2019循环流化床锅炉附属系统设计.pdf

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1、电力工程设计手册2019http:/ 电力工程设计手册循环流化床锅炉附属系统设计序言 总刖旨 前言第一章综述.1第一节 循环流化床锅炉原理及特点.1一、循环流化床原理.1二、循环流化床锅炉特点.2第二节 循环流化床锅炉主要结构特点.3一、125MW级循环流化床锅炉.4二、300MW级循环流化床锅炉.4三、600MW级循环流化床锅炉.6第三节 主要附属系统.6第二章一次风系统.8第一节 系统说明.8一、系统功能.8二、设计范围.8三、系统主要设备.8四、设计内容.8第二节 设计方案.9一、设计原则.9二、常用设计方案.9第三节控制要求.25第四节设计计算.25、一次风机参数计算.25二、播煤风机

2、参数计算.28三、风道设计计算.29第五节设备选型.29一、一次风机.29二、播煤增压风机.30三、一次风机调节方式.31第三章二次风系统.34第一节系统说明.34一、系统功能.34二、设计范围.34三、系统主要设备.34四、设计内容.34第二节设计方案.35一、设计原则.35二、常用设计方案.35第三节控制要求.51第四节设计计算.51一、风机参数计算.51二、风道规格计算.54第五节 设备选型.54一、风机选型.54二、风机主要性能指标.55三、风机调节方式.55第四章高压流化风系统.56第一节系统说明.56一、系统功能.56二、设计范围.56三、系统主要设备.56四、系统设计内容.57第

3、二节 设计方案.57一、设计原则.57二、常用设计方案.57第三节控制要求.67一、正常运行工况.67二、停运工况（以配5台风机带外置床300MW 级CFB锅炉机组为例）.67三、启动工况.67四、调节风门.67第四节设计计算.67一、风机参数计算.67二、风道设计计算.68http:/ 设计方案.171一、设计原则.172二、汽车进厂方案.172三、带式输送机进厂方案.172四、管道输送进厂方案.173第三节煤泥棚系统.173一、系统说明.173二、设计方案.173三、设备选型.178第四节 煤泥管道输送系统.180一、系统说明.180二、设计方案.180三、控制要求.187四、设计计算.1

4、88五、设备选型.188第五节煤泥入炉系统.197一、系统说明.197二、设计方案.197三、设备选型.201http:/ 石灰石粉特性.207一、物理特性.207二、化学特征.207三、粒径要求.207第二节设计方案.209一、设计原则.209二、常用设计方案.209第三节 石灰石接卸、储存及输送系统210一、接卸、储存系统.210二、输送系统.215第四节粗碎系统.222一、系统说明.222二、设计原则.222三、设备选型.222第五节细碎系统.224一、破碎机+机械筛分系统.224二、柱磨机+气力分选系统.228三、炉内外一体化系统.238四、石灰石料仓和石灰石粉仓.242第十章石灰石粉

5、输送系统.246第一节系统说明.246第二节 设计方案.246、设计原贝Q.246二、常用设计方案.246第三节 低压气力输送系统.247一、系统说明.247二、设计方案.247三、控制要求.248四、设计计算.249五、设备选型.249第四节一级正压气力输送系统.249一、系统说明.249二、设计方案.250三、控制要求.250四、设计计算.254五、设备选型.254第五节 二级正压气力输送系统.256一、系统说明.256二、设计方案.256三、控制要求.256四、设备选型.259第十一章床料系统.260第一节 床料特性.260第二节设计方案.260一、机械添加床料系统.260二、气力添加床

6、料系统.260三、人工添加床料系统.261四、其他.261第三节机械添加系统.261一、给煤机机械输送方案.261二、重力自流机械输送方案.264第四节气力添加系统.265一、系统说明.265二、设计方案.265三、设计计算.270四、控制要求.270五、设备选型.270第+二章 底渣系统.271第一节底渣冷却系统.271一、系统说明.271二、设计方案.272三、控制要求.287四、设计计算.291五、设备选型.291第二节底渣输送存储系统.296一、系统说明.296二、设计方案.296三、控制要求.301四、设计计算.302五、设备选型.302第十三章 点火助燃油系统.305第一节 系统说

