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文档简介
循环流化床锅炉培训循环流化床锅炉培训课件1第一部分
锅炉基础知识
第一部分
锅炉基础知识
2第一章
锅炉基础知识
一、概论二、燃料三、结构第一章
锅炉基础知识
一、概论3概论1锅炉的工作原理将煤、石油、天然气等燃料燃烧或其他热能释放出来的热量,通过金属受热面传递给净化的水,并加热到一定压力和温度的水或蒸汽的换热设备。锅—在火上加热的存放汽水的压力容器。炉---燃烧燃料的场所。锅炉包含锅与炉两大部分。把燃料的燃烧、放热、排渣称为炉内过程把工质水的流动、传热、热化学称为锅内过程
概论1锅炉的工作原理4概论2锅炉分类锅炉类型可以按循环方式、运行方式、负荷方式、锅炉出口蒸汽压力、所用燃料或能源、燃料方式、排渣方式、炉内烟气压力、炉型等进行分类。
概论2锅炉分类5概论锅炉出口蒸汽压力
锅炉类型主蒸汽出口压力MPa应用范围低压锅炉≤2.45工业锅炉中压锅炉2.45~4.9电站热电站工业锅炉高压锅炉5.9~9.8电站热电站超高压锅炉11.8~14.7电站亚临界压力锅炉15.7~19.6电站超临界压力锅炉≥22电站概论锅炉出口蒸汽压力锅炉类型主蒸汽出口压力M概论燃料性质
锅炉类型燃料类别固体燃料锅炉各种煤油页岩甘蔗渣木柴固体废料液体燃料锅炉油工业废液气体燃料锅炉天然气焦炉煤气高炉煤气余热锅炉冶金石油化工水泥等工业余热原子能锅炉核反应堆所释放热能蒸汽发生器其他能源锅炉利用地热太阳能等的蒸汽发生器概论燃料性质锅炉类型燃料类别固体燃料锅炉各种概论燃烧方式
锅炉类型特点火床锅炉(层燃)一般用于工业锅炉有炉排火室锅炉(室燃)主要用于电站锅炉旋风炉旋风筒内燃料与空气的混合沸腾燃烧锅炉是目前正在发展中的技术燃用劣质燃料保护环境概论燃烧方式锅炉类型特点火床锅炉(层概论3锅炉常用术语常用术语定义单位额定蒸发量在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料连续运行时所产生的蒸汽量t/h最大连续蒸发量(BMCR)在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料时能供给汽轮发电机组发出最大连续出力时所需的蒸汽流量。t/h概论3锅炉常用术语常用术语定义单位额定概论3锅炉常用术语常用术语定义单位锅炉热效率锅炉的总有效利用热量占锅炉输入热量的百分比%锅炉最低运行负荷锅炉在不投油情况下稳定燃烧的最低负荷,它取决于锅炉循环的安全性和燃烧的稳定性锅炉的可靠性电站锅炉在规定条件下,在额定的工作期限内达到规定的性能的能力概论3锅炉常用术语常用术语定义单位锅炉燃料1燃料是锅炉设计的主要依据。锅炉性能的优劣在很大程度上决定于设计者对燃料特性的掌握程度和采取措施的有效性。我国目前锅炉的主要燃料为煤、石油制品和天然气。燃料的主要成分是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)及水分(M)。燃料1燃料是锅炉设计的主要依据。锅11燃料2燃料成分分析基准(以煤为例)基准名称现使用标准原使用标准用途代号定义基准代号收到基ar以收到状态的煤为基准应用基y用于煤炭销售及物质平衡、热平衡与热效率计算空气干燥基ad以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准分析基F多为实验室分析工作的基础干燥基d以假想无水状态的煤为基准干燥基G用于比较煤炭质量,为计算灰分、硫分等含量用干燥无灰基daf以假想无水、无灰状态的煤为基准可燃基R用于了解和研究煤中的有机物质燃料2燃料成分分析基准(以煤为例)基燃料3燃料的发热量燃料的发热量是指单位物量的燃料(固、液体燃料为每千克,气体燃料为每标准立方米)完全燃烧时放出的热量。有高位发热量和低位发热量。单位:KJ/Kg
高位发热量:是指燃料完全燃烧后其烟气中的水蒸气以凝结水状态时放出的量,用Qgr表示。低位发热量:是指燃料完全燃烧后其烟气中的水仍保持蒸气状态时放出的热量,用Qnet表示。(热力性能计算都使用低位发热量值。)燃料3燃料的发热量13燃料4燃料的分类
4.1燃料分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。以煤为例说明:我国现有煤分类主要是根据炼焦工业需要制定类别牌号干燥无灰基挥发分产率Vdaf(%)最大胶质层厚度Y(mm)无烟煤W0~10--贫煤P>10~200(粉状)瘦煤S14~200~12焦煤J14~30>8~25肥煤F26~37>25气煤Q>30>5~25弱粘煤RN>20~370~9(成块)不粘煤BN>20~370(粉状)长焰煤C>370~5褐煤H>40--燃料4燃料的分类类别牌号干燥无灰基挥发分4燃料的分类
4.2我国动力用煤主要有:无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤类别牌号干燥无灰基挥发分产率Vdaf(%)其它无烟煤W≤10Aar=6~25Mar=1~517500~30000KJ/kg贫煤P10~20烟煤Y20~40Aar=7~30Mar=3~1820000~30000KJ/kg褐煤H40~50Aar=30~60Mar=30~6016200~7000KJ/kg4燃料的分类类别牌号干燥无灰基挥发燃料5灰的成分与特性煤灰的成分:指煤中的矿物质经燃烧后生成的各种金属与非金属的氧化物与盐类(二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、三氧化二铁Fe2O3、氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化钾K2O、氧化钠Na2O、二氧化钛TiO2、三氧化硫SO3、五氧化二磷P2O5
)。煤灰熔融性:在一定温度下,煤灰的一些组分会形成一种共熔体,而这种共熔体在融化状态下还有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变熔体的成分并改变其熔融温度。有三个特征温度:
ST软化温度HT半球形温度FT熔化温度燃料5灰的成分与特性16循环流化床锅炉培训课件17锅炉结构1、锅炉一般都含有燃烧系统与汽水系统燃烧系统由给料系统、配风系统、点火系统、炉膛安全监控系统组成。汽水系统由给水系统、加热系统、蒸发系统、过热系统、汽水品质保证系统、再热系统组成。锅炉结构1、锅炉一般都含有燃烧系统与汽18锅炉结构2烟气流程:煤由给煤设备送入锅炉燃烧室,与送入的空气混合燃烧后,经炉膛出口进入尾部烟道,依次冲刷过热器、省煤器、空气预热器换热后到锅炉出口,经过除尘器、引风机,最后到烟囱排入大气。3空气流程:冷空气由一或二次鼓风机送入空气预热器进行加热后,到锅炉燃烧室,与燃料混合燃烧。锅炉结构2烟气流程:煤由给煤设备送入锅炉燃19锅炉结构4水流程:经过处理后的水由给水泵送入到锅炉省煤器进口,由省煤器管加热后,经导水管引至锅筒。再由下降管到水冷系统的下集箱,经炉膛受热后形成汽水混合物由水冷壁管上升经导汽管进入锅筒,形成饱和蒸汽。
