75t／h中温中压循环流化床锅炉的设计及运行简述.pdf

第 3期 2 0 1 3年 5月 锅炉制造 B0I LER MANUFACTURI NG No ． 3 Ma v ． 2 01 3 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 3 0 3 0 0 3 8 0 3 7 5 t ／ h中温中压循环流化床锅炉的设计及运行简述 卢爱华 哈 尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 摘要 阐述了7 5 t ／ h中温中压循环流化床锅炉的设计特点和运行时的特殊要求。 关键词 循环流化床 ； 中温 ； 中压 中图分类号 T K 2 2 9 ． 1 文献标识码 A De s i g n And Ru n Cha r a c t e r i s t i c s o f 7 5 t ／ h M i d d l e Te mp e r a t u r e、 M i d d l e Pr e s s u r e CFB Lu Ai h u a H a r b i n B o i l e r C o ． ， L t d ． ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a Ab s t r a c t Ex p a t i a t e de s i g n c h a r a c t e r i s t i c a nd b o i l e r r u n r e q u e s t o f 75 t ／ h mi d d l e t e mp e r a t u r e、 mi d d i e p r e s s u r e CFB b o i l e r ． Ke y wo r d s CFB； mi d d l e t e mpe r a t u r e； mi d d l e p r e s s u r e 0 引 言 某锅炉是为辽宁某 自备 电厂设计制造的 2台 中温 、 中压的循环流化床锅炉 ， 此锅炉为消化吸收 了奥斯龙公司 、 阿尔斯通公司等的先进技术 ， 同时 结合本国国情 自行开发设计 的 3 5～1 3 0 t ／ h系列 C F B锅炉的典型设计。通过引进 国外先进技术 、 不断的技术研究及 电厂运行经验 的反复总结 ， 使 循环流化床锅炉技术不断成熟并 向大型化发展 ， 本 7 5 t ／ h C F B锅炉既综合运用了 国外 C F B的成 熟燃烧技术 ， 并兼顾我国煤质特点而设计。 1 锅炉主要设计参数及整体布置 1 ． 1 锅炉主要设计参数 锅炉主要设计参数如表 1 所示。 1 ． 2 设计煤种 设计煤种成份分析如下表 2 。 收稿 日期 2 0 1 21 01 6 作者简介 卢爱华 ， 男， 一直从事锅炉设计工作。 表 1 锅炉主要设计参数 名称 单位 设计煤种 煤 的颗粒度 0～ 2 0 mlfl ， 石灰石粒度要求 0～1 m m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 卢爱华 7 5 t ／ h中温中压循环流化床锅炉的设计及运行简述 3 9 1 ． 3 锅 炉运 行条 件 锅炉运行方式采取母 管制运行 ， 锅炉不投油 最低稳燃负荷为 3 0 ％额定负荷 ， 在 5 0 ％ ～1 0 0 ％ 额定负荷范围内能达到额定蒸汽参数。 1 ． 4锅炉整体布置 本锅炉系中温 、 中压参数 、 单锅筒、 自然循环蒸 汽锅炉， 采用循环流化床燃烧方式 ， 采用高温气 固 分离 ， 采用平衡通风方式。锅炉主要 由蒸发受热面 燃烧室、 固体床料高温分离 回送装置 ， 以及尾部对 流烟道和卧式空气预热器组成。