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CFB鍋爐概述
1循環(huán)流化床鍋爐的工作原理
循環(huán)流化床(CFB)鍋爐技術(shù)是七十年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),它發(fā)展的動(dòng)力在于人類(lèi)社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,作為一種清潔燃燒技術(shù),其特殊的燃燒方式大大地減少了作為****主要大氣污染源--燃煤電站的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)排放,即從根本上解決了酸雨問(wèn)題。同時(shí),循環(huán)流化床鍋爐還具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、燃燒效率高、投資和運(yùn)行成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),因此作為****上能源技術(shù)發(fā)展的三大方向之一,該技術(shù)在全****得到迅猛發(fā)展,不斷地在工業(yè)鍋爐和電站鍋爐行業(yè)得到實(shí)踐和發(fā)展。
流化是由氣流以一定速度穿過(guò)布風(fēng)裝置上的物料,使物料顆粒通過(guò)與氣流的接觸而轉(zhuǎn)變成擬流體的狀態(tài)。流化床類(lèi)別主要取決于床內(nèi)氣流的空床截面速度,隨著氣流速度的提高,氣流對(duì)床內(nèi)物料顆粒產(chǎn)生的曳力與作用在顆粒上的重力和浮力逐漸達(dá)到平衡,床內(nèi)物料則由固定床狀態(tài)經(jīng)過(guò)鼓泡(沸騰)、節(jié)涌和湍流床狀態(tài)達(dá)到快速流化床狀態(tài)。
循環(huán)流化燃燒技術(shù)是在鼓泡流化床燃燒基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,循環(huán)燃燒方式與鼓泡床燃燒方式的根本區(qū)別在于固體物料能在流化床內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)燃燒。
鼓泡流化床是在氣流空床截面速度低于2~3m/s的情況下運(yùn)行的,此時(shí)床層具有明顯的分接口。當(dāng)氣流速度增加并超過(guò)鼓泡速度后,床層開(kāi)始膨脹,大量固體顆粒被拋入床層上方的懸浮空間,床層表面趨于彌散,此時(shí)已沒(méi)有明顯的分界線,但沿著燃燒室高度的增加物料濃度越來(lái)越低。循環(huán)流化床內(nèi)氣流速度一般在3.5~8m/s,床內(nèi)物料混合強(qiáng)烈,流化穩(wěn)定。床內(nèi)物料被高速氣流帶出爐膛,在“氣-固”分離裝置中被捕集下來(lái),然后由回料系統(tǒng)送入流化床內(nèi)循環(huán)再燃。固體燃料經(jīng)多次循環(huán),燃燒效率高,高濃度含塵氣流強(qiáng)化了傳熱;同時(shí),通過(guò)循環(huán)灰量、風(fēng)煤配比等手段來(lái)控制床溫,實(shí)現(xiàn)850~950℃左右的低溫燃燒,再通過(guò)向床內(nèi)添加石灰石等脫硫劑以及分級(jí)布風(fēng)形式的采用,有效地控制了SO2和NOX等有害氣體的生成量,使鍋爐排放物達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
.2循環(huán)流化床鍋爐的工藝流程
循環(huán)流化床鍋爐的主要組成部分如下:
l 固體粒子循環(huán)主回路包括爐膛、旋風(fēng)分離器以及回料器
l 尾部豎井(包括高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、低溫再熱器、省煤器以及空氣預(yù)熱器)
