循环流化床锅炉烟风系统(分类及作用)

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循环流化床锅炉结构及工作原理介绍(2.2M)

循环流化床锅炉结构及工作原理介绍(2.2M)

安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍工程部二零一三年八月二十四日安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍一前言二循环流化床锅炉的结构三循环流化床锅炉的工作原理四循环流化床锅炉的特点五自备电站项目设计注意事项安徽海螺川崎工程有限公司一、前言循环流化床燃烧技术是二十世纪七十年代末发展起来的高效低污染清洁煤燃烧技术。

循环流化床锅炉具有燃料适应性广、添加石灰石在炉内低成本脱硫、低温燃烧和分级送风有效降低氮的氧化物生成、低温燃烧形成的灰渣便于综合利用的优点,几十年来得到迅速发展。

安徽海螺川崎工程有限公司二、循环流化床锅炉的结构循环流化床锅炉大致可分成两个部分。

第一部分由炉膛(流化床燃烧室)、气固体分离设备(分离器)、固体物料再循环设备(回料器)等构成,上述形成一个固体物料循环回路;第二部分则为尾部对流烟道,布置有过热器/再热器、省煤器、空气预热器等,与常规煤粉炉相近。

安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉的基本结构安徽海螺川崎工程有限公司典型循环流化床锅炉结构如上图所示,其基本流程为:燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成。

煤和脱硫剂送入炉膛后,迅速被大量惰性高温物料包围,着火燃烧,同时进行脱硫反应,并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动,对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。

粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流,从而贴壁下流。

安徽海螺川崎工程有限公司气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器,炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器,分离出的高温灰落入灰斗,由气流带出炉膛的大量固体颗粒(煤粒、脱硫剂)被分离和收集,通过返料装置(回料器)送入炉膛,进行循环燃烧。

未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道,以加热过热器、省煤器和空气预热器,经除尘器排至大气。

飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池,床体下部已燃尽的灰渣定期排放。

循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响

循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响

循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响循环流化床锅炉配风有一次风和二次风,一般一次风与二次风的设计比例为60-55%和40-45%,一次风为保证物料的流化,二次风为了保证燃料燃烧所需氧量和物料的充分混合,强化燃烧。

二次风的设计要求要有足够的穿透能力,所以一般二次风布置是从炉膛短方向进入,形成射入炉膛燃烧室的强冲空气流,速度一般为50m/s以上。

二次风的主要作用是补充燃料燃烧所需的空气量并加强物料的返混,适当调整炉内温度场的分布,使烟气温度分布更均匀。

通过近几年的运行观察和研究,二次风不但要有速度,更要有刚度,所以二次风管逐步向大直径过渡。

在循环流化床锅炉的运行中,能通过调整一、二次风的配比有效的调整锅炉的负荷,能有效的控制燃烧份额的变化。

在循环流化床锅炉的下部,即密相区中,物料的流化形式基本上处于湍流流化状态,在炉膛中上部,即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。

由于二次风量的加入,二次风喷嘴以上烟气流速显著提高,使更多的物料参与炉内与炉外循环,使较多温度低的循环物料返回密相区,在密相区吸收热量,带走燃烧释放的热量,在炉膛中上部与水冷壁进行热交换,提高传热系数和传递能量,维持密相区床层温度,使锅炉负荷上升。

在某厂锅炉运行初期,由于排渣不畅,炉低大颗粒很多,流化不好,只能将一次风加大运行,为维持合理的过量空气系数,减少二次风的开度。

由于二次风量较小,密相区燃烧份额减少,稀相区燃烧份额增大,且上部物料浓度增大,不仅加剧了上部水冷壁磨损。

同时,由于助燃的二次风量不足,使锅炉高温分离器内存在严重的后燃现象,即部分可燃物在高温分离器内燃烧,导致分离器出口烟气温度升高,出入口温差增大,煤粒度变化时,旋风分离器出口温度达1000℃,温差甚至达到80℃左右。

