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类型600MW超临界循环流化床锅炉的设计.pdf

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    600MW超临界循环流化床锅炉的设计.pdf
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    1、 第 28 卷 第 5 期2008 年 10 月动 力 工 程Journal of Power EngineeringVol. 28 No. 5 Oct . 2008 收 稿 日 期 :2007211205 修 订 日 期 :2008202228作 者 简 介 :聂 立 (19712) ,男 ,四 川 自 贡 人 ,本 科 ,高 级 工 程 师 ,主 要 从 事 大 型 CFBB 的 研 究 、 开 发 和 设 计 工 作 . 电 话 ( Tel. ) :13908071557 ;E2mail : nl3024 sohu. com.文 章 编 号 :100026761 (2008) 05207

    2、01206600 MW 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 设 计聂 立 , 王 鹏 , 彭 雷 , 霍 锁 善 , 姚 本 荣(东 方 锅 炉 集 团 股 份 有 限 公 司 , 自 贡 643001)摘 要 : 介 绍 了 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 发 展 概 况 、 设 计 的 主 要 问 题 及 国 外 主 要 炉 型 ,详 细 阐 述 了东 方 型 600MW 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 主 要 技 术 特 点 、 结 构 和 系 统 布 置 . 表 明 国 内 的 锅 炉 制 造 厂商 完 全 有 能 力 向 用 户 提 供 先 进 的 大

    3、 型 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 产 品 .关 键 词 : 能 源 与 动 力 工 程 ; 超 临 界 ; 循 环 流 化 床 锅 炉 ; 设 计中 图 分 类 号 : T K229. 2 文 献 标 识 码 : ADesign of 600 MW Supercritical Circulating Fluidized Bed BoilerN I E li , W A N G Peng , P EN G L ei , H UO S uo2shan , YA O B en2rong(Dongfang boiler (group) Co. Ltd. , Zigong 643001 ,

    4、China)Abstract : The general developing situations , principal design p roblems and main overseas f urnace types ofsupercritical circulating fluidized bed boiler are introduced. The main technical feat ures , struct ure andsystem arrangement of Dongfang 600 MW supercritical CFB boiler are described

    5、in detail. It is indicatedt hat t he China s boiler manufact urers are capable of supplying advanced large2scale supercritical CFBboilers to the users.Key words : energy and power engineering ; supercritical ; CFB Boiler ; design1 循 环 流 化 床 锅 炉 的 发 展 概 况作 为 世 界 上 最 大 的 发 展 中 国 家 ,我 国 目 前 的 能源 生 产 量

    6、居 世 界 第 3 位 ,基 本 能 源 消 费 居 第 2 位 . 但由 于 我 国 富 煤 缺 油 少 气 ,形 成 了 以 煤 为 主 导 的 结 构 ,其 中 50 % 60 %的 煤 用 来 发 电 ,成 为 燃 煤 污 染 物 的主 要 来 源 . 因 此 ,发 展 洁 净 煤 发 电 技 术 ,提 高 发 电 效率 ,降 低 污 染 排 放 ,是 我 国 能 源 战 略 的 重 要 方 面 .应 用 于 发 电 领 域 的 常 压 循 环 流 化 床 锅 炉(CFBB)是 国 际 上 公 认 的 商 业 化 程 度 最 好 的 洁 净 煤技 术 之 一 . 它 具 有 以 下 优

    7、 势 :燃 烧 效 率 接 近 或 达 到 同容 量 煤 粉 炉 ;燃 料 适 应 性 强 ,不 仅 可 以 燃 用 烟 煤 等 优质 煤 ,而 且 可 燃 用 各 种 劣 质 燃 料 ;负 荷 调 节 比 宽 ,在30 %负 荷 下 仍 能 稳 定 燃 烧 ;低 温 燃 烧 ,NOx 生 成 量少 ,可 用 石 灰 石 作 脱 硫 添 加 剂 低 成 本 实 现 炉 内 脱 硫 ;灰 渣 便 于 综 合 利 用 .随 着 循 环 流 化 床 大 型 化 的 发 展 和 250 MW 再热 循 环 流 化 床 的 顺 利 运 行 ,以 及 300 MW 燃 煤 循 环流 化 床 锅 炉 的 商