在循環(huán)流化床鍋爐工藝流程中燃燒及脫硫發(fā)生在由大量灰粒子所組成的溫度相對(duì)較低接近850℃的床層內(nèi),該溫度的選取同時(shí)兼顧提高燃燒效率及脫硫效率。這些細(xì)粒子或固體粒子由通過(guò)布風(fēng)板的一次風(fēng)所產(chǎn)生的向上的煙氣流將其懸浮在爐膛中,二次風(fēng)分兩層送入爐膛,由此實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒。
旋風(fēng)分離器將絕大部分固體粒子從氣—固兩相流中分離出來(lái)后通過(guò)回料器被重新送回爐膛參加燃燒。這樣就形成了循環(huán)流化床鍋爐的主回路。循環(huán)流化床主回路的特征為:強(qiáng)烈的擾動(dòng)及混合、高固體粒子濃度的內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)、高固體/氣體滑移速度及較長(zhǎng)的停留時(shí)間,以上的特點(diǎn)從而為傳熱以及化學(xué)反應(yīng)提供了良好的外部條件。
循環(huán)流化床鍋爐對(duì)于減少SO2污染的良好性能可以描述如下:
循環(huán)流化床鍋爐燃用煤中所含的硫與氧化后形成的SO2通過(guò)與煤灰中的氧化鈣或者是與添加的石灰石反應(yīng),從而可以在爐膛內(nèi)直接脫硫。加入爐膛的石灰石分解形成氧化鈣(CaO),然后與SO2反應(yīng)生成硫酸鈣,如下所示:
該反應(yīng)的****溫度約為850℃~900℃,在較大負(fù)荷變動(dòng)范圍內(nèi)爐膛將控制到850℃~900℃。
同時(shí)分級(jí)燃燒及相對(duì)較低的爐膛溫度可以****程度的降低NOX的排放。
循環(huán)流化床的鍋爐工藝流程的特點(diǎn)如下:
l 爐膛內(nèi)部的強(qiáng)烈混合、床溫分布比較均勻
l 燃料在爐膛內(nèi)較長(zhǎng)的停留時(shí)間
l 將爐膛溫度保持在脫去SO2的****溫度
以上的特點(diǎn)可以保證以下性能的實(shí)現(xiàn):
l 碳的燃盡率較高、脫硫效率較高
l 低NOX排放以及較好的適應(yīng)性
3 鍋爐整體布置
3.1鍋爐整體布置
循環(huán)流化床燃燒方式鍋爐為單汽包、自然循環(huán)、,島式半露天布置。
鍋爐主要由膜式水冷壁爐膛,旋風(fēng)分離器和由包墻包覆的尾部豎井(HRA)三部分組成。
爐膛內(nèi)布置有屏式受熱面:屏式過(guò)熱器管屏、屏式再熱器管屏和水冷分隔墻。鍋爐設(shè)有給煤裝置和石灰石給料口,給煤裝置和石灰石口全部置于爐前,在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。爐膛底部是由水冷壁管彎制圍成的水冷風(fēng)室,在爐膛水冷風(fēng)室下一次風(fēng)道內(nèi)布置有兩臺(tái)床下風(fēng)道點(diǎn)火器,燃燒器配有高能點(diǎn)火裝置。爐膛兩側(cè)分別設(shè)置兩臺(tái)多倉(cāng)式流化床風(fēng)水冷選擇性排灰冷渣器。
爐膛與尾部豎井之間,布置有旋風(fēng)分離器,其下部各布置一臺(tái)“J”閥回料器。尾部由包墻分隔,在鍋爐深度方向形成雙煙道結(jié)構(gòu),前煙道布置了兩組低溫再熱器,后煙道從上到下依次布置有高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器,向下前后煙道合成一個(gè),在其中布置有螺旋鰭片管式省煤器和臥式空氣預(yù)熱器,空氣預(yù)熱器采用光管式,沿爐寬方向雙進(jìn)雙出。過(guò)熱器系統(tǒng)中設(shè)有兩級(jí)噴水減溫器,再熱器系統(tǒng)中布置有事故噴水減溫器和微噴減溫器。
鍋爐整體呈左右對(duì)稱(chēng)布置,支吊在鍋爐鋼架上。
附圖1為鍋爐側(cè)視圖、附圖2為鍋爐俯視圖,在圖中給出了此臺(tái)鍋爐重要的結(jié)構(gòu)尺寸及部件。
3.2 汽水流程