锅炉采用室外布 置 ， 运转层标高 7 0 0 0 r n n l 。锅炉构架采用全钢焊接 结构 ， 按 7度地震烈度设计。锅炉采用支吊结合 的 固定方式 ， 除锅筒旋风分离器和空气预热器为支撑 结构外 ， 其余均为悬 吊结构。为防止因炉内爆炸引 起水冷壁和炉墙的破坏 ， 本锅炉设有刚性梁。 2 锅炉主要部件结构 2 ． 1 燃烧 室及 水冷 壁 燃烧室断面呈矩形 ， 燃 烧室四面墙全部采用 膜式水冷壁 ， 由光管和扁钢焊 制而成 。底部为水 冷布风板和一次风室 ； 燃烧室下部前后水 冷壁 向 炉内倾斜形成 了小于燃烧室截面的区段。布风板 的截面积小于上部燃烧 室的截 面积 ， 使水 冷布风 板处具有合理的风速。燃烧室密相区的防磨设计 采用 目前流化床锅炉普遍应 用的防磨弯管技术 ， 炉膛底部采用绝热设计 。 2 ． 2旋风 分 离器 回料 系统 在锅炉燃 烧室前 面平行布置 两个旋 风分离 器 ， 在设计工况下 ， 旋风分离器将携带大量 固体床 料 的烟气进行离心分离 ， 将气 固两相流中的大部 分 固体粒子分离下来 ， 通过料腿进入返料装置 ， 继 而送 回燃烧室 ， 分离后的烟气经 中心筒 、 旋风分离 器出口烟道、 炉顶水平烟道进入尾部对流烟道 。 2 ． 3返料 装置 每个旋风分离器料腿 下端装有 一 只返 料装 置， 用 以回路密封并将分离器分离下来 的固体物 料返回燃烧 室， 继续参 与循环 与燃烧。在返料装 置 的底部装有与高压密封风 机相连 的两只风管 ， 借 以流化 、 输送物料 。 2 ． 4过热器系统及汽温调节 过热器系统包括一级过热器 、 二级过热器和一 级喷水减温器。 喷水减温器设计适当 ， 蒸汽温度的 调节采用一级喷水减温器， 布置在I 、 Ⅱ 级过热器之 间的 管 道 上 ， 喷 水 减 温 器 简 体 由直 径 4 2 7 3 1 6 m m、 2 0 G B 3 0 8 7 的管子和直径 4 1 9 46 m m的 内套筒等零部件组成 ， 其喷管采用笛型管式 ， 喷水 水源为锅炉给水。 2 ． 5 启 动 燃烧 器 2 ． 5 ． 1启 动燃 烧 器结 构 床下启动装置由布置在锅炉炉底两侧的启动燃 烧器和油、 蒸汽 、 空气管路系统组成， 功能为提供床 下一定体积和温度的烟气， 完成循环流化床锅炉的 启动和低负荷的要求。启动燃烧器内简 内壁敷设耐 火材料， 外筒外壁敷设保温材料。油、 蒸汽 、 空气管 路系统是配合床下启动之用。进油母管的调节阀用 于油压调节， 当油压低或过低压力开关 P S 提供报 警值和跳闸值， 此时用调节阀来调节油压。 2 ． 5 ． 2床 下点 火 本锅炉设 计燃料 为褐煤 ， 点火 用油 0 轻 柴 油 ， 启动方式为床下启动 ， 简单机械雾化油枪 ， 油 枪为固定式 ， 蒸汽吹扫。具有加热均匀 、 启动速度 快 、 节省启动用油等特点 。油点燃后喷人烟气混 合装置内产生的高温烟气经逐级配风混合 至 8 5 0 9 0 0℃ ， 通过风室 、 风帽进人床内加热床料 。为 了防止烧坏风帽， 热烟气的温度一定要控制不允 许超过 9 0 0℃， 测量烟温的热 电偶应插入风室合 适的位置 ， 以便正确反映热烟气的温度 ， 此外建议 在混合室内筒壁上安设铠装热 电偶 ， 以控制 内壁 温度不至烧损内壁 ， 内壁温度控制在 8 5 0℃左右 。 床温加热到可以投启动煤的温度时， 可逐渐加入 。 启动燃烧器总出力为 1 5 ％MC R。锅炉冷态启动 3小时投煤 ， 投煤后 2小时达到满负荷 ； 锅炉温态 启动 2／ J , n 投煤 ， 投煤后 2小 时达到满负荷 ； 锅 炉热态启动 不需投油 ， 8 0分钟内达到满负荷。 