煤的后燃导致烟气温度上升,使得烟气对尾部对流受热面传热量增加,过热器出现超温,锅炉减温水量增大,严重影响了受热面的安全。

发现这些问题后,对锅炉作了如下调整(1)运行中在保证流化的前提下,尽量降低一次风,增大二次风。

循环流化床锅炉烟、风道振动分析与治理

循环流化床锅炉烟、风道振动分析与治理

循环流化床锅炉烟、风道振动分析与治理中科(广东)炼化有限公司 蔡小平 尹建明 中国石油化工股份有限公司化工事业部 高建新摘要:针对某炼化企业热电装置超高压循环流化床锅炉出现的烟、风道剧烈振动,结合该锅炉烟、风道结构系统,通过系统梳理振动机理,分析其振动原因,确定烟道振动原因是卡门涡流引发的高频共振所致。

通过采取优化工艺参数降低流速和在高温省煤器内部烟道增设防振隔板,烟道弯头处增加导流板等措施,振动值降低了80%,彻底消除高频振动和轰鸣噪音。

通过增加冷风道刚度,规范风道安装施工,振动情况得到明显好转,达到了综合治理的目的。

关键词:锅炉;烟、风道系统;振动机理;防振隔板;导流板1 引言某大型炼化企业热电装置配备4台450t/h 高温超高压循环流化床锅炉,以满足全厂炼油及化工装置用热需求及发电用蒸汽,设计年发电量19亿kWh,供热710万吨蒸汽。

该CFB 炉为π型、单汽包自然循环锅炉,额定压力12.5MPa、温度540℃,锅炉本体主要结构如图1所示。

在试运过程中,一、二次风机出口风道出现剧烈振动,最大达到61.5mm/s,测点位置如图2所示,实测数据见表1。

风机出口非金属膨胀节先后撕裂多次,外护板多处开裂,风挡板执行器损坏4次。

炉膛出口风压从-500Pa~+300Pa 波动,引风机电流摆动达10A,水冷风室积渣严重。

表1 风道实测振幅数据表(mm/s)在带负荷过程中,前烟井烟道振动明显,并发出低沉轰鸣声。

随着锅炉负荷增加,烟道振动越发剧烈,振幅达220μm,轰鸣达93.4dB(A),并带动尾部烟道包覆墙面、刚性梁及操作平台大幅晃动。

在现场35米标高处设置4个固定监测点,具体振幅及噪音情况见表2。

锅炉烟、风道振动会造成焊口撕裂、保温层脱落等情况,当烟、风道壁面及内部支撑结构在长时间振动作用下,局部撕裂损坏后,其强度、刚度进一步降低,振幅将成倍增加[1];同时,其他运行设备(如风机)受振动影响也会损坏,甚至内部管束图1 锅炉三维效果图图2 风机振动测点位置图间发生碰撞磨损,直至减薄泄漏,威胁锅炉运行安全。

循环流化床锅炉的构造及工作原理

循环流化床锅炉的构造及工作原理
布风板上安装风帽、砌筑隔 热层。
隔热层分三层砌筑: 密封层 32mm 绝热层 60mm 不大于135mm 耐火层 不大于35mm
布风板的型式
风帽
风帽的作用:是使进入流化 床的空气产生第二次分流并 具有一定的动能,以减少初 始气泡的生成和使底部粗颗 粒产生强烈的扰动,避免粗 颗粒的沉积,减少冷渣含碳 损失。风帽还有产生足够的 压降、均匀布风的作用。
正常燃烧时,在一次风机的作用下,具有一定数量和动 能的空气,经床下启动燃烧器、水冷风室、床上风帽,将床 上物料(煤+炭火+返料灰+石灰石)吹起来,较大的颗粒在 其自身重力作用下向下跌落,与吹起来的粒子发生碰撞、产 生破碎,不断更新粒子的燃烧外表面,使燃烧即快又好。在 上升的火焰和炭火流中,既有分子团的不断形成与扩散,又 有物料的强烈碰撞与返混,使燃烧的炭火流就像金色的喷泉 充满整个炉膛空间。由于流化速度比较高,离开炉膛的烟气 要带走一定数量的灰,经过旋风分离器、上料腿、回料阀、 下料腿,再一次回到床上参加流化、燃烧、传热,顾名思义 ,叫循环流化床锅炉。
回料阀的阻 力:
回料阀空床阻力4000帕-5000帕左右
回料阀的内部工作状 态:
回料器内的两个状态(松 动、流化)
CFB锅炉燃烧过程中的七个状态
• 炉膛浓相区--------紊流状态 • 炉膛稀相区--------高速流化状态 • 旋风分离器--------旋转状态 • 上料腿------------移动状态(不是流动) • 回料器------------鼓泡状态+流化状态 • 下料腿------------流动状态
罗茨风机出力可自动 调节,返料灰多风压自动 加大,返料灰少风压自动 减小。
返料风机采用的运行 方式:

