循环床第5章教材

第6章CFB锅炉辅助设备及系统主要内容1.燃料制备系统2.给煤系统3.风烟系统4.冷渣与除灰渣设备5.石灰石脱硫系统

第一节燃料制备燃煤颗粒特性对流化床锅炉的影响制煤系统燃料破碎设备一、燃煤颗粒特性对流化床锅炉的影响1、燃煤颗粒特性含义：粒径大小范围粒度的配级，即各粒径的燃煤占总量的百分比在粒径范围内，以颗粒大小排列应连续无间断2、燃煤颗粒特性对流化床锅炉的影响

燃煤粒径对燃烧份额的影响粒径↓→燃烧份额↑粒径大小对物料浓度及循环倍率的影响实质上是对传热系数的影响物料浓度与循环倍率成正比颗粒大小对受热面磨损的影响燃煤粒径的发展趋势国外：由细小变粗国内：由粗变细实际上，不同技术的流化床锅炉对燃煤粒度的要求是不同的。一般来说：高倍率CFB锅炉：粒径较细低倍率CFB锅炉：粒径较粗燃用V低的煤种：粒径较细燃用V高的煤种：粒径较粗根据原煤经过一次破碎还是两级破碎，分为：一级破碎系统两级破碎系统

二、制煤系统1、一级破碎系统燃煤制备系统的组成：给煤机胶带输送机电磁除铁器振动筛燃煤一级破碎系统燃煤一级破碎系统一级破碎系统的工作流程2、两级破碎系统在一级破碎系统的基础上，再加一级破碎设备组成，主要有两种方式：一种：原煤先经振动筛另一种：

两级破碎系统（a）振动筛前置布置；（b）振动筛中间布置1—输煤皮带；2—振动筛；3—煤斗；4—一级破碎机；5—二级破碎机；6—输煤皮带制煤系统的选择应根据锅炉容量的大小，设计煤种的颗粒特性和成品燃煤的颗粒特性曲线以及预测可能的其他煤种的特性曲线来确定。需要遵循的原则：（1）确保连续提供合格粒径的燃料（2）减少污染及浪费（3）减少系统投资三、燃料破碎设备锤式破碎机

利用锤头的高速冲击作用对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。优点：破碎比大，排料粒度均匀，过粉碎物少，能耗低等优点，适合破碎各种脆性物料。颚式破碎机利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。优点：结构简单，工作可靠，适用性强；缺点：非连续性破碎、效率较低、破碎比较小给料不均匀引起颚板不均匀。圆锥式破碎机结构利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动，对物料产生挤压、劈裂和弯曲的作用，进行粗碎。适用于中碎或细碎作业的破碎机械。冲击式破碎机利用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用，使物料受到反复冲击而破碎的机械。与锤击式相比：破碎比更大，但板锤易磨损。辊压机对物料实施的是料层粉碎，是物料与物料之间的相互粉碎，粉碎效率高，物料间的挤压应力可通过辊子压力来调节四、燃料制备系统应注意问题1、粒度级配要求：选择相应破碎设备时，一方面要了解锅炉的允许粒度范围，另一方面要选择允许原煤粒度波动范围较大的设备。2、燃煤经破碎机破碎后直接送入炉膛燃烧，破碎后粒度均较小，单级破碎难以满足要求3、因燃煤粒度较小，因此应选择鼓风量较小的破碎机，以减小粉尘量对环境的污染。4、应尽量控制来煤的水分，必要时应增大厂内干煤棚的容量。5、筛碎设备的选型，不仅要注重设备本身的性能，还要考虑来煤碎后粒度级配的要求。第二节给煤系统煤仓给煤机播煤机构炉膛一、给煤方式前墙给煤回料阀给煤侧墙给煤组合给煤

1、前墙给煤特点：煤仓布置在锅炉前部给煤口一般开在前墙给煤距离短

1、前墙给煤给煤系统：一级给煤：选用一种给煤机两级给煤：第一级采用埋刮式或电子称重皮带式，第二级采用埋刮板式；或者两级都采用埋刮板式给煤机串联。埋刮板式给煤机：系统简单，精度低，调节灵活性差。电子称重皮带式：调节性能好，计量精度高，可以适应变工况运行。2、回料阀给煤利于难燃的煤提前着火，减少炉膛开口数量。两级给煤或三级给煤。给煤口

回料阀给煤优缺点优点把炉内的加热过程提前在回料阀进行，相当于增加了燃料在炉内的停留时间，有利于燃尽。给煤口处受到高温床料的烘烤，对煤有一定的干燥作用，不易堵塞。使煤沿床面分布均匀。缺点给煤从回料阀加入，给煤距离加长，系统复杂。二、煤仓煤斗堵塞的原因：水分越大→煤粒间的黏着力也越大；颗粒越细小→单位质量煤粒的表面积增大，煤粒间的黏附力越大，流动性恶化，易堵塞。防止煤仓堵塞需要采取的措施：减少原煤水分——增加干煤棚适当减小原煤仓的容积——减小煤层的重压时间增大下煤口在煤仓内安装液压煤斗疏松机设计时煤仓四壁的倾斜角大于70°1、螺旋给煤机

