循环流化床锅炉

1、锅炉车间一、锅炉的定义一、锅炉的定义 1 什么是锅炉 锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。 锅炉产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。2 锅炉的分类锅炉可按不同的方式分类： 按锅炉燃用的燃料分类可分为：燃煤炉、燃油炉和燃

2、气炉。 按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾（流化床）炉。 按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。 按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅炉。 按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉。 按管内通过的是水还是烟气分类可分为：火管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。 按锅炉的用途分为：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。3 什么是循环流化床锅炉 循环流化床锅炉是在流化床锅炉（又称鼓泡床或沸腾床锅炉）的基础上改进和发展起来一种新型锅炉。循环流化床锅炉保留了流化床锅炉的全部优点，而避免和消除了流化床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重

3、和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。 循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的，前者与后者的主要区别是前者的流化速度较高，炉膛出口烟气中物料的浓度很高，大量的物料被炉膛出口的物料分离器分离后返送回炉膛，即有大量物料在炉膛和物料分离器之间循环。二、二、我公司锅炉介绍我公司锅炉介绍锅炉简介 锅炉车间有两台TG-80/4.0-M1型、一台TG-160/4.0-MQ型循环流化床锅炉，是太原锅炉集团有限公司开发的一种高效、低污染的新型锅炉。它具有燃料适应性广；环保性能优异；负荷调节范围宽广三大突出优点。 三台锅炉是中温、中压，单汽包、单炉膛、膜式水冷壁、集中下降管、绝热旋风分

4、离器、自然循环锅炉，整体全钢架“TT”型布置。 锅炉供热中心是煤化工园区唯一的供热中心，担负整个煤化工园区的集中供热、供暖；主要提供0.8MPa、1.8MPa、2.8MPa、3.8MPa四种饱和蒸汽以供给整个煤化工园区使用。 循环流化床的特性1、燃料适应性广:由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟

5、煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。2、截面热强度高:同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。 3、污染物排放少: 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000C之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的

6、燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%-90%的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。 4、锅炉负荷适应性好: 循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。 由于同样原因， 循环流化

7、床锅炉能够适应负荷的快速变化。 5、燃料制备系统相对简单: 循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统，只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。另一方面，与循环流化床锅炉相比，链条炉虽一般不需燃料制备装置，但其燃烧效率一般很低。为保证燃料在链条炉排上的高效燃烧，燃料颗粒必须很均匀，这样的燃料制备装置同样会比循环流化床锅炉的复杂。 6、若干缺点或问题: 在具有众多优点的同时，循环流化床锅炉也有一些缺点或问题。主要是：烟-风系统阻力较高，风机用电量大。这是因为送风系统的布风板及床层远大于煤粉炉及链条炉的送风阻力，而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力。受热面磨损问题比较严重，可能成为影响锅炉长期连续

8、运行的重要原因。这是因为烟气流中含尘浓度很高，因而可能对炉膛水冷壁和气固分离器造成严重磨损。若分离器效率不高或运行不正常，还将引起对流受热面的严重磨损。对辅助设备要求较高。某些辅助设备，如冷渣器或高压风机的性能或运行问题都可能严重影响锅炉的正常安全运行。循环流化床锅炉的工作过程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内的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环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。飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经过返料器送回炉膛，再参与燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤

9、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，而且炉膛内具有更高的颗粒浓度，高浓度的颗粒通过床层、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，后经过下降管进入水冷壁。燃料燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等换热形式由水冷壁吸收，用以加热给水生成汽水混合物。生成的汽水混合物进入汽包，在汽包内进行汽水分离。分离后的水进入下降管继续参与水循环；分离出的饱和蒸汽进入过热器继续加热变为过热蒸汽。 锅 炉 本 体 汽包汽包：汽包是汇集、储存、净化蒸汽和补给给水，汽

10、包上连接有下降管、水冷壁上集箱、给水管、蒸汽引出管等，汽包内部还有蒸汽净化装置（旋风分离器）。汽包放置在炉膛外部，是不受热的。 水冷壁水冷壁又称上升管，它是布置在炉膛四周的辐射受热管是锅炉的主要受热面。水冷壁按其机构有光管与鳍片管之分，鳍片管在水冷壁管的两侧焊有鳍片将管与管之间连接起来，组成一个整体，一方面增加了水冷壁的受热面积，另一方面还更好的保护了炉墙。 过热器的作用是将饱和蒸汽加热成为一定温度的过热蒸汽。 省煤器的作用是利用锅炉排烟的热量加热锅炉给水的热交换设备。它不仅通过烟气加热了给水，还降低了排烟温度，提高了锅炉热效率，节省了燃料。 空预器是利用锅炉排烟热量加热空气的热交换设备，装在