如附圖3, 鍋爐汽水系統(tǒng)回路包括尾部省煤器、鍋筒、水冷系統(tǒng)、汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)口煙道、汽冷式旋風(fēng)分離器、HRA包墻過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器及連接管道、低溫再熱器、屏式再熱器及連接管道。
鍋爐給水首先被引至尾部煙道省煤器進(jìn)口集箱兩側(cè),逆流向上經(jīng)過(guò)水平布置的省煤器管組進(jìn)入省煤器出口集箱,通過(guò)省煤器引出管從鍋筒右封頭進(jìn)入鍋筒。在啟動(dòng)階段沒(méi)有給水流入鍋筒時(shí),省煤器再循環(huán)系統(tǒng)可以將鍋水從集中下降管引至省煤器進(jìn)口集箱,防止省煤器管子內(nèi)的水靜滯汽化。
自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)采用集中供水,分散引入、引出的方式。給水引入鍋筒水空間,并通過(guò)集中下降管和下水連接管進(jìn)入水冷壁和水冷分隔墻進(jìn)口集箱。鍋水在向上流經(jīng)爐膛水冷壁、水冷分隔墻的過(guò)程中被加熱成為汽水混合物,經(jīng)各自的上部出口集箱通過(guò)汽水引出管引入鍋筒進(jìn)行汽水分離。被分離出來(lái)的水重新進(jìn)入鍋筒水空間,并進(jìn)行再循環(huán),被分離出來(lái)的飽和蒸汽從鍋筒頂部的蒸汽連接管引出。
飽和蒸汽從鍋筒引出后,由飽和蒸汽連接管引入汽冷式旋風(fēng)分離器入口煙道的上集箱,下行冷卻煙道后由連接管引入汽冷式旋風(fēng)分離器下集箱,上行冷卻分離器筒體之后,由連接管從分離器上集箱引至尾部豎井側(cè)包墻上集箱,下行冷卻側(cè)包墻后進(jìn)入側(cè)包墻下集箱,由包墻連接管引入前、后包墻下集箱,向上行進(jìn)入中間包墻上集箱匯合,向下進(jìn)入中間包墻下集箱,即低溫過(guò)熱器進(jìn)口集箱,逆流向上對(duì)后煙道低溫過(guò)熱器管組進(jìn)行冷卻后,從鍋爐兩側(cè)連接管引至爐前屏式過(guò)熱器進(jìn)口集箱,流經(jīng)屏式過(guò)熱器受熱面后,從鍋爐兩側(cè)連接管返回到尾部豎井后煙道中的高溫過(guò)熱器,**后合格的過(guò)熱蒸汽由高過(guò)出口集箱兩側(cè)引出。
從汽機(jī)高壓缸排汽由尾部豎井前煙道低溫再熱器進(jìn)口集箱引進(jìn),流經(jīng)兩組低溫再熱器,由低溫再熱器出口集箱引出,從鍋爐兩側(cè)連接管引至爐前屏式再熱器進(jìn)口集箱,逆流向上冷卻屏式再熱器后,合格的再熱蒸汽從爐膛上部屏式再熱器出口集箱兩側(cè)引至汽機(jī)中壓缸。
過(guò)熱器系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)靈活的噴水減溫作為汽溫調(diào)節(jié)和保護(hù)各級(jí)受熱面管子的手段,整個(gè)過(guò)熱器系統(tǒng)共布置有兩級(jí)噴水。一級(jí)減溫器(左右各一臺(tái))布置在低過(guò)出口至屏過(guò)入口管道上,作為粗調(diào);二級(jí)減溫器(左右各一臺(tái))位于屏過(guò)與高過(guò)之間的連接管道上,作為細(xì)調(diào)。
再熱汽溫采用尾部雙煙道擋板調(diào)溫作為主要調(diào)節(jié)手段,通過(guò)操縱尾部過(guò)熱器和再熱器平行煙道內(nèi)煙氣調(diào)節(jié)擋板,利用煙氣流量和再熱蒸汽出口溫度的比例關(guān)系來(lái)調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度,從而控制流經(jīng)再熱器側(cè)和過(guò)熱器側(cè)的煙氣量,達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。