7、明.305、系统功能.305二、设计范围.305三、系统主要设备.305四、设计内容.305第二节锅炉油燃烧器.305一、形式.305二、特点.309三、布置方式.310四、雾化方式.314五、清扫方式.314第三节设计方案.314一、设计原则.314二、常用设计方案.316第四节设计计算.325一、油罐设计计算.325二、重油系统低压再循环设计计算.326http:/ 系统说明.328-、系统功能.328二、设计范围.328三、系统主要设备.328四、设计内容.328第二节 设计方案.329一、，设计原则.329二、常用设计方案.330第三节 控制要求.334第四节 设计计算.334-、系统

8、容量.334二、紧急补水泵选型参数.334三、案例计算.335第五节设备选型.336一、紧急补水箱.336二、紧急补水泵组.336三、紧急补水系统参数参考表.337主要量的符号及其计量单位.338参考文献.339http:/ 述Mr-弟早循环流化床(CirCUIa t in g FIUid iZed Bed)工艺的历 史可追溯到20世纪二三十年代的一些实验台研究成 果，随后，循环流化床工艺在化学工业和冶金工业上 得到了广泛应用。将循环流化床工艺应用于煤燃烧设 备的设想最早产生于20世纪60年代，十多年后，芬 兰奥斯龙(AhlSt rOIn)公司的20t/h循环流化床锅炉(1979年)和德国鲁奇

9、(LUrgi)公司的50t/h循环流化 床锅炉(1981年)相继投运，标志着循环流化床锅炉 技术正式进入应用阶段。1995年11月，釆用鲁奇循 环流化床工艺，由法国通用电气阿尔斯通斯坦因工业 公司(GASl)设计、制造的法国普罗旺斯(PrOVen Ce)电站250MW循环流化床锅炉投入商业运行。我国的循环流化床锅炉研制进程晚于西方。20世 纪90年代之前，我国主要进行的还是小型循环流化床 锅炉的研究开发，90年代中期，我国锅炉制造企业分 别在前期技术积累的基础上引进国外技术或与国外合 作生产了中等容量(220440t)循环流化床锅炉，90 年代末期，我国釆用技贸结合的方式引进了 200 350

10、MW亚临界循环流化床锅炉设计、制造技术。经过近20年的消化吸收和自主研发,我国己经完成 了从高压、超高压、亚临界到超临界循环流化床锅炉技 术的发展，随着各型自主开发的循环流化床锅炉投运，我国己经全面掌握了循环流化床锅炉的核心技术，在循 环流化床发电技术方面，我国已经处于世界领先水平。第一节循环流化床锅炉 原理及特点一、循环流化床原理1.燃烧原理按燃烧方式不同，燃烧设备可以分为三类：(I)层燃燃烧：层燃燃烧又称火床燃烧，是将燃 料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚 度的料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃 烧反应。层燃燃烧仅适用于固体燃料燃烧，但对燃料 颗粒的大小无特殊要求。它一

11、般适用于小型锅炉，像 固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等都属于 层燃燃烧设备。(2)流化燃烧：流化燃烧又称沸腾燃烧，燃料在 适当流速空气的作用下，在沸腾床上呈流化沸腾状态 燃烧。沸腾燃烧方式主要适用于燃烧颗粒状固体燃料。现代用的沸腾炉，为提高燃烧效率及减轻污染，在炉 膛出口将烟气中较大的固体颗粒通过分离器收集起 来，送回炉膛继续燃烧，故又称循环流化床锅炉。(3)室燃燃烧：室燃燃烧又称悬浮燃烧，燃料与 空气一起由燃烧器送入炉膛，在炉膛空间边运动边燃 烧。室燃燃烧可以适用于粉状固体燃料、液体燃料和 气体燃料。燃煤煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等都 属于室燃燃烧方式。2.流化原理固体燃料颗粒不能