循环流化床锅炉简介配图讲解

循环流化床锅炉简介配图讲解
分级燃烧是抑制NOX生成非常有效的手段。一次空气从底部给入, 它供应燃烧所需氧量的50-60%,二次风在离一次风有一定距离的炉膛 上方给入。在二次风给入的水平,炉膛气氛由还原性转变成氧化性。燃 料挥发分逸出和着火发生在贫氧区,因此NOX总体排放量降低。
• 3.负荷调节性能好
–低负荷下仍可保持燃烧稳定; –负荷调节比达4:1,甚至可以压火备
• 流化床具有流体的某些性质
流化床类似流体的性质:
– 任一高度静压等于 此高度以上固体颗 粒重量
– 大而轻的物体浮在 床表面
– 床表面总保持水平 – 连通器作用
• “床”——反应场 所,支承物料(床
形物:机床;车床;流 化床;河床;苗床)
第一代流化床锅炉 —鼓泡床锅炉
二十世纪60年代初,出现了 “流化床锅炉”。
——循环流化床锅炉
“循环”的概念——飞 出炉膛的物料被气固分 离器收集,返回炉膛, 循环燃烧和利用。
• 循环流化床锅炉在保留 沸腾床锅炉的优点的基 础上,克服了其不足的 方面。
循环流化床锅炉的结构特点
• 1、炉膛 • 2、旋风分离器 • 3、过热器 • 4、外置式换热器 • 5、煤仓 • 6、返料装置 • 7、石灰石进料口 • 8、灰冷却器 • 9、省煤器 • 10、空气预热 • 11、除尘器 • 12、引风机 • 13、尾部烟道 • 14、汽包
• 汽冷式旋风分离器分离的床料和灰向下流经衬 有耐火材料的回料立管排出到“J”阀。 “J”阀 有两个关键功能,使再循环床料从旋风分离器 连续稳定的回送到炉膛,提供旋风分离器的负 压和下燃料室正压之间的密封。分离器的静压 非常接近大气压,而燃料回料点由于一次风和 二次风,压力非常高,故必须实现他们之间的 密封,否则,燃烧室烟气将回流到分离器。 “J”阀通过分离器底部出口的物料在立管中建 立的料位差,来实现这个目的,物料返送的动 力源于回料器上升段和下降段的不同配风,使 上升段和下降段呈现不同的流态化

循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用

循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用

循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用发表时间:2019-10-30T11:01:59.813Z 来源:《当代电力文化》2019年10期作者:闫晋[导读] 对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。

山西平朔煤矸石发电有限责任公司,山西朔州 036000摘要:循环流化床锅炉的常规运行理论是,一种悬浮的颗粒状固体物料借助空气向上流动,在流动过程中燃烧发热,受热面吸收悬浮物放热维持燃烧温度。

在煤质发生变化时,提高了对流化床燃烧调整的要求,为了保持机组能够在稳定经济的环境下运行,本文对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。

关键词:循环流化床锅炉燃烧调整一二次风控制1、锅炉系统介绍锅炉型号:SG-1060/17.5-M802锅炉型式:亚临界中间再热,单锅筒自然循环、循环流化床锅炉本锅炉是上海锅炉厂有限公司在引进、吸收法国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上,运行了ALSTOM公司验证过的先进技术以及本公司设计、制造、运行的经验,进行本锅炉的全套设计,在燃用设计煤种时,锅炉能够在定压60%~100%额定负荷范围内、滑压50~100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数,在燃用设计煤种或校核煤种时,在35-100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。

锅炉采用岛式布置、全钢结构、紧身封闭,支吊结合的固定方式。

锅炉采用单锅筒自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式、风水冷流化床冷渣器和滚筒冷渣器相结合,后烟井布置对流受热面,过热器采用3级喷水调节蒸汽温度,再热器采用外置床调节蒸汽温度为主,事故喷水装置调温为辅。

炉后尾部布置一台四分仓回转式空气预热器,直径10.3m,一二次风分隔布置,一次风分隔角度为50°锅炉燃烧系统由四台给煤机布置在炉膛两侧,每一侧设置2台,连接炉前煤仓和落煤管,根据锅炉负荷要求的燃料量将破碎后的燃煤输送到落煤管进口,每台锅炉共设置12个给煤口,技改后将分别设置在两侧墙的4个给煤口进行封堵,目前只剩下8个给煤口分别设在4根回料腿上。

