循环流化床锅炉课件

第三章循环流化床锅炉基本原理第四章循环流化床锅炉主要燃烧设备及系统第六章循环流化床锅炉的运行第一章循环流化床锅炉概述第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展状况一、煤燃烧技术的发展19世纪80年代20世纪30年代20世纪60年代末至70年代初期固定床层燃技术煤粉燃烧技术流化床煤燃烧技术（鼓泡床）20世纪80年代流化床煤燃烧技术（循环流化床）效率问题污染问题第一代第二代鼓泡床问题第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况二、我国流化床燃烧技术的发展1965年第一台流化床锅炉在广东茂名投产备注：工业鼓泡床锅炉，燃用油母页岩1988年11月第一台循环流化床锅炉在山东明水热电厂投产（35t/h）备注：由中科院热物理研究所与济南锅炉有限公司（原济南锅炉厂）合作研制，后研制的75t/h循环流化床锅炉于1991年11月在锦西热电厂投运供热。第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况二、我国流化床燃烧技术的发展2006年4月国产首台300MW大型循环流化床锅炉于四川白马电厂安装投运（引进Alstom技术，东锅炉承担本体制造）2007年12月28日国产首台330MW大型循环流化床锅炉于江西分宜发电公司点火第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状175～80t/h级CFB锅炉的情况1.1晋城矿务局自备电厂#5炉选用杭州锅炉厂制造的中温中压循环流化床锅炉，燃用链条炉炉渣和无烟煤的混合煤，锅炉型号为NG-75/3.82-M2,于1996年6月投产，是我省较早的75t/h床上点火循环流化床锅炉。潞安矿务局西白兔电厂#8炉也选用此炉型。第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状175～80t/h级CFB锅炉的情况1.2潞安矿务局五阳热电厂和太原煤气化矸石电厂分别装有四台和三台济南锅炉厂制造的YG-75/5.29-M5型中温次高压循环流化床锅炉,分别于1998～2000年投产。潞安矿务局西白兔电厂#9炉为济南锅炉厂制造的YG-75/3.82-M4型中温中压循环流化床锅炉，于2001年9月投产，是我省较早的75t/h床下点火循环流化床锅炉。晋城化肥厂在2003年底也投产了三台济南锅炉厂制造的75t/h循环流化床锅炉第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状175～80t/h级CFB锅炉的情况1.3阳泉辰光热电厂装有两台东方锅炉厂制造的DG-75/3.82-15型中温中压循环流化床锅炉,分别于2001年4月19日和8月1日投产。1.4襄垣(华林)矸石电厂装有一台四川锅炉厂制造的CG-75/3.82-MX2型中温中压循环流化床锅炉,于2002年处投产。是我省较早采用异型分离器的循环流化床锅炉。2004年底孝义梧桐电厂也投产了三台川锅制造的75t/h循环流化床锅炉。第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状175～80t/h级CFB锅炉的情况巴公电厂装有四台无锡锅炉厂制造的75t/h中温中压循环流化床锅炉,于2002～2003年先后投产，也是采用异型水冷分离器为主要特点，但选用蘑菇状风帽。投产后由于飞灰含碳量太高，采用了飞灰回燃技术，即将电除尘器一电场下的飞灰送回到炉内实现循环燃烧。第一章循环流化床锅炉概述第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状2130～240t/h级CFB锅炉的情况2.1山西灵石天石电厂安装有两台上海锅炉厂制造的130t/h循环流化床锅炉，型号为SG-130/3.82-M246，于2000年处投产。2.2河津电厂和国营五四一电厂均为济南锅炉厂制造的YG-240/3.82-M1型中温中压循环流化床锅炉，分别于2002年和2003年6月投产。第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状2130～240t/h级CFB锅炉的情况2.3侯马晋田电厂安装有两台哈尔滨锅炉厂引进Alstom公司的循环流化床技术进行基础设计和制造的型号为HG-220/9.8CFB锅炉，于2002～2003年4月先后投产。