11、锅炉尾部的垂直烟道中。它既通过烟气加热了空气，又降低了排烟温度，提高了锅炉的热效率。三、三、锅炉辅机设备锅炉辅机设备 引风机作用：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，并经过布袋除尘器、脱硫排入大气。 一次风机作用：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。 二次风机作用：循环流化床锅炉的二次风除了补充炉内燃料燃烧所需要的氧气并加强物料的掺混外，还能适当调整炉内温度场的分布，起到防止局部烟气温度过高、降低NOX排放量的作用，二次风一般由二

12、次风机供给，有的锅炉一、二次风机共用。 .返料风机作用：把循环灰在返料器中处于沸腾状态，也就是从分离器落下的灰在沸腾状态下经返料器返回炉膛。布袋除尘器布袋除尘器工作原理：含尘气体在引风机吸引力的作用下进入灰斗，经导流板后被均匀分配到各条滤袋上。粉尘被拦截在滤袋外表面，气体则穿过滤袋，经过净气室后外排。袋式除尘器捕集在滤袋外表面上的粉尘会导致滤袋透气性的减少，使除尘器的阻力不断增加，等到阻力达到设定值（差压控制）或是过滤的时间达到设定值（时间控制），通常处于关闭状态的脉冲阀在脉冲喷吹控制仪PLC脉冲喷吹控制下打开极短暂的一段时间（0.1s左右），高压气体瞬间从气包进入喷吹管，并高速从喷吹孔喷出。

13、高速气流喷入滤袋时还会产生数倍于喷射气体的二次引流。喷射气流与二次引流的共同作用使滤袋内侧的压力迅速升高，滤袋由原先内凹的形状变成外凸的形状，并在变形量达到最大值时产生一个很大的反向加速度，吸附在滤袋上的粉尘主要在这反向加速度作用下，脱离滤袋表面，落入灰斗，除尘器的阻力随之下降。将粉尘从滤袋表面清除的过程称为清灰。清灰工作是一排一排进行的。脉冲阀每动作一次，一排滤袋就得到清灰。脉冲阀按照设定的时间间隔与顺序依次动作，直到完成一个循环。整台除尘器就完成了一个清灰周期。 滚筒式冷滚筒式冷渣机：渣机：稳定炉稳定炉内物料、减少排渣内物料、减少排渣热损失。热损失。链斗机：链斗机：把冷渣机排除的物把冷渣机

14、排除的物料输送至渣仓储存，料输送至渣仓储存，以便外运。以便外运。四、四、锅炉烟气、水、蒸汽流程锅炉烟气、水、蒸汽流程 1、汽水流程汽水流程 水电车间的除盐水经除盐水泵送至锅炉除氧器，通过除氧器加热将水中的溶解氧控制在15ug/L以下，避免水中含氧影响设备使用寿命。合格的高温给水经给水泵送至锅炉省煤器中，在省煤器中吸收烟气余热后，进入锅炉汽包、下降管、水冷壁组成的循环回路中，经加热、蒸发、过热后进入低温过热器继续加热，在低温过热器后布置有减温器来调节饱和蒸汽温度，然后进入高温过热器，加热成具有一定压力和温度的过热器，进入分气缸通过不同压力的管线送至热用户除盐水除盐水泵除氧器高压给水泵省煤器汽包下

15、降管下集箱水冷壁上集箱给给 水水 流流 程程高温过热器减温器低温过热器 高温过热器出口集箱分气缸通过不同压力管线进入热用户蒸蒸 汽汽 流流 程程 2、锅炉燃烧流程 锅炉所用的燃料由煤场经皮带送至煤仓然后通过给煤机送至高温炉膛燃烧，燃烧后固体颗粒通过冷渣机、链斗机送至渣库。细小颗粒随烟气进入旋风分离器，一部分未燃烧尽的颗粒经旋风分离器分离后重回炉膛燃烧，另一部分颗粒随烟气进入除尘器，通过除尘器将灰收集，收集后的灰通过输送仓泵送至灰库，除尘后的烟气经引风机进入脱硫塔，将烟气中的SO2脱除后经烟囱排向大气。3、锅炉烟气流程从一次风机出来的空气分两路进入炉膛：第一路，经一次风空气预热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板之上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第二路，热风经给煤增压风机增压后，用于炉前气力播煤。 二次风机供风也分为两路：第一路经空气预热器加热后的二次风直接经炉膛下部前后墙的二次风箱