循环流化床锅炉结构、原理及运行资料讲解


二、循环流化锅炉的结构
• 锅炉是利用燃料放出热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽设备,分为“锅”
和“炉”。
• “锅”一般只汽水系统,如蒸发设备(汽包、下降管、水冷壁)、给水系统、对流受
热面(过热器、省煤器)等。
• 炉一般只烟风系统,如燃烧设备(点火器、燃烧室、点火装置)、风道、烟道以及钢
架结构。
•锅炉结构简述:
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉,为单锅筒横置式,单炉膛,自然循环,全悬吊 结构,全钢架П型布置。炉膛采用膜式水冷壁,锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器,尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中,给煤机将煤送入落煤管进入炉膛,锅炉燃烧所需空气分别由一,二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室,通过 水冷布风板上的风帽进入燃烧室,二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后,通过分布在炉 膛前后墙上的喷口喷入炉膛,补充空气,加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的 循环物料掺混燃烧,床内浓度达到一定值后,大量物料在炉膛内呈中间上升,贴壁下降的内循环 方式沿炉膛高度与受热面进行热交换,随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器, 绝大部分物料又被分离出来,从返料器返回炉膛,再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式,通过向炉内添加石灰石,能显著降低烟气中SO2的排放, 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好,具有较高的综合 利用价值。
• (2)后水冷壁上部两侧管子在炉膛出口处向分离器侧外突出形成导流加速段,下部锥体处部分
管子对称让出二只返料口。前水冷壁下方有3只加煤口,炉顶设有检修孔和一个加煤泥口,侧 水冷壁下部设置供检修用的专用人孔,炉膛密相区前后侧水冷壁还布置有一排二次风喷口。

循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点【最新版】

循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点一、循环流化床燃煤锅炉炉内工作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程,以携带燃料的大量高温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。

固体颗粒充满整个炉膛,处于悬浮并强烈掺混的燃烧方式。

但与常规煤粉炉中发生的单纯悬浮燃烧过程相比,颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远大于煤粉炉,并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混,颗粒与气体间的相对速度大,这一点显然与基于气力输送方式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。

循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程示意见图6-1。

预热后的一次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送入,使炉膛内的物料处于快速流化状态,燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。

较细小的颗粒被气流夹带飞出炉膛,并由K灰分离装置分离收粜,通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟气向X质的部分热M 传递过程。

烟气和未被分离器捕集的细颗粒排入图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬,继续受热曲•进行对流换热,最后排出锅炉。

在这种燃烧方式下,燃烧室密相区的湿度水T受到燃煤过秆中的高温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制,一般维持在850℃左右,这一温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。

由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度水平低的特点,带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。

二、循环流化床锅炉的工作过程图6-2为典型电站用循环流化床锅炉的工作系统,其基本工作过程如下:煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓,然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。

与此同时,用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛,参与煤粒燃烧反应。

此后,随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。

分离出来的颗粒可以直接回到炉膛,也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。

由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道,对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热,从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后,由引风机排入烟囱,排向大气。

循环流化床锅炉机组中引风机

循环流化床锅炉机组中引风机、送风机、二次风机上的应用循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃煤技术。

循环流化床技术是目前最成熟,并已商业化应用的洁净煤燃烧技术,在燃用劣质燃料和污染物控制方面有着独特的优势。

国际上这项技术在电站锅炉,工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦给规模的大型循环流化床锅炉发展。

国内在这方面的研究、开发和应用也是方兴未艾。

由于流化床较高的燃烧效率,且具有较经济的脱硫效果,在能源、环境问题日益突出的今天,已有大量的循环流化床锅炉的应用投入运行或正在制造之中,可以预见,未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。

循环流化床锅炉的特点之一是风系统复杂,风机种类多,投资高,运行电耗高。

因此在循环流化床锅炉的风机上应用变频调速设备能够降低机组的厂用电率,而且由于变频器调速所具有的优良特性,其应用可为锅炉机组的自动化控制打下设备基础,从节能与运行管理上降低机组运行成本。

1、循环流化床机组烟风系统介绍循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室(炉膛)、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成。