12、像流体一样流动的主要原因是 颗粒间存在内摩擦力。由于内摩擦的存在，在一定的 受力范围内，散状物料可以承受切向应力。在切向应 力超过一定限度后，散状物料可以与黏性流体一样，产生剪切运动，并表现出一定的黏性。在散料层内，正应力的传递方式与流体相差很大，它不具备散料层 内任意点上各方向应力相等且数值上正比于散料层压 降和层高的线性关系。流化床燃烧技术是建立在物料 流化状态基础上的，燃料在流化状态中进行强烈的传 热与传质，完成燃烧过程。对于给定的固体物料和流化介质，流化速度是决 定流化状态的主要因素。在一个上部开口，底部为布风板的容器内放入一 定粒径的固体散料，由下部供入气体或液体，随着流 速的增加，

13、会发生以下变化：(1)固定床。气体流速很低时，气流只穿过静止 颗粒之间的空隙向上流动，气流对颗粒的作用力无法 克服重力以及固体颗粒间摩擦力，固体颗粒保持静止,床料的孔隙率保持不变，这种状态称为固定床状态。随着流速的增加，颗粒开始互相离开，并可看到有少 量颗粒在一定区域内振动和游动。1 http:/ 到某一值时，所有颗粒都刚好悬浮在流体中。此时，颗粒与流体间的摩擦力与其重量相平衡。相邻颗粒间 挤压力的垂直分量等于零，而且通过这一床层任一截 面的压降大致等于该截面上物料与流体的重量。床层 处于刚刚流化状态，称初始流化床，或称处于临界流 化状态。达到流化态的临界气体流速，称为流化速度。(3)流化床。

14、达到流化速度后，继续增加气体流 速，物料层先是均匀膨胀，当流速达到一定范围后，物料层就会出现气泡，随流速增加，气泡增大增多，使物料层剧烈翻腾，宏观上像液体的沸腾，因此称为 鼓泡床或沸腾床。在鼓泡床之后，如果气体流速继续 增加，气泡被撕裂破坏，形成湍流床。湍流流态化条 件下进一步增大流速至输送速度时，颗粒夹带速率达 到输送速度对应的颗粒携带能力。此时，当床料补充 速率大于颗粒携带能力时，床层进入快速流态化，称 为快速床，物料层的界面变得弥散，需要不断补充物 料，否则物料层的颗粒会被气流全部带走。循环流化 床锅炉的物料流化状态属于快速床。(4)气力输送。当气体流速继续增加，气体对颗 粒携带能力超过

15、床料补充速率时，床层进入稀相流态 化，即进入气力输送状态。固体燃料颗粒随着燃烧室内区域风速的增大，燃 料颗粒间的空隙率也在逐步增加，形成不同的流化状 态，见图I-I=燃烧室区域风迹(n/s)图1-1流化状态与流化风速示意图二、循环流化床锅炉特点循环流化床锅炉是从鼓泡床沸腾炉发展而来，早 期的流化燃烧技术采取沸腾炉(鼓泡床)方案，对难 以着火的劣质燃料适应性能好，在小容量锅炉上得到 了广泛应用。由于鼓泡床锅炉截面热负荷小，不利于 大型化，同时炉内脱硫效率相对较低，因此，大容量 流化燃烧的锅炉均采用循环流化床技术。循环流化床锅炉工作流程见图1-2,燃料和脱硫剂(石灰石)被送入炉膛后，迅速被炉膛内存

16、在的大量惰 性高温物料(床料)包围，着火燃烧所需的一次风和 二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入。物料在炉膛内 呈流态化沸腾燃烧，在上升气流的作用下向炉膛上部 运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。大颗 图1-2循环流化床锅炉工作流程示意图 2 http:/ 作用下不断减速并偏离主气流，最终形成附壁下降粒 子流，被气流夹带出炉膛的固体物料在气固分离装置 中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至燃 尽。未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道，进一 步对受热面、空气预热器等放热冷却，经除尘器后，由引风机送入烟囱排入大气。循环流化床燃烧技术是一种介于层燃燃烧与悬浮 燃烧之间的燃烧方式，有别于其他燃烧

