1、集贤县龙杰供热有限公司 循环流化床锅炉培训主讲人：王永刚,授课计划,1.简单介绍火力发电厂的工作流程及循环流化床锅炉的相关内容（1课时） 2.针对龙杰供热公司太锅150t/h循环流化床锅炉详细讲解其结构组成及各设备工作原理（10课时） 3.详细讲解龙杰供热公司太锅150t/h循环流化床锅炉的14个辅助系统（10课时） 4.循环流化床锅炉启动与运行（7课时） 5.循环流化床锅炉常见事故处理（3课时）,火力发电厂工作流程及相关介绍,火力发电厂的生产过程主要就是一个能量转换过程： 燃料化学能-热能-机械能-电能燃料进入炉膛后燃烧，产生的热量将锅炉里的水加热，锅炉内的水吸热而蒸发，最后变成具有一定温度
2、、压力的过热蒸汽，这种高温高压蒸汽经管道送往汽轮机，使汽轮机转子旋转，汽轮机转子带动发电机转子一同高速旋转，从而发出电来。,纯发电的火力发电厂的工作流程,热电联产的火力发电厂工作流程,循环流化床锅炉概述,传统燃煤方式带来的环境问题洁净煤技术的兴起流化床基本概念第一代流化床锅炉鼓泡床锅炉第二代流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉应用现状及发展前景,一、传统燃煤方式带来的环境问题,电站锅炉的传统煤燃烧方式存在问题： 1. 不能充分利用劣质燃料（如煤矸石、焦炭、垃圾等） 2. 自身不易控制污染物的排放（SO2、NOX） 3. 灰渣综合利用受到限制,固定床燃烧 悬浮燃烧,燃煤带来的环境问题,酸雨 大
3、气污染（PM2.5）我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。全国大约90%的SO2排放由煤电产生，80%的CO2排放量由煤电排放。,二、洁净煤技术的兴起,日益严峻的环境问题迫使我们采取必要措施。 但以煤为主的一次能源格局在相当长时期内不会改变。 为了人类生存的环境，应设法使煤“清洁”利用。 由此在国际上掀起“洁净煤技术”研究热潮。,“洁净煤技术”使煤清洁利用的技术,燃烧前可采取的措施 煤的洗选 煤的加工（水煤浆） 煤的转化（气化、液化） 燃烧中可采取的措施 清洁燃烧 燃烧后可采取的措施 烟气脱硫,流化床燃烧是目前商业化最好的清洁燃烧技术之一被称为“二十一世纪的燃烧技术”,解决劣质燃料利
4、用问题； 减少有害气体（NOx、SO2)排放，减轻环境压力。,三、流化床基本概念,“流化”流态化 当流体（液体、气体）向上流过固体颗粒床层时，其速度增大到一定值后，颗粒被流体的摩擦力所承托，呈现飘浮状态，颗粒可以在床层中自由运动，这种状态称为“流态化”。 燃煤流化床属气固流态化范畴。,流化床类似液体的性质：,任一高度静压等于此高度以上固体颗粒重量 大而轻的物体浮在床表面 床表面总保持水平 连通器作用“床”反应场所，支承物料,流化床1921年最早出现于德国，应用于粉煤气化二战期间应用于石油催化裂化后广泛应用于石油、化工、冶炼、粮食、医药等行业,四、第一代流化床锅炉鼓泡床锅炉,二十世纪50年代，“
5、能源危机”使西方发达国家重新认识煤在一次能源中的重要地位，开始寻求先进的燃煤技术。 人们逐步认识到： 我们要烧煤； 我们要把煤烧好； 我们不仅要烧优质煤，还要烧劣质煤煤； 我们在烧煤的同时，还要保护环境。,于是流化床开始应用于煤的燃烧。二十世纪60年代初，出现了“流化床锅炉”。 “流化床锅炉”燃料在流化状态下进行燃烧的锅炉叫流化床锅炉。 从此流化床燃烧、固定床燃烧、悬浮燃烧共同构成煤的三种主要燃烧方式。,我国早期设计的鼓泡床锅炉,鼓泡床燃烧有以下优点,1 燃料适应性广可以燃烧各种煤、煤矸石、焦碳、油页岩、垃圾等（劣质燃料）,清洁燃烧 （1）高效、廉价脱硫 脱硫率达90% 脱硫反应CaO + S
6、O2 + 1/2O2 = CaSO4（煤粉炉炉内喷钙脱硫，钙停留时间短，脱硫剂利用率不到20%） 炉膛温度为最佳脱硫反应温850-920oC； （但煤粉炉在此温度下不能稳定燃烧，所以其脱硫不能保持在最佳反应温度下进行。）,（2）减少NOx排放 流化床NOx生成量为煤粉燃烧的1/31/4。,低NOx排放的原因：,a.低温燃烧，减少NOx生成 1200oC以下时，NOx生成不明显； （煤粉炉因燃烧温度高，NOx占总NOx生成量的25%-30%）,b.分级燃烧，减少NOx生成 空气分级供入，浓相区处于还原性气氛，抑制NOx生成,3 负荷调节性能好 低负荷下仍可保持燃烧稳定； 负荷调节比达4：1，甚至