5汽流程:饱和蒸汽经锅筒由导汽管进入低温过热器,形成一定的高温蒸汽,经减温器减温后进入高温过热器,达到设计要求参数的蒸汽,经主蒸汽管进入汽轮机入口。锅炉结构4水流程:经过处理后的水由20锅炉结构6层燃锅炉室燃锅炉余热锅炉沸腾锅炉锅炉结构6层燃锅炉21锅炉结构7锅炉主要部件锅筒、水冷系统、省煤器、过热器空气预热器、燃烧系统本体附件(管路、阀门)
炉墙保温及金属件钢结构锅炉结构7锅炉主要部件22第二章循环流化床锅炉理论一、流态化理论二、循环流化床锅炉理论三、锅炉设计相关计算第二章一、流态化理论23循环流化床锅炉
循环流化床(CFB)锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,这是一种界于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态,从而具有许多流体性质的状态。在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料(物料),这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态,并实现炉膛内的内循环和炉膛外的外循环,从而实现锅炉不断往复的循环燃烧。循环流化床锅炉循环流化床(CFB)锅炉是八十年242575t/h130t/h260t/h480t/h按照新技术开发了国际领先的75-1025t/h低床存量节能型CFB锅炉产品系列;75-220t/h级别产品已成功运行;1025t/h2575t/h130t/h260t/h480t/h按照新技术25一、流态化理论流态化--用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动形式状态临界流化速度—流化床操作的最低速度,颗粒初始流化时的速度,umf(颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度)。此时所需的风量为临界流化风量。流化床—能够使颗粒产生流化状态的一整套系统一、流态化理论流态化--用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动26一、流态化理论流化床的特点1颗粒的流动平稳类似液体操作可连续与自动控制2颗粒混合迅速均匀处于等温状态3通过固体颗粒的循环易于提供所需热量4气固间的传热和传质速率高5密相床与受热面间的传热系数较大6由于颗粒浓度高体积大能维持较低温度运行7易于大规模操作一、流态化理论流化床的特点27一、流态化理论颗粒种类与流态化形式
一、流态化理论颗粒种类与流态化形式28不同流速下的固体颗粒层的流动状态
不同流速下的固体颗粒层的流动状态29一、流态化理论形式速度范围方式基本特征a0<u<umf固定床颗粒静止,气体从间隙中流过bumf<u<umb散式流态化床层平稳、均匀地膨胀;上部有一个确定的界面;颗粒有一些小幅度的运动;颗粒聚集的倾向很小;存在很小的压力波动cumb<u<ums鼓泡流态化布风板附近形成空穴,主要由于合并而长大,并升至床面。床面是确定的界面,周期性地有气泡破裂穿出;有一个较明显幅度的压力波动。dums<u<umk腾涌气泡充满床体截面的大部分;床面以某种有规律的频率上升、破裂;存在较大的、有规则的压力波动。euk<u<utr湍流流态化小气泡和颗粒群来回运动;上表面难以确定;压力仅有小幅度的波动。fuftr<u快速流态化床面难以直观确定;颗粒飞出床的上部并由床底或接近底部的新加入的颗粒所代替;集中在靠近壁面处的颗粒团向下运动,整床内的气体和分散的颗粒一起向上运动;在不变的给料速率下,由于u的增加使颗粒愈加稀薄。一、流态化理论形式速度范围方式基本特征a0<u<umf固定床一、流态化理论颗粒的夹带与扬析夹带与扬析在循环流化床锅炉设计和运行中是非常重要的。锅炉燃烧的煤是由一定范围的颗粒组成。在燃烧和循环过程中,由于煤颗粒收缩、破碎和磨损,有大量的微粒形成。这些微粒很容易被夹带和扬析。为了合理的组织燃烧和传热,保证锅炉有足够的循环物料,以及保证烟气中灰尘排放达到标准,必须从气流中回收这些细颗粒。从而要求知道固体颗粒的特征,尤其要知道颗粒在夹带气流中的速度,也就是要了解颗粒的扬析规律一、流态化理论颗粒的夹带与扬析31一、流态化理论颗粒的扬析与夹带输送分离高度(TransportDisengagingHeight-TDH)—当一定的气流速度能夹带一定粒径的颗粒并扬析而分离出来时的自由空域高度。此时的夹带量为一个常数。一、流态化理论颗粒的扬析与夹带32一、流态化理论自由空域高度--密相表面以上至出口之间的空间为自由空域,这个高度为自由空域高度一、流态化理论自由空域高度--密相表面以上至出口之间的空间为33一、流态化理论夹带--在单一颗粒或多组分系统中,气流从床层中带走固体颗粒的现象扬析--从混合物中分离和带走细粉的现象一、流态化理论夹带--在单一颗粒或多组分系统中,气流从床层中34二、循环流化床锅炉理论循环流化床是一个床加一个循环闭路,是一个系统。
二、循环流化床锅炉理论循环流化床是一个床加一个循环闭路,是一二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构,使其具有许多独特的优点:1燃料适应性广2燃烧效率高3高效脱硫和NOX排放低4燃烧强度高,炉膛截面较小5燃烧系统及给煤系统简单6负荷调节性能好,负荷调节幅度大7灰渣含碳量低,易于实现综合利用二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构36二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉就是炉膛的煤在流化状态下通过燃烧产生我们所需一定参数工质的设备。即以流化床形式运行的燃烧室,出口带有气固分离器,并将分离的固体物料回送燃烧室的燃烧设备。循环流化床锅炉在运行过程中主要有固定床、鼓泡床、快速床三种流态形式。二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉的工作原理37二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉由两部分组成:
1主循环回路炉膛、气固分离器、回料阀
2尾部对流烟道过热器、省煤器、空预器循环流化床锅炉有两个特殊的平衡:热平衡、灰平衡二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉由两部分组成:38二、循环流化床锅炉理论循环量:锅炉在正常稳定运行状态下能够保证锅炉达到设计参数时的循环物料的最小量。炉膛出口携带量:标准状态下,每立方米的烟气量所夹带灰的量Kg/Nm3二、循环流化床锅炉理论循环量:锅炉在正常稳定运行状态下能够保39二、循环流化床锅炉理论分离效率:捕捉一定粒径的灰的能力,它与煤的特性、燃烧状态、分离器的结构形式、回料能力等有关系二、循环流化床锅炉理论分离效率:40二、循环流化床锅炉理论回料阀:将分离器分离下来的灰非常顺畅地送回炉膛参与循环燃烧的设备。高流率、低能耗、自平衡回料阀二、循环流化床锅炉理论回料阀:将分离器分离下来的灰非常顺畅地41二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉炉内传热的基本形式:颗粒对流换热、气体对流换热、辐射换热颗粒对流换热—颗粒团之间的传热气体对流换热—流化气流在颗粒与受热面表面间进行对流换热。辐射换热—在炉膛上部以辐射换热为主。二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉炉内传热的基本形式:42二、循环流化床锅炉理论太原锅炉集团具有自主知识产权的节能型循环流化床锅炉产品设计理论主要依据是:清华大学热能工程系国家煤燃烧中心提出的符合中国煤种的定态设计理论。同时有多项的专利技术和专有技术、设计规范作保障,从结构上彻底解决了循环流化床锅炉初期的密封、膨胀、磨损三大制约发展的问题。二、循环流化床锅炉理论太原锅炉集团具有自主知识产权的节能型循43三、锅炉设计相关计算1性能计算热力计算、烟风阻力计算、水动力计算
2结构计算强度计算、金属壁温计算、锅筒内部装置计算、炉墙传热计算、风帽结构计算、钢结构计算
3辅助计算三、锅炉设计相关计算1性能计算44三、锅炉设计相关计算1受热面设计导则
2燃烧系统设计导则
3钢结构设计导则
4燃气锅炉设计导则
5余热锅炉设计导则三、锅炉设计相关计算1受热面设计导则45第三章循环流化床锅炉几个概念一、循环流化床锅炉几个概念二、循环流化床锅炉传热三、循环流化床锅炉工作原理四、循环流化床锅炉工作过程五、循环流化床锅炉脱硫、脱硝第三章461、循环流化床锅炉的概念
床料(底料):刚开始,可以采用石灰石粉、石英砂、矿石、甚至石子等物料:在燃烧系统中承载热量的物质。包括床料,燃料中未燃烬的碳颗粒、燃料中的灰份颗粒、用以脱硫用的石灰石颗粒粉以及燃料燃烧后的其它成份的固体颗粒。冷渣与飞灰:冷渣与飞灰对锅炉来说都是废料。1、循环流化床锅炉的概念床料(底料):刚开始,可以采用石灰47循环倍率:循环倍率定义为锅炉循环灰量(外循环灰)与单位时间内给煤量的比值,是一个间接反映循环灰量的量,它的值依燃料的灰份及分离器的分离效率而定。气固比:定义为在循环流化床锅炉炉膛出口处的单位烟气体积中所含有的固体颗粒质量,即炉膛出口处的固体颗粒量与气体体积之比。气固比直接反映了炉膛出口处的物料粒子浓度,有较好的直观性。
循环倍率:循环倍率定义为锅炉循环灰量(外循环灰)与单位时间内48外循环与内循环:循环流化床锅炉的物料循环一般有两个回路,一个回路是炉膛内的循环运动,炉膛中心相对较稀的气固两相向上运动,靠近炉壁处的很浓的颗粒团形成贴壁灰流向下运动,形成炉内循环过程,称为内循环;另一回路是炉膛出口的固体颗粒随烟气进入烟道,进入分离器,分离下来的固体颗粒通过返料装置,返回炉膛,形成炉膛外部的循环运动,被称为外循环,物料循环是循环流化床锅炉正常运行的基本保证。外循环与内循环:循环流化床锅炉的物料循环一般有两个回路,一个49分离效率:评价分离设备的主要性能指标
切割粒径d50与临界粒径d100流化速度:临界流化速度、最小鼓泡速度、颗粒终端速度
颗粒分类与筛分:cabd堆积密度(自然堆放,单位体积的物料质量)与空隙率(表达堆积物料中空隙比例的量
)分离效率:评价分离设备的主要性能指标502、循环流化床锅炉的传热
⑴传热方式固体颗粒对流传热:直接接触受热面传热、经过气膜以导热方式传热、颗粒团之间直接接触传热气体对流传热:高温气流与受热面表面间进行对流换热,或气流与颗粒间进行对流换热辐射传热:炉膛上部,灰浓度下降,辐射传热比例增强2、循环流化床锅炉的传热⑴传热方式51⑵影响因素沿高度方向的传热特性的影响:在炉膛下部的密相区,传热以固体颗粒对流为主;在炉膛中部,以对流和辐射为主;在炉膛上部以辐射为主。床温的影响:床层温度高,总传热系数则增大
物料浓度的影响:物料的增加,炉内传热系数则增大
流化速度的影响:运行工况不同,传热系数随流化风速的增大可能增加也可能减小。颗粒粒径的影响:颗粒粒径小,传热系数则大
⑵影响因素523、循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉工作示意图
3、循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉工作示意图534、循环流化床锅炉的工作过程
⑴流化床的燃烧煤粒在流化床内的燃烧过程利用高温床料将其加热并干燥热解及挥发分燃烧焦碳燃烧破碎及磨损4、循环流化床锅炉的工作过程⑴流化床的燃烧54煤粒在流化床内的燃烧特性煤粒在流化床内破碎特性煤粒在流化床内磨损特性挥发分析出与燃烧焦碳着火与燃烬煤粒在流化床内的燃烧特性55⑵物料平衡稳定运行时灰平衡条件物料循环量:
燃料特性对物料循环量的影响,燃料的灰份份额及破碎特性对物料循环量有比较大的影响。在分离效率确定的条件下,燃料的灰份含量与循环倍率成正比,灰份大的煤种,循环倍率高,太高对燃烧不利,灰份小的煤种,若要高的循环倍率,必须设计高效率的分离器。易破碎的燃料,很快使燃料的粒度变细,增加进入出烟口的飞灰额,循环倍率也增大。
⑵物料平衡56
物料循环量对燃烧的影响,主要体现在如下几方面:首先是物料循环量增加,使料床温度下降,排渣含碳量偏高,冷渣器负荷高,是不利的方面。其次,固体物料的再循环使物料在炉内停留时间增加,一定程度上使燃烧效率有所提高。第三,物料循环使整个燃烧温度趋于均匀,相应地降低了燃烧室内的温度,这使得脱硫和脱硝可以控制在最佳反应温度,但对燃烧则降低反应速度,燃烧处于动力燃烧工况。物料循环量对燃烧的影响,主要体现在如下几方面:首先是57