    8、 业 化 ,国 际 上 在 20 世 纪 末 展 开 了 超临 界 循 环 流 化 床 的 研 究 . 循 环 流 化 床 及 超 临 界 均 是成 熟 技 术 ,二 者 的 结 合 相 对 技 术 风 险 不 大 ,结 合 后 的技 术 综 合 了 循 环 流 化 床 低 成 本 污 染 控 制 及 超 临 界 锅炉 高 供 电 效 率 2 个 优 势 ,在 燃 料 价 格 、 材 料 成 本 、 制造 水 平 上 具 有 巨 大 的 商 业 潜 力 ,是 一 个 具 有 明 显 优势 的 燃 煤 发 电 技 术 1 .超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 ( SCCFB) 兼 备 了 C

    9、FB 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/燃 烧 技 术 和 超 临 界 (SC) 蒸 汽 循 环 的 优 点 ,可 以 得 到较 高 的 供 电 效 率 ,且 烟 气 净 化 (脱 硫 、 脱 硝 )的 初 投 资和 运 行 成 本 比 烟 气 脱 硫 低 50 %以 上 ,是 一 种 适 于 大量 推 广 的 高 效 洁 净 煤 发 电 技 术 ,其 商 业 前 途 十 分 光明 . 因 此 ,受 到 人 们 的 高 度 重 视 ,一 些 循 环 流

    10、 化 床 锅炉 的 重 要 制 造 商 和 研 究 单 位 进 行 了 相 关 的 研 究 开发 ,并 开 始 实 施 示 范 工 程 .2 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 设 计 的 主 要问 题在 超 临 界 煤 粉 炉 中 ,由 于 炉 膛 中 燃 烧 比 较 集 中 ,热 负 荷 分 布 不 均 ,工 质 的 热 偏 差 较 大 ,再 加 上 工 质 温度 较 高 ,因 此 对 水 冷 壁 部 件 的 冷 却 能 力 要 求 较 高 . 而循 环 流 化 床 锅 炉 炉 膛 内 的 温 度 水 平 和 热 流 密 度 比 煤粉 炉 低 得 多 ,因 此 降 低 了 对 水 冷

    11、壁 冷 却 能 力 的 要 求 .循 环 流 化 床 炉 膛 内 的 热 流 密 度 最 大 值 出 现 在 工 质 温度 最 低 的 炉 膛 下 部 区 域 ,有 利 于 水 冷 壁 金 属 温 度 的控 制 ,而 对 于 煤 粉 炉 ,炉 膛 内 热 流 曲 线 的 峰 值 对 应 的工 质 温 度 也 较 高 . 循 环 流 化 床 锅 炉 的 低 温 燃 烧 使 得炉 膛 内 的 温 度 水 平 低 于 一 般 煤 灰 的 灰 熔 点 ,再 加 上炉 膛 内 较 高 的 固 体 颗 粒 浓 度 ,所 以 水 冷 壁 基 本 没 有积 灰 结 渣 ,保 证 了 其 吸 热 能 力 2 .

    12、 与 煤 粉 炉 相 比 ,循环 流 化 床 锅 炉 炉 膛 内 的 温 度 分 布 非 常 均 匀 ,而 且 宽度 和 深 度 方 向 上 的 热 负 荷 分 布 也 比 煤 粉 炉 均 匀 . 可见 ,循 环 流 化 床 所 具 有 的 特 性 使 其 更 适 合 与 超 临 界循 环 相 结 合 .超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 燃 烧 原 理 与 煤 粉 炉 有较 大 差 异 ,因 此 在 锅 炉 的 设 计 和 开 发 过 程 中 ,除 要 解决 与 常 规 超 临 界 煤 粉 炉 类 似 的 水 动 力 问 题 、 材 料 问题 外 ,还 要 解 决 炉 膛 2分 离

