CFB锅炉节能培训.pptx

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1、目录循环流化床循环流化床 锅炉点火节能技术锅炉点火节能技术 3循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉简介1公司锅炉节能业务范围探讨公司锅炉节能业务范围探讨6锅炉锅炉辅助系统优化运行与节能辅助系统优化运行与节能5第1页/共80页循环流化床原理循环流化床锅炉属于沸腾炉。它是一种其燃烧方式介于层状燃烧与悬浮燃烧之间 的新型燃烧设备。燃料在炉内像沸腾的开水一样，呈沸腾状态。为了提高锅炉效率，设计了 一次返料及二次返料.固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程

2、用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床锅炉。循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉简介1第2页/共80页循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高（一般为48m/s），在炉膛出口加装了旋风分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，。第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉简介

3、1第3页/共80页循环流化床优缺点优点；高效、低污染清洁燃烧技术。具有燃烧效率高、给煤点少。煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用。启动，停炉，结焦处理时间较短，长时间压火之后可直接启动。缺点；放料时大量的热量被放掉，使得灰渣物理热损失很大。风机电耗量大耗厂用电。尾部烟道磨损大。点火时间较长。风帽磨损大。对燃煤粒径要求严格2.5-3.5mm维护费用高耐火防磨层。第4页/共80页CFB锅炉结构第5页/共80页循环流化床布风板的作用 1.支承静止的料层.2.给通过布风板的气流以一定的阻力,使在布风板上具有均匀的气流速度分布,为取得良好的流化工况准备条件.3.以布风板

4、对气流的一定阻力,维持流化床层的稳定,抑制流化床层的不稳定性.第6页/共80页风室和风道风室连接在布风板底下，起着稳压和均流的作用。目前，流化床锅炉中常采用等压风室，其结构特点是具有倾斜的底面，这样能使风室内的静压沿深度保持不变，有利于提高布风板的均匀性。第7页/共80页旋风分离器旋风分离器时保证循环流化床燃煤锅炉固体颗粒物料可靠循环的关键部件之一，布置在炉膛的出口烟气通道上，工作温度接近炉膛温度。它将炉膛出口烟气流携带的固体颗粒（灰粒、未燃尽的焦炭颗粒和未完全反应的脱硫吸收剂颗粒等）中的95%以上分离下来，再通过返料器送回炉膛进行燃烧循环。其主要作用在于保证床内物料的正常循环，而不在于降低烟

5、气中的飞灰浓度，分离器对某一粒径范围颗粒的分离效果必须满足锅炉循环倍率的要求。第8页/共80页燃烧室 循环流化床锅炉燃烧室的截面为矩形，其宽度一般为深度的2倍左右，下部为一倒锥型结构，底部为布风板。以二次风喷口为界，二次风喷口以下为循环流化床的密相区，颗粒浓度比较大，是燃烧着火和燃烧的主要区域，此区域的壁面上敷设耐热耐磨材料，并设置循环飞灰返料口、给煤口、排渣口等；二次风喷口以上的为稀相区，颗粒浓度较小，壁面上主要布置水冷壁受热面，也可布置过热蒸汽受热面，通常在炉膛上部空间布置悬挂式的屏式受热面，炉膛内维持微正压。第9页/共80页流化风流化风（也称为一次风，额定负荷下约占总风量的40%60%）

6、经床底的布风板送入床层内，二次风风口布置在密相区和稀相区之间。炉膛出口处布置飞灰分离器，烟气中95%以上的飞灰被分离和收集下来，经飞灰回送装置返回炉膛。然后，烟气进入尾部对流受热面。第10页/共80页给煤给煤经过机械或气力输煤的方式送入燃烧室，脱硫用的石灰石颗粒经过单独的给料管采用气力输送的方式或与给煤一起送入炉内，燃烧形成的灰渣经过布风板上或炉壁上的排渣口排处炉外。第11页/共80页CFB锅炉燃烧技术面临的三大问题相同燃料，循环床燃烧效率仍然低于煤粉炉 厂用电耗比煤粉炉高1-2%燃烧室受热面磨损严重，锅炉可用率低 第12页/共80页影响CFB锅炉燃烧效率的因素1、燃煤特性2、燃煤粒径3、布风

7、装置和流化质量4、给煤方式5、床体结构6、运行水平第13页/共80页循环流化床锅炉主要包括锅炉本体和辅助系统，辅助系统的优化运行调整主要是为了保障主体的安全、稳定和经济运行，因此，锅炉本体的优化运行是整个系统节能的关键。要保障循环流化床锅炉本体运行的经济性首要是保证锅炉安全稳定运行，避免锅炉频繁启停，运行过程中的稳定性越强，则经济性就越好。循环流化床锅炉与常规的煤粉炉相比，其运行温度比较低，一般是850900，入炉煤的粒径是宽筛分的，煤粒在炉内进行流态化燃烧，炉内的传热传质比较好，污染物的排放水平也非常低。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第14页/共80页但是，循环流化