物料循环量与变负荷的关系,对于循环流化床锅炉,改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍率,可使理论燃烧温度上升;在正常负荷下,保持循环倍率设计值运行,随着负荷的不断下降,循环倍率也随之下降,物料循环量接近为零,此时不能保证汽温、汽压在额定数值范围内,由此可见,适当调节物料循环量,循环流化床锅炉就有好的负荷适应能力性能。物料循环量与变负荷的关系,对于循环流化床锅炉,改变循58⑶热量平衡在炉膛内布置水冷壁受热面或水冷隔墙(包括密相区埋管等)。随着锅炉容量的增大,参数的提高,过热热量大大增加,在炉膛内布置水冷屏及过热器受热面,以弥补仅在尾部受热面布置过热器而造成的过热及再热吸热不足。这种布置型式常见于我国的220t/h和440t/h等循环流化床锅炉上。从另一种思路出发,在炉膛内布置部分受热面,而在固体颗粒回路上再布置外置式流化床换热器,这是第三种类型的布置方式。这种布置方式通过外置换热器的调节,降低了循环物料的温度,从而可达到调节床温和循环物料量的目的。⑶热量平衡59锅炉热平衡计算效率①机械不完全燃烧热损失q4:根据经验选取,和燃料及锅炉型式有关。②化学不完全煅烧热损失q3:根据经验选取,一般在0-1之间,流化床一般取0。③散热损失q5:和锅炉容量大小及有无尾部受热面有关,容量越大,相对越小。④排烟热损失q2:其中:Ipy:排烟温度下的焓值apy:排烟口处的过量空气系数
Ilk:冷空气温度(20℃)的焓锅炉热平衡计算效率其中:Ipy:排烟温度下的焓值apy60⑤灰渣物理热损失q6ahz:灰渣所占燃料灰份的份额
Cθ:灰渣在θ℃的热容量,通过查表得出
Aar:煤中收到基灰含量⑥效率计算:η=100-(q2+q3+q4+q5+q6)⑤灰渣物理热损失q6ahz:灰渣所占燃料灰份的份额⑥效率计算615、循环流化床锅炉的脱硫与氮氧化物控制
⑴流化床脱硫的原理在燃烧过程中加脱硫剂(如石灰石CaCO3或白云石CaCO3·MgCO3等),使燃烧反应和固硫反应同时进行。受热分解产生的氧化钙(生石灰CaO)与烟气中的二氧化硫(SO2)结合生成硫酸钙(CaSO4),硫酸钙可以随灰渣排掉,也可以再生后重新使用。其反应过程如下:燃烧反应:S+O2→SO2
煅烧反应:CaCO3→CaO+CO2
固硫反应:Ca+SO2+1/2O2→CaSO4
再生反应:2CaSO4+C→2CaO+2SO2+CO2
流化床的燃烧脱硫一般常用石灰石作为脱硫剂。
5、循环流化床锅炉的脱硫与氮氧化物控制⑴流化床脱硫的原理62⑵影响脱硫效率的因素床温的影响:常用脱硫剂的最佳温度在830~930℃之间,当温度离开这个范围时,脱硫效率会明显下降。分段燃烧的影响循环倍率的影响:一般地说,随着流化床的循环倍率的提高,脱硫效率也提高。
风速的影响:风速对脱硫的影响较弱。增加风速会使循环量增大,增加脱硫剂在炉内的停留时间,则会使稀相区脱硫剂浓度增加,在一定程度上使脱硫效果变好。
⑵影响脱硫效率的因素63过量空气系数的影响:提高过量空气系数可以提高脱硫效果。
压力的影响:增加压力可以在一定范围内提高脱硫效率。
钙硫摩尔比的影响:钙硫摩尔比增加,脱硫效率增加。当钙硫摩尔比增加到大约2.5后,当钙硫摩尔比再增加时,脱硫效率缓慢增加,效果很不明显,且会使灰渣物理热损失和磨损增加,并影响燃烧工况
给煤和脱硫剂粒径的影响:脱硫剂粒径小,脱硫反应的表面积增加扩散阻力减小,脱硫效率提高;且可以提高脱硫最佳温度。给煤粒大时,颗粒破碎和磨损加剧,且不利于燃烧,也不利于脱硫,反之给煤粒度过小或煤中细粒份额太大,也会使脱硫效率下降。
过量空气系数的影响:提高过量空气系数可以提高脱硫效果。64⑶氮氧化物的控制通过控制燃烧温度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化物的排放通过低温分级送风燃烧,使燃烧始终在低过量空气下进行,从而大大降低了NOx的生成和排放,循环流化床锅炉的NOx排放量可控制在50-150mg/kg范围内,其它污染物例如CO等的排放量也很低。
⑶氮氧化物的控制65第四章
一、电站、工业及余热锅炉型号信意义
二、电站、工业锅炉压力级别分类
三、太原锅炉图号
第四章
一、电站、工业及余热锅炉型号信意义
二、电站、工业锅661锅炉产品型号编制方法1.1电站锅炉产品型号编制方法编号方法执行JB/T1617《电站锅炉产品型号编制方法》电站锅炉产品型号由三部分组成,如下:
第一部分第二部分第三部分
A—
B/C
—
D
E
锅炉变形设计顺序号设计燃料代号锅炉额定介质出口压力(MPa)
锅炉额定蒸发量(t/h)
锅炉制造工厂代号1锅炉产品型号编制方法第一部分第二部分第三部分67煤油气高炉煤气焦炉煤气煤+垃圾(以煤为主)垃圾+煤(以垃圾为主)煤+生物质煤或气MYQQgQjMLLMMSM(Q)设计燃料代号
高炉焦炉煤+垃圾垃圾+煤煤设计燃料代号68电站锅炉产品型号编制示例,举例如下:
1、太原锅炉集团生产的、额定蒸发量为220t/h,额定工作压力为9.81MPa,设计燃料为煤,第一次设计
标记为:TG-220/9.81-M2、太原锅炉集团生产的、额定蒸发量为220t/h,额定工作压力为3.82MPa,设计燃料为煤,第十二次设计
标记为:TG-220/3.82-M11电站锅炉产品型号编制示例,举例如下:691.2工业锅炉产品型号编制方法编号方法执行JB/T1626《工业锅炉产品型号编制方法》
工业锅炉产品型号由三部分组成,如下:1.2工业锅炉产品型号编制方法70第一部分第二部分介质参数第三部分燃料种类ΔΔ
Δ
××
—
××/××/××
—
×
燃料种类代号热水锅炉额定进水温度℃蒸汽锅炉过热蒸汽温度或热水锅炉额定出水温度℃额定蒸汽压力或额定出水压力MPa
额定蒸发量t/h或额定热功率MW
燃烧设备型式或燃烧方式代号锅炉本体型式代号
第一部分第二部分介质参数第三部分燃料种类71锅炉本体型式有:锅炉燃烧设备型式:
单锅筒纵置式单锅筒横置式双锅筒纵置式双锅筒横置式澳炉强制循环式DZDHSZSHCAQX链条炉排往复炉排沸腾炉室燃炉LWFS锅炉本体型式有:72
锅炉燃料种类(煤的分类可以参看《工业锅炉用户手册》工业锅炉行业煤的分类法):
烟煤无烟煤褐煤贫煤气油AⅠAⅡAⅢWⅡWⅢ
HPQY锅炉燃料种类(煤的分类可以参看《工业锅炉用户手册》工业锅73
工业锅炉产品型号编制示例:1、双锅筒横置式链条炉,额定蒸发量为10t/h,额定蒸汽压力为1.25MPa,燃料为三类烟煤
标记为:SHL10-1.25-AⅢ
2、双锅筒纵置式室燃炉1,额定蒸发量为15t/h,额定蒸汽压力为1.25MPa,燃料为焦炉煤气
标记为:SZS15-1.25-Qj3、强制循环式链条炉,额定热功率为46MW,额定出水压力为1.6MPa,额定出水温度130℃,额定进水温度70℃,燃料为二类烟煤
标记为:QXL46-1.6/130/70-AⅡ