    13、器 布 置 选 型 、 各 受 热 面 匹配 、 运 行 控 制 原 则 的 确 定 、 相 关 辅 机 系 统 的 选 型 等 循环 流 化 床 锅 炉 特 有 的 问 题 .3 国 外 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 主 要炉 型国 内 外 的 锅 炉 制 造 商 均 在 超 临 界 循 环 流 化 床 开发 上 投 入 了 大 量 的 人 力 、 物 力 、 财 力 ,并 制 定 了 大 容量 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 设 计 规 范 .美 国 FW 公 司 已 中 标 制 造 波 兰 Lagisza 地 区 的460 MW 超 临 界 CFB 锅 炉 ,其

    14、 炉 型 见 图 1 ,主 要 特 点如 下 : 采 用 了 SIM ENS 公 司 的 本 生 直 管 直 流(O TU)技 术 ; 8 个 方 形 分 离 器 ; 炉 膛 热 负 荷 较高 区 域 采 用 了 内 螺 纹 管 ; 单 炉 膛 结 构 .在 现 有 大 型 CFB 成 功 运 行 的 基 础 上 ,图 1 FW 公 司 开 发 的 超 临 界 CFB 锅 炉Fig. 1 The supercritical CFB boiler developed by FWAL STOM 使 用 超 临 界 参 数 并 采 用 直 流 技 术 开 发 了新 一 代 超 临 界 CFB 锅 炉

    15、 (见 图 2) ,其 主 要 设 计 特 点如 下 : “ 裤 腿 ” 型 双 炉 膛 、 垂 直 管 型 水 冷 壁 ; 6 个蒸 汽 冷 却 常 规 高 效 旋 风 分 离 器 ; 6 个 外 置 热 交 换器 . 外 置 式 换 热 器 内 布 置 有 过 热 器 、 再 热 器 和 水 冷 受热 面 (省 煤 器 ) ; 对 每 组 3 个 旋 风 分 离 器 配 置 1 个蒸 汽 冷 却 旋 风 分 离 器 出 口 烟 道 .图 2 AL STOM 公 司 开 发 的 超 临 界 CFB 锅 炉Fig. 2 The supercritical CFB boiler develope

    16、d by AL STOM4 东 方 自 主 开 发 型 600 MW 超 临 界循 环 流 化 床 锅 炉 整 体 布 置锅 炉 为 超 临 界 直 流 炉 、 双 炉 膛 、 H 型 布 置 、 平 衡通 风 、 一 次 中 间 再 热 、 循 环 流 化 床 燃 烧 方 式 ,采 用 外置 式 换 热 器 调 节 床 温 及 再 热 蒸 汽 温 度 ,并 利 用 高 温汽 冷 旋 风 分 离 器 进 行 气 固 分 离 . 锅 炉 整 体 呈 左 右 对称 布 置 ,支 吊 在 锅 炉 钢 架 上 .锅 炉 由 3 部 分 组 成 ,第 一 部 分 布 置 有 主 循 环 回路 ,包 括

    17、炉 膛 、 汽 冷 旋 风 分 离 器 、 回 料 器 、 外 置 式 换 热器 、 冷 渣 器 以 及 二 次 风 系 统 等 ;第 二 部 分 布 置 尾 部 烟道 ,包 括 低 温 再 热 器 、 低 温 过 热 器 和 省 煤 器 ;第 三 部分 为 单 独 布 置 的 回 转 式 空 气 预 热 器 .锅 炉 的 循 环 系 统 由 启 动 分 离 器 、 贮 水 罐 、 下 降管 、 下 水 连 接 管 、 水 冷 壁 上 升 管 及 汽 水 连 接 管 等 组成 . 水 冷 壁 采 用 全 焊 接 的 垂 直 上 升 膜 式 管 屏 ,下 炉 膛采 用 优 化 的 内 螺 纹 管