8、床锅炉的这种特殊性在其运行中也引入了新的问题，锅炉炉膛、分离器和受热面的磨损严重，炉内浇注料的耐磨、开裂和脱落问题也十分严重，返料系统运行不稳定甚至堵死，炉墙漏风，炉内运行参数不稳定，炉内结渣，燃烧倾斜等，这都严重影响了锅炉的使用寿命。通过对多台循环流化床锅炉的优化调整与节能改造实践，认为存在问题的循环流化床锅炉主要由两方面的原因所致，一是运行方式不合理，二是结构设计不当。针对实际情况，通过燃烧优化调整，优化运行工况，选择合适的运行参数，或者对相应的设备进行节能改造，往往在一定程度上可以解决或缓解这类问题的发生，从而提高锅炉运行的经济性。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2

9、第15页/共80页燃烧优化调整中需考虑的因素及相应的节能调整措施：循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 21、运行稳定性2、床料流化质量3、煤种4、入炉煤粒径分布5、入炉煤水份6、过剩空气系数和风量配比7、床温8、料层厚度9、负荷变化10、返料及返料风调整11、炉墙漏风锅炉经济性差的原因主要有两个，一是锅炉的热效率低，二是锅炉的自用电耗大。锅炉的自用电耗主要是指锅炉辅机设备系统运行时的电耗，锅炉辅机的运行节能后叙。提高锅炉热效率的途径主要是通过燃烧优化调整，优化燃烧工况，提高燃烧效率，降低排烟损失等。第16页/共80页1、运行稳定性一般来讲，锅炉运行中稳定性越强，锅炉的经济性越

10、好。目前，影响大型循环流化床锅炉长期稳定运行的主要问题有：炉膛及冷渣器的排渣、炉膛布风板的漏渣、耐火保温材料的选择、施工及烘烤、床下点火风道燃烧器的配风及保护、CFB锅炉特征量的在线测量及监视可靠性低下、给煤机的堵煤与断煤、燃煤粒径的控制及其他辅机问题等。实际运行操作过程中，应在优先保证锅炉长期稳定运行的基础上，解决其它影响锅炉经济运行的问题，使循环流化床锅炉机组能够安全、稳定、经济运行。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第17页/共80页2、床料流化质量床料的流化质量影响锅炉的燃烧效率，是影响经济性的首要因素之一：流化不良，燃烧不充分，大量未燃烬的煤粒在放渣时被带出，飞

11、灰含碳量也有增加。根据运行统计分析，流化不良时，在相同负荷下锅炉煤耗将增加25%，严重时还会造成锅炉结焦事故。因此在每次停炉后要对风帽进行检查，保证风帽完好、通畅，布风均匀无死角，必要时对一次风系统进行检查，同时还要保证炉墙给煤点的布置合理，给煤均匀性好。床料的流化状态还与料层的厚度、床料的粒径大小与其级配有关。在运行中通过调节风煤配比、入炉煤的粒度分布等可以有效保证流化质量。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 3第18页/共80页3、煤种循环流化床锅炉的特点是煤种适应性广，燃烧效率高，但对一台给定的锅炉而言，其对煤种的适应范围是一定的，因此只有在燃用与锅炉设计煤种相适应的煤

12、种时，才会有较高的燃烧效率。当燃用煤种偏离设计煤种时，应加强运行监控、调整，维持锅炉安全稳定运行，提高燃烧效率。在运行调整中主要采取调节风煤配比、一二次风配比和循环灰量等来提高燃烧效率和稳定性。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 4第19页/共80页如燃烧挥发分偏高的煤种时，易造成炉内超温结焦，这时减少给煤点的播煤二次风，可减轻煤在下煤管出口处发生着火燃烧程度，或者通过减少一次风比例来调整。燃用高灰分煤种时，因可循环物料量大，床温会下降，此时，应及时加大放灰量，以保持床温的稳定。反之，燃用低灰分煤种时，因循环物料量不足，可以少放或不放灰，用提高循环倍率的方法保持床温稳定。循环

13、流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 5第20页/共80页4、入炉煤粒径分布给煤粒度分布对锅炉燃烧的影响表现为：l粒度过大，煤粒的燃烬时间长，燃烧效率低。同时，飞出床料层的颗粒减少，锅炉不能维持正常的循环灰量，导致锅炉出力不足。另一方面，大煤块影响流化质量，是造成结焦事故的首要原因；l但细煤粉（小于0.1mm）分布过多，分离器收集飞灰较困难，飞灰易被烟气带走，飞灰不完全燃烧损失增大。在运行调整中，应严格控制煤的粒度在合适的范围之内。一般来说对燃用低灰份的优质煤可采用较大颗粒尺寸，燃用高灰份的劣质煤宜采用较小的粒度，煤的热爆裂性比较好时可燃用较大颗粒的煤粒，这样既保证了燃烧，又降低了