小知识:蒸发量t/h与热功率的关系:1t/h≈0.7MW工业锅炉产品型号编制示例:741.3烟道式余热锅炉产品型号编制方法编号方法执行JB/T9560《烟道式余热锅炉产品型号编制方法》烟道式余热锅炉产品型号由三部分组成,如下△
△
△
××/×××——××—××/×××
额定蒸汽温度或额定出口/进口水温度额定蒸汽压力或热水设计工作压力额定蒸发量或额定热功率余热载体温度余热载体量余热载体特性代号余热载体类别代号补燃代号
1.3烟道式余热锅炉产品型号编制方法75
余热锅炉产品型号编制示例:表示利用“洁净”烟气所携带的显热,进入锅炉的烟气流量为83000m3/h,烟气温度为880℃,锅炉额定蒸发量为30t/h、额定蒸汽压力为3.82MPa,额定蒸汽温度为450℃的余热锅炉。
标记为:Q83/880-30-3.82/450余热锅炉产品型号编制示例:762电站锅炉与工业锅炉压力级别分类2.1电站锅炉的压力参数:
参数系列低压(≤2.5Mpa)中压(2.94~4.9)次高压高压(7.84~10.8)超高压(11.8~14.7)亚临界超临界(P>22.1MPa)超超临界常用数值(MPa)1.251.62.5
3.83.825.39.813.716.7
2电站锅炉与工业锅炉压力级别分类低压(≤2.5Mpa)中压772.2工业锅炉的压力参数:额定工作压力P<3.8MPa的蒸汽锅炉和额定出水压力P>0.1MPa的热水锅炉。热水锅炉(主要用于采暖);蒸汽锅炉(主要用于工业用蒸汽和小型发电)。
2.2工业锅炉的压力参数:783太原锅炉产品图号定按Q/TGJ03.1005-2002《锅炉产品图样及技术文件部件图样及分级规定》
上、下锅筒钢结构钢架部分锅筒锅筒内部装置03平台扶梯部分
01吊杆、锅筒座等其它零部件水冷膜式壁炉墙集箱炉墙炉墙金属件水冷系统下降管04其它
02导汽管过热器管排吊挂及紧固装置过热器吊挂管防磨密封装置05防磨密封装置进出口集箱3太原锅炉产品图号定79
省煤器管排给煤装置省煤器防磨装置布风装置
06进出口集箱燃烧设备二次风装置分离器空气预管箱08点火装置热器进出口连通箱其它
07
汽水管路汽水系统锅炉铬牌
09管路系统10备用件其它省煤器管排80第五章循环流化床锅炉辅助系统1、输煤系统2、出渣、出灰系统3、点火装置及系统4、烟、风系统5、石灰石系统6、监控系统第五章1、输煤系统811、输煤系统
⑴循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求燃料的粒度分布,应能保证在已确定的流化速度的条件下,有足够的细颗粒吹入悬浮段,以保证上部(稀相区)的燃烧份额,以及能形成足够的床粒保持物料平衡。即入炉膛燃料的粒度分布应符合宽筛分分布要求。1、输煤系统⑴循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求82燃料的粒度应具有可调整性,即随煤种、循环倍率的不同而调整。一般情况下,高倍率的循环流化床锅炉,燃煤粒径较细,低倍率的流化床锅炉,燃料粒径较粗;低挥发分的煤种,粒径一般较细,高挥发分易燃煤种,颗粒一般可以较粗一些。燃料的粒度应具有可调整性,即随煤种、循环倍率的不同而调整。一83入炉燃料的粒度范围及粒度分布:针对高挥发分燃料如:褐煤,颗粒一般为0~13mm;针对中等挥发分燃料如:贫煤,要求0~10mm或0~8mm;针对低挥发分燃料如:无烟煤,要求0~8mm或0~6mm;循环流化床锅炉燃煤不但有粒径范围要求,而且对于燃料的粒度分布也有一定要求,粒度分布要求<0.5mm份额20%,0.5~3mm份额50%,3~5mm份额20%,5~8mm份额10%。
入炉燃料的粒度范围及粒度分布:针对高挥发分燃料如:褐煤,颗粒842、出渣、出灰系统
3、点火装置及系统
4、烟、风系统
5、石灰石系统
6、监控系统
2、出渣、出灰系统
3、点火装置及系统
4、烟、风系85第二部分TG-220产品说明第二部分86第一章部件简介1、概述2、基本特性3、锅炉结构简述第一章1、概述871、锅炉概述
深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战,提出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法,形成了第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则,在此基础上同时完成了第二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设计。使第二代循环流化床锅炉产品具有供电煤耗低、厂用电率低、锅炉可用率高的技术优势,其技术关键在于分离器效率提高后,循环物料中的细灰份额增加,适当减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。1、锅炉概述深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战,88床存量降低后,二次风区域物料浓度降低,二次风穿透扰动效果增强,炉膛上部气固混合效果得以改进,提高了锅炉燃烧效率,降低了锅炉机组的供电煤耗;床存量降低后,物料流化需要的动力减小,锅炉一、二次风机的压头降低,风机电耗下降,从而降低锅炉机组的厂用电率;床存量降低后,炉膛下部物料浓度大幅度减小,从而可以减轻炉膛下部浓相区特别是防磨层与膜式壁交界处的磨损,提高锅炉机组的可用率。
床存量降低后,二次风区域物料浓度降低,二次风穿透扰动效果增强89锅炉主要设计参数额定蒸发量220t/h额定蒸汽温度450℃额定蒸汽压力3.82MPa给水温度150℃锅炉排烟温度138℃锅炉主要设计参数额定蒸发量220t/h90锅炉主体结构锅炉为中温中压、单锅筒横置式、单炉膛、自然循环、前吊后支结构、全钢架M型布置。锅炉主要由炉膛、绝热旋风分离器、自平衡回料阀和尾部对流烟道组成。炉膛采用膜式水冷壁,炉内布置两片水冷屏。锅炉中部是绝热旋风分离器,尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器,过热器下方布置三组光管省煤器及一、二次风空气预热器。锅炉主体结构锅炉为中温中压、单锅筒横置式、单炉膛、自然循环、912、锅炉基本特性
设计煤质燃料的入炉粒度范围为:0~10mm