    18、 ,上 炉 膛 采 用 光 管 . 上 下 炉 膛 之207 动 力 工 程 第 28 卷 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/间 通 过 过 渡 集 箱 过 渡 ,以 保 证 上 下 炉 膛 压 力 均 衡 ,减小 不 平 衡 .炉 膛 底 部 采 用 裤 衩 型 将 下 炉 膛 一 分 为 二 ,布 风板 以 下 是 由 水 冷 壁 管 弯 制 围 成 的 水 冷 等 压 风 室 . 燃料 从 布 置 在 6 个 回 料 器 上 的 给 煤 口 送

    19、入 炉 膛 . 石 灰石 采 用 气 力 输 送 ,6 个 石 灰 石 给 料 口 布 置 在 回 料 腿上 .每 台 炉 设 置 有 4 个 床 下 点 火 风 道 ,每 2 个 床 下点 火 风 道 合 并 后 ,分 别 从 分 体 炉 膛 的 一 侧 进 入 等 压风 室 . 每 个 床 下 点 火 风 道 配 有 2 个 油 燃 烧 器 ,能 高 效地 加 热 一 次 流 化 风 ,进 而 加 热 床 料 . 另 外 ,在 炉 膛 下部 还 设 置 有 床 上 助 燃 油 枪 ,用 于 锅 炉 启 动 点 火 和 低负 荷 稳 燃 . 8 台 滚 筒 式 冷 渣 器 (可 选 ) 被

    20、分 为 2 组 布置 在 炉 膛 2 侧 .6 台 汽 冷 旋 风 分 离 器 布 置 在 炉 膛 2 侧 的 钢 架 副跨 内 ,在 旋 风 分 离 器 下 各 布 置 1 台 回 料 器 . 由 旋 风 分离 器 分 离 出 来 的 物 料 一 部 分 经 回 料 器 直 接 返 回 炉膛 ,另 一 部 分 则 经 布 置 在 炉 膛 2 侧 的 外 置 式 换 热 器后 再 返 回 炉 膛 . 外 置 式 换 热 器 内 布 置 有 受 热 面 ,其 中靠 近 炉 后 的 2 个 外 置 式 换 热 器 内 设 置 有 中 温 过 热 器( ITS1 和 ITS2) ,通 过 控 制 其

    21、 间 的 固 体 粒 子 流 量 来调 节 炉 膛 温 度 ;靠 近 炉 前 的 2 个 外 置 式 换 热 器 内 设置 有 高 温 再 热 器 ( H TR) ,通 过 控 制 其 间 的 固 体 粒 子流 量 来 控 制 再 热 蒸 汽 的 出 口 温 度 ;中 间 的 外 置 式 换热 器 内 设 置 有 高 温 过 热 器 ( H TS) ,作 为 喷 水 减 温 的辅 助 手 段 ,通 过 控 制 期 间 的 固 体 粒 子 流 量 来 控 制 过热 蒸 汽 出 口 温 度 .汽 冷 包 墙 包 覆 的 尾 部 烟 道 内 从 上 到 下 依 次 布 置有 低 温 再 热 器 、

    22、低 温 过 热 器 和 省 煤 器 . 空 气 预 热 器 采用 2 台 4 分 仓 回 转 式 空 气 预 热 器 . 锅 炉 整 体 布 置 详见 图 3.5 东 方 自 主 开 发 型 600 MW 超 临 界循 环 流 化 床 锅 炉 的 主 要 系 统5. 1 锅 炉 汽 水 系 统锅 炉 汽 水 系 统 见 图 4. 锅 炉 给 水 由 炉 前 右 侧 进入 位 于 尾 部 竖 井 后 烟 道 下 部 的 省 煤 器 入 口 集 箱 ,给水 经 省 煤 器 受 热 面 吸 热 后 ,由 省 煤 器 出 口 集 箱 右 端引 出 ,经 下 水 连 接 管 进 入 水 冷 壁 入 口