14、厂用电率。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 6第21页/共80页燃用贫煤、无烟煤更能体现CFB锅炉的优势。根据西安热工研究院有限公司(TPRI)的研究结果，推荐贫煤、无烟煤入炉煤粒径分布特性见下图。推荐贫煤、无烟煤入炉粒径推荐贫煤、无烟煤入炉粒径 循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第22页/共80页5、入炉煤水份 当煤中水份增大时，煤的粘性增大，容易造成输煤和给煤困难。特别是水份大于12%时，用常规的破碎、给煤设备，不能保证煤的正常输送。此外煤中水份过大，床温将显著下降，排烟热损失增加。但是适当的水份可以促进挥发份析出和焦炭燃烬，有利于燃烧效率提高。水

15、份过低，还易造成输煤系统飞灰严重，影响生产环境。一般认为，含水8%是干煤和湿煤的分界点。综合比较，在运行中保持水份低于8%是比较合适的。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第23页/共80页6、过剩空气系数和风量配比 循环流化床锅炉的送风的作用是保证炉内物料的正常流化和充分有效的燃烧。适量提高过剩空气系数，增加燃烧区的氧气浓度，有助于提高燃烧效率。但是，当炉膛出口过剩空气系数超过1.15以后，燃烧效率几乎不变，当超过1.4以后，燃烧效率将向相反方向发展，并会加剧炉内受热面的磨损，风机电耗增大，排烟热损失增高，锅炉热效率和经济性降低。调整好一、二次风的比例，是有效降低灰渣含碳

16、量，保证经济运行的重要手段。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第24页/共80页一次风的主要作用是保证物料处于良好的流化状态，同时为燃料燃烧提供部分氧气。（根椐床温来调整）二次风量主要根据烟气含氧量调整，补充燃烧所需空气，起到扰动作用，加强了气固两相混合，二次风可分多段送入，下层二次风压高于上层二次风压，一、二次风从不同位置分别送入流化床。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下，相应地调整二次风。对二次风量的调整主要依据烟气中含氧量多少，一般控制在35左右。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第25页/共80页通过测试某100MW CFB锅炉炉内

17、氧量场分布发现，炉膛二次风上部有一个如图所示的贫氧核心区，显然这是由于二次风的穿透扩散效果不佳而使空气不能到达炉膛中部所造成，这对核心区细颗粒的燃烧产生了负面影响循环流化床锅炉中的贫氧核心区循环流化床锅炉中的贫氧核心区因此，在调整二次风量的同时，还应因此，在调整二次风量的同时，还应特别注意二次风压的调整，使二次风特别注意二次风压的调整，使二次风具有一定的刚度，以保证二次风的穿具有一定的刚度，以保证二次风的穿透深度。透深度。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第26页/共80页7、床温循环流化床锅炉在运行过程中，若床温过高，容易使流化体结焦造成停炉事故；床温太低易发生灭火，必

18、须严格控制床层温度在合理的范围内。循环流化床锅炉在床温为8001000范围内都能稳定运行。在正常的床温范围内，随着床温升高燃烧效率略有提高，但变化很小。在运行中床温要根据煤种情况进行调节：燃烧低硫煤时，床温可保持在较高温度范围，燃烧安全性和经济性较好；高硫煤（最佳脱硫温度）一般850870；烟煤、贫煤850900，无烟煤900950，难着火的无烟煤9501000。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第27页/共80页在锅炉运行过程中，炉膛床温调整可以通过调节一、二次风的比率来调节炉膛底部和上部的燃烧份额以及改变炉膛高度颗粒场的分布，从而可使锅炉炉膛温度沿高度均匀分布。增大一

19、次风量，减小二次风量，可降低床层温度，反之提高床温。由于密相区燃料燃烧所释放的热量除了用于加热少量的新添煤和空气外，其他部分必须由循环物料及时带出床层，以维持床层温度的恒定，所以通过调整循环物料量也可以达到控制床温的目的。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第28页/共80页8、料层厚度循环流化床锅炉保持合适的料层厚度，对锅炉运行稳定以及燃烧控制有非常重要的意义。料层厚度过大过小，都会影响流化质量，降低运行经济性。锅炉满负荷运行时，物料循环量大，料层应厚，低负荷时，循环量小，料层应薄。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第29页/共80页监控料层厚度的主