循环流化床锅炉系统通常由燃烧系统和汽水系统所组成,燃料在锅炉的燃烧系统中完成燃烧过程,并通过燃烧将化学能转变为烟气的热能,以加热工质;汽水系统的功能是通过受热面吸收烟气的热量,完成工质由水转变为饱和蒸汽,再转变为过热蒸汽的过程。

循环流化床锅炉的烟风系统是循环流化床锅炉的风(冷风和热风)系统和烟气系统的统称。

循环流化床锅炉的风系统主要由燃烧用风和输送用风两部分组成。

前者包括一次风、二次风、播煤风(也称三次风),后者包括回料风、石灰石输送风和冷却风等。

引风机的作用是把燃料燃烧后所产生的烟气从锅炉中抽出,并排入大气。

循环流化床锅炉的一次风是经空气预热器加热过的热空气,主要作用是流化炉内物料,同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量。

一次风由一次风机供给,经布风板下一次风室通过布风板和风帽进入炉膛。

循环流化床锅炉专业知识讲解

循环流化床专业知识课件目录1 循环流化床锅炉概述 (1)1.1 循环流化床锅炉发展概况 (1)1.1.1 煤燃烧技术的发展 (1)1.1.2 我国流化床燃烧技术的发展 (1)1.1.3 流化床锅炉现状(2002年8月资料) (1)1.2 循环流化床锅炉主要优缺点 (1)1.2.1 流化床锅炉优点 (1)1.2.2 鼓泡床锅炉存在的问题 (2)1.2.3 循环流化床锅炉的缺点 (2)1.3 循环流化床锅炉分类 (3)1.3.1 以物料的循环倍率分 (3)1.3.2 以携带率大小划分 (3)2 循环流化床锅炉基本原理 (4)2.1 循环流化床锅炉基本概念 (4)2.1.1 床料 (4)2.1.2 物料 (4)2.1.3 堆积密度与堆积空隙率 (4)2.1.4 粒平均直径、当量直径及形状系数 (4)2.1.5 燃料筛分 (5)2.1.6 燃料粒比度 (5)2.1.7 流态化 (5)2.1.8 流化速度 (5)2.1.9 临界流速与临界流量 (5)2.1.10 “散式”流态化和“聚式”流态化 (5)2.1.11 物料循环倍率 (5)2.2 流化床的形成 (6)2.2.1 流化床的形成过程 (6)I2.2.2 几种不正常的流化状态 (7)2.3 循环流化床锅炉炉内动力特性 (9)2.3.1 床层高度、阻力与气流速度变化的关系 (9)2.3.2 炉内物料颗粒运动和浓度分布 (9)2.4 循环流化床锅炉煤燃烧与炉内传热 (11)2.4.1 煤的燃烧 (11)2.4.2 炉内传热 (12)3 循环流化床锅炉主要设备及作用 (15)3.1 燃烧设备 (15)3.1.1 燃烧室 (15)3.1.2 布风板与风帽 (15)3.1.3 点火方式与点火装置(启动燃烧器) (17)3.1.4 给煤机与给煤方式 (19)3.2 物料循环系统 (20)3.2.1 物料循环系统组成及作用 (20)3.2.2 物料分离器 (21)3.2.3 回料立管 (24)3.2.4 回料阀 (25)3.3 风烟系统 (26)3.3.1 风系统的分类及作用 (27)3.3.2 送风系统的几种布置形式 (27)4 循环流化床锅炉的运行 (29)4.1 循环流化床锅炉的启动和停炉 (29)4.1.1 锅炉冷态实验 (29)4.1.2 锅炉点火启动 (31)4.1.3 锅炉压火热备用 (32)4.1.4 锅炉压火后启动 (32)4.1.5 停炉 (32)4.2 循环流化床锅炉运行调节 (34)4.2.1 锅炉运行调节的主要任务 (34)II4.2.2 水位监视与调整 (34)4.2.3 过热蒸汽温度的监视与调整 (35)4.2.4 过热蒸汽压力控制 (35)4.2.5 锅炉燃烧调节 (35)4.3 循环流化床锅炉事故分析 (37)4.3.1 灭火 (37)4.3.2 结焦事故 (37)4.3.3 烟道内可燃物再燃烧 (38)III循环流化床锅炉专业知识课件1 循环流化床锅炉概述1.1 循环流化床锅炉发展概况1.1.1 煤燃烧技术的发展在19世纪80年代,随着蒸汽机的发明,开发出了固定床层燃技术,至今,我国工业锅炉的绝大多数仍然是层燃锅炉。