流經(jīng)再熱器側(cè)的煙氣量份額隨鍋爐負(fù)荷的降低而增加,在一定的負(fù)荷范圍內(nèi)維持再熱汽溫為額定值。該調(diào)溫方式以不犧牲電廠循環(huán)效率為基礎(chǔ),是**為經(jīng)濟(jì)的調(diào)溫方式,但為增加調(diào)節(jié)靈敏度,再熱系統(tǒng)也布置兩級(jí)減溫器,****級(jí)布置在低溫再熱器進(jìn)口前的管道上(左右各一臺(tái)),作為事故噴水減溫器,第二級(jí)布置在低溫再熱器至屏式再熱器的連接管道上(左右各一臺(tái)),作為微噴減溫器。以上兩級(jí)噴水減溫器均可通過(guò)調(diào)節(jié)左右側(cè)的噴水量,以達(dá)到****左右兩側(cè)汽溫偏差的目的。
3.3 煙風(fēng)系統(tǒng)
循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)物料的循環(huán)是依靠送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)能來(lái)啟動(dòng)和維持的。
從一次風(fēng)機(jī)出來(lái)的空氣分成兩路送入爐膛:****路,經(jīng)一次風(fēng)空氣預(yù)熱器加熱后的熱風(fēng)進(jìn)入爐膛底部的水冷風(fēng)室,通過(guò)布置在布風(fēng)板上的風(fēng)帽使床料流化,并形成向上通過(guò)爐膛的氣固兩相流;第二路,熱風(fēng)經(jīng)給煤增壓風(fēng)機(jī)后,用于爐前氣力播煤。二次風(fēng)機(jī)供風(fēng)也分為兩路:****路經(jīng)預(yù)熱后的二次風(fēng)直接經(jīng)爐膛上部的二次風(fēng)箱分級(jí)送入爐膛。第二路,一部分未經(jīng)預(yù)熱的冷二次風(fēng)作為給煤皮帶的密封用風(fēng)。冷渣器單獨(dú)配風(fēng)機(jī),此冷風(fēng)向冷渣器提供流化用風(fēng),冷渣器出風(fēng)作為二次風(fēng)引到爐內(nèi)。
煙氣及其攜帶的固體粒子離開(kāi)爐膛,通過(guò)布置在水冷壁后墻上的分離器進(jìn)口煙道進(jìn)入旋風(fēng)分離器,在分離器里絕大部分物料顆粒從煙氣流中分離出來(lái),另一部分煙氣流則通過(guò)旋風(fēng)分離器中心筒引出,由分離器出口煙道引至尾部豎井煙道,從前包墻及中間包墻上部的煙窗進(jìn)入前后煙道并向下流動(dòng),沖刷布置其中的水平對(duì)流受熱面管組,將熱量傳遞給受熱面,而后煙氣流經(jīng)管式空氣預(yù)熱器進(jìn)入除塵器,最后,由引風(fēng)機(jī)抽進(jìn)煙囪,排入大氣。
“J”閥回料器共配備有高壓頭的羅茨風(fēng)機(jī),正常運(yùn)行時(shí),一臺(tái)備用。風(fēng)機(jī)為定容式,因此回料風(fēng)量的調(diào)節(jié)是通過(guò)旁路將多余的空氣送入一次風(fēng)****路風(fēng)道內(nèi)而完成的。
鍋爐采用平衡通風(fēng),壓力平衡點(diǎn)位于爐膛出口;在整個(gè)煙風(fēng)系統(tǒng)中均要求設(shè)有調(diào)節(jié)擋板,運(yùn)行時(shí)便于控制、調(diào)節(jié)。
煙氣流程如附圖4所示。
3.4 物料循環(huán)過(guò)程
鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)時(shí),在流化床內(nèi)加裝啟動(dòng)物料后,首先啟動(dòng)風(fēng)道點(diǎn)火器,在點(diǎn)火風(fēng)道中將燃燒空氣加熱至870℃后,通過(guò)水冷式布風(fēng)板送入流化床,啟動(dòng)物料被加熱。床溫上升到600℃(根據(jù)煤種不同可適當(dāng)調(diào)整)并維持穩(wěn)定后,被破碎成0~10mm的煤粒開(kāi)始分別由六個(gè)給煤口從前墻送入爐膛下部的密相區(qū)內(nèi),脫硫用石灰石也由石灰石給料口同時(shí)送入爐膛。