20、要参数有风室压力、床层压力、料层差压等。维持合适的床压，避免料层厚度过低使燃烧不稳定，但也要控制料层厚度不要过高。料层厚度过高一方面导致流化效果不好，还导致风室压力、床层压力、料层差压等参数过高，导致一次风机、二次风机出口风压过高，风机电流增大，厂用电率增加。若床层压力每降低1.1 kPa，料层折算静止厚度降低100 mm，则每台一次风机电流降低34 A，二次风机电流降低12A，这在一定程度上可以节省厂用电率。为了维持正常料层差压，采用机械连续或半连续排渣是有效的手段，即勤排少排原则，这样可以使锅炉始终保持在最佳料位运行，有利于锅炉的稳定。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整

21、2第30页/共80页9、负荷变化 在相当宽的范围内，负荷对燃烧效率的影响是很小的。但是，随着锅炉负荷降低，机组热耗增加，厂用电率增加，因此锅炉高负荷运行时可以达到更高经济水平。某电厂机组电负荷与厂用电率趋势图某电厂机组电负荷与厂用电率趋势图 锅锅炉炉的的额额定定蒸蒸发发量量为为440t/h，机机组组的的额额定定功功率率为为135MW，设设计计厂厂用用电电率率为为9.6%。由由图图可可以以看看出出，机机组组厂厂用用电电率率在在额额定定工工况况时时为为8.01%，比比设设计计值值工工况况低低1.59个个百百分分点，点，80%工况时为工况时为9.18%，60%工况时为工况时为10.67%。循环流化床

22、锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第31页/共80页锅炉负荷调节主要是通过改变给煤量和与之相应的风量。增加负荷时，先增加风量后增加给煤量。降负荷时，先减少给煤，后减小风量，以维持尾部烟气中的含氧量不变，同时可避免蒸汽参数出现大幅波动。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第32页/共80页10、返料及返料风调整循环流化床的回料器将旋风分离器分离下来的循环灰又回送至炉膛重新燃烧燃烬，循环流化床锅炉的返料可以减少机械不完全燃烧损失q4和排烟热损失q2，从而提高锅炉效率。回料器的运行稳定、可靠与否直接关系到锅炉的安全、运行稳定和出力，对锅炉的经济性影响很大。返料分离器的

23、效率低下，会引起锅炉循环倍率达不到设计值，循环次数不够，飞灰含碳量高。因返料循环量不足，为了带负荷，不得不加大风量，运行中过剩空气系数偏高，排烟损失大，电耗高。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第33页/共80页对于特定的煤质和锅炉，正常条件下，分离器分离下来的循环灰全部进入炉膛，立管内的物料高度维持一定的自平衡状态。正常运行时的返料量并不完全取决于返料风量的大小，返料风量应在一个合理的范围之内保证物料的正常循环。过高的返料风量往往影响返料器的正常运行，尤其在循环灰中可燃物较高时，易造成返料器局部超温甚至结焦，从而使该部位成为带负荷及汽温、汽压等参数正常的瓶颈。循环流化床

24、锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第34页/共80页11、炉墙漏风 炉墙漏风的原因有炉内的磨损，耐磨浇注料脱落，炉膛的各检测口、看火孔处于开启状态，各风道调节挡扳、炉膛各处人孔门、排渣系统各排渣门不严密导致漏风等。炉墙漏风会导致炉内温度下降，燃烧效率降低，排烟损失增大，引风机电耗增加等，对于锅炉的经济性是不利的。在锅炉实际运行过程中，应尽量避免炉墙漏风，对于炉内的磨损、耐磨浇注料脱落等应尽快进行修补，平时关闭炉膛检测口、看火孔等，从而提高燃烧效率，减少风机电耗，提高锅炉的经济性。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第35页/共80页以某电厂HG-220/9.8-

25、L.PM18型循环流化床锅炉的优化调整数据为例，来说明通过对锅炉进行燃烧优化调整所带来的运行结果变化。该锅炉采用高压参数（9.8MPa，540）设计，与50MW汽轮发电机组匹配，可随汽轮机定压（滑压）启动和运行。锅炉水循环采用单汽包、自然循环，炉膛燃烧采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用汽冷旋风分离器。该机组自2002年投运以来，飞灰含碳量偏高，一度曾达到22.85%，严重影响了锅炉燃烧效率和热效率，对锅炉的经济运行十分不利。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2实例:第36页/共80页燃烧调整所采用技术措施：入炉煤粒径调整通过取样分析发现，入炉煤的粒径分布不符合设计要