17、方式的最突出 的特点主要是燃烧温度低，燃料在炉内停留时间长，湍流混合强烈。循环流化床与其他燃烧方式特性对比 见表1-1。悬浮燃烧的特性对比表1-1 循环流化床与层燃、燃烧特性层燃煤粉燃烧（悬浮燃烧）循环流化床燃烧温度-C）1100-130012001500850-920燃料尺寸（mm）05000.2020截面烟气流速低高中燃料停留时间较长极短极长挥发分燃尽时间长极短较长混合强度差差强循环流化床锅炉自诞生以来，因其燃料适应性广、低NOjC排放、炉内脱硫、负荷调节比大、燃料制备系 统简单、灰渣综合利用性能好等优点，表现岀了旺盛 的生命力，不仅在中小型锅炉的商业竞争中占有了相 当的市场份额，并且在技

18、术日趋成熟的同时，迅速向 大型燃煤锅炉的商业市场迈进。循环流化床锅炉的主 要技术特点总结如下：（1）燃料适应性广。循环流化床锅炉中，新加入 燃料仅占床料总重的1%3%,其余是未燃尽焦炭和 不可燃的固体物料，如脱硫剂、灰渣或砂。炽热的床 料为新加入的燃料提供了稳定充足的点火热源。流化 床中，气-固、固-固混合非常好，燃料进入炉膛后很 快与大量灼热床料混合，燃料被迅速加热至着火温度。流化床锅炉既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质燃料,适用燃料范围包括且不限于高灰高硫煤、高水分煤、低挥发分煤、煤秆石、煤泥、石油焦、尾矿、煤渣、树皮、废木头、垃圾等。（2）燃料预处理及给煤系统简单。循环流化床锅 炉的给煤粒

19、度一般小于20mm（具体粒径根据煤质不 同调整），与煤粉炉相比，燃料制备系统大为简化。此外,流化床锅炉能直接燃用高水分煤（水分可达到50%以上甚至更高），不需要专门的处理系统。（3）负荷调节速度快，调节范围大，最低稳燃负 荷低。循环流化床锅炉负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量。由于截面风速高和吸热控制容 易，循环流化床锅炉的负荷调节速率可达每分钟 4%5%MCR（锅炉最大连续负荷）。循环流化床锅 炉的负荷调节比可达（34）：1,能更好地适应调峰 机组的要求。针对最难燃烧的无烟煤，循环流化床 锅炉最低稳燃负荷也可以保持在40%BMCR（锅炉 最大连续蒸发量）以下，这点是普通煤粉炉无法

20、做 到的。（4）燃烧效率高。循环流化床锅炉的燃烧效率可 达90%以上，效率高的主要原因是煤粒燃尽率高。循 环流化床锅炉炉膛内较小颗粒（0.04mm）随烟气一 起流动，在飞出炉膛前有足够的燃尽时间，较大煤粒（0.6mm）,其终端速度高，只有当通过燃烧或相互 摩擦而碎裂，其直径减小时，才能随烟气逸出，一般 停留在炉膛内燃烧。对于中等粒度颗粒，循环流化床 锅炉通过分离装置将这些颗粒分离下来，送回炉膛循 环燃烧，为颗粒燃尽提供了足够时间。（5）环保特性好。循环流化床锅炉的环保特性主 要体现在可以进行炉内脱硫以及低NOX排放。循环流 化床锅炉的运行温度与石灰石的最佳脱硫温度基本一 致。与燃烧过程相比，脱

21、硫反应进行得较慢，为了使 氧化钙充分转化为硫酸钙，烟气中的二氧化硫必须与 脱硫剂有充分的接触时间和尽可能大的反应表面积。在循环流化床锅炉中，气体在燃烧区域的平均停留时 间为34s,石灰石颗粒粒径通常为0.10.5mm,甚 至更细，石灰石颗粒也参与物料循环，循环流化床的 这些特点皆有利于炉内脱硫反应的进行，因此，循环 流化床锅炉在Ca/S摩尔比为1.52.5时，可以达到 90%的脱硫效率，最高可到95%以上。循环流化床锅 炉的No K排放低主要得益于低温燃烧。循环流化床 锅炉燃烧温度一般控制在8509209,同时通过分段 燃烧控制，抑制燃料中的氮转化为NOH并使部分已 生成的NO*得到还原，因此