燃燒空氣分為一、二次風(fēng),分別由爐底和前后墻送入。B-MCR工況下正常運(yùn)行時(shí),占總風(fēng)量50%的一次風(fēng),經(jīng)床底水冷風(fēng)室,作為一次燃燒用風(fēng)和床內(nèi)物料的流化介質(zhì)送入燃燒室,二次風(fēng)在爐高方向上分兩層布置,以保證提供給煤粒足夠的燃燒用空氣并參與燃燒調(diào)整;同時(shí),分級(jí)布置的二次風(fēng)在爐內(nèi)能夠營(yíng)造出局部的還原性氣氛,從而抑制燃料中的氮氧化,降低氮氧化物NOX的生成。
在898℃左右的床溫下,空氣與燃料、石灰石在爐膛密相區(qū)充分混合,煤粒著火燃燒釋放出部分熱量,石灰石煅燒生成二氧化碳CO2和氧化鈣CaO;未燃盡的煤粒被煙氣攜帶進(jìn)入爐膛上部稀相區(qū)內(nèi)進(jìn)一步燃燒,這一區(qū)域也是主要的脫硫反應(yīng)區(qū),在這里,氧化鈣CaO與燃燒生成的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4。
燃燒產(chǎn)生的煙氣攜帶大量床料經(jīng)爐頂轉(zhuǎn)向,通過(guò)位于后墻水冷壁上部的兩個(gè)煙氣出口,分別進(jìn)入兩個(gè)汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)****—固分離。分離后含少量飛灰的干凈煙氣由分離器中心筒引出通過(guò)前包墻拉稀管進(jìn)入尾部豎井,對(duì)布置在其中的高、低溫過(guò)熱器、低溫再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器放熱,到鍋爐尾部出口時(shí),煙溫已降至132℃左右。被分離器捕集下來(lái)的灰,通過(guò)分離器下部的立管和“J”閥回料器送回爐膛實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。
爐膛下部?jī)蓚?cè)墻共設(shè)有兩個(gè)排渣口,通過(guò)排渣量大小的控制,使床層壓降維持在合理范圍以內(nèi),以保證鍋爐良好的運(yùn)行狀態(tài)。
3.5 煤、石灰石的供給及排渣系統(tǒng)
鍋爐的給煤系統(tǒng): 鍋爐配備煤倉(cāng),從煤倉(cāng)出來(lái)有輸煤線路,應(yīng)滿足在運(yùn)行過(guò)程中其中有皮帶損壞時(shí),靠其余皮帶給煤,鍋爐仍能帶100%負(fù)荷。在煤倉(cāng)出口布置有一個(gè)手動(dòng)閘閥,一個(gè)有足夠密封高度的落料管和一個(gè)射線探測(cè)裝置。燃料依靠重力落入稱(chēng)重式給煤機(jī)。鍋爐給煤系統(tǒng)采用前墻集中布置,前墻布置有氣力輸煤裝置,氣力輸煤裝置配有隔離閥,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),可防止燃料進(jìn)入燃燒室,且防止煙氣反竄。
在爐前下部還布置有石灰石入口,可將粉狀石灰石注入燃燒室,與燃燒過(guò)程中的SO2反應(yīng),除去SO2。從石灰石倉(cāng)出來(lái)有輸送線路,每條輸送線路均按50%容量設(shè)計(jì),在石灰石倉(cāng)出口布置有:一個(gè)帶手動(dòng)操作的排放閘閥,一個(gè)有足夠密封高度的落料管和一個(gè)射線探測(cè)裝置。石灰石依靠重力落入輸送皮帶,經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)后,在混合器中與高壓空氣混合,將其從水冷壁前墻送入爐膛。石灰石流量根據(jù)燃料量和鍋爐尾部SO2分析,通過(guò)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外,在J閥回料器上還布置有啟動(dòng)用床料添加口。
鍋爐的排渣采用選擇性排灰冷渣器,鍋爐除灰系統(tǒng)與本體連接接口為冷渣器排灰口和空氣預(yù)熱器下部灰斗。