26、求。5mm以上的颗粒占24.49%，1mm以下的占47.63%。由设计颗粒要求可知，大颗粒和小颗粒的比例均太大。调整后，5mm以上的颗粒占15.05%，1mm以下的占28.56%，测试发现飞灰含碳量由22.25%降至17.36%。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第37页/共80页 燃烧总风量调整从图中可以看出，炉膛出口氧量从0.6增大至3.5时，飞灰含碳量下降6.2个百分点，而氧量继续增大时，飞灰含碳量下降并不明显。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2炉膛出口氧量与飞灰含碳量关系曲线 第38页/共80页 一、二次风量调整图中显示了不同的上、下二次风比

27、例对飞灰含碳量的影响。可以看出，上、下二次风比例的提高，有助于炉内颗粒的燃尽，降低飞灰可燃物含量。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2二次风配比与飞灰含碳量关系曲线 第39页/共80页 床温调整如 图 所 示，床 温 从855升高到905时，飞灰含碳量下降5.5%，效果十分明显。因此，提高运行床温，可以有效地降低飞灰含碳量，建议床温保持在880910之间。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2床温与飞灰含碳量关系曲线 第40页/共80页 床压调整通过实际运行调整表明，随着床压的升高，固体未完全燃烧损失减少（停留时间增加）。综合考虑床层流化、排渣、风机电耗及

28、炉内磨损等因素条件下，适当提高运行床压，有利于降低灰中的含碳量，提高煤粒的燃烧效率。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2床压与底渣含碳量关系曲线 第41页/共80页改造效果：锅炉一个经济运行工况的参数变化范围：燃煤粒度：5mm 以上的颗粒不应超过10%；燃烧总风量：炉膛出口氧量3.5%4%；二次风的配比：上、下二次风的比例保持在22.5之间；床温：保持在880910之间；床压：6.07.0 kPa。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第42页/共80页在运行上述工况时，实测飞灰含碳量从原来的22.25%降至14.76%，底渣含碳量从3.8%降至1.2%，

29、使得燃烧效率提高8.94%。锅炉效率较调整前提高2.02%，达到87.22%。事实证明，所采取的调整措施，对锅炉的燃烧效率以及热效率都有较大的提高，具有非常可观的经济效益。循环流化床锅炉燃烧优化调整循环流化床锅炉燃烧优化调整 2第43页/共80页点火节能技术点火节能技术 3循环流化床机组从冷态点火启动到并网发电，共需要循环流化床机组从冷态点火启动到并网发电，共需要810h。点火启动过程中机组不但不向外输出功率，而且还要消耗大点火启动过程中机组不但不向外输出功率，而且还要消耗大量的煤、油、水和电。因此，在点火启动过程中应该采取有量的煤、油、水和电。因此，在点火启动过程中应该采取有效措施，降低启动

30、成本，以达到节能的目的。以下介绍几种效措施，降低启动成本，以达到节能的目的。以下介绍几种点火节能关键技术：点火节能关键技术：1.料层厚度的选择循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度。考虑到良好流化质量和点火油耗较小，一般料层厚度选取为300500 mm。料层太薄，流化质量不好，点火过程中易造成吹空和局部高温结渣。料层太厚，流化质量好，点火过程中不易发生局部高温结渣，但是点火启动油耗太大。第44页/共80页2.点火流化风量的选择油枪点火启动均在床料流化状态下加热升温，直至燃煤着火。流化风量选择过大，空气带走热损失过大，点火启动时间长，油耗量大，但好处是不容易发生流化不好而产生局部高温结渣。流化风量

31、选择过小，局部流化质量不好，出现死区，造成局部结渣。启动流化风量的确定一般是点火前通过冷态试验确定。点火启动流化风量一般在临界流化风量和良好流化风量之间选定某一流化风量。点火节能技术点火节能技术 3第45页/共80页3.点火过程中流化风量的调整试验确定的点火过程流化风量是在常温下确定的。高温下的临界流化风量远小于常温下的临界流化风量。随着床温的上升应适当减少启动流化风量，减少空气带走的热损失，提高流化气体的温度。一般当床温升到400左右时，油枪油量已较大，但床温上升比较缓慢，此时，最好将流化空气量减小20%左右。这样，随着流化气体温度的升高，气体带走的热量减少，床温升高速度提高。这是降低点火启

32、动过程油耗的重要措施之一。点火节能技术点火节能技术 3第46页/共80页某热电有限责任公司一台410t/h循环流化床锅炉点火启动时就采取了此项节油措施。下表为DG410/9.81-9型循环流化床锅炉点火的流化风量与床温的变化关系。可以看出，点火启动流化风量大于床层温度为580、674、814及840时的流化风量（或燃烧所需风量）某410t/h410t/h循环流化床锅炉点火启动风量随床温的变化左侧流化风左侧流化风（m3/h）（标准状态下）（标准状态下）4281031524338403815037629右侧流化风右侧流化风（m3/h）（标准状态下）（标准状态下）463893251933880434