2.4山西平朔煤矸石电厂2×220t/h循环流化床锅炉#1炉于2004年12月26日通过72小时试运。第一章循环流化床锅炉概述2.5西山矿务局热电厂3台240t/h循环流化床锅炉由无锡锅炉厂制造，1#炉于2005年8月初进入启动调试阶段。第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状3410t/h级CFB锅炉的情况永济热电厂410t/h锅炉于2004年4月底投产，由武汉凯迪电力股份有限公司制造，锅炉型号为KD410/9.8-1。第一章循环流化床锅炉概述4135MW级CFB锅炉的情况*潞安集团襄垣矸石电厂2×450t/h循环流化床锅炉在2005年初举行了奠基仪式。*大同煤电集团135MW级CFB锅炉在筹建中。*阳泉煤业集团3×135MW级CFB锅炉在筹建中。第一节循环流化床锅炉发展发展状况三、山西循环流化床锅炉现状5300MW级CFB锅炉的情况*山西煤电集团2×300MW级CFB锅炉，烧煤矸石（在2004年1月西安院进行了实验室煤种和石灰石的试烧试验），在筹建中。*平朔煤电集团3×300MW级CFB锅炉，烧当地混煤（在2004年4月西安院进行了实验室煤种和石灰石的试烧试验），在筹建中。第一章循环流化床锅炉概述第一章循环流化床锅炉概述第一节电力生产与循环流化床锅炉一、电力生产过程（复习）二、循环流化床锅炉介绍高效、低污染的燃烧设备与煤粉的主要区别：燃烧方式循环流化床简称：CFB循环流化床锅炉简称：CFBB或CFB锅炉第一章循环流化床锅炉概述第二节循环流化床锅炉的构成及工作过程一、流化床锅炉构成第一章循环流化床锅炉概述第二节循环流化床锅炉的构成及工作过程一、流化床锅炉构成由锅炉本体和辅助设备组成锅炉本体：启动燃烧器、布风装置、炉膛、气固分离器、物料回送装置、烟道，汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器。（有的还有外置换热器）辅助设备：送风机、引风机、返料风机、碎煤机、给煤机、冷渣器、除尘器、烟囱等。演示循环流化床锅炉模型第一章循环流化床锅炉概述第二节循环流化床锅炉的构成及工作过程二、循环流化床锅炉工作过程燃烧系统（“炉”）：汽水系统（“锅”）：第一章循环流化床锅炉概述第二节循环流化床锅炉的构成及工作过程三、循环流化床锅炉燃烧方式的特点1、燃料制备系统相对简单；2、燃料处于流化状态下燃烧；3、燃烧温度较低；4、有物料循环系统；5、能实现燃烧过程中脱硫；6、采取分段送风燃烧方式；以上特点决定了循环流化床锅炉是一种高效、低污染的清洁燃烧设备第一章循环流化床锅炉概述第三节循环流化床锅炉主要优缺点一、循环流化床锅炉优点（二）有利于降低污染气体排放SO2和NOx（一）燃料适应性广（三）负荷调节性能好储热量大，在负荷低于25%额定负荷下也能保持稳定燃烧。（四）灰渣综合利用性能好第一章循环流化床锅炉概述第三节循环流化床锅炉主要优缺点二、循环流化床锅炉的缺点（一）大型化问题（二）烟-风系统阻力较高，风机用电量大（三）自动控制较难实现（四）磨损问题（五）对辅助设备要求较高（六）理论和技术问题第一章循环流化床锅炉概述第四节锅炉规范及循环流化床锅炉分类一、锅炉规范1、锅炉容量：锅炉每小时的最大连续蒸发量MCR，De2、蒸汽参数：过热器出口处蒸汽压力和温度3、给水温度：省煤器入口处水的温度。二、国产锅炉型号与煤粉炉表示方法相同。与煤粉炉表示方法相同。HG-440/13.7-L.PM4第一章循环流化床锅炉概述第四节锅炉规范及循环流化床锅炉分类2、以物料的循环倍率分：低倍率循环流化床锅炉，K＜15；中倍率循环流化床锅炉K=15—40；高倍率循环流化床锅炉，K＞40；三、循环流化床锅炉分类1、以炉内流化状态分：鼓泡床、湍流床、快速床3、以分离器内温度高低：高温分离CFB锅炉、中温分离CFB锅炉和低温分离CFB锅炉。第三章循环流化床锅炉基本原理第一节基本概念1、床料锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”称做床料。2、物料主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛内燃烧或载热的物质。包括床料、运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生的其它固体物质。