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循环流化床锅炉烟风系统
锅炉的风烟系统,对于链条炉和煤粉炉而言比较简单,风机数量也相对较少;而对于循环流化床锅炉,其风烟系统则比较复杂,风机数量也相对增多,尤其对容量较大、燃用煤种范围较宽的循环流化床锅炉风烟系统就更复杂,所采用的风机更多,由于循环流化床锅炉烟系统相对风系统大多数煤锅炉的风系统相似,除了烟气回送系统和风机选型与常规煤粉炉有所不同外,并没有更大的差异。

所以下面主要介绍风系统。

1.风系统的分类及作用
循环流化床锅炉风系统根据其作用和用途主要分为一次风、二次风、播煤风(也有称做三次风)、回料风、冷却风和石灰石输送风等。

1)一次风
循环流化床锅炉的一次风与煤粉炉的一次风的概念和作用均有所不同。

煤粉炉中的一次风是风粉混合的气一固两相流,其主要作用是输送和加热煤粉(燃料)并供给其燃烧的一定氧量;而循环流化床锅炉的一次风是单相的气流,主要作用是流化炉内床料,同时给炉膛下部密相区送入一定的氧量供燃料燃烧。

一次风由一次风机供给,经布风板下一次风室通过布风板和风帽进入炉膛。

每天学习锅炉知识,关注微信公众号锅炉圈,由于布风板、风帽及炉内床料阻力很大,并要使床料达到一定的流化状态,因此一次风压头要求很高,一般在IoOOO~20000Pa范围内。

一次风压头大小主要与床料成分、密度、固
体颗粒的尺寸、床料厚度以及床层温度等因素有关。

一次风量取决于流化速度和燃料特性以及炉内燃烧和传热等因素,一次风量一般占总风量的4096〜70虬当燃用挥发分较低的燃料时,一次风量可以调整得大一些。

由于一次风压头高,风量也较大,一般的送风机难以满足其要求,特别是较大容量的锅炉,一次风机的选型比较困难,因此有的锅炉一次风由两台或两台以上风机供给,对压火要求更高的锅炉,一次风机也采用串联的方式以提高压头。

通常一次风为空气,但有时掺入部分烟气,特别是锅炉低负荷或煤种变化较大时,为了满足物料流化的需要,又要控制燃料在密相区的燃烧份额,往往采用烟气再循环方式。

一次风压和风量的调整对循环流化床锅炉是至关重要的,在运行中应特别注意。

2)二次风
二次风的作用主要是补充炉内燃料的氧气并加强物料的掺混,另外循环流化床锅炉的二次风能适当调整炉内温度场的分布,对防止局部烟气温度过高、降低NOX的排放量起着很大的作用。

二次风一般由二次风机供给,有的锅炉一、二次风机共用。

为了达到上述作用,二次风分级布置,最常见的分二级从炉膛不同高度给入,有的也分三级送入燃烧室。

二次风口根据炉型不同,有的布置于侧墙,有的布置于四周炉墙,还有的四角布置,但无论怎样布置和给入,绝大多数布置于给煤口和回料口以上的某一高度。

运行中通过调整一、
二次比和各级二次风比,可以控制炉内燃烧和传热。

由于二次风口一般处在正压区,所以二次风机压头也较高,若一、二次风共用一台风机,其风机压头按一次风需要选择。

3)播煤风
播煤风(也有的称做三次风),其概念来源于抛煤机锅炉,其作用与抛煤机锅炉的播煤风一样,使给煤比较均匀地播撒入炉膛,提高燃烧效率,使炉内温度场分布更为均匀。

同时播煤风还起着落煤管处的密封作用。

播煤风一般由二次风机供给,运行中应根据燃煤颗粒、水分及煤量大小来适当调节,使煤在床内播撒得更趋均匀。

避免因风量太小使给煤堆积于给煤口,造成床内因局部温度过高而结焦,或因煤颗粒烧不透就被排出而降低燃烧效率。

4)返料风
前面已经叙述过,对于非机械返料阀均由返料风作为动力输送物料返回炉内。

根据返料阀的种类不同,返料风的压头和风量大小及调节方法也不尽相同。

对于自平衡返料阀当调整正常后,一般不再作大的调节;对于L型返料阀往往根据炉内的工况需要调节返料风,从而调节返料量。

每天学习锅炉知识,关注微信公众号锅炉圈,返料风占总风量的比例很小,但对压头要求较高,因此,对于中小锅炉一般由一次风机供给,较大容量的锅炉因返料量很大(每小时上千吨甚至更大),为了使返料阀运行稳定,常设计高压风机独立供风。