33、1641050床温（床温（）146580674814840点火节能技术点火节能技术 3 例：第47页/共80页4.正确设定给煤机投煤时的燃烧温度向炉内初次投煤的允许床温（简称允许投煤温度）是一个关键参数，该值定得太低，会造成煤粒着火不稳定，甚至引起爆燃、结渣等。若该值定得过高，则点火设备容量要加大，点火用油量增加，经济性差。由于锅炉冷态启动时炉内一次风量及总风量均较低，床料基本上处于鼓泡床状态，给煤口在距风板1m以上。因此，采用下层床温和中层床温测量值来判断煤粒是否着火是可行的，一般是下层床温和中层床温均达到某一定值（允许投煤温度）时，才释放投煤连锁，允许给煤机启动。也有电厂采用下层床温和中层

34、床温的平均值来判断是否达到允许投煤温度。点火节能技术点火节能技术 3第48页/共80页煤粒的着火温度主要与可燃基挥发分的大小有关，当然也会受煤的灰分、粒度、炉膛结构等其它因素的影响。下图所示的两条曲线，一条是国外公司推荐值，另一条是我国在已投运的多台50MW机组上的实测值点火节能技术点火节能技术 3循环流化床锅炉的投煤温度与煤的挥发分的关系循环流化床锅炉的投煤温度与煤的挥发分的关系 连续给煤 通过数次断续给煤、试验的方式不断升温，然后转入连续给煤。第49页/共80页流化床锅炉燃烧粒度一般在08mm之间，加之投煤初期床温水平较低，因此必须注意给煤量和给煤速度的控制。在不同的床温阶段，应采用不同的

35、风量和不同的煤量，并应注间断给煤和连续给煤方式的切换。点火节能技术点火节能技术 3第50页/共80页以某台260t/h蒸发量的循环流化床锅炉为例。该锅炉投产于2002年，为单汽包自然水循环，两组汽冷式旋风分离器，炉膛两侧装有风水冷式选择性排灰冷渣器，配以60MW 汽轮发电机组。采用床下热烟气点火技术，两支点火油枪布置在水冷风室内的点火风道中，一支流量为900kg/h，另一支流量为700kg/h。通过几年的实际运行及经验总结，采取了许多有效措施，在节能方面取得了明显效果。循环流化床锅炉点火节能技术实例循环流化床锅炉点火节能技术实例 3第51页/共80页循环流化床锅炉本体主要包括炉膛、分离器、回料

36、器以及水冷壁等锅炉受热面等。锅炉本体的节能改造主要是在锅炉结构设计存在缺陷、燃烧调整效果不佳，给锅炉的运行带来严重影响时进行，锅炉本体在进行节能改造时，往往相应的辅助系统也要改造。这里结合循环流化床锅炉运行过程中存在的各种问题来讨论相应的节能改造措施。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第52页/共80页1、锅炉磨损严重循环流化床锅炉的磨损问题，一直是困扰流化床锅炉经济运行和进一步发展的关键问题。锅炉的磨损与固体物料浓度、速度、颗粒特性和流道几何形状等密切相关，流化床锅炉与常规锅炉相比，其炉内物料浓度要高出几十倍到上百倍，流化床锅炉的磨损要比其它类锅炉严重的多。通常磨损

37、严重的部位有：（1）布风装置，包括风帽和炉膛内热电偶。（2）锅炉水冷壁管，包括锅炉下部敷设卫燃带和水冷壁管过渡区域，不规则管壁如穿墙管、弯管以及有凸出或凹陷的部位如焊缝等。（3）屏式过热器。（4）烟道内受热面，包括过热器、省煤器、空气预热器管壁。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第53页/共80页针对上述问题，可采取以下措施：（1）严格控制入炉煤颗粒粒径在合适的粒径范围以内。（2）破坏沿水冷壁向下的固体物流，如在卫燃带和水冷壁管过渡区域浇筑高约100 mm的耐磨凸台。（3）让水冷壁面保持光滑整洁，消除施工过程中的焊缝、焊疤等。（4）采用金属喷涂工艺对易磨损部位施以喷涂

38、。超音速电弧喷涂，在金属受热面易磨损部位喷施镍铬合金或其它合金，厚度约（0.30.5）mm，不影响锅炉传热，可保护金属受热面13年不受磨损。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第54页/共80页2、浇注料的耐磨和脱落 循环流化床锅炉运行的特殊性大量含有燃料、燃料灰渣、石灰石及其反应产物的固体床料的内、外循环流动，使得锅炉密相区及循环回路中敷设的耐火耐磨材料受到严重的冲刷磨损、热循环应力及机械振动的影响。锅炉在设计选型时考虑耐火度不够，一旦温度到达设计温度耐火料有发生脱落现象，甚至出现内层保温剥落，影响锅炉正常运行，造成受热面管子磨损或超温爆管等。同时由于施工工艺的不合格