    23、集 箱 ,经 水 冷 壁管 后 进 入 水 冷 壁 出 口 集 箱 汇 集 ,然 后 通 过 连 接 管 引入 汽 水 分 离 器 进 行 汽 水 分 离 . 锅 炉 循 环 运 行 时 从 分离 器 分 离 出 来 的 水 进 入 储 水 罐 后 排 往 冷 凝 器 . 锅 炉进 入 直 流 运 行 时 全 部 工 质 均 通 过 汽 水 分 离 器 进 入 分离 器 入 口 烟 道 . 蒸 汽 流 程 为 :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(a)侧 视 图(b)前 视 图(c)俯 视 图图 3 东 方 型 60

    24、0 MW 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 整 体 布 置 图Fig. 3 Layout of Dongfang 600 MW supercritical CFB boiler井 包 墙 吊 挂 管 低 温 过 热 器 ,然 后 通 过 蒸 汽 连 接管 引 入 布 置 在 外 置 式 换 热 器 中 的 中 温 过 热 器 1( ITS1)和 中 温 过 热 器 2 ( ITS2) ,最 后 由 连 接 管 引 入同 样 布 置 在 外 置 式 换 热 器 中 的 高 温 过 热 器 ,合 格 的过 热 蒸 汽 由 高 温 过 热 器 出 口 集 箱 引 入 汽 轮 机 .307 第

    25、5 期 聂 立 ,等 :600 MW 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 设 计 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/图 4 锅 炉 汽 水 系 统 图Fig. 4 Steam and water system of t he boiler过 热 蒸 汽 温 度 由 水 / 煤 比 和 三 级 喷 水 减 温 控 制 .水 / 煤 比 的 控 制 温 度 取 自 设 置 在 高 温 过 热 器 上 的 3个 温 度 测 点 ,通 过 3 取 中

    26、进 行 控 制 . 过 热 蒸 汽 喷 水 减温 器 共 布 置 有 3 级 :第 一 级 设 在 低 温 过 热 器 (L TS)和 一 级 中 间 过 热 器 ( ITS1) 之 间 ,用 于 控 制 L TS 出口 和 ITS1 入 口 温 差 ;第 二 级 设 在 一 级 中 间 过 热 器( ITS1)和 二 级 中 间 过 热 器 ( ITS2) 之 间 ,用 于 控 制ITS2 出 口 温 度 ;第 三 级 设 在 二 级 中 间 过 热 器 ( ITS2)和 高 温 过 热 器 ( H TS) 之 间 ,用 于 控 制 H TS 出 口 温度 . 过 热 器 系 统 的 喷 水

    27、 来 自 省 煤 器 出 口 .从 汽 轮 机 高 压 缸 抽 取 的 再 热 蒸 汽 通 过 连 接 管 进入 布 置 在 尾 部 烟 道 内 的 低 温 再 热 器 入 口 集 箱 ,然 后由 连 接 管 引 入 布 置 在 外 置 换 热 器 中 的 高 温 再 热 器( H TR) ,经 高 温 再 热 器 加 热 后 合 格 的 再 热 蒸 汽 由 高温 再 热 器 出 口 集 箱 引 回 汽 轮 机 .再 热 蒸 汽 温 度 主 要 通 过 流 经 外 置 换 热 器 的 灰 量进 行 调 节 ,在 低 温 再 热 器 出 口 管 道 上 布 置 再 热 器 微调 喷 水 减 温

    28、器 作 为 事 故 状 态 下 的 调 节 手 段 .5. 2 烟 风 系 统经 过 一 、 二 次 风 机 的 一 、 二 次 风 通 过 空 预 器 后 被送 入 炉 膛 . 其 他 用 风 包 括 外 置 式 换 热 器 、 回 料 器 的 流化 风 ,流 化 风 均 取 自 高 压 流 化 风 机 . 空 气 预 热 器 采 用成 熟 的 4 分 仓 回 转 式 空 气 预 热 器 .(1) 一 次 风 系 统锅 炉 一 次 风 系 统 见 图 5. 从 一 次 风 机 出 来 的 空气 分 成 2 路 :第 1 路 经 暖 风 器 、 一 次 风 空 气 预 热 器 加热 后 ,作