3 锅 炉燃 烧 系统 3 ． 1 给 煤 本锅炉给煤粒度要求不大于 2 0 m m， 给煤送到 炉前回料阀两个给煤点 ， 再与循环物料一起送到燃 烧室内进行燃烧 ， 由于给煤属于正压给煤， 因此在 给煤系统 中应通入一次冷风 ， 以确保 给煤系统内 的正压 ， 防止炉内正压烟气反窜到给煤系统 中。 3 ． 2配 风 本锅炉采用分级送风 ， 确保炉 内床料合理 流 化及实现分级燃烧 ， 锅炉的用风分别由一次风机 、 二次风 机及 高压 风机 提供 ， 以实 现燃料 燃烧 用 风 及 回送循 环物料 。 风 量分配 一次 风 占6 8 ％ ， [ 下转第 4 5页] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 沈荣澍 ， 等 浅议烟气脱硫 G G H吹扫方式的选择 4 5 [ 上接第 3 9页] 其中上一次风 1 8 ％， 下一次风 流化风 5 O ％； 二次风 占2 9 ％， 回料阀高压流化风 2 ％， 石灰石输送风 1 ％。 3 ． 3 床料 补 充 在锅炉前应设 置一个小料斗 ， 该料斗可 以是 石灰石斗 ， 用于炉 内脱硫及维持床物料量 ； 也可以 是灰斗 ， 当锅炉 更换煤质 ， 含 灰量发生较大变化 时， 为确保炉内合理物料量及循环物料量， 可通过 该料斗向炉内补充灰 ， 也可 以通过燃烧室人孔来 向床 中添物料 ， 加料 口可选在给煤 口。 4 锅炉启动运行 的特殊要求 锅炉首次启动应 向燃烧室中添加惰性床料， 一 般控制床料的粒度应小于 1 mm， 可在投运风机 的 情况下 ， 向炉膛 内注入一定数量的床料 ， 由于运行 风机 ， 可使床料在布风板上均匀分布。检查所有指 示的床压来确定在布风板上所积累的床料， 当床料 量增加 ， 所指示的床压将随之增大． 当位于燃烧室 的床压测点 ， 指示值为 4 ． 0～ 5 ． 0 k P a时， 停止向床 中添加床料。如果风机停车， 则床料突然下降， 此 时 ， 床料的实际高度约为 4 O O～ 5 0 0 mm。 由于 C F B锅炉内衬由大量耐磨耐火材料构成， 尤其旋风分离器内敷设内衬较厚， 在启动期间， 内衬 所要求的温升速率限制 了 C F B锅炉的启动速度． 烟 气温度的变化速度是产生热应力的关键因素， 采用 合理的启动方式可以防止内衬热应力过大。在启动 过程中， 床料流化所需的最低一次风流量和燃烧器 的配风要求都将导致锅炉在较高的过量空气系数下 运行。锅炉启动通过启动燃烧器加热床料 ， 每个启 动燃烧器所需要的燃烧风量由电动调节挡板控制， 从而提供正确的燃料与风的比率， 在锅炉整个启动 过程中， 应缓慢地 、 逐渐地给锅炉加热以减小锅炉各 受压部件和耐磨材料的热应力 ， 加热速度取决于 由 床内热电偶测得的升温速率。当启动燃烧器已将床 温升至 6 0 0 o C 时， 此时， 便已达到固体燃料着火的最 低温度 ， 开始向炉内给煤 ， 确认煤 已燃烧后 ， 逐渐增 加给煤量 ， 同时， 减少启动燃烧器 的负荷， 当床温指 示值为7 9 0～ 8 2 0℃时， 床温仍然在上升 ， 停止使用启 动燃烧器 ， 并将锅炉达到预定的负荷。 5 结 论 本文简要介绍 了辽宁某 白备 电厂设计 的 2台 中温 、 中压 的循环流化床锅炉 的设计 的特 点和启 动时的特殊要求 ， 该炉 自投运以来 ， 各项性能指标 良好 ， 用户非常满意。同时该炉的成功运行 ， 为哈 锅在燃用褐煤 3 5～1 3 0 t ／ h等级 中温 中压循环流 化床锅炉机组 的设计制造提供 了重要依据 ， 也进 一 步扩大了市场份额。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m