39、，导致浇注料的各项性能指标达不到设计要求，这也会影响锅炉的安全可靠运行。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第55页/共80页因此，耐火耐磨材料的理化性能、施工及最终的烘烤，将在很大程度上决定着锅炉能否安全可靠运行。耐火耐磨材料的各项理化性能指标必须达到设计要求，这是耐火耐磨材料性能保证的前提条件；合理的配浆、支模、捣打及配置合适的膨胀缝是耐火耐磨材料安装成型的基础，最终的烘烤（通过合理的干燥和烘烤，使墙衬中的水分蒸发、墙体固化并被烧结成高强度的耐火耐磨衬里）是使耐火耐磨材料烧结成型并使之达到耐火、耐磨、耐压、抗折、热震稳定性、高温耐压性能的关键。在上述改进措施效果不好

40、时，可考虑选用耐火等级更高的耐火浇注料，对浇注工艺进行改进，尽量采用一次浇注成型，改进烘烤工艺（如采用热烟气烘炉工艺），对烟风道进行改造，可取得较好的效果。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第56页/共80页3、旋风分离器 旋风分离器的分离效率是锅炉安全稳定运行的一个重要因素。旋风分离器在运行过程中，由于高温烟气携带的细灰粒子的作用容易发生磨损。同时，细颗粒中未燃烬碳和一部分CO及挥发分在旋风分离器中的燃烧，也可使旋风分离器的温度上升，严重时会引起分离器和回料管超温等，影响锅炉的带负荷能力。为了装置的长期安全稳定运行，首先应调整锅炉的燃烧工况，合理配风，控制入炉煤的粒

41、径分布，特别是细粒子的含量，调整入炉煤在锅炉各部位的燃烧份额，控制分离器中飞灰再燃的比例。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第57页/共80页同时，旋风分离器的结构也应趋于简单化，以便于维修和衬里，衬里的材料也可选择新型的更好的材料。以某热电厂HG-220/9.8-L.YM15型循环流化床锅炉的旋风分离器改造为例来说明。该锅炉是引进美国福斯特惠勒公司的技术，由哈尔滨锅炉厂转化生产的HG-220/9.8-L.YM15型高压循环流化床锅炉，该锅炉为高压参数、单锅筒、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化的燃烧方式，2000 年投入运行。锅炉的分离机构为高温旋风分离器，两侧布置。分

42、离器改造前的结构简图如图 所示。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第58页/共80页改造前旋风分离器结构简图改造前旋风分离器结构简图1-1-下料管；下料管；2-2-圆锥体；圆锥体；3-3-圆筒体；圆筒体；4-4-进气口；进气口；5-5-顶盖；顶盖；6-6-中心筒中心筒 循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第59页/共80页（1）改造前存在的主要问题及原因分析 该锅炉在运行中主要出现回料粒度大回料量少、流化风量偏大、飞灰含碳量高、排烟温度高、受热面冷渣器磨损严重等问题。通过美国FW公司对分离物料的粒径测试表明，分离器的分离效率与设计要求有一定的差

43、距。经过分离器的飞灰颗粒中大于0.1mm的颗粒的比例为6.7%。运行过程中床料设计温度为810899，实际温度920980，床温偏高，降低了脱硫效率；排烟温度设计温度为149，实际温度为160。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第60页/共80页（2）旋风分离器的技术改造 改造后旋风分离器结构简图改造后旋风分离器结构简图1-1-下料管；下料管；2-2-圆锥体；圆锥体；3-3-圆筒体；圆筒体；4-4-进气口；进气口；5-5-顶盖；顶盖；6-6-中心筒；中心筒；7-7-加长中心筒；加长中心筒；8-8-增加耐磨料层增加耐磨料层 循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体

44、的节能改造 4为为解解决决以以上上问问题题，提提高高旋旋风风分分离离器器的的出出力力，热热电电厂厂于于2002年年7月月对对1号号锅锅炉炉的的旋旋风风分分离离器器进进行行了了技技术术改改造造，改改造造后后的的结结构构简简图图如如图所示。图所示。第61页/共80页采用的主要技术措施为：增加中心筒的长度 中心筒插入的深度直接影响分离器的性能 改变分离器入口截面积 循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4通通过过增增加加高高温温旋旋风风分分离离器器进进口口耐耐磨磨料料层层的的厚厚度度，减减少少进进口面积增大进口烟气流速来提高分离效率。口面积增大进口烟气流速来提高分离效率。第62页