对于返料阀和返
料风应经常监视,防止因风量调整不当使阀内结焦。

5)冷却风和石灰石输送风
冷却风和石灰石输送风并非在每台循环流化床锅炉上都有的。

冷却风是专供风冷式冷渣器冷却炉渣的,石灰石输送用风是对采用气力输送脱硫剂一一石灰石粉而设计的。

风冷式冷渣器种类很多,但实际上都是采用流化床原理(鼓泡床)用冷风与炉渣进行热量交换。

因此对冷却风要有足够的压头克服流化床冷渣器和炉内阻力,冷却风常由一次风机出口(未经预热器)引风管供给,或单设冷渣冷却风机。

循环流化床锅炉的主要优点之一,是应用廉价的石灰石粉在炉内可以直接脱硫。

因此循环流化床锅炉通常在炉旁设有石灰石粉仓,虽然石灰石粉粒径一般小于1〜2mm,但因其密度较大,一般的风机压头无法将石灰石粉从锅炉房外输送入仓内,若用气力输送对风机选型应进行周密的计算。

2.本循环流锅炉的烟风系统:
在一次风机的出口的一次风经一次风空气预热器加热后进入炉膛底部的水冷风室,通过布置在风板上的风帽使床料流化,并行向上通过炉膛的气固两相流。

一次风机的的入口设有消音器和一次风暖风器。

在一次风进水冷风室之前引出一路,作为床下点火燃烧器的助燃空气,开车时加热床料的。

在引出管路之后的风道设有挡板,调节一次风进入水冷风室的流量。

一次风机的流量的调节是采用入口挡板调节,出
口设有事故挡板。

在二次风机的出口的二次风经二次风空气预热器加热后分成三路一路的进入炉膛,一路作为给煤系统的播煤风,另一路为锅炉燃料气燃烧用风。

在二次风机的的入口设有消音器和一次风暖风机。

二次风机的流量的调节是采用入口挡板调节,出口设有事故挡板。

高压风机出口的风送往返料装置,分成两路,一路作为返料装置的松动风,一路作为返料装置的返料风,将旋风分离器分离下来的灰颗粒送入炉膛循环燃烧。

高压风机是高压头的高压风机。

风机为定容式,高压风机的流量的调节方法是放空调节,出口设有事故挡板和防空管线。

空气预热器采用管式换热器且两级布置,上面一级为二次风空气预热器,下级为一次风空气预热器,空气分别由一次风机和二次风机送入两级空气预热器均由中40X1.5的焊接管,二次风经过两个行程后进入二次风总管。

一次风经三个行程进入一次风总管,为便于更换和维修,分两组布置,上面一组两个行程,下面一组一个行程,一、二次风预热器后的空气温度分别达到200℃,为使管箱在热状态下能自由膨胀,在管箱上设有膨胀节。

空气预热器结构示意图如图3-9所示。

烟气及其携带的固体粒子离开炉膛通过布置在水冷壁后墙上的分离器进口烟道进入旋风分离器,在分离器里绝大部分物料颗粒从烟气中分离出来,另一部分烟气则通过旋风分离器中心筒引出,由分离器出口烟道引至尾部竖井烟道,进入前后烟道并向下流动,冲刷其中的水平对流受热面管组,将热量传递给受热面,而后烟气流经管式空气预热器进入布袋除尘器,最后由引风机通过烟囱,排入大气。

烟道水平部分设有顶棚过热器,尾部竖井对流烟道内布置从上到下依次布置高温过热器、低温过热器、省煤器水平管组和空气预热器垂直管组。

空气预热器设置安装露点测量装置的予留位置。

空预器下部烟风接口距地面有足够的净空,供烟风道及放灰设备的布置。

在烟道上布置吹灰装置,在不同高度上成对设置,共设有蒸汽吹灰器4台,声波吹灰器10台,左右对称布置。

并在烟道的尾部设有放灰口。

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