徐國明

摘要: 針對300MW循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)、調(diào)試、特點闡述大型循環(huán)流化床鍋爐在不同溫度熱煙氣烘爐、鍋爐點火吹管工作同時進行的烘爐技術(shù)分析及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：300MW循環(huán)流化床；鍋爐；優(yōu)點；發(fā)展趨勢；

中圖分類號: TK223文獻標識碼：A

引言

中國不僅是一個生產(chǎn)煤的國家也一個燃煤的大國，根據(jù)中國的國情，中國在未來很長一段時間也主要能源以煤炭為主，這是我們長期的基本國情，但隨著中國電力工業(yè)的不斷發(fā)展和人們需求的不斷提高，中國的煤炭消費總量將繼續(xù)通過燃燒煤炭來發(fā)電在短期內(nèi)是不會改變。但燃煤會帶來環(huán)境污染和生態(tài)破壞，據(jù)統(tǒng)計，二氧化硫排放量為中國的總金額突破20萬噸，居世界第一位，其中二氧化碳排放量來自煤炭燃燒85 ％ ，帶來我們嚴重危害。因此，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，這是一種比較成熟的，高效率，低污染清潔技術(shù)，可以適應(yīng)不同煤的來源，濃度較低的污染物排放，具有良好的負載調(diào)節(jié)性能，對煤的利用率大大的提高。目前，中國的未來很重視環(huán)境，較大的燃燒煤發(fā)電廠負荷調(diào)節(jié)范圍增大，多種的煤源以及環(huán)保和燃煤之間的矛盾，使我國將首選高效低污染的循環(huán)流化床鍋爐作為新型燃煤技術(shù)。

1、鍋爐的概述

它的結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，與傳統(tǒng)的粉煤爐型差不多，鍋爐由燃燒設(shè)備、煤炭設(shè)備，床點火裝置、分離并返回給料裝置、冷卻系統(tǒng)、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、鋼結(jié)構(gòu)主體、平臺扶梯、爐壁等組成。布風板和密相區(qū)爐內(nèi)部采用高強度耐磨可塑料; 水冷壁外墻采用敷管爐墻結(jié)構(gòu)，外加外護板。高溫旋風分離器，水平煙道和尾部煙道爐壁使用輕型爐墻、護板結(jié)構(gòu)。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐，爐室、高溫旋風分離器部位使用高強度耐磨塑料，高強度耐磨磚，以確保鍋爐運行安全可靠的運行。

2、鍋爐啟動調(diào)試

（1）鍋爐調(diào)試重要性：鍋爐啟動調(diào)試是全面檢驗主機及其配套設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試和生產(chǎn)準備工作的質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是保證今后鍋爐安全、可靠、經(jīng)濟運行的一個重要程序。通過啟動調(diào)試應(yīng)達到如下目的：檢驗鍋爐、輔機、控制系統(tǒng)等設(shè)備的安裝質(zhì)量；確保管道內(nèi)表面清潔、管道內(nèi)無雜物；初步了解鍋爐和主要輔機等設(shè)備的運行特性；檢驗鍋爐控制系統(tǒng)、保護系統(tǒng)的合理性和可靠性；初步檢驗鍋爐和輔機滿負荷運行能力；發(fā)現(xiàn)鍋爐和輔機等存在的重要缺陷，以便及時采取有效的措施；同時也培訓了有關(guān)運行人員對設(shè)備性能的了解及運行的初步調(diào)整，為試生產(chǎn)和商業(yè)運行打好基。

（2）鍋爐整體啟動前的準備：鍋爐整體啟動試運前，應(yīng)已完成各系統(tǒng)主要設(shè)備的分部調(diào)試外，還須完成鍋爐的水壓試驗，烘爐，冷態(tài)空氣動力特性試驗，清洗鍋爐本體，蒸汽管道吹掃，鍋爐點火試驗，鍋爐安全閥整定，輔機聯(lián)鎖保護試驗，鍋爐主保護試驗等主要工作。冷態(tài)啟動前，通常按調(diào)試大綱、運行規(guī)程及鍋爐使用說明書，對鍋爐本體及其汽水系統(tǒng)、煙風系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)，有關(guān)的輔機、熱控、化學水處理設(shè)備以及現(xiàn)場環(huán)境等進行全面檢查，以滿足 鍋爐安全啟動條件。

3、循環(huán)硫化床鍋爐的優(yōu)點：

? 優(yōu)點：由于循環(huán)硫化床鍋爐獨特的流體動力特性和結(jié)構(gòu)，使其具備有許多獨特的優(yōu)點，以下分別加的簡述。

? 1、燃料適應(yīng)性：這是循環(huán)流化床鍋爐主要特性優(yōu)點之一。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計，燃料僅占床料的1%-3%，其它是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣或砂。循環(huán)流化床鍋爐的特殊流體動力特性使得氣、固和固與固體燃料混合非常好，因此燃料進入爐膛后很快與大量床料混合，燃料被此速加熱至高于看火溫度，而同時床層溫度沒有明顯降低，只要燃料熱值大于加熱燃料本身和燃料所需的空氣至著火溫度所需的熱量。循環(huán)流化床鍋爐既可用優(yōu)質(zhì)煤，也可燒用各種劣質(zhì)煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油頁巖、石油焦、爐渣樹皮、廢木料、垃圾等。

