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      南川75t/h循環流化床鍋爐的設計及運行特點

      欄目:鍋爐設計 發布時間:2018-08-22

      流化床和循環流化床鍋爐,由于對煤種適應性廣,有利于環保等諸多優點已廣泛被產業界及研究單位所重視。東方鍋爐廠早在20年前已開始了這方面的研究和設計工作。近年來結合解決運行中存在的問題,新設計制造了一批循環流化床鍋爐,并在運行中取得了較好的效果。

          l  我廠CFB鍋爐簡介及南川75thCFB鍋爐總體布置情況

          我廠從七十年代以來一直致力于流化床和循環流化床鍋爐的開發和研究工作,取得了一批科研成果,并在實踐中得到廣泛應用, 1995年,我廠受國家計委、國務院重點辦和機電部的委托,從美國福斯特?惠勒公司引進了大型循環流化床技術,擁有其大型循環流化床全套技術許可證,掌握了汽冷式旋風分離器、爐膛設計、水冷風室、導向風帽、選擇性排灰冷渣器、爐膛內過熱器wingwall(屏式過熱器)、床下點火啟動系統等福斯特.惠勒公司正在使用并經實踐證明成熟可靠的最新技術。在此基礎上,19968月,針對四川南川東勝火電廠75thCFB鍋爐燃用含灰量較低的高發熱值無煙煤,特別設計了一種新的爐型,(圖一)示出了該型鍋爐的典型布置圖,該爐為單汽包自然循環、半塔式中溫旋風分離,全鋼結構爐架的低循環倍率流化床鍋爐。鍋爐為室外布置,由前部及尾部兩個豎井煙道組成。前部豎井采用全懸吊結構。其四壁由膜式水冷壁組成,  自下而上依次布置有一次風室、布風裝置、爐膛密相區、稀相區、蒸發管束、高溫過熱器、低溫過熱器、高溫省煤器及煙氣轉向室。尾部豎井為支撐結構;豎井內布置有低溫省煤器及鋼管臥式空氣預熱器。兩豎井之間通過兩個并列布置的旋風分離器相連通,分離器下部接回料裝置,分離器及回料裝置均支承在鋼結構梁上。前部豎井采用敷管爐墻,外置金屬護板,后部豎井采用輕型護板爐墻。燃燒室、爐內門孔區、前部豎井出口煙窗區域和分離器,內部均設有防磨內襯。鍋筒由鍋筒吊桿懸掛在大板梁上,六根鋼栓承受鍋爐的全部重量。

          2  鍋爐的主要設計特點

          針對南川無煙煤具有發熱值高、揮發份低、難于著火和穩燃燼也較困難的特點,故在幾方面采取一些技術措施,以確保鍋爐成功的設計。

          2,著火和穩燃

          21根據電廠需要,此鍋爐采用床上油點火器,油槍熱容量為1520MCR可將爐膛密相區床溫加熱到900℃,實現全床流態化點火,確保順利著火,電廠也可采用慣用的木炭點火以確保點火成功。

          21爐膛內存在有大量熾熱床料,有很大的熱慣性,可順利點火,低負荷不投油穩燃性能較好,可達40MCR。

          21爐膛下部密相區水冷壁復蓋成型耐磨瓦,既可防磨,又能減少下爐膛吸熱,低負荷時仍維持較高溫度,保證燃燒穩定。

          2燃燼

          22爐膛設計是保證燃燒效率的關鍵整個爐膛設計分為密相區和稀相區,流化速度約為4ms,使飛升到稀相區粒徑減小,大部分粒子在密相區燃燒放熱,密相區溫度控制在880℃900℃,此溫度區域為石灰石脫硫的最佳溫度。

          2,2在密相區未燃燼的細小顆粒,進入稀相區強化燃燒。合理設計爐膛斷面,降低稀相區內的煙氣速度,約為3-35ms,并保證稀相區有足夠的高度,使碳粒子停留時間大于其燃燼時間。在稀相區內合理布置絕熱瓦,使稀相區煙氣溫度維持在950℃左右,高的爐膛溫度對碳粒子的燃燼是十分有利的。

          2,2不能在稀相區里燃燼且能被稀相區速度攜帶出爐膛的細微粒子進入上部對流煙道區,其中一部分被對流受熱面阻擋回爐膛,進一步強化燃燒,另外一部分通過上部對流受熱面進入旋風分離器,確保未燃燼的細微粒子被分離下來并多次返回爐膛密相區二次燃燒,降低飛灰可燃物,保證鍋爐機組具有較高的燃燒效率。

          2防磨

          爐膛和旋風分離器直段均采取成型耐磨磚。耐磨材料配方、養護、燒結和固定均在國內成熟技術基礎上,充分結合我公司多年的研究和使用經驗,其防磨特征完全達到國外先進水平。爐膛上部蛇形管和尾部受熱面前排管迎風面、煙道轉彎處、局部煙氣走廊區均裝有防磨蓋板或均流板,有效防止煙氣磨損。半塔式布置,在鍋爐布置方式中最能防止磨損,爐膛上部速度較低,管間最高煙速為5Oms,且上部對流受熱面粒子濃度較高,流速低,能將磨損降到最低程度。

          2防結焦

          24循環流化燃燒方式,燃燒溫度~900℃,大大低于灰變形溫度,避免了大面積結焦的可能;

          24,鋼板等壓風室,網帽阻力較大,布風均勻,避免局部流化不均勻而結焦;

          24風播煤,煤入爐均勻,避免煤口處燃燒過于強烈而超溫;

          24低于450℃的中溫回灰,回灰溫度遠低于煤著火溫度,即使有風混入,也不會引起煙氣中的殘碳在筒內繼續燃燒,這從根本上保證了分離器和回料器工作的安全性。循環流化床密相區的床溫是一個十分重要的控制參數,它的有效恒定可以維持石灰石在密相區的高效反應中完成脫硫,密相區的床溫不光是通過該區流速的設計,一、二次風風量的配比調節;而且還可通過控制中溫回料量的大小來控制床溫,當密相區的床溫偏高時,調整羅茨風機轉數及風室的開度,使進入回送裝置的空氣量增加,從而使進入密相區的循環灰量增加,使床溫下降,反之則循環灰量減少,床溫上升,這樣密相區床溫可始終保持恒定,避免超溫結渣。

          24采用非機械式“J”閥回料器,配風嚴格按照要求,微量回料風,即可保證穩定連續回料。

          24床溫上布置足夠數量的溫度測點,及時發現并處理可能出現的少量結焦,避免結焦擴大,影響安全運行。

          3  鍋爐運行情況簡介

      南川75t/hCFB鍋爐自1998531日順利通過七十二小時試運行以來,各項性能指標均達到設計要求,本公司于19981014日一26日派出調試人員協助電廠進行了進一步的燃燒調整和性能測試。鍋爐具有連續運行時間長,滿負荷工況好,該爐在75th滿負荷狀態設計熱效率85%,用戶要求保證熱效率84%,實測鍋爐效率可達89%以上,且可以摻燒電廠閑置的高含炭量飛灰,大大提高了電廠的經濟效益,燃燒調整后平均飛灰含炭量僅為1186%。

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      文章作者:黃 兵(東方鍋爐有限公司 643001)

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