    29、为 一 次 燃 烧 用 风 和 流 化 风 进 入 炉 膛 底 部 的水 冷 风 室 ,通 过 布 置 在 布 风 板 上 的 风 帽 使 床 料 流 化 ,并 形 成 向 上 通 过 炉 膛 的 气 固 两 相 流 ,该 回 路 上 布 置有 床 下 风 道 点 火 器 ;第 2 路 ,未 经 预 热 的 一 次 风 作 为流 化 床 换 热 器 至 炉 膛 灰 道 的 输 送 风 . 另 外 ,在 一 次 风机 出 口 至 床 下 点 火 风 道 之 间 ,布 置 有 绕 过 空 预 器 的一 次 风 快 冷 风 道 ,用 于 停 炉 时 快 速 冷 却 炉 膛 .锅 炉 配 置 了 2

    30、台 离 心 一 次 风 机 ,流 量 均 为60 %.(2) 二 次 风 系 统图 5 一 次 风 系 统Fig. 5 Primary air system407 动 力 工 程 第 28 卷 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/图 6 二 次 风 系 统Fig. 6 Secondary air system锅 炉 二 次 风 系 统 见 图 6. 从 二 次 风 机 出 来 的 空气 分 成 4 路 :第 1 路 ,一 部 分 未 经 预 热 的 冷

    31、二 次 风 作为 回 料 阀 上 给 煤 机 密 封 用 风 ;第 2 路 ,经 暖 风 器 、 二次 风 空 气 预 热 器 加 热 后 的 热 二 次 风 分 两 层 进 入 炉 膛下 部 内 侧 和 外 侧 ,作 为 燃 烧 及 燃 烧 调 整 用 风 ;第 3路 ,经 空 预 器 加 热 后 的 热 二 次 风 作 为 给 煤 点 吹 扫 风 ,防 止 给 煤 堵 塞 . 第 4 路 ,作 为 炉 膛 至 分 离 器 入 口 烟 道吹 扫 风 ,清 理 烟 道 内 可 能 发 生 的 严 重 积 灰 .除 了 上 述 几 路 持 续 用 风 外 ,经 空 气 预 热 器 加 热后 的

    32、热 二 次 风 还 用 作 间 断 用 风 ,如 作 为 石 灰 石 给 入点 密 封 风 ,防 止 石 灰 石 系 统 停 运 时 炉 膛 烟 气 反 窜 . 二次 风 机 之 间 通 过 二 次 风 联 络 风 道 相 连 . 锅 炉 配 置 了2 台 离 心 二 次 风 机 ,流 量 均 为 50 %.(3) 高 压 风 系 统锅 炉 高 压 风 系 统 见 图 7. 高 压 风 系 统 主 要 为 回料 器 、 外 置 床 、 部 分 灰 道 、 锥 形 阀 以 及 油 枪 提 供 用 风 ,通 过 调 节 挡 板 保 证 各 支 路 需 要 的 风 量 .锅 炉 共 配 置 了 5

    33、台 低 速 多 级 离 心 鼓 风 机 ,正 常运 行 时 ,其 中 4 台 运 行 ,1 台 备 用 .(4) 烟 气 系 统锅 炉 烟 气 系 统 见 图 8. 由 燃 料 燃 烧 产 生 的 热 烟气 首 先 将 热 量 传 递 给 炉 膛 水 冷 壁 ,然 后 流 经 旋 风 分离 器 ,进 入 后 竖 井 包 墙 ,后 竖 井 包 墙 内 布 置 的 低 温 再热 器 、 低 温 过 热 器 和 省 煤 器 . 之 后 烟 气 分 2 路 进 入 空预 器 ,在 空 预 器 进 口 烟 道 上 设 有 烟 气 关 断 挡 板 ,可 实现 单 台 空 预 器 运 行 . 最 后 ,烟