设计煤种:1碳Car%34.62氢Har%4.283氧Oar%6.54氮Nar%3.65硫Sar%0.376灰Aar%40.237水Mar%10.428可燃基挥发分Vdaf%38.99低位发热量Qdw(kJ/kg)151712、锅炉基本特性设计煤质1碳Car%预应的问题:设计煤种计算床温887℃循环量偏小,床温可能偏高,必要时考虑补充一部分循环灰燃料中氮的含量较高,应注意氮氧化物的排放预应的问题:93入炉煤的粒度要求范围0~10mm,切割粒径d50=1.5mm,小于200m的份额不大于20%,粒度大于9mm的不大于10%,见下表的推荐范围:粒度范围(mm)<0.50.5~33~88~10质量份额(%)20502010入炉煤的粒度要求范围0~10mm,切割粒径d50=1.5石灰石既用于脱硫又起循环物料作用,石灰石的入炉粒度要求:粒度范围在0~2mm,粒径级配:
粒度范围(mm)0~0.10.1~0.30.3~1.0>1比例(%)≤205020≤5石灰石既用于脱硫又起循环物料作用,石灰石的入炉粒度要求:粒石灰石的入炉成分要求CaCO3:≥92%含水<0.5%在循环床燃烧温度区间内石灰石脱硫是扩散反应,如石灰石粒径太大,比表面积小,脱硫反应不充分,石灰石利用率低;同时,颗粒扬析率也低,不能起到循环物料作用。若颗粒太小,则在床内停留时间太短,脱硫效果也差。石灰石由微正压输送系统送入三个给煤管上的石灰石给料口进入燃烧室。石灰石的入炉成分要求CaCO3:≥92%含水<963、锅炉结构概述
⑴锅筒锅筒上设有上下壁温测量点,在锅炉启动点火升压过程中,锅筒的上下壁温差允许最大不得超过50℃。同样,启动前锅炉上水时为避免锅筒产生较大的热应力,进水温度不得超过90℃(一般为30~70℃),并且上水速度不能太快,尤其在进水初期更应缓慢。锅筒正常水位在锅筒中心线以下100mm,最高水位和最低水位离正常水位各75mm。真实水位的测定与控制对锅炉的运行是非常重要的。3、锅炉结构概述⑴锅筒97汽包水位控制保护限定值见下表:水位汽包中心线以下100mm±75mm±100mm+100mm+125mm-125mm热控联锁测点正常水位允许水位声光报警事故放水解列解列锅筒采用两个U型吊架,将锅筒悬吊在顶板梁上,吊点对称布置在锅筒两端,可向两端自由膨胀。汽包水位控制保护限定值见下表:水位汽包中心线以下100mm±⑵水冷系统炉膛由四面均为管子和扁钢焊成的全密封膜式水冷壁组成。下部锥体处管子对称让出两个返料口;前水冷壁下方有3个给煤口;侧水冷壁下部设置供检修用的专用人孔,炉膛密相区前、后水冷壁分别布置有二次风喷口。水冷屏布置在炉膛的中前上部,共有两屏;每屏水冷屏上下与膜式水冷壁穿管处均与水冷壁固接,同时将出口集箱通过吊杆悬吊在顶板上。水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上,整体向下膨胀,最大膨胀量约55.2mm左右。⑵水冷系统99⑶过热器系统过热蒸汽流程:饱和蒸汽从锅筒由引出管引至低温过热器进口集箱,蒸汽由此流经低温过热器进入低温过热器出口集箱。过热蒸汽从低温过热器出来后,进入喷水减温器,经过减温后的蒸汽通过连接管进入高温过热器入口集箱,高温过热器加热后引入吊挂管进口集箱,经吊挂管后进入集汽集箱,最后主蒸汽从集箱的端部引出。
高温过热器位于尾部烟道的最上部,呈双管圈光管水平顺列布置,蛇形管规格为Φ38×3.5。材质为12Cr1MoVG/GB5310。低温过热器位于尾部烟道中,在高温过热器下部,共有两组,双管圈光管水平错列布置,管子规格Φ38×3.5,材质为20/GB3087。
⑶过热器系统100锅炉在50~100%负荷范围内,燃用设计煤种时保证过热蒸汽温度达到额定值。蒸汽温度的调节采用喷水减温器,位于高温过热器和低温过热器之间的管道上,以锅炉给水作为喷水水源。锅炉在50~100%负荷范围内,燃用设计煤种时保证过热蒸汽温⑷省煤器系统省煤器布置在低温过热器下面,双侧进水,双侧出水。上级省煤器采用光管顺列布置,中、下级错列布置,管子规格为φ32×3,材质为20/GB3087。为便于检修更换及受热面的布置,在上级省煤器与中、下级省煤器之间布置中间集箱。省煤器给水由省煤器两侧的入口集箱进入,流经下级省煤器蛇形管管排至省煤器中间集箱,再经上级省煤器蛇形管管排至省煤器出口集箱,经分散给水管汇入锅筒。省煤器通过通风梁支撑于尾部护板上。⑷省煤器系统102⑸空预器系统在省煤器后布置三组空气预热器,在锅炉宽度方向由一次风和二次风预热器并列组成。中间一组为二次风空预器,两侧为一次风空预器,采用立式错列布置。一次冷风由锅炉的下级空预器后部两侧入口进入一次风空预器加热,再由上级空预器尾部两侧出口进入一次热风道;二次冷风由锅炉的下级空预器前部入口进入二次风空预器加热,再由上级空预器后部出口进入二次热风道。下级空预器管子材质Q355GNH。
⑸空预器系统103⑹给煤装置炉膛前墙布置4个给煤管,建议配置相应数量的密闭链式给煤机,给煤机与落煤管通过膨胀节相连,解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨胀差。给煤装置的给煤量应能够满足在一台给煤装置故障时,其余3台给煤装置仍能保证锅炉100%额定出力。给煤量通过改变给煤机的转速来调整,由于给煤管(φ325×10)内为正压(约3000Pa),给煤机必须具有良好的密封。⑹给煤装置104⑺布风装置风室由向后弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成,风室内浇注磷酸盐混凝土。防止点火时鳍片超温,并降低风室内的水冷度。燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室。风室与炉膛被布风板相隔,布风板为膜式壁结构,其上均匀布置风帽。一次风通过风帽均匀进入炉膛,流化床料。风帽为钟罩式风帽,精密浇铸,错列布置,使用温度可达1100℃,具有较长的使用寿命。为了保护布风板,布风板上设计有耐火浇注料。⑺布风装置105⑻排渣装置煤燃烧后的灰分别以底渣形式从炉膛底部排出和以飞灰形式从尾部排出。煤的种类、粒度和成灰特性等会影响底渣和飞灰所占份额。底渣通过冷却输送装置,可实现连续排渣。出渣量以维持合适的风室压力为准。通常运行时的风室压力为7000Pa。一般来讲定期排渣的大渣含碳量较低,而连续排渣的大渣含碳量会有所升高。⑻排渣装置106⑼二次风装置二次风通过分布在炉膛前后墙上的二次风管喷嘴分别送入炉膛下部一定高度的空间。运行时二次风压一般不小于6000Pa。为了精确控制风量,组织燃烧,一次风总管上应设计有电动调风门,一、二次泠风道上应装设测风装置。⑼二次风装置107⑽床下点火燃烧器两台床下点火燃烧器并列布置在炉膛水冷风室前侧。由点火油枪、高能电子点火器装置组成。点火油枪为机械雾化,燃料为0#轻柴油。油枪所需助燃空气为一次风。空气和油燃烧后形成850℃左右的热烟气,从水冷风室上的布风板均匀送入炉膛。点火用油量及风量:点火油压:2.5MPa
每只油枪喷油量:Q=900Kg/h
