊装易变形，影响分离器的安装质量，因此，分离器只能进行单片安装。
分离器在进行单片吊装前，必须进行吊点受力的分析，防止由于吊装而产生较大无法恢复的变形，给后续对接工作产生困难。
在进行吊点的安装时，由于此部分管子需提前进行防磨材料的施工，为防止破坏耐磨层，吊点的安装必须在防磨层施工前完成。
循环流化床锅炉安装技术
循环流化床锅炉安装技术一、工程概况锅炉属特种设备，各系统安装工艺复杂、各部件安装精度高。
施工中特殊过程特别多，如：锅炉大件吊装、受热面安装、四大管道安装、锅炉水压试验、锅炉化学清洗等过程安装工艺复杂，技术难度大。
另外，恶劣的环境更增添了施工难度，要在超低温、多风沙环境下施工，确保工程质量和各项设计指标。
锅炉结构是由膜式水冷壁、高温旋风分离器、返料器、流化床组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构。
过热器分Ⅲ级布置，中间设Ⅱ级喷水减温器，尾部设三级省煤器和一、二次风预热器。
二、技术难点1.本锅炉压力高、温度高。
额定出口压力9.81Mpa，额定出口温度540℃。
设备各系统施工工艺复杂、各部件安装精度高。
锅炉系统施工的特殊过程特别多，这些特殊过程施工难度大，各方面质量的要求高。
2.锅炉装置布局紧凑，密集并联，施工场地狭窄，可利用空间非常有限。
3.土建、机械、热工仪表、筑炉等专业穿叉作业多，配合关系复杂。
各专业施工队伍之间的协调、统筹兼顾，才能确保重要节点的进度和质量。
4. 起重吊装作业量大，大件多，吊装高度高，高空作业多，安装进度和安全保障难度较大。
5. 焊接作业量大，特殊材质多、异种钢焊接量大，焊接工艺复杂，而且质量要求高。
需要投入的焊接、探伤、热处理及光谱分析仪等设备数量大、种类多。
6.当地气候条件恶劣，在超低温、多风沙的气候条件下，对施工质量、安全、工期都提出更高要求，须采取有效的技术措施。
三、对策及措施1. 编制详细施工进度计划，周密安排各项资源的投入。
2.强化现场协调，各专业负责人必须事前提出各自的施工计划，通过统一协调确定后实施，实施过程中必须加强现场监护。
3. 协同业主加大催货力度，安排合理的供货计划。
保证供货及时、有序，特别要加大对锅炉关键设备、大件设备的催货力度。
4.采用地面组装、整体吊装的方法施工，凡能地面组合的部件，尽可能在地面组成一体，整体吊装。
使大量锅炉部件的集中、繁复的高空装配作业变为地面组合作业，极大地提高大型机械的作业效率，最大限度的减少了高空作业。
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文章编号:1004-8774(2008)06-15-04第一作者:方朝军,杭州锦江集团循环流化床锅炉首席专家,在循环流化床锅炉设计、安装、调试和运行维护方面拥有二十余年经验。
循环流化床垃圾焚烧炉的设计与安装要点收稿日期:2008-08-29方朝军,宋灿辉,王武忠(杭州锦江集团,杭州310005)摘 要:结合大量的工程实践,介绍了循环流化床垃圾焚烧炉在设计和安装中应当注意的问题,综合在运行中暴露的问题,从运行的稳定性、连续性、安全性、经济性等方面提出了合理建议。
关键词:循环流化床;垃圾焚烧;设计;安装中图分类号:TK229.6+6 文献标识号:BSu mm ary of Designi ng and Buil di ng about Circulati ngFl ui dized BedM S W I nci neration BoilerF ANG Chao -jun ,SONG Can -hu,i WANG W u -z hong(H angzhou Jinjiang G roup ,H angzhou 310005,Ch i n a)A bstrac t:Based on many pro j ec t practice experience ,m uch atta ti ons shou l d be pa i d to thedesign i ng and bu il d i ng o f CFB i nc i ne ra tion bo il er .A na lyzed and gaved som e adv i ces f o r CFB bo iler ope rati ng stab ility ,conti nuity ,secur ity ,econo m-ical aspect .K ey word s :CFB;M S W inc i neration ;d esign ;buil d0 概述垃圾焚烧锅炉从炉型上主要分为层燃锅炉与循环流化床锅炉,其中前者以国外引进为主,后者可以完全由国内自主研发制造。