    34、气 经 除 尘 器 流 向 烟 囱 ,排 向 大 气 .引 风 机 较 大 ,而 一 般 离 心 风 机 又 难 以 满 足 系 统要 求 ,因 此 推 荐 采 用 静 叶 可 调 轴 流 风 机 .图 7 高 压 风 系 统Fig. 7 High pressure air system5. 3 给 煤 系 统锅 炉 采 用 回 料 器 给 煤 ,给 煤 点 布 置 在 回 料 器 至炉 膛 的 返 料 腿 上 . 这 种 给 煤 方 式 能 起 到 煤 粒 子 混 合和 预 热 作 用 ,有 利 于 煤 的 着 火 和 燃 尽 . 每 个 回 料 器 上设 有 2 个 给 煤 装 置 ,分

    35、别 连 接 2 条 给 煤 线 路 ,以 提 高给 煤 均 匀 性 ,同 时 能 避 免 单 条 给 煤 线 路 故 障 造 成 的分 体 炉 膛 两 侧 床 压 不 均 和 翻 床 现 象 .煤 仓 出 口 采 用 4 条 独 立 的 输 煤 线 路 ,每 条 给 煤线 路 均 包 括 2 级 给 煤 装 置 和 相 应 配 套 设 备 . 给 煤 从成 品 煤 仓 下 的 落 煤 口 进 入 第 1 级 密 封 称 重 式 皮 带 给煤 机 ,然 后 进 入 第 2 级 埋 刮 板 式 给 煤 机 . 每 个 埋 刮 板式 给 煤 机 在 3 个 回 料 器 给 煤 口 位 置 各 设 有

    36、 1 个 出 煤口 ,并 通 过 落 煤 管 分 别 与 回 料 器 上 各 自 的 给 煤 装 置连 接 . 每 条 给 煤 线 路 的 前 2 个 落 煤 管 上 设 有 旋 转 给料 器 (或 闸 板 调 节 阀 ) 以 控 制 各 点 的 给 煤 量 . 同 时 ,507 第 5 期 聂 立 ,等 :600 MW 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 的 设 计 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/图 8 烟 气 系 统Fig. 8 Flue

    37、gas system每 个 落 煤 管 上 还 设 有 电 动 闸 板 阀 ,当 系 统 断 煤 或 落煤 管 超 温 时 迅 速 关 断 ,以 避 免 高 温 烟 气 的 反 窜 .5. 4 床 料 添 加 系 统床 料 来 自 底 灰 仓 . 对 炉 膛 的 充 料 是 通 过 2 条 管路 将 床 料 从 底 灰 仓 出 口 输 送 到 4 个 回 料 器 至 3 炉 膛之 间 的 返 料 腿 上 方 ,再 通 过 各 返 料 通 道 送 入 炉 膛 . 对6 个 外 置 床 的 充 料 是 从 各 空 室 上 方 通 过 软 管 连 接 充入 ,充 料 完 成 后 拆 除 所 有 软

    38、管 ,再 用 盲 板 将 充 料 管 口封 堵 .5. 5 石 灰 石 输 送 系 统石 灰 石 采 用 气 力 输 送 ,其 输 送 系 统 由 含 流 化 系统 的 石 灰 石 粉 仓 和 2 条 输 送 线 路 组 成 . 每 条 输 送 线路 包 括 : 锁 气 器 (含 称 重 式 测 量 装 置 ) ; 旋 转阀 ; 螺 旋 给 料 机 ; 喷 嘴 . 将 石 灰 石 高 速 均 匀 地送 入 回 料 器 到 炉 膛 灰 道 . 每 个 喷 嘴 带 2 个 自 动 隔 离阀 和 1 个 密 封 空 气 阀 (连 接 热 二 次 风 ,用 于 石 灰 石 停运 时 吹 扫 ) .在