点火总风量~33000m3/h⑽床下点火燃烧器108点火启动时,风室内温度监视应采用直读式数字温度计,冷态启动时间一般6-8小时。锅炉冷态启动顺序如下:首先在流化床内加装启动惰性床料,粒径0~3mm,并且使床料保持在微流化状态,启动高能点火器,把油点燃,850℃左右的热烟气通过水冷布风板进入流化床,加热床料。床料在流化状态下升至450~550℃时,维持稳定后开始投煤,其温度随煤的挥发分不同而有所不同:挥发分高的烟煤温度可低些,而挥发分低的无烟煤可高些。可先断续少量给煤,当床料温度持续上升后,加大给煤量并连续给煤直到锅炉启动完毕。温态启动时间约2~4小时,热态启动时间约1~2小时。点火启动时,风室内温度监视应采用直读式数字温度计,冷态启动时109⑾旋风分离器分离器是循环流化床锅炉的重要组成部件,本锅炉采用高效绝热旋风分离器技术,因此在炉膛出口并列布置两只绝热旋风分离器,并采用进口烟道下倾,中心筒偏心的方式,这样既结构简单,分离效率又高。在炉膛燃烧后的烟气经炉膛出口进入旋风分离器,将烟气夹带的物料分离下来,通过返料器返回炉膛循环再燃。分离后的烟气经中心筒流向尾部对流受热面。⑾旋风分离器110⑿返料器每个分离器料腿的下部均装有一个返料器
返料器内的返料风采用高压冷风,供销风口水平给入,由小风帽送入,入口风管母管上要装设流量计、压力计。返料器的布风板设有一根放灰管。
⑿返料器111⒀给水操作平台●给水操纵台为三路管道给水,其中主给水管路装有DN200截止阀和DN200的电动调节阀。可满足30%~100%负荷需要。●旁路给水管道装有DN100截止阀和DN100的电动调节阀。可满足30%负荷需要,在锅炉启动过程中使用。●上水管路装有DN20截止阀,在锅炉水压试验和锅炉启动前上水用。在省煤器前的主管道上还装有DN65的截止阀和止回阀。⒀给水操作平台112⒁再循环管路在锅炉启动初期,由于蒸发量低,且在点火后水冷壁中的水产生汽水膨胀而停止锅炉给水时,为保证省煤器中水有一定的流速,在锅筒下部水空间至省煤器给水分配集箱,装有再循环管,并装有一只DN65的截止阀和止回阀,此阀在锅炉点火期间,锅炉不连续给水时打开;当锅炉给水启动时立刻关闭,防止给水不经过省煤器直接进入锅筒⒁再循环管路113⒂喷水减温水管路过热蒸汽喷水减温水来自锅炉给水操纵台前的主给水管道。主喷水管道由DN50阀门后分两路(管径为DN32)向喷水减温器供水,进行蒸汽温度的调节,保证锅炉的运行正常
⒂喷水减温水管路114第二章对关键部位的设计1、CFB常见的运行问题2、关键部位的处理3、炉墙设计对关键部位的处理第二章1、CFB常见的运行问题1151、CFB常见的运行问题磨损问题密封问题膨胀问题燃烧系统问题辅机配套问题
1、CFB常见的116炉顶膜式壁水冷屏卫燃带与膜式壁交接处尾部受热面风帽空气预热器分离器入口段、靶区、中心筒●磨损问题炉顶膜式壁●磨损问题117炉膛给煤口、二次风口、返料口等与膜式壁连接各受热面穿墙管密封结构返料系统空气预热器●密封问题炉膛●密封问题118炉膛向下自由膨胀给煤管、二次风系统、返料系统等与膜式壁连接水冷屏炉膛与分离器连接中心筒分离器与尾部烟道连接尾部包墙向下自由膨胀●膨胀问题炉膛向下自由膨胀●膨胀问题119流化不良分离器分离效率低返料器故障,返料箱结焦、回料不畅二次风布置不合理风帽磨损、倒灰排渣、飞灰含碳量高达到额定出力困难●燃烧系统问题流化不良●燃烧系统问题120一、二次风机配套问题返料风系统的配置问题碎煤机、给煤机、筛分系统吹灰器冷渣机排灰●辅机配套问题一、二次风机配套问题●辅机配套问题1212、设计对关键部位的处理具有完全自主知识产权,基于流态重构的环保节能型循环流化床锅炉,用电少、效率高,可燃烧煤矸石、洗中煤、垃圾等劣质燃料。该技术较传统循环流化床锅炉,主要耗能辅机——风机能耗降低实现节电,燃烧效率提高实现节煤,磨损降低可用率提高。上述基于对关键部位的处理。2、设计对关键部位的处理具有完全自主知识产权,基于流态重构的122⑴炉膛设计
a.炉膛顶部设置失速区域避免炉顶磨损
b.给煤、二次风等接口与水冷壁采用了直连式结构设计,双面焊接保证焊接强度,同时保证良好的密封而且不产生磨损
c.炉膛膜式壁补焊鳍片平滑处理,炉膛膜式壁四角合拢双面满焊,且要求保证焊接强度
d.水冷屏下端区域可塑料覆盖⑴炉膛设计a.炉膛顶部设置失速区域避免炉顶磨损123循环流化床锅炉培训课件124循环流化床锅炉培训课件125⑵二次风的布置a.二次风前后墙布置有利于穿透物料b.二次风单层设置c.二次风口数量较少,流速较高,刚度较大d.降低二次风系统阻力,测风装置和调风装置安装在冷风道上
⑵二次风的布置a.二次风前后墙布置有利于穿透物料126循环流化床锅炉培训课件127⑶炉膛交界处防磨措施
a.重构流化状态减小该区域物料浓度是减轻交界处磨损的根本
b.让管是最为有效的局部防磨手段
c.从系统角度综合防磨◆
防磨层尽量高
◆防磨层厚度尽量薄
◆
二次风口距离交接处尽量高
◆
一二次风量配比要合理⑶炉膛交界处防磨措施a.重构流化状态减小该区域物料浓度是减128⑷旋风分离器a.优化的进口加速段设计两侧出烟,进口加速段长,烟气流均匀进口采用扁高形状,利于物料贴壁浓缩进口下倾b.中心筒偏置减轻气流对中心筒的磨损改善中心筒周围的流场,减少气流的脉动,提高分离效率⑷旋风分离器a.优化的进口加速段设计129⑸尾部受热面防磨a.高过置于烟气均流区域,烟道结构平整无突变b.尾部采用合理的烟气流速c.过热器省煤器受热面每个管组第一排,所有弯头及穿墙处均加装防磨护瓦d.每一级空预器入口处均加装150mm长的防磨套管,并在入口处浇注混凝土⑸尾部受热面防磨a.高过置于烟气均流区域,烟道结构平整130循环流化床锅炉培训课件131⑹特别说明由于循环流化床锅炉运行时循环物料量大,在紧急情况下(停电设备故障等非正常压火未能按正常压火程序操作)时,循环物料返回炉膛会造成炉内未燃尽燃料增多,在等压风室、一次风道内可能聚集一定量的CO,因此特别要求在再次起炉前一定要打开一次风道上的放散阀将CO排出,防止一次风道中的煤气爆燃。
⑹特别说明由于循环流化床锅炉运行时循环物料量大,在紧急情况下132◆当锅炉正常压火时,应降至最小负荷,停止给煤并且使床中的燃料燃尽;当烟气的氧量指示值至少增加到15%时,停止向燃烧室送风以减少床热量损失。在整个压火过程中确认底料中不存有可燃燃料,以避免在压火缺氧高温状态下燃料中可燃气体的析出。成为锅炉爆炸的首要条件。
当锅炉压火后启炉时,应开启引风机及引风机挡板3~5分钟,对锅炉进行彻底清扫后,方可启动一次风机。◆当锅炉正常压火时,应降至最小负荷,停止给煤并且使床中的燃133为了控制磨损,在设计时对各部位流速都限制在合理范围内,因此一定不要大风量运行(控制低温过热器前烟气含氧量在3%~5%),避免因烟气流速过高造成非正常磨损。为保证过热器蛇形管工作的安全性,防止过热器蛇形管的超温变形,特别强调:锅炉在正常或紧急停炉后,应及时打开过热器集汽集箱上的排气阀,控制过热器出口蒸汽温度不超过额定设计值,如果通过排汽仍然无法保证过热器不超温时,应及时适量投入减温水,确保过热器蛇形管不超温。