45、/共80页（3）改造效果 结果表明在单独燃用鹤岗煤且同等负荷下（55%额定负荷）飞灰含碳量由13%降至9.1%。据计算仅这一项1台炉每年可节省燃煤费用约20万元。项目项目 改造前改造前 改造后改造后 飞灰含碳量飞灰含碳量/%139.1入口烟气流速入口烟气流速/ms-1 2023.30.1mm的颗粒浓度的颗粒浓度/%6.71.6220t/h负荷床温负荷床温/987962循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4对比试验汇总对比试验汇总 第63页/共80页l同时改造后还有以下优点：a.分离器效率有所提高。改造后大于0.1mm的颗粒由改造前的6.7%降为1.6%。b.回料量增加，回

46、料腿温度趋于正常，减轻回料腿结焦，有利于安全生产。c.降低风量配比，从而降低厂用电。由于床料变细，作为流化风的一次风量也将减少，这样一次风机出力也随着降低，氧量降至3%3.5%左右，引风机的功率也降低，厂用电自然就降了下来。按风机电流减少5 A 计算，一次风机功率为1120 kW，额定电流123 A，每天可省厂用电1100kWh。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第64页/共80页4、回料器 回料器是循环流化床锅炉的三大核心部件(回料器、气固分离器、冷渣器)之一，其功能一是将气固分离器分离下来的固体颗粒重新送回炉膛再燃烧；二是密封，防止主床的烟气反串进入分离器，它的运

47、行稳定、可靠与否直接关系到锅炉的安全、运行稳定和出力，对锅炉的经济性影响很大。锅炉运行中如给煤粒度及风量不能满足要求，则回料器内部温度会增高、甚至回料阀内部结焦，发生堵塞现象，回料阀不能正常运行和回料，导致锅炉出力受到较大影响。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第65页/共80页5、布风装置 布风装置主要是风帽和布风板组成。布风装置要求能均匀密集地分配气流，使床料与空气产生强烈扰动和混合，在设计时根据煤种及排渣要求等，选择相适应的风帽。布风装置的布风对于组织炉内流场，稳定燃烧作用重大，对于锅炉的安全稳定运行和锅炉运行经济性至关重要。风帽在运行过程中主要会出现漏渣和磨损

48、问题，以下分别予以介绍。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第66页/共80页（1）风帽漏渣问题及改造措施 在锅炉运行过程中，由于床层压力脉动，会发生风帽小孔漏渣问题，运行一段时间后，风室出现漏渣，影响了一次风量，增加了一次风机出力与电耗。同时漏渣还会在一次风的扰动下，对水冷风室内衬造成严重磨损。风帽漏渣的原因很多：风帽的结构形式、床料粒度、负荷大小和布风装置的阻力大小等。解决风帽漏渣问题的关键：一是增加风帽的阻力，二是提高风帽的密封性，防止床料回流。在风帽改造过程中，可以通过改进风帽结构，增加风帽的阻力，也可以直接将风帽更换为阻力更大、密封性更好的风帽（如采用迷宫式密

49、封的大直径迂回型钟罩风帽），避免风室漏渣，保证锅炉的安全稳定运行。循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4第67页/共80页（2）风帽的磨损及预防措施 循环流化床锅炉本体的节能改造循环流化床锅炉本体的节能改造 4风帽的磨损给循环流化床锅炉带来较大的维护工作量，也风帽的磨损给循环流化床锅炉带来较大的维护工作量，也影响锅炉的连续运行，对锅炉的经济性不利。风帽的磨损影响锅炉的连续运行，对锅炉的经济性不利。风帽的磨损主要有以下几种形式：主要有以下几种形式：风从小孔出来带动床料高速冲刷邻近风帽，带来冲击和切削磨损。大量的回料从返料管进入燃烧室，横向对风帽带来冲刷磨损。燃烧室出渣口风帽

50、的冲刷磨损。锅炉压火期间风帽的氧化烧损。第68页/共80页冷渣器冷渣器烟风系统烟风系统燃料制备与给煤系统燃料制备与给煤系统 除尘吹灰系统除尘吹灰系统循循环环流流化化床床辅辅机机系系统统DCS DCS 控制系统控制系统从目前已投运的各个循环流化床锅炉的运行来看，灰渣冷却从目前已投运的各个循环流化床锅炉的运行来看，灰渣冷却系统、燃料制备与给煤系统和烟风系统的优化运行调整和节系统、燃料制备与给煤系统和烟风系统的优化运行调整和节能改造对提高循环流化床锅炉电厂的经济效益潜力较大。能改造对提高循环流化床锅炉电厂的经济效益潜力较大。辅助系统优化运行与节能辅助系统优化运行与节能5第69页/共80页1.1.冷渣