循环流化床锅炉具有垃圾燃尽率高、灰渣含碳量低、负荷调节范围大、设备成本低(初始投资仅为层燃炉的1/3左右)、符合中国垃圾低位热值低的国情等优点,但运行成本相对较高。
杭州锦江集团目前为国内最大的循环流化床垃圾焚烧发电企业之一,自20世纪90年代中期与浙江大学热能工程研究所合作开发城市生活垃圾异重循环流化床焚烧技术以来,先后同中国科学院、日本荏原公司进行过合作与技术交流。
并于1998年将余杭锦江环保能源有限公司1台35t/h 的链条炉排锅炉成功地改造成循环流化床垃圾焚烧炉,通过不断的积累经验,结合在余热发电系统、脱硫除尘系统、DCS 集中控制系统、垃圾预处理系统、给料系统及冷渣系统等各类配套设施方面的不断创新,使得锦江集团在垃圾焚烧发电技术方面处于国内领先地位。
1 循环流化床垃圾焚烧锅炉设计要点迄今为止,杭州锦江集团先后在浙江杭州、嘉兴、余杭、山东荷泽、安徽芜湖、河南荥阳等地投资建设了20多台循环流化床垃圾焚烧锅炉,处理量和额定蒸发量分别从150~400t/d 、35~55t/h 不等,锅炉分离器型式分别有下排气中温分离、上排气高温分离;过热器布置型式有内置式与外置式。
通过大量的工程实践,杭州锦江集团在循环流化床锅炉的设计、制造、安装、运行、维护等方面拥有雄厚的实力和经验,以下将结合工程实践经验,总结循环流化床垃圾焚烧炉在设计方面应当注意的几个问题。
1.1 垃圾落料口垃圾落料口是垃圾进入炉膛的主要通道,其设计的合理性直接影响到锅炉热效率,主要分为矩形进料口和圆形进料口两种类型。
进料段与炉膛水冷壁连接的斜管为两段拼接而成,并同悬吊的膜式水冷壁整体向下膨胀,该管段上一般设置有六波或八波的金属膨胀补偿器。
以往由于进料口设计较大,漏风系数大,对炉膛中部温度及引风机负载存在很大影响,通过多次实验,将方形改进为1000mm @700mm,圆形外径为1000mm 或1200mm,且圆形的垃圾落料口需内衬浇注层,并在直管与斜管处布置环形密封风。
改进后漏风系数大大下降,并对布置前后墙的二次风腾出了很大的空间位置。
此外,垃圾落料口的设计还需考虑接口密封。
由于垃圾燃烧时易喷正压,落料口接口一般选择在炉膛负压区域,如果该接口不密封,当垃圾爆燃时会产生较大的正压而使热烟气冲出,不但会增加热损失,还可能破坏给料设备;当炉膛处于负压状态时,会将大量的冷空气吸进炉膛,对炉膛中、上部温度产生很大影响,会导致燃烧温度降低、飞灰含碳量上升、过量空气系数增加、排烟热损失增加、锅炉热效率下降等一系列问题出现,所以需高度重视对垃圾落料口接口的密封设计。
1.2炉膛垃圾焚烧炉炉膛的设计与常规循环流化床有一定区别,除了常规的受热面布置、燃料送入点、燃烧速度的控制等以外,还要考虑二恶英的/3T0技术要求,即焚烧温度高(850~950e)、停留时间长(燃烧气体在炉内的停留时间一般不低于3s)、湍流度好(在炉膛合适的位置开孔分级送风使气体与垃圾进行良好的混合形成湍流以便使其充分燃烧)。
因此,这就需要从炉膛的高度、二次风口的切入点、高温循环灰的切入点、避免水冷壁磨损、水循环动力等方面综合考虑进行设计。
对于中温中压垃圾焚烧炉,一般炉内流化风速设计应在5m/s左右,炉膛的高度应在20m左右。
在二次风口以下的床层应采取较小的横截面积,并向上渐扩的结构。
如果截面积保持与上部相同,则流化质量会下降,特别在低负荷时容易导致流化不良甚至不能流化等现象。
对于炉膛的设计,浙大同中科院在设计中存在一定的区别,浙江大学设计是下部区域采用较小的截面,在二次风送入位置采用渐扩的锥形扩口,扩口的角度小于45b;中科院设计在炉膛布风板上就呈锥形扩口,有助于在布风板附近区域提高流化风速,以减少床内分层和大颗粒沉积的可能性,两种设计各有利弊。
通过运行观察得知,在炉内落料口上部区域燃烧的大部分为高热值垃圾,而大部分的低热值垃圾、无机组分负热值垃圾在炉膛的中下部燃烧,会对床层温度稳定有一定影响。
为了维持床层温度的稳定,就必须增加掺烧煤量,增加运行成本。