为了控制磨损,在设计时对各部位流速都限制在合理范围内,因此一1343、炉墙设计对关键部位的处理循环流化床锅炉的典型特征是烟气流速较高,烟气中灰浓度大、颗粒粒度大,对炉墙冲刷严重。因此对炉墙砌筑材料的理化指标、施工工艺、炉墙砌筑等方面的质量提出了非常严格的要求。从已经投运的循环流化床锅炉产品来看,炉墙砌筑的质量问题已成为制约锅炉正常运行的重要因素。3、炉墙设计对关键部位的处理循环流化床锅炉的典型特征是烟气流135●炉膛出口分离器进口示意●炉膛出口分离器进口示意136●炉膛出口膨胀节浇筑详图●炉膛出口膨胀节浇筑详图137●返料腿膨胀节浇筑详图●返料腿膨胀节浇筑详图138●返料箱浇筑详图●返料箱浇筑详图139第三部分循环流化床锅炉运行第三部分140一、运行准备一、运行准备1411、对循环流化床理论的不断学习流态化理论物料平衡理论热量平衡理论燃料燃烧理论燃料的成灰特性旋风分离器炉内脱硫1、对循环流化床理论的不断学习流态化理论1422、对TG-220/3.82-M全新认识⑴部分图纸资料:302100.0SSM《锅炉设计说明书》302100.0YSM《锅炉使用说明书》302100.0RHZ《热力计算汇总表》302100.0YHZ《烟风阻力计算汇总表》302100.0锅炉总图302100.2热膨胀系统图302100.3测点布置图302100.6.3点火油系统过热蒸汽流程图2、对TG-220/3.82-M全新认识⑴部分图纸资料:143⑵划分几大系统烟、风系统汽水系统疏水、排污系统输煤系统除灰、除渣系统点火燃油系统DCS控制系统⑵划分几大系统烟、风系统144⑶锅炉运行应重点关注的内容关注尾部受热面的膨胀情况,即对流过热器、省煤器等
关注水冷屏在炉膛内的膨胀情况,以及集箱吊挂的变化情况关注减温器等集箱的膨胀情况⑶锅炉运行应重点关注的内容关注尾部受热面的膨胀情况,即对流过145关注锅筒壁温测点显示关注锅炉给水压力,锅筒压力,汽水流程压力的变化情况,以及随流程的温度变化关注减温器调节水量与设计值的对比,对应的进出口汽温变化关注尾部烟道内过热器管排、省煤器管排上下连接的可靠性,有没有可能超温变形或脱开有恒力吊架、弹簧吊架、膨胀节的部位均应予以关注
关注锅筒壁温测点显示1463、抓好实习机遇理论培训运行操作点火实践停炉、压火操作事故分析与处理3、抓好实习机遇理论培训1474、调试期间积极参与实践单机试车分系统试运行系统联合试运行锅炉冷态试验锅炉点火并汽严密性试验安全阀整定连续试运行4、调试期间积极参与实践单机试车1485、上岗实践运行操作点火实践停炉、压火操作事故分析与处理5、上岗实践运行操作149二、调试实践二、调试实践1501、了解锅炉调试一般流程
单机单体试运转分系统调试锅炉冷态试验升温升压点火前水压试验锅炉点火、投煤并汽升至额定负荷蒸汽严密性检查安全门整定72小时试运行1、了解锅炉调试一般流程单机单体试运转分系统调试锅炉冷态试1512、检查与锅炉本体相关各系统的安装及试运行情况
锅炉烟、风系统(涉及的对象有:风机、调节方式、风门型式、软连接、风道、风量测量装置、调风门、风室、炉膛、布风板、风帽、烟道、膨胀节、防爆门)检查内容及步骤如下:2、检查与锅炉本体相关各系统的安装及试运行情况锅炉152检查一、二次风机出口是否装有软连接。风机的挡板或风门应有灵活的可操作性,开关位置标示正确,操作控制系统经试验应灵活可靠,机械行程与执行器行程应吻合。风道、点火风道、空预器连接烟道及出口烟道内无积存杂物,风道及烟道挡板的调节要灵活可靠,且开关位置标定准确,电动门检查机械行程与执行器电动行程是否吻合。检查一、二次风机出口是否装有软连接。153检查各测温、测压、流量测量元件的安装位置。检查布风板上应无杂物,风帽安装牢固且没有偏斜,且应高低一致;风帽小孔通畅无堵塞,必要时进行逐个清理。布风板上耐火混凝土表面应坚固而光洁,表面标高符合设计要求。检查各测温、测压、流量测量元件的安装位置。154流化床卫燃带耐火可塑料,经检查应无明显裂纹,无明显凸、凹不平,与膜式壁接合处过渡应平滑;卫燃带处给煤口、二次风口、返料口应畅通无杂物,测点热电偶安装正确,压力取样孔通畅。炉膛四周膜式壁上无遗留焊接件或凸、凹不平地方,所有的焊痕应磨平,安装架板和模板拆除干净。流化床卫燃带耐火可塑料,经检查应无明显裂纹,无明显凸、凹不平155分离器返料系统,应检查浇注料有无脱落现象,返料通道是否畅通,返料风帽、排灰管有无堵塞,配置的阀门或挡板开关是否灵活可靠。此外还要检查分离器筒体及锥体外壁开有一定数量的排汽孔,以供烘炉时能排出内部的水份
。尾部烟道各受热面检查有无安装遗留物,各受热面防磨护瓦是否完好,空气预热器管孔是否通畅
。分离器返料系统,应检查浇注料有无脱落现象,返料通道是否畅通,156风室内部检查无杂物积灰,耐火层完好,风帽风管畅通无堵塞;风室处热电偶用于测量点火时热烟气温度,应保证插入风室中长度在800~1000mm;从风室内检查点火装置混合体内无杂物,风孔通畅
。检查落实罗茨风机出口是否装有可以调节压力的排空门(罗茨风机为定容产品,不采用出口节流调节压力的方式)。
风室内部检查无杂物积灰,耐火层完好,风帽风管畅通无堵塞;风室157锅炉汽、水系统(涉及的对象有:水处理、阀门、排气门、安全装置、取样、加药、流量孔板、给水泵、并联、串联、减温器、支撑吊挂、膨胀指示器)
检查内容及步骤如下:锅炉汽、水系统(涉及的对象有:水处理、阀门、排气门、安全装置158锅炉水压试验发现的问题应及时消除。主蒸汽、给水、减温水、冷却水、取样、加药、排污及疏水管道,所有支吊架设计安装合理,保温完毕,漆色符合电力行业相关标准,工质流向标示正确。锅炉水压试验发现的问题应及时消除。159联箱及管道上各安全阀、电动调节阀、手动阀应有醒目的名称标志,阀门开关要灵活,水压试验时加装的临时盲板应拆除干净,必要时进行阀门泄露试验,试验结果符合要求
检查各联箱、汽包膨胀指示器安装是否准确、牢固,冷态指示调整应为零。联箱及管道上各安全阀、电动调节阀、手动阀应有醒目的名称标志,160安全阀、压力表、水位计三大安全附件安装完毕。安全阀排汽管牢固,疏水管畅通,弹簧经过试验后,预置起座压力的位置;压力表装用前应进行校验并注明下次的校验日期,压力表的刻度盘上应划红线指示出工作压力,校验后应铅封,而且装设位置便于观察和吹洗,并应防止受到高温、冰冻和震动的影响;水位表应有指示最高、最低安全水位和正常水位
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