300MW暨600MW循环流化床锅炉技术介绍.ppt

东方自主开发型300MW亚临界CFB锅炉,,锅炉的设计指导思想,,,技术发展历程,,第一阶段（1988～1993）国内合作自行开发第二阶段（1992～2000）加快CFB大型化第三阶段（2000～2003）东方型150MW自主知识产权的CFB锅炉的研发第四阶段（2003～至今）300MWCFB技术引进和消化吸收；东方型135～150MWCFB锅炉的改进完善；拥有自主知识产权的200MW、300MW及600MWCFB锅炉进行自主开发,技术发展历程,,引进FW50100MW高压,引进ALSTOM200310MW亚临界、再热,DG自主开发型135～150MW超高压、再热,DG自主开发型300MW亚临界、再热,DG自主开发型600MW超临界、再热,,锅炉整体布置特点,亚临界参数变压自然循环锅炉，一次中间再热，M型布置，总体上分为主回路、尾部、空预器三部份,管式空气预热器,炉内布置水冷屏和屏过、屏再,床上床下联合点火,后墙排渣，采用滚筒冷渣器,三台汽冷分离器,尾部双烟道挡板调温,单炉膛，两侧进风,,前墙给煤,,锅炉整体布置特点,亚临界参数变压自然循环锅炉，一次中间再热，M型布置，总体上分为主回路、尾部、空预器三部份,管式空气预热器,炉内布置水冷屏和屏过、屏再,床上床下联合点火,后墙排渣，采用滚筒冷渣器,三台汽冷分离器,尾部双烟道挡板调温,单炉膛，两侧进风,,前墙给煤,,锅炉烟风系统,,优点系统简单厂用电低,,不采用外置式换热器或INTREX,,ALSTOMFBHE外置式换热器,缺点回料系统灰量调节可靠性低膨胀、密封结构复杂床温、汽温调节矛盾无法调和外置式换热器内受热面保护困难运行、调试经验少本公司和国内外许多研究院所、高校的研究结果均表明，在300MW亚临界及以下的循环流化床锅炉中，外置式换热器均不是唯一选择。,FWINTREX外置换热器,,不采用外置式换热器或INTREX,,,设计原则在保证主回路吸热量（即保证床温）的基础上增加主回路过热吸热份额，并有足够的受热面布置空间,优点再热器温调节可靠性高系统布置简单运行、调试经验丰富,,采用高效汽冷分离器,,,优点增加受热面积，使辐射受热面的布置更加容易耐火材料用量少，有利于锅炉的启停和调幅,节约启动耗油量有利于吸收未燃尽燃料（包括焦炭和CO）二次燃烧产生热量，防止分离器内结焦与炉膛之间胀差小，结构简单，具有更可靠的密封性在石油焦等灰份极少的炉型中表现出极高的分离效率,,采用卧式光管空气预热器,,,,冷渣器的选择,,,适应电厂的煤质特性，主要是灰分大小考虑到电厂的实际情况实践证明，流化床冷渣器（即非机械式冷渣器）对于入炉煤质的粒度要求比较高。但目前国内普遍存在的情况是燃料的来源不稳定，变化较大，且燃料中石块和矸石多，且大多数的电厂对燃煤破碎设备的设计选型重视不够，使燃料入炉粒度难以保证。因此，选取对煤质粒度不敏感的冷渣器类型是用户的最佳选择。,,冷渣器的选择,,,底排渣,底排渣特点使炉底被冷渣器占据，空间拥挤，不利于维护检修。大型化困难。排渣管容易被物料压死。底渣含碳量高。结构复杂，工作环境恶劣，易发生故障且检修耗时很长。排渣口流化情况不好，存在床料结焦隐患。如果发生堵塞，排渣管无法在运行时疏通。,,,冷渣器的选择,,,早期侧排渣,改进侧排渣,布置特点排渣覆盖范围广系统简单兼顾回料器放灰这是本公司炉前给煤、炉后排渣布置方式的特有优势，也是其它布置方式所无法实现的。