    39、每 个 回 料 腿 上 都 预 留 有 石 灰 石 入 口 ,通 过 此口 可 将 粉 状 石 灰 石 注 入 燃 烧 室 ,与 燃 烧 过 程 中 的SO2 反 应 ,从 而 除 去 SO2 . 石 灰 石 流 量 根 据 燃 料 量 和锅 炉 尾 部 SO2 分 析 确 定 ,通 过 调 节 旋 转 给 料 机 转 速来 实 现 .5. 6 灰 循 环 系 统锅 炉 在 正 常 运 行 过 程 中 ,大 量 的 固 体 粒 子 在 炉膛 和 分 离 器 组 成 的 主 循 环 回 路 中 不 停 地 循 环 着 . 一部 分 极 细 的 粒 子 随 烟 气 一 起 到 达 尾 部 烟 道

    40、,作 为 飞灰 进 入 除 尘 器 ;而 其 余 大 部 分 粒 子 则 被 分 离 器 捕 获 ,通 过 回 料 器 或 外 置 式 换 热 器 回 到 炉 膛 .炉 膛 底 部 排 渣 经 冷 渣 器 冷 却 后 排 出 . 外 置 式 换热 器 也 有 排 渣 管 连 接 至 冷 渣 器 ,必 要 时 可 用 于 排 灰 .5. 7 辅 助 燃 料 系 统锅 炉 配 有 床 上 助 燃 燃 烧 器 ,2 只 床 下 点 火 燃 烧器 和 相 应 的 燃 油 系 统 . 点 火 和 助 燃 燃 料 为 0 号 轻 柴油 ,油 枪 均 采 用 蒸 汽 雾 化 型 式 .5. 8 底 灰 系

    41、统锅 炉 采 用 滚 筒 冷 渣 器 从 锅 炉 外 侧 墙 进 行 排 渣 ,每 侧 各 布 置 4 台 滚 筒 式 冷 渣 器 . 在 进 渣 管 上 设 有 关断 阀 门 ,以 备 冷 渣 器 事 故 时 使 用 ,同 时 在 该 管 路 上 设有 3 维 膨 胀 节 ,以 吸 收 锅 炉 的 热 态 膨 胀 位 移 . 热 渣 经进 渣 管 进 入 冷 渣 器 冷 却 后 ,由 出 渣 口 流 出 ,进 入 到 除渣 系 统 进 行 输 送 和 外 运 .除 每 台 冷 渣 器 的 主 排 渣 口 外 ,底 灰 系 统 还 应 包括 :外 置 式 换 热 器 风 箱 放 灰 、 外 置

    42、 式 换 热 器 布 风 板 放灰 、 回 料 器 风 箱 放 灰 、 炉 膛 风 室 放 灰 .6 结 论虽 然 超 临 界 CFB 锅 炉 是 一 个 复 杂 的 系 统 工 程 ,但 随 着 CFB 锅 炉 技 术 在 国 内 的 迅 速 发 展 ,东 方 锅 炉等 国 内 锅 炉 制 造 商 已 经 基 本 掌 握 了 CFB 锅 炉 大 型化 的 技 术 ,并 在 系 统 开 发 超 临 界 大 型 CFB 锅 炉 中 取得 了 很 大 的 进 展 ,完 全 有 能 力 为 用 户 提 供 技 术 先 进的 大 型 超 临 界 循 环 流 化 床 锅 炉 产 品 .参 考 文 献 :1 于 龙 , 吕 俊 复 , 王 智 微 ,等 . 循 环 流 化 床 燃 烧 技 术 的研 究 展 望 J . 热 能 动 力 工 程 , 2004 , 19 (4) : 336 -341.2 Kalle Nuortimo. 采 用 超 临 界 参 数 的 循 环 流 化 床 J .电 力 建 设 ,2006 ,27 (3) : 22 - 24.607 动 力 工 程 第 28 卷 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/

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