7、可以压火备用。 4 灰渣综合利用性能好 低温燃烧后的灰渣没有经历烧结过程，活性好，非常适合做水泥填料,鼓泡床锅炉的缺点：1.燃烧损失大燃料宽筛分（0-10mm)，未燃尽细颗粒飞出量大。2.埋管磨损严重为了控制密相区床温，密相区布置有埋管，但其磨损问题不易解决。3.大型化受到限制截面热负荷低，为煤粉炉的1/4，如一台400t/h的鼓泡床截面积约200m24.脱硫剂利用效率低脱硫剂颗粒大(细颗粒易飞出），利用率低。,五、第二代流化床锅炉循环流化床锅炉,二十世纪80年代初，国外 研制出第二代流化床锅炉循环流化床锅炉“循环”的概念飞出炉膛的物料被气固分离器收集，返回炉膛，循环燃烧和利用。循环流化床锅炉
8、在保留沸腾床锅炉的优点的基础上，克服了其不足，从而显示出强大的生命力。,循环流化床锅炉的结构特点,1、炉膛 2、旋风分离器 3、过热器 4、外置式换热器 5、煤仓 6、返料装置 7、石灰石进料口 8、灰冷却器 9、省煤器 10、空气预热 器 11、除尘器 12、引风机 13、尾部烟道 14、汽包,循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉的比较,与鼓泡床相比： 颗粒细 风速高 颗粒空间浓度高 颗粒呈条带状 颗粒贴壁回流,流化床,鼓泡床,与鼓泡床相比，循环流化床锅炉有以下优势,1、燃烧效率提高（可达97.5-99%) 炉膛沿高度基本恒温（850 oC ），延长了燃烧时间； 物料通过分离器多次循环回炉内，延长了燃
9、烧时间； 2、没有埋管，彻底解决埋管磨损问题 密相区燃烧份额小，不需埋管即可控制床温；,3、为大型化提供了可能 燃烧、传热不仅仅局限于浓相区，炉膛截面热负荷提高2-3倍，更易实现大型化； 4、脱硫剂利用率提高 脱硫剂颗粒变细（0.1-0.3mm），利用率提高； SO2气体在燃烧区停留时间延长；鼓泡床1-2s，循环流化床3-4s; 脱硫剂循环利用，停留时间延长,循环流化床锅炉与煤粉炉的比较,循环流化床锅炉与煤粉炉的比较,循环流化床锅炉与煤粉炉的比较,与煤粉炉比较的优势,1.能烧劣质煤（燃料适应性广） 2.能实现炉内脱硫，投入成本低 3.负荷调节范围大（30% 110%） 4.燃料制备系统简单（只
10、需要一级破碎） 5.燃料颗粒要求低0 13mm（煤粉0 0.2mm）,为什么说CFB锅炉燃烧效率高,1、新入炉的煤被加热条件好给煤首先给到沸腾强烈、燃烧灼热的炭火池中，给煤量只占炉内炭火的13%，（着火所需热量占炭火热量的千分之几），说明红彤彤的炭火有足够的热量在很短的时间内将新入炉的煤达到燃烧，而红彤彤的炭火还不与新入炉的煤争夺氧气，给新入炉的煤创造了很好的着火条件。 2、高动量、高通量、高密度的循环灰对流化、燃烧、传热有决定性影响。 3、瘦而高的炉膛有较大的截面热负荷和容积热负荷 4、内循环和外循环给碳粒子创造了较长的燃烧时间和燃烧机会（内循环占20%左右） 5、燃烧过程温度梯度小 （燃烧
11、温度850-950度）,CFB锅炉炉膛内部的燃烧过程,正常燃烧时，在一次风机的作用下，具有一定数量和动能的空气，经床下启动燃烧器、水冷风室、床上风帽，将床上物料（煤+炭火+返料灰+石灰石）吹起来，较大的颗粒在其自身重力作用下向下跌落，与吹起来的粒子发生碰撞、产生破碎，不断更新粒子的燃烧外表面，使燃烧即快又好。在上升的火焰和炭火流中，既有分子团的不断形成与扩散，又有物料的强烈碰撞与返混，使燃烧的炭火流就像金色的喷泉充满整个炉膛空间。由于流化速度比较高，离开炉膛的烟气要带走一定数量的灰，经过旋风分离器、上料腿、回料阀、下料腿，再一次回到床上参加流化、燃烧、传热，顾名思义，叫循环流化床锅炉。,龙杰供
12、热公司150t/h锅炉介绍,设计参数： 型号： TG150/5.3M3150t/h 5.3MPa 485 给水温度：105 设计煤种发热量：3443kcal/kg 燃料消耗量： 35910kg,循环流化床锅炉结构组成,炉膛、启动燃烧器、分离器、返料器、过热器、省煤器、空预器、汽包、集箱及汽水引出管、烟风道、钢架、平台、护板和砌筑炉墙、浇注料、及热工测点等,循环流化床锅炉的14个辅助系统,汽水系统、疏水系统、排污系统、加药取样系统、油点火系统、风机系统、输煤系统、给煤系统、除渣系统、除尘系统、气力除灰系统、空压机系统、脱硫系统、脱硝系统,循环流化床锅炉的发展现状,循环流化床技术在我国始于二十世纪八、九十年代，从国外引进，逐步摸索它的运行规律，成熟于2000年以后。由于受到煤种的限制和环保的要求，我国各地开始大量上马CFB锅炉，从75t/h、130t/h、220t/h、440t/h、1025t/h，再到2008t/h（600MW），逐步发展起来。黑龙江省最早的CFB机组是鸡西北方热电厂3*75t/h，93年建厂，95年投产，哈锅制造，前返料，炉前回料给煤方式，该炉型黑龙江6台。目前，黑龙江有CFB锅炉400多台。,