分离器捕捉下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环物料，未被捕捉下来的细小颗粒一般称做飞灰，炉床下部排出的较大颗粒叫炉渣第三章循环流化床锅炉基本原理第一节基本概念3、堆积密度与颗粒密度堆积密度：单位体积固体颗粒燃料或物料自然堆放时的质量叫堆积密度。ρdKg/m3颗粒密度：若把燃料紧紧密合，没有空隙，这时单位体积的燃料质量称为颗粒密度或真实密度。ρpKg/m3第一节基本概念空隙率的意义：常常以物料在炉内的空隙率来确定其流化状态。第三章循环硫化床锅炉基本原理4、空隙率堆积空隙率：燃料、床料或物料堆积时，其粒子间的空隙所占的体积份额。ε堆ε堆=1-ρd/ρp1-ε堆=ρd/ρp注意：在锅炉冷态实验或运行中，炉内床料或物料的空隙率与堆积空隙率ε堆不同，它是床料或物料在流化状态下的空隙率，是随着流化速度大小的变化而变化的，用ε表示。第三章循环流化床锅炉基本原理第一节基本概念5、燃料筛分如果进入锅炉的燃料粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径粗细范围较小，就称做窄筛分。国内目前运行的循环流化床锅炉，其燃料粒径要求一般在0—10mm、0—15mm，特殊的要求0—20mm,均属宽筛分。6、燃料粒比度燃料各粒径的颗粒占总量的份额之比称作粒比度。又称燃料颗粒特性。按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的曲线。称作颗粒特性曲线。第三章循环流化床锅炉基本原理第一节基本概念8、流化速度是指床料或物料流化时动力流体（一次风）的速度。也称空塔速度。（u=Q/A）9、临界流化风速与临界流化风量临界流化风速umf：床料开始流化时的一次风风速。此时的一次风风量叫做临界流化风量Gc。7、流态化当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他外力相平衡，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现象。这种操作状态称为流态化。第一节炉膛及布风板一、燃烧室截面：长方形，宽深比1.7-2.2高度：容量越大，越高燃烧室锥段：等风速变截面设计，有利于增大密相区表面的扬析量。实践证明适合低负荷运行。燃烧室密相区防磨：下部水冷壁衬有耐磨耐火材料，厚度一般小于50mm，高度一般2-6m1、结构第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统第一节炉膛及布风装置一、燃烧室2、大型循环流化床锅炉三种不同的炉膛设计方案第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统裤衩腿结构的采用：弥补锅炉容量增大燃烧室截面增大导致二次风穿透能力不足的问题。二、布风装置布风装置作用：第一节炉膛及布风装置支承物料；分配一次风使空气与物料良好混合；建立良好的流化状态。风帽式布风装置组成：由布风板、风帽、风室等组成第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统二、布风装置第一节炉膛及布风装置对布风装置的要求：（1）均匀密集地分配气流；（2）物料与空气产生强烈扰动，风帽小孔气流具有较大动能；（3）空气通过布风板的阻力不能太大，但又需要一定阻力（4）具有足够的强度和刚度。第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统二、布风装置（一）布风板1、布风板：流化床锅炉燃烧室下部的炉篦被称做布风板。作用：一是支承炉内物料；二是合理分配一次风，使物料达到良好的流化状态。2、对布风板的要求：在保证布风均匀的条件下，布风板压降越低越好。3、布风板的型式：第一节炉膛及布风装置水冷式布风板和非水冷式布风板第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统二、布风装置3、布风板的型式（1）非水冷式布风板结构：12－20mm的钢板或30－40mm的铸铁板开孔，又叫花板，上设保温层以防花板变形。第一节炉膛及布风装置第四章循环流化床锅炉燃烧设备及系统二、布风装置3、布风板的型式（2）水冷式布风板结构：采用拉稀膜式水冷壁形式，在管与管之间的鳍片上开孔布置风帽。消除了锅炉运行时热膨胀不均匀的问题。采用