降低q4损失检修方便,,防止炉内磨损的措施,,,性能上降低流化速度（三次方）高效旋风分离器，可采用更小的粒径（两次方）,,防止炉内磨损的措施,,,,需要防磨的受热表面主要有■水冷布风板■炉膛下部密相区四周水冷壁内表面■炉膛出口四周水冷壁内表面■汽冷旋风分离器及入口烟道内表面需要防磨的非受热表面主要有■旋风分离器中心筒■分离器出口烟道内表面■立管及回料装置内表面,,防止炉内磨损的措施,,,,,高密度销钉固定的可塑料,水冷壁让管结构,东方自主开发型600MW超临界CFB锅炉,,技术来源,,东方自主开发型600MW超临界CFB锅炉,,东方自主开发型CFB锅炉设计制造和运行的成功经验,对国际CFB锅炉主要两大流派全套设计制造技术的深入消化吸收,国家重大装备研制课题的顺利完成和与国内大专院校及科研院所的良好合作,,,,锅炉整体布置特点,,超临界参数变压直流锅炉，一次中间再热，H型布置，总体上分为主回路、尾部、空预器三部份,两台四分仓回转式空气预热器,回料器给料,床上床下联合点火,两侧墙排渣，采用滚筒冷渣器,六台分离器，并对应六台外置式换热器,尾部单烟道,分体炉膛，单面曝光中隔墙，等压风室,,,锅炉汽水系统,分离器入口烟道分离器分离器出口烟道后竖井包墙入口烟道和后竖井包墙吊挂管低温过热器一级减温器中温过热器I二级减温器中温过热器II三级减温器高过过热器采用煤水比和三级喷水减温调节汽温。,低再事故减温器高再再热器采用外置式换热器灰量控制作为调温手段，喷水作为事故手段。,,系统简单,,主循环回路的设计考虑等比例放大原则,,炉膛深度大于24m的3分离器机组,需要的炉膛断面（深度和宽度）可以由当前的经验完全覆盖,炉膛宽度大于15m的4分离器机组,,主要流程-汽水流程,主循环回路的设计考虑分离器,,保证分离效率相同的措施1.尺寸在经验范围内2.优化旋风分离器的入口烟道形状3.运行经验,,Tonghae（韩国）Guyama（波多黎哥）JEA（美国）,4.实验验证;与清华大学合作的“分离器非对称布置200～600MWeCFB锅炉主循环回路流动均匀性”实验研究,需特别关注的分离器,市场检验的分离器尺寸,,主要流程-汽水流程,主循环回路的设计考虑受热面的布置和锅炉本体热力系统关节点选取合理,,原则1.运行灵活，燃料适应性广，降低运行、维护和投资费用2.保证炉膛出口汽温在对应压力下的干饱和蒸汽温度以上，且省煤器出口（水冷壁入口）有一定的欠焓3.主回路温度和吸热量的平衡,关键在于如何保证水冷壁的吸热量,,主要流程-汽水流程,水冷壁质量流速选取及管壁温度的安全性分析CFB锅炉采用超临界参数的优势,,低的热流密度，水冷壁冷却能力好,清洁的炉膛，减少传热恶化,热流密度分布与工质温度分布趋势相反，有利于避免传热恶化,我公司为保证水冷壁在各种运行工况下的安全性，对不同运行阶段的传热恶化、温度偏差和水动力稳定性与国内的权威机构西安交通大学合作，进行了分析。同时，我公司于2006年11月9日完成了与西门子公司关于本生锅炉技术（包括低质量流速垂直管圈水冷壁技术）转让协议的洽谈并签字。,,冷渣器选型及存在问题解决方案冷渣器型式和布置特点,,,底排渣,布置缺点冷渣器大型化困难（往往需要挖地沟）排渣管容易被物料压死底渣含碳量高结构复杂，容易发生故障，且故障后检修困难,,冷渣器选型及存在问题解决方案冷渣器型式和布置特点,,,布置特点排渣覆盖范围广系统简单兼顾外置式换热器放灰降低q4损失检修方便,,启动系统选择分析,,大循环回路,小循环回路,带循环泵的启动系统,在锅炉启动处于循环运行方式时，饱和蒸汽经汽水分离器分离后进入过热器，疏水进入储水罐。来自储水罐的一部份饱和水通过锅炉再循环泵和再循环流量调节阀回流到省煤器入口，锅炉循环流体在省煤器进口混合。再循环流量调节阀控制再循环流量，储水罐水位控制阀控制储水罐的水位。来自储水罐另一部分饱和水通过储水罐水位控制阀至大气式扩容器,综上所述,东方锅炉（集团）股份有限公司凭借雄厚的循环流化床锅炉设计、制造实力，在消化吸收引进的循环流化床锅炉技术的基础上，结合自身在大容量机组锅炉开发、设计、制造方面的丰富经验，完全有能力为用户提供安全.高效.可靠.技术性能优越的大容量循环流化床锅炉。,,