? 2、燃燒效率高：循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鏈條爐高得可達97.5-99.5%，可與煤粉爐相媲美。循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高是因為下述特點：氣、固混合良好，燃燒速率高，特別是對粗粉燃料，絕大部分未燃盡的燃料被經(jīng)過高溫旋風分離器再循環(huán)至爐膛再燃燒，同時，循環(huán)流化床鍋爐能在較寬的運行變化范圍內(nèi)保持較高的燃燒效率，甚至燃用細粉含量高的燃料時也是如此。

?3、高效脫硫：循環(huán)流化床鍋爐的脫硫比其它爐型更加有效，典型的循環(huán)流化床鍋爐脫硫可達90%。與燃燒過程不同，脫硫反應(yīng)進行得較為緩慢，為了使氧化鈣（燃燒石灰石）充分轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，煙氣中的二氧化硫氣體必須與脫硫劑有充分長的接觸時間和盡可能大的反應(yīng)面積。當然，脫硫劑顆粒的內(nèi)部并不能完全反應(yīng)，氣體在燃燒區(qū)的平均停留時間為3-4秒鐘，循環(huán)流化床鍋爐中石灰石粒徑通常為0.1-0.3mm，無論是脫硫劑的利用率還是二氧化硫的脫除率，循環(huán)流化床鍋爐都比其他鍋爐優(yōu)越。

4、氮氧化物（NOX）排放低：氮氧化物排放低是循環(huán)硫化床鍋爐一個非常吸引人的一個特點。運行經(jīng)驗表明，循環(huán)流化床鍋爐的二氧化氮排放范圍為50-150PPM或40-120mg/mJ。NOX排放低的原因：一是低溫燃燒，此時空氣中的氮一般不會生成NOX，二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化NOX，并使部分已生成NOX得到還原。

5、循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展

2003 年按照國家科委的要求，國內(nèi)三大鍋爐制造廠家和七大設(shè)計院聯(lián)合引進法國ALSTOM 公司Velizy 200 MW～350 MW 等級的循環(huán)流化床（Circulating Fluid Bed,CFB）鍋爐技術(shù)。CFB 鍋爐的主要特點有：外置式換熱器的運用、π 型爐膛和擴展水冷壁受熱面的應(yīng)用、高效旋風分離器的設(shè)計和大口徑鐘罩式風帽的應(yīng)用等。經(jīng)過制造廠和設(shè)計院對引進技術(shù)的推廣應(yīng)用，四川白馬電站于2005 年12 月整套機組啟動并網(wǎng)發(fā)電，相繼在開遠、秦皇島、小龍?zhí)丁⒚晌?、等機組投產(chǎn)運行，在借鑒引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，三大鍋爐制造廠總結(jié)分析引進技術(shù)的成功經(jīng)驗和工程中存在的不足并進行改進，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的300MW CFB 鍋爐技術(shù)，結(jié)合與中科院聯(lián)合設(shè)計的200MWCFB 鍋爐的實驗研究結(jié)果進行放大設(shè)計，提出以燃燒低質(zhì)、高灰分的劣質(zhì)燃料，特別是以煤矸石為主，以節(jié)能為重點的針對性設(shè)計方案。在充分發(fā)揮CFB 鍋爐燃燒技術(shù)優(yōu)越性的前提下，力求系統(tǒng)簡單可靠，降低廠用電耗。在CFB 鍋爐設(shè)計時充分考慮防磨損技術(shù)措施，以提高CFB 鍋爐可靠性，提升CFB 鍋爐在運行時的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，發(fā)揮CFB 鍋爐對燃料適應(yīng)性強、可燃燒低熱值燃料、鍋爐負荷適應(yīng)性好、蓄熱能力強、運行穩(wěn)定、爐內(nèi)脫硫、脫硝和脫硫工藝系統(tǒng)簡單、二氧化硫和氮氧化物排放量達到國家標準、與煤粉爐相比可減少脫硫和脫硝系統(tǒng)的投資和運行成本的優(yōu)勢。目前已投運的粵電云浮電廠300 MW CFB 鍋爐運行穩(wěn)定，整臺機組運行達到了設(shè)計要求，運行人員熟悉掌握了CFB 鍋爐的運行特點，經(jīng)過現(xiàn)場對CFB 鍋爐的改進和提高，機組的可靠性和經(jīng)濟效益大幅度提升。

6、結(jié)束語

循環(huán)流化床鍋爐燃料適用范圍廣，特別適用各種劣質(zhì)燃料，包括選煤廠副產(chǎn)品、工業(yè)廢料、生活垃圾、各種低熱值污泥、生物廢渣、以及多種混合燃料等。不同的循環(huán)流化床鍋爐對燃料適應(yīng)性差別也很大，直接影響到鍋爐運行的穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟性。所以鍋爐啟動調(diào)試是全面檢驗主機及其配套設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試和生產(chǎn)準備工作的質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是保證今后鍋爐安全、可靠、經(jīng)濟運行的一個重要程序。

參考文獻

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