结构简单，但易磨损

2、埋刮板给煤机

工作可靠，适于长距离给煤

3、皮带给煤机

三、给煤机

1、螺旋给煤机优点：设备简单，价格低，密封性能好。缺点：磨损，较长螺旋易卡死或扭坏。目前设计的锅炉很少采用螺旋给煤机。2、埋刮板给煤机适用：粗粒原煤的给煤设备，大多数循环流化床锅炉采用这种。优点：运行稳定，不易卡塞、密封严实，可调节性能好等缺点：给煤机体积庞大，刮板设计不能完全满足0~10mm范围的细小颗粒的要求。刮板给煤机3、皮带给煤机适用：中小型循环流化床锅炉中优点：播煤风进口压力高于炉膛压力，可以有效防止热烟气从炉内反窜，给煤均匀，高速气流可以保证给煤的通畅。缺点：要求给煤皮带全部密封良好，能承受一定的压力。密封播煤机构煤仓——输煤皮带——落煤口——风力播煤装置——炉膛密封风：阻隔热烟气的反窜。密封/吹扫风：向播煤口方向吹送较高速度的配风。即在内壁与燃料之间形成一层气垫，减少摩擦，并提供给煤动力。第三节风烟系统二次风一次风风烟系统一、风系统的分类及作用1、一次风单相的气流作用：流化炉内床料，给炉膛下部密相区送入一定的氧量供燃料燃烧。一次风机供给一次风压头高：克服阻力一次风量：占总风量的50%~65%1、一次风一次风机选型困难：风量大，压头高；一般采用两台风机串联以提高压头在锅炉低负荷时，为了流化物料，又要控制密相区的燃烧份额，采用烟气再循环，混入部分热烟气。2、二次风作用：补充炉内燃料燃烧的氧气和加强物料的掺混；能适当调整炉内温度分布，对防止局部烟气温度过高，降低NOx的排放量起着很大作用。二次风机二次风机供给：二次风分级布置：分两级从炉膛不同高度送入位置：侧墙，四周炉墙或四角布置，都布置在给煤口和回料口以上的某一高度压头：一般处于正压区，高于煤粉炉的送风机压头。3、播煤风作用：使给煤均匀地播散入炉膛，提高燃烧效率，使炉内温度场分布均匀，起到密封和防止堵煤的作用。二次风机供给：播煤风播煤风压力：高于炉膛内的压力，可以有效防止热烟气从炉内反窜，以保护上部的称重式皮带给煤机。高炉气流：向播煤口方向吹送，可以避免燃料在播煤槽内停留、堆积、保证给煤的通畅。4、回料风对于L形回料阀，根据炉内工况需要调节其回料风来改变回料量。回料风量小，压头高：常采用罗茨风机5、冷渣器流化风作用：冷却炉渣原理：用冷风和炉渣进行热量交换，把炉渣冷却至一定的温度，冷风加热后携带一部分细小颗粒作为二次风的一部分再送回炉膛。压头：克服流化床和炉内阻力6、石灰石输送风系统采用容积式高压风机优点：用低廉的石灰石粉在炉内直接脱硫设备：在炉旁设置石灰石粉仓石灰石输送风系统二、送风系统的布置形式1、中小型锅炉的风系统：75t/h以下方式一：根据锅炉容量，布置一台或两台送风机优点：风机数量少，投资小缺点：调整每一个风门将影响其他风的变化，开大或关小风机挡板，各路风都随着增大或减小。方式二：一、二次风机分别由各自风机提供，解决方式一的问题。风系统方式一、二2、容量较大锅炉的风系统

