循环流化床锅炉技术尚学习教案

1、会计学1循环流化床锅炉循环流化床锅炉(gul)技术尚技术尚第一页，共55页。第2页/共55页第二页，共55页。第3页/共55页第三页，共55页。第4页/共55页第四页，共55页。第5页/共55页第五页，共55页。第6页/共55页第六页，共55页。300MW正在研制世界上最大的600MW超临界CFB锅炉第7页/共55页第七页，共55页。一、气固流态化的描述(mio sh)：气体自下而上地穿过随意填充状态(zhungti)的床层时，床层将随流速增大而呈现完全不同的状态(zhungti)，依此经过：固定床起始流态化鼓泡流态化湍流流化快速流化气力输送第8页/共55页第八页，共55页。第9页/共55页第

2、九页，共55页。第10页/共55页第十页，共55页。第11页/共55页第十一页，共55页。几种状态(zhungti)的比较第12页/共55页第十二页，共55页。第13页/共55页第十三页，共55页。第14页/共55页第十四页，共55页。第15页/共55页第十五页，共55页。二、循环流化床的工作(gngzu)原理1.流化(li hu)容器2.布风装置3.颗粒物料4.分离器（循环床）5.回料装置（循环床）视频(shpn)第16页/共55页第十六页，共55页。颗粒及气体(qt)热物性的影响床层温度和受热面温度第17页/共55页第十七页，共55页。成本和运行费用比常规煤粉炉脱硫低得多第18页/共55页

3、第十八页，共55页。第19页/共55页第十九页，共55页。（3）汽温特性好第20页/共55页第二十页，共55页。第21页/共55页第二十一页，共55页。五、循环(xnhun)流化床锅炉尚存在的问题第22页/共55页第二十二页，共55页。第23页/共55页第二十三页，共55页。第24页/共55页第二十四页，共55页。第25页/共55页第二十五页，共55页。第26页/共55页第二十六页，共55页。主要装置(zhungzh):（1）燃烧室（2）布风板（3）飞灰分离器（4）飞灰回送装置(zhungzh)（5）外部流化床热交换器第27页/共55页第二十七页，共55页。第28页/共55页第二十八页，共55

4、页。第29页/共55页第二十九页，共55页。布风装置(zhungzh)的类型多孔板风帽式水冷式水平(shupng)布置或倾斜布置第30页/共55页第三十页，共55页。4、布风装置(zhungzh)压降对流化性能的影响流化床布风装置与固定床布风装置的作用有根本区别固定床仅用于克服来流不均匀流化床需考虑由于气泡存在而可能引起的不良流化布风板保证良好流化的作用体现在布风板应具有合理的阻力压降特性压降要足够的大，才能保证正常流化第31页/共55页第三十一页，共55页。第32页/共55页第三十二页，共55页。第33页/共55页第三十三页，共55页。（一）3个炉内燃烧(rnsho)区域燃烧室下部燃烧区域燃

5、烧室上部燃烧区域高温气固分离器第34页/共55页第三十四页，共55页。（二）强化(qinghu)燃烧床料中，95%以上是灼热的惰性灰渣或石英砂，可燃物在5%以下；本身成为储热量很大的热源物料掺混极为强烈热质交换条件好燃烧环境优越可用来燃烧各种不同(b tn)性质的煤种和燃料第35页/共55页第三十五页，共55页。（三）循环(xnhun)燃烧燃烧室内颗粒物料多次循环，燃尽率高；飞灰循环倍率变化可改变热负荷分配特性(txng)： （1）煤质好，加大飞灰循环倍量； （2）煤质差，减少飞灰循环倍量。（四）低温(dwn)燃烧燃烧温度范围850-950;可防止结渣；氮氧化物生成量小；脱硫的最佳温度范围；但

6、是，N2O生成量较高。第36页/共55页第三十六页，共55页。二、循环(xnhun)流化床煤颗粒的燃烧机理（一）煤粒挥发(huf)分的析出与燃烧（二）炭粒的燃烧燃烧反应速率受扩散过程控制；气体动力学扩散特性符合两相模型；会发生二级破碎和进一步的磨损。第37页/共55页第三十七页，共55页。三、影响燃烧(rnsho)速率的因素第38页/共55页第三十八页，共55页。四、循环(xnhun)流化床燃烧的污染控制1、燃烧(rnsho)过程中SO2的生成： CaCO3CaO+CO2 CaO+SO2+1/2O2 CaSO4完全(wnqun)燃烧时，煤中的硫可全部转化为SO2煤飞灰具有自脱硫能力，能脱掉20

