大型CFB锅炉物料平衡与热平衡及其工程应用-卢啸风]

2009-10-151大型CFB锅炉物料平衡与热平衡及其工程应用卢啸风重庆大学动力工程学院问题的提出™引进300MWCFB锅炉投运以及600MWCFB锅炉的研发ƒ加深了对CFB锅炉技术的认识；ƒ出现了一些原先不曾想到的问题；™煤矸石煤泥的利用™煤矸石、煤泥的利用ƒ对大型CFB锅炉提出了更高的要求；™更大容量CFB锅炉的开发ƒ提出了一些新的问题本文阐述的几个技术问题™大型CFB锅炉的物料平衡问题ƒ物料的分级平衡问题ƒ物料平衡控制的唯一方法---流化床冷渣器™CFB锅炉燃烧放热与汽水吸热的平衡问题ƒ循环物料燃烧放热与汽水吸平衡问题ƒ循环物料燃烧放热与汽水吸平衡问题ƒ新型CFB工业锅炉技术开发™大型CFB锅炉炉膛压力平衡及其风机选型考虑ƒ炉膛压力（床压）随负荷的变化问题ƒ一、二次风机选型的考虑大型CFB锅炉的物料平衡问题(1)™物料平衡的一般规律ƒ床料总量由“一进二出”模式决定；ƒ炉内及炉外床料量的比例与负荷有关；™CFB炉内床料的分级平衡问题™CFB炉内床料的分级平衡问题ƒ分级平衡的重要性(床温负荷磨损）ƒ影响分级平衡的因素•入炉煤质、分离器、排渣维持床料分级平衡的有效措施™改变煤种及其入炉煤粒径分布™调节分离器的分离效率™采用选择性的排渣技术---新型流化床冷渣器ƒ优点：维持炉内床料的分级平衡•维持炉内床料的分级平衡；•提高锅炉效率1%--2%；™早期流化床冷渣器需要解决的几个问题ƒ底渣的流动性问题ƒ传热强度与受热面磨损的矛盾混流式冷渣器及其特点™采用粗细底渣分选技术™细渣冷却采用微鼓泡流化技术，大幅度降低冷却风量，减少受热面磨损减少受热面磨损；™粗渣采用气槽冷却技术；™已在150MWCFB锅炉上完成工业示范2009-10-152两种混流式冷渣器结构及工作原理燃烧放热与汽水吸热平衡™燃烧放热放热特性ƒ分离器中的燃烧（15%）ƒ外循环灰量携带热量的能力（30%以上）ƒ烟气中的颗粒浓度（外循环与内循环的差异）ƒ炉温的控制手段及汽水受热面布置规律CFB锅炉的热量平衡™燃烧侧的热量平衡ƒ分离器出口烟温控制在950-980℃以下；ƒ烟气容积越大（烟气水分多）、灰分越多，炉内的吸热份额越少；ƒ煤种变化较大时应特别注意煤种变化较大时应特别注意™汽水侧的热量平衡ƒ主蒸汽压力越高，蒸发吸热越少™外循环回路布置受热面的优越性ƒ减少了炉内磨损工业CFB锅炉存在的问题及其解决方案™CFB存在的问题：ƒ炉膛受热面布置困难•现状：–炉膛设置埋管–高过剩空气系数运行–大炉膛，低风速运行；ƒ燃烧、脱硫效率不高ƒ技术问题的实质：•流态化工况、受热面布置、受热面磨损的矛盾：™解决方案：ƒ应用大型CFB锅炉的外置床技术外循环回路布置受热面的工业CFB锅炉™优点：„炉膛结构紧凑，炉膛尺寸大幅度减小，节省钢材重量20%以上。„炉膛无埋管，点火容易；„增加返料换热装置后，增加了燃烧反应时间，提高了燃烧效率（提高5%）和脱硫石灰石利用率。„大幅度减少了炉内受热面磨损„负荷调节范围大，锅炉负荷可在20%---100%之间任意调节。„减少了分离器超温、结焦现象2009-10-153投运的11t/h新型CFB锅炉™锅炉参数：ƒ型号SHX11-1.27ƒ煤种：劣质无烟煤ƒ发热量：3500kCal/kg;ƒ实测正平衡热效率：80%™用户地点：ƒ四川宜宾某化工厂™满负荷运行时间：ƒ2009年2月CFB锅炉的床压平衡及风机选型问题™CFB锅炉的床压平衡：™负荷快速降低时，ΔPCFB快速减少SPCYCFBLSPPPPΔ=Δ+Δ+Δ减少；™负荷降低时，ΔP全增加。ƒ导致风机工作点变化；ƒ与传统锅炉完全不同的阻力特性曲线大型CFB锅炉风室压力与负荷关系™负荷变化引进的一次风压变化值约占系统阻力的20%。引进300MWCFB炉膛上部压力与负荷的关系™二次风喷口背变化值约占二次风机出口压头10%。CFB锅炉流化风系统的阻力特性™阻力曲线变了，如何选择风机？如何对风量何对风量、风压进行调节，并保证风机在高效曲运行？CFB锅炉流化风系统的阻力特性2009-10-154风机选型的考虑™一次风系统的最大阻力与最大流量不在一个工作点上，因此风机选型应偏小；™二次风系统的最大阻力与最大流量不仅在同一个工作点上，而且二次风口出口背压随负荷升高而增加，因此风机选型应偏大；一次风机变频™风机电耗与转速的立方成正比；™风量与转速成正比；风压与转速的调节后管网特性风机压差HH2B压与转速的平方成正比。™CFB锅炉降负荷时，风室压力不降反升。调节前管网特性H1AQ2Q1n1n2流量QHBDelt(P)CO结论™大型CFB锅炉运行过程中的床料分级平衡问题和热平衡问题值得注意；™流化床冷渣器在维持炉内物料粒径分布及节能方面有优势；™充分利用循环灰的携热能力开发的新型工业™充分利用循环灰的携热能力，开发的新型工业CFB锅炉，优点突出，有推广价值。™大型CFB锅炉一、二次风系统阻力特性与传统锅炉的阻力特性有很大差异，风机选型与运行时应特别注意。™提高运行人员的CFB燃烧理论水平，是搞好CFB锅炉运行的关键之一。联系方式™单位：重庆大学动力工程学院™电话：[phone]™邮箱：[e-mail]™谢谢！