鍋爐本體布置有膨脹指示器。
3.6.吹灰系統(tǒng)
為了保持受熱面的清潔,本鍋爐設(shè)計(jì)了蒸汽吹灰系統(tǒng)。它采用再熱蒸汽作為吹灰介質(zhì),一定壓力的再熱蒸汽通過(guò)文丘里噴嘴噴出后直接吹掃受熱面,并通過(guò)再熱蒸汽的內(nèi)能和產(chǎn)生的沖擊動(dòng)能,****結(jié)渣和結(jié)灰,同時(shí)通過(guò)氣流將灰渣帶走。
吹灰器汽源取自低溫再熱器進(jìn)口集箱。
吹灰器具體形式、安裝請(qǐng)見(jiàn)供貨商說(shuō)明書(shū)。
4 鍋爐主要部件
4.1 爐膛
燃燒室、汽冷式旋風(fēng)分離器和“J”閥組成的固體顆粒主回路是循環(huán)流化床鍋爐的心臟。燃燒室由水冷壁前墻、后墻、兩側(cè)墻構(gòu)成, 分為風(fēng)室水冷壁、水冷壁下部組件、水冷壁上部組件、水冷壁中部組件、水冷分隔墻。
一次風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)(PA)產(chǎn)生,通過(guò)一次風(fēng)道進(jìn)入燃燒室底部的水冷風(fēng)室。風(fēng)室底部是前墻管拉稀形成,水冷壁管加扁鋼組成的膜式壁結(jié)構(gòu),加上兩側(cè)水冷壁及水冷布風(fēng)板構(gòu)成了水冷風(fēng)室。水冷風(fēng)室內(nèi)壁設(shè)置有較薄的耐火、絕熱材料層,以滿足鍋爐啟動(dòng)時(shí)870℃左右的高溫?zé)煔鉀_刷的需要。水冷布風(fēng)板(其上敷設(shè)有耐火層)把水冷風(fēng)室和燃燒室相連,水冷布風(fēng)板上部四周還有由耐磨澆注料砌筑而成的臺(tái)階。。布風(fēng)板由內(nèi)螺紋管加扁鋼焊接而成,扁鋼上設(shè)置有密度很大的定向風(fēng)帽,其用途是讓一次風(fēng)均勻流化床料,同時(shí)把較大顆粒及入爐雜物排向出渣口。
整個(gè)爐膛從結(jié)構(gòu)上分為上、下部分,下部縱向剖面由于前、后墻水冷壁與水平面相交而成為梯形。燃燒主要在下燃燒室,即水冷壁下部組件。在這里床料**密集且運(yùn)動(dòng)**激烈,燃燒所需的全部風(fēng)和燃料都由該部分輸送到燃燒室內(nèi)。除了一次風(fēng)由布風(fēng)板進(jìn)入燃燒室外,在爐膛的前后墻還布置有成排的二次風(fēng)口,可靈活調(diào)節(jié)上下層二次風(fēng)風(fēng)量。
爐膛下部側(cè)墻布置有冷渣器與燃燒室的幾個(gè)接口:冷卻室排氣入口、爐膛排渣口。另外,在爐膛前墻處分別設(shè)置給煤口和石灰石口。用于測(cè)量床料溫度和床層壓力的測(cè)量組件也都安裝在這一區(qū)域中。來(lái)自旋風(fēng)分離器的再循環(huán)床料通過(guò)J閥回到燃燒室底部。
在燃燒室內(nèi)布置了一片雙面受熱的水冷分隔墻,從而增加了傳熱面。水離開(kāi)鍋筒通過(guò)集中下降管到水冷分隔墻及前、后、兩側(cè)墻水冷壁下集箱,向上流經(jīng)水冷壁及水冷分隔墻受熱面,從水冷壁及水冷分隔墻上集箱出來(lái)后通過(guò)汽水連接管回到鍋筒。
燃燒室的中部、上部也是由膜式水冷壁組成,在此,熱量由煙氣、床料傳給水,使其部分蒸發(fā)。這一區(qū)域也是主要的脫硫反應(yīng)區(qū),在這里,氧化鈣CaO與燃燒生成的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4。在爐膛頂部,前墻向爐后彎曲形成爐頂,管子與前墻水冷壁出口集箱在爐后相連
為了防止受熱面管子磨損,在下部密相區(qū)的水冷壁、爐膛上部煙氣出口附近的后墻、兩側(cè)墻和頂棚以及爐膛開(kāi)孔區(qū)域、爐膛內(nèi)屏式受熱面傾斜及轉(zhuǎn)彎段、水冷分隔墻下部等處均敷設(shè)有耐磨材料。耐磨材料均采用密集銷(xiāo)釘固定。
4.2 旋風(fēng)分離器