大于130t/h，总风量较大，，采用风机串联提高压头，对于大容量锅炉均采用石灰石脱硫和连续排渣，并且设计了烟气返送和飞灰返送系统。方式三和方式四共同特点：采用分别供风的形式布置的，低压风：由二次风机提供，高压风：由一次风机提供风系统方式三、四三、风量测量监测的目的：物料在特定的流化速度下流化，有一个良好的气固混合，处于最佳燃烧状态，并有利于燃烧调整。机翼测风速原理结构：有若干个机翼形状的柱体所组成，在驻点A和弦点B的区间形成一个收缩截面；流线型机翼：为了消除或减小涡流造成的不可逆压损失。机翼测风速原理流体经过柱体形成绕流运动，流体在驻点A处，流速为0,压强最大，而在弦点B处，流速达到最大值，压强最小值。这样，流体经过A和B区间产生了压力差，流量越大，压差越大。由于流量和压差有确定的函数关系，只要测出AB间的压差就可得出流量值。机翼测风装置的优点流体通过时截面积减小，流速增加，所测量的压差增大，能起到信号放大作用，因而提高了测量精度。机翼型接近于流线型，气流阻力小，气流脱离翼尾时产生的涡流小，减小了对气流的扰动，测量精度提高。四、罗茨风机——高压容积式风机分类：根据叶轮形式分为二叶型和三叶型风机，工作原理一样。三叶型风机为例：在两个相互平行的轴上设有两个叶轮，叶轮互为反方向匀速旋转，使气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。罗茨风机特点：当压力在允许范围内调节时，流量变化小，压力的选择范围很宽，是一种高压头、小流量的风机，适合回料风要求。罗茨风机工作原理第四节冷渣与除灰渣设备冷渣除渣系统包括两部分：冷渣：把排出的高温渣冷却的过程，在冷渣器内完成；输渣：把冷却后的渣输送至渣仓或渣场的过程，分机械输送和气力输送两大类。一、冷渣设备按照传热方式分类：间接式和接触式两种按照冷却介质分类：风冷、水冷和风水联合冷却1、水冷螺旋冷渣器分类：单螺旋和双螺旋工作原理：850°左右的炉渣进入螺旋冷渣器，热渣在螺旋叶片间被推进，一边被旋转搅拌输送，一边被叶片、轴内和外壳层内流动的冷却水冷却。优点：体积小、占地面积和空间小，冷却效率较高。水冷螺旋冷渣器1、水冷螺旋冷渣器缺点：适用于排渣量较小的锅炉，排渣量较大时磨损严重，排渣温度不能保证。很难做到选择性排渣，降低了石灰石利用率和燃料的燃烧效率，增加运行成本。由于磨损或热膨胀等因素，螺旋冷渣器内部冷却水易泄露。双螺旋冷渣器2、流化床式冷渣器按照冷却介质分为：风冷和风水联合冷却（1）风冷式冷渣器组成：三个小型流化床仓室组成工作过程：高温灰渣依次进入第一流化仓室，第二流化仓室，最终进入第三流化仓室，被冷风冷却。冷风被灰渣加热，分别从仓室上部排出作为二次风再返送回炉膛。风冷式冷渣器图4-32（1）风冷式冷渣器优点：采用流化床原理，换热性强；能把未反应的石灰石和燃料颗粒进行分级并重新吹入炉膛，提高锅炉效率；冷却风能将用过的床料物理热回收并送回炉膛锅炉排出的灰渣在流化仓室内仍可继续燃烧，尽量把用过的床料中未燃尽的碳燃尽。缺点：体积庞大，如果密封不当，仓室内烟气易向外泄漏。（2）风水联合式冷渣器特点：为减小体积，一般在风冷渣仓室内布置埋管受热面，加热低温给水或凝结水，使灰渣冷却。优点：煤种适应性强，冷渣器的设计留有较大裕量每台冷渣器分3个室：第1个分室：未布置受热面，采用气力选择性冷却；第2、3个分室：布置了水冷受热面，能使底渣得到有效冷却。风水联合式冷渣器结构风水联合式冷渣器结构粗渣的排放：第1、2个分室：共用1个粗渣排放管第3个分室：布置1个粗渣排放管细渣的排放：第3个分室：有溢流渣管分室的配风：第2、3个分室的流化风由冷渣器流化风机直接供给，第1个分室的流化风先经风冷隔墙预热后进入第1分室。如果没有冷渣器……如果使用了冷渣器……3、滚筒式冷渣器绞笼式冷渣器的改进，目前发展较快冷却水被加热后作为锅炉用水或其他之用。滚筒冷渣器及渣输送系统3、滚筒式冷渣器优点：可实现连续排渣，磨损小，对冷却水质要求不高。缺点：换热能力低4、钢带式冷渣器4、钢带式冷渣器工作原理：

锅炉排出的热底渣，经过排渣管落入钢带输送机，热渣在输送过程中，被逆向的空气冷却；冷风吸热升温至300~400℃，可当做送风利用。优点：运行稳定可靠，热能利用性能好缺点：造价高，投资大，设备体积庞大。冷渣器的选型选型的原则和要求：能及时、连续、高效地把炉渣冷却到一定温度能有效回收炉底渣的余热，提高锅炉效率能改善流化质量和燃烧工况，提高燃烧效率尽可能减少环境污染，保护环境冷渣器的选型选择冷渣器的方法：可以从以下几个方面进行比较传热系数动力消耗冷渣设备的磨损及维修二、输渣设备国内应用的输渣设备主要有：机械输渣系统气力输渣系统

机械输渣系统（适应煤种变化大的）

气力输渣系统三