7、%第39页/共55页第三十九页，共55页。2、流化床脱硫特点：干法(n f)脱硫脱硫反应时间长，循环反应送入方式不同脱硫效率高，90%第40页/共55页第四十页，共55页。3、影响脱硫率的主要(zhyo)因素：（1）Ca/S摩尔(m r)比：表征所需脱硫剂数量常压鼓泡床锅炉(gul)，3.0-3.5常压循环流化床锅炉(gul)，1.8-2.5增压循环流化床锅炉(gul)，1.5-2.0为什么钙硫摩尔比1 ?第41页/共55页第四十一页，共55页。（2）温度：最佳(zu ji)温度范围800-870870 （3）脱硫剂的性能：应选择CaCO3含量高的石灰石；煅烧后具有较好的孔结构(jigu)的石

8、灰石；易碎性；水分含量不能过高，不高于3%。（4）石灰石颗粒的粒径：几十微米1mm粒径太大，易发生孔堵塞；粒径太小，不易被分离器捕捉(bzhu)回炉内，应控制比例。第42页/共55页第四十二页，共55页。（1）循环流化床锅炉(gul)的低氮燃烧机理：热力型：低于1500，热力型生成大幅减少；燃料型：氮的氧化过程与还原过程同时进行，还原过程主要是指焦炭和中间气体(NH3、CO、H2)的还原作用，但是N2O的生成量确实煤粉炉的40-50倍。总体上，流化床燃烧氮氧化物的生成量较低。 200-400mg/m3第43页/共55页第四十三页，共55页。（2）脱氮：NO的浓度分布(fnb)规律；从组织燃烧角

9、度，进一步减低NO的排放，如：沿炉膛高度分级燃烧；无需添加吸收剂。第44页/共55页第四十四页，共55页。第45页/共55页第四十五页，共55页。1、床温的调节(tioji)床温是由若干支热电偶测定的；一般意义上的床温指燃烧室密相区的温度；广义的是指固体颗粒循环通道内各段的温度；任何一段的温度控制不当，过高或过低，均可能造成运行不稳定，甚至事故；床温一般控制在850-950之间，各段有区别(qbi)；负荷或给煤质量变化时，调整给煤量或风量，保持床温给煤粒径发生变化时，调整一次风量稳定床温；床温调节应分多次缓慢进行细致微调；当用一次风应保证床料处于流化状态。第46页/共55页第四十六页，共55页

10、。2、床温与蒸汽压力(yl)间的耦合关系对于有外置式换热器的循环流化床锅炉，二者之间没有耦合关系：可通过变化风煤比调节蒸汽压力，通过外置式换热器循环灰量调节床温；对于没有外置式换热器的循环流化床锅炉，存在耦合关系：即床温和蒸汽压力均是通过风煤比来(bli)调节的，是一个控制难题。3、蒸汽(zhn q)压力的调节定压运行时，负荷变化率不大于5%/min；负荷低于70%，可采用滑压运行方式，其负荷变化率大于3%/min。第47页/共55页第四十七页，共55页。三、锅炉(gul)负荷变化时的调节特点 在较高负荷下，锅炉在循环流化床状态(zhungti)下运行；在较低负荷下，锅炉在鼓泡流化床状态(zh

11、ungti)下运行。 1、给煤量和风量(fngling)的调节：带外置式换热器的CFB 不带外置换热器的CFB 2、一次风送风量(fngling)的影响：对于不带外置式换热器的CFB，需要考虑；是两个对床温具有相反影响趋势的对立因素；800，增加一次风量，降低床温作用显著；第48页/共55页第四十八页，共55页。 3、二次风风量(fngling)的调节：为了(wi le)满足锅炉总风量的要求，调节依据：燃烧室后的烟气含氧量，使得锅炉的排烟损失和不完全燃烧损失之和最小为最佳；一般将燃烧室后的烟气含氧量控制在3-5%；低负荷时，40%，无需送入二次风。 4、返料温度(wnd)的调节作用：采用高温绝

12、热型分离器的CFB，返料温度会高于炉内料层温度20-30，可起到调节燃烧的作用；采用中低温分离器的CFB，返料温度低于炉内料层温度，改变返料量对控制床温更有效。第49页/共55页第四十九页，共55页。 5、返料量(lio lin)的调节作用：改变(gibin)返料量是从改变(gibin)炉内受热面传热能力的角度来适应负荷的变化需要。处于鼓泡流化床状态；一般不用投入二次风，仅需投入一次风；床温调节以调节床层厚度和给煤量为主；一次风调节视燃烧所需氧量而定。第50页/共55页第五十页，共55页。四、床层厚度(hud)的控制五、蒸汽温度的控制(kngzh)与调节床层太厚，增加硫化阻力，压住一次风风头；床层太薄，热容量减小；高负荷时，床层厚些；低负荷时，床层薄些；床层厚度（炉内床料存量）是通过(tnggu)控制排渣实现的。过热蒸汽温度，常规方法可行，如：喷水减温再热蒸汽温度，需考虑增加外置式换热器调节。第51页/共55页第五十一页，共55页。六、影响(yngxing)CFB负荷调节速率的因素七、入炉煤与脱硫剂粒径的影响(yngxing)变工况运行时，给煤量变化是影响最大且调节最频繁的因素(yn s)；但，它