旋風(fēng)分離器上半部分為圓柱形,下半部分為錐形。煙氣出口為圓筒形鋼板件,形成一個(gè)端部敞開(kāi)的圓柱體。細(xì)顆粒和煙氣先旋轉(zhuǎn)下流至圓柱體的底部,而后向上流動(dòng)離開(kāi)旋風(fēng)分離器。粗顆粒落入直接與旋風(fēng)分離器相連接J閥回料器立管。
旋風(fēng)分離器為膜式包墻過(guò)熱器結(jié)構(gòu),其頂部與底部均與環(huán)形集箱相連,墻壁管子在頂部向內(nèi)彎曲,使得在旋風(fēng)分離器管子和煙氣出口圓筒之間形成密封結(jié)構(gòu)。
旋風(fēng)分離器內(nèi)表面敷設(shè)防磨材料。
4.3 尾部受熱面
尾部對(duì)流煙道上部由膜式包墻過(guò)熱器組成,尾部豎井由中間包墻將煙道一分為二,包墻底部以下豎井煙道四面由鋼板包覆。尾部對(duì)流煙道內(nèi)布置有空氣預(yù)熱器、省煤器、初級(jí)過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器水平管組以及低溫再熱器水平管組。
包墻過(guò)熱器四面墻均由進(jìn)口及出口集箱相連,在包墻過(guò)熱器前墻上部煙氣進(jìn)口及中間包墻上部煙氣進(jìn)口處,管子拉稀形成進(jìn)口煙氣通道;前、后墻管上部向中間包墻方向彎曲形成尾部豎井頂棚。
4.4 “J”閥回料器
汽冷式旋風(fēng)分離器分離的床料和灰向下流經(jīng)襯有耐火材料的回料立管排出到“J”閥!癑”閥回料器共兩臺(tái),對(duì)應(yīng)布置在每臺(tái)旋風(fēng)分離器的下方,支撐在構(gòu)架梁上。分離器與回料器間、回料器與下部爐膛間均為柔形膨脹節(jié)連接。它有兩個(gè)關(guān)鍵功能:一是使再循環(huán)床料從旋風(fēng)分離器連續(xù)穩(wěn)定地回到爐膛;二是提供旋風(fēng)分離器負(fù)壓和下燃燒室正壓之間的密封。分離器的靜壓非常接近大氣壓,而燃燒室回料點(diǎn)由于一次風(fēng)的緣故,壓力非常高,故必須提供實(shí)現(xiàn)它們之間的密封,否則,燃燒室煙氣將回流到分離器。J閥通過(guò)分離器底部出口的物料在立管中建立的料位,來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。回料器用風(fēng)由單獨(dú)的高壓J閥風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé),J閥風(fēng)通過(guò)底部風(fēng)箱及立管上的充氣口進(jìn)入J閥,每層充氣管路都有自己的風(fēng)量測(cè)點(diǎn),給出準(zhǔn)確流量,并由手動(dòng)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥分配風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)定量送風(fēng)。在立管上設(shè)有壓力測(cè)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)料位的監(jiān)控。J閥上方還布置有啟動(dòng)物料的補(bǔ)充入口。J閥回料器下部設(shè)置了事故排渣口,用于檢修及緊急情況下的排渣,未納入排渣系統(tǒng)。
“J”閥回料器和回料立管由鋼板卷制而成,內(nèi)側(cè)敷設(shè)有防磨、絕熱層。
4.5選擇性排灰冷渣器
在爐膛的兩側(cè)墻,布置有選擇性排灰冷渣器。渣從位于水冷壁側(cè)墻的排渣口排出,爐膛排渣口僅略高于床面。在每個(gè)進(jìn)渣管上均布置有風(fēng)管,通過(guò)風(fēng)管的定向布置來(lái)保證渣從爐膛至冷渣器順利輸送,空氣由J閥回料風(fēng)機(jī)提供。布風(fēng)板上精心設(shè)計(jì)的由定向風(fēng)帽形成的高壓流場(chǎng),推動(dòng)粗重灰粒流向冷渣器。
選擇性排灰冷渣器能在將爐灰送至除灰系統(tǒng)之前篩選出灰中的部分細(xì)顆粒,將它們送回爐膛,并冷卻剩余的粗顆;摇