因此在设计时首先要考虑炉膛出口温度在各种工况下都在850e以上,确保返回的飞灰温度在850~950e范围内(垃圾炉的分离器一般应设计为绝热式分离筒体),这样就可以利用飞灰来加热床层而满足整个炉膛垃圾焚烧所要求的温度;其次是尽可能提高炉内内循环的份额,让高热值的垃圾释放出的热量通过内循环灰的传递来补充负热值垃圾吸收的热量,使整个炉膛的轴向温度趋于均匀。
在循环流化床垃圾焚烧炉炉膛的设计中,如果充分考虑到以上问题,可借助垃圾自身发出的热量来建立稳定燃烧的温度场,提高垃圾与煤的比值,发挥循环流化床垃圾焚烧炉的优势。
1.3二次风口二次风一般分两层或三层从一定的高度送入炉膛,提供完全燃烧所需的氧气。
在设计中,二次风送入的位置与速度非常重要,因为送入位置决定了密相区的高度,密相区作为一个稳定的温度场与储能区,这一区域的大小也就决定了煤是否能完全裂解及变负荷下床温的稳定性。
较低的密相区能降低能耗,根据工程经验,二次风送入高度一般距离布风板1.5~3m,笔者在工程实践中一般取2.3m。
另外送入的风速决定了射流的刚性与射程,试验表明,大型循环流化床二次风在冷态下的流速在70m/s左右时方可达到炉内完全混燃的效果,中压锅炉在50m/s左右即可满足运行要求,在设计中考虑到燃烧垃圾的特殊性和加强混燃及扰动效果要求,需要留有一定的余量。
运行中具体风速需要根据炉膛高度、深度及穿透深度及在炉墙的布置型式而定。
1.4排渣口垃圾入炉后带进床层的粗颗粒最终会影响床层的流化质量,所以调整流化质量是循环流化床垃圾焚烧炉的一个主要任务,而流化质量的调整主要是通过排渣来实现的。
通过观察一次风风量、风室风压及料层压力的升降来判断床层的厚薄,然后再对排渣机的转速进行调节来控制床层,并维持床层粗细比例不至于失调。
因此在设计中需考虑排渣口位置的确定和排渣口口径大小。
通过大量的工程实践发现,排渣口位置设计应尽量避开给煤口,否则在排放粗颗粒物料时原煤与底料很容易一起排走而增加运行成本。
另外排渣口的中心线应对准垃圾落料口的中心线,以利于最大化地排除粗颗粒,尽可能减少细颗粒物料的排出,保证流化质量及避免过大的灰渣热损失,而且运行实践后发现,将排渣口布置在布风板的中前部比布置在后部和中部更有利于大颗粒物料的排除,因为在运行中发现垃圾焚烧后的大颗粒主要集中在布风板的中前部,往后推移的速度很慢,如果排渣口设置在中部或后部,很难将大颗粒物料及时排出。
除了排渣口位置外,同时还需重视排渣口口径大小的设计,否则影响锅炉的安全、连续、经济运行。
由于我国的城市生活垃圾成分极其复杂,运往焚烧厂的生活垃圾中常掺有较大份额的建筑、工业垃圾等难排除(如陶瓷、金属、混凝土、轮胎焚烧后残留铁丝等)的不可燃垃圾,排渣口口径大小的设计对锅炉的连续稳定运行有很大影响。
杭州锦江集团在排渣口口径的设计上从早期的后墙方形排渣口改进为布风板中后部布置<159mm圆形排渣口,后来又设计在布风板中部左右侧各布置一个<219mm圆形排渣口,接着又改在布风板中前部布置<273mm 或<325mm的圆形排渣口,且采用圆形排渣管时,设计应注意设置一个浇铸件短管与下部的不锈钢管焊接而成,以防止口子变形造成堵塞。
通过大量运行实践发现,采用矩形口径为300mm@500mm或300mm@600mm材质全段采用铸钢件的排渣管,既可有效防止排渣管变形,又可有效排出大颗粒物料。
1.5返沙口高温的物料经过冷渣机分选后返回炉膛,可保证细颗粒比例在床内的份额,有利于床层流化。
但返回床层的细颗粒经过冷却后一般温度都在200e 以下,直接补入床层则会吸收大量的热量,会影响床温,在连续补充床料时,需要较大的给煤量以维持床温,同时由于外界负荷与烟气流通量一定,投煤量增加势必导致垃圾焚烧量将会降低,因此会大大增加运行成本。
所以在设计时应尽可能把返沙口设置在垃圾落料口的上方区域,这样便可以用垃圾焚烧释放的热量加热低温床料,待沙料被加热到床层所需温度后才进入下部床层,这样既可提高垃圾焚烧量又可减少煤用量,达到经济稳定运行。
1.6尾部对流受热面尾部受热面主要为过热器、省煤器或对流管,在运行中存在诸多如过热器管束磨损、积灰严重影响主蒸汽温度、省煤器管束磨损、积灰、管内介质流速过低造成整组管束变形等问题,针对此类问题,在设计时应从以下几个方面予以考虑并有针对性地采取措施。
(1)如果没有特殊的防腐防磨手段,在热力设计中应选择合适的烟气和工质流动速度,既要考虑防止烟气侧磨损,又要考虑使工质能尽快带走通过管壁传来的热量。