冷渣器分為冷卻倉(cāng)室,并配有各自獨(dú)立的布風(fēng)裝置。每個(gè)小倉(cāng)用耐火磚砌成的分隔墻隔開(kāi),這樣在進(jìn)入下一個(gè)小室之前,固體流繞墻流過(guò),延長(zhǎng)了停留時(shí)間,加強(qiáng)冷卻效果,確保排渣溫度£150℃。中間冷卻室內(nèi)布置有用回?zé)崴鋮s的水冷管束,冷渣器單獨(dú)配有風(fēng)機(jī),倉(cāng)的流化空氣都來(lái)自冷渣器風(fēng)機(jī)出口的冷風(fēng)。冷渣器布風(fēng)裝置為鋼板式,在布風(fēng)板上布置有Г型定向風(fēng)帽。冷渣器由鋼板和型鋼制成的護(hù)板構(gòu)成,內(nèi)側(cè)敷設(shè)有防磨、絕熱層。冷卻室排氣在隔墻頂部中間排出,從爐膛側(cè)墻返回爐膛。
通過(guò)排渣管風(fēng)的啟停,風(fēng)量的調(diào)節(jié),開(kāi)啟關(guān)閉爐膛排渣,粗調(diào)爐膛排渣量。冷渣器出口應(yīng)設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥,****控制排渣量,保持爐膛床壓和冷渣器床壓穩(wěn)定。
冷卻室排氣及爐膛排渣管進(jìn)渣溫度都有相應(yīng)的測(cè)溫組件。
4.6 點(diǎn)火裝置
鍋爐設(shè)置有床下風(fēng)道點(diǎn)火器。
在爐膛水冷風(fēng)室下一次風(fēng)道內(nèi)布置有床下風(fēng)道點(diǎn)火器?偀崛萘堪15%B-MCR的總輸入熱設(shè)計(jì)。
鍋爐點(diǎn)火方式為床下點(diǎn)火。床下風(fēng)道點(diǎn)火器在點(diǎn)火時(shí),能迅速將床溫加熱至600°C左右,確保點(diǎn)火的可靠性。燃燒器配有高能點(diǎn)火裝置。
4.7 耐火耐磨材料
循環(huán)流化床鍋爐與常規(guī)煤粉爐不一樣,它采用的是一種多次循環(huán)燃燒方式,不可避免地在爐內(nèi)形成了一個(gè)高灰濃度區(qū)域,因此耐火耐磨材料對(duì)于確保鍋爐的安全、可靠運(yùn)行極為重要。
鍋爐的一些部分不是由壓力部件構(gòu)成,也未被循環(huán)水或蒸汽冷卻,而暴露在高溫環(huán)境中,并且接觸高速流動(dòng)的煙氣流或物料流。如鋼板結(jié)構(gòu)的點(diǎn)火風(fēng)道、冷渣器、J閥回料器、分離器出口煙道。在這些無(wú)熱傳導(dǎo)的區(qū)域內(nèi)部都敷設(shè)有兩層耐火耐磨材料,其中**靠近外層金屬板的是保溫層,內(nèi)層是耐磨耐火層。
對(duì)于壓力部件防磨損而設(shè)計(jì)的耐磨耐火材料同時(shí)還具有低絕熱的特性,這樣,鍋爐的熱傳導(dǎo)就不會(huì)受到影響。這種耐磨耐火材料覆蓋層主要使用在爐膛下部及汽冷式旋風(fēng)分離器。在爐膛的密相區(qū),床料與添加的燃料和石灰石混和,并被流化,其中較小的顆粒被上升氣流帶走,較重的顆粒則落回到布風(fēng)板面上,這里的顆粒有很強(qiáng)的磨損性,因此耐磨耐火材料的覆蓋范圍就從布風(fēng)板開(kāi)始,一直延伸到爐膛下部錐段區(qū)域的四面墻水冷壁。在爐膛內(nèi)屏式受熱面底部彎曲及傾斜處、爐膛四面墻上的開(kāi)孔區(qū),床料顆粒流向的不均勻性也會(huì)造成磨損,對(duì)這些地方,采用密焊銷(xiāo)釘加耐磨耐火材料的防磨結(jié)構(gòu)予以防磨。煙氣向爐膛出口匯集時(shí),其攜帶的不定向顆粒不可避免的會(huì)對(duì)該處造成一定程度的磨損,因此在爐膛至旋風(fēng)分離器入口煙窗四周及相應(yīng)的側(cè)、后墻局部區(qū)域、前后墻水冷壁相交的頂部高灰濃度回流區(qū)以及旋風(fēng)分離器內(nèi)壁均敷設(shè)耐磨材料。
附圖1:鍋爐側(cè)視圖
附圖2:鍋爐俯視圖
附圖3:鍋爐汽水系統(tǒng)圖
附圖4:煙風(fēng)系統(tǒng)圖