22、，在燃烧控制较好的情况 下，循环流化床锅炉的NO工排放水平要远低于常规煤 粉锅炉。第二节 循环流化床锅炉主要 结构特点应用于发电的大中型循环流化床锅炉主要包括 125MW等级高压循环流化床锅炉、300MW等级亚临 界循环流化床锅炉、350MW等级超临界循环流化床锅 炉、600MW等级超临界循环流化床锅炉。3 http:/ 1-2。一、125MW级循环流化床锅炉125MW级循环流化床锅炉覆盖范围包括125、135 150MW容量循环流化床锅炉，参数为超高压参 数。典型125MW级循环流化床锅炉结构型式大同小表1-2 125MW级循环流化床锅炉技术对比表序号项目型式一型式二型式三1炉膛型式单布风板

23、炉膛单布风板炉膛单布风板炉膛2水冷风室进风方式炉底两路进风炉侧两路进风炉底两路进风3冷渣器布置方式炉膛左右两侧、炉前排渣炉膛后部排渣，冷渣器炉后方 向布置炉膛中部排渣，冷渣器炉前方 向布置4外置床无无无5旋风分离器两个绝热式旋风分离器两个汽冷（或绝热）式旋风分 离器两个水冷式旋风分离器6给煤方式回料阀后墙给煤炉前给煤、气力播煤炉前给煤、气力播煤7再热器调温双烟道挡板+事故喷水双烟道挡板+事故喷水双烟道挡板+事故喷水8空气预热器管式空气预热器管式空气预热器管式空气预热器9辅机配备1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统（可选配）1.两台一次风机2.两台

24、二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统（可选配）1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统（可选配）二、二、300MW级循环流化床锅炉300MW级循环流化床锅炉包括300MW亚临界循 环流化床锅炉和35OMW超临界循环流化床锅炉。1.300MW亚临界循环流化床锅炉目前国内形成了引进型和自主型两种不同的 300MW等级循环流化床锅炉方案，各锅炉制造厂引 进型炉型基本格局相同，国产自主型与引进型最大 的区别为取消了外置床，在此基础上，国内主要锅 炉制造厂自主型炉型风格各异，主要锅炉方案特点对 比见表1-3。表1-3 300MW亚临界循

25、环流化床锅炉特性对比表序号项目引进型自主幵发型型式一型式二型式三1炉膛形式裤衩形炉膛（双布风 板）裤衩形炉膛（双布风 板）单布风板炉膛单布风板炉膛2水冷风室进风方 式炉底两路进风炉底两路进风炉侧两路进风炉底四路进风3冷渣器布置方式炉膛左右两侧排渣炉膛左右两侧排渣炉膛后部排渣，冷渣器 炉后方向布置炉膛中部排渣，冷渣器 炉前方向布置4外置床有无无无5旋风分离器四个绝热式旋风分离四个汽冷式旋风分离三个汽冷式旋风分离三个水冷式旋风分离器H形布置器H形布置器M形布置器M形布置 4 http:/ 合给煤、气力播煤7炉内受热面布置不布置屏式再热器、屏式过热器，布置扩展 水冷壁布置屏式再热器、屏式 过热器、水

26、冷屏布置屏式再热器、屏式 过热器、水冷屏布置屏式再热器、屏式 过热器、水冷屏8尾部烟道布置单烟道双烟道双烟道双烟道9过、再热器调温外置床+事故喷水双烟道捋板+事故喷水双烟道挡板+事故喷水双烟道挡板+事故喷水10流化速度6m左右5m左右5m/s左右5m/s左右11空气预热器四分仓回转式空气预 热器管式、四分仓回转式空 气预热器管式或四分仓回转式 空气预热器管式或四分仓回转式 空气预热器12辅机配备1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.五台高压流化风 机5.配备紧急补水系 统1.两台一次凤机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化凤机5.无紧急补水系统1.两台一次风机2.两台二次

27、风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化凤机5.无紧急补水系统2.350MW临界循环流化床锅炉国内锅炉制造厂350MW超临界锅炉结构基本上 都是基于自主型300MW亚临界循环流化床锅炉的基 础上开发的，总体结构型式差别不大，为超临界直流 炉，单炉膛、M形布置、平衡通风、一次中间再热、循环流化床燃烧方式，釆用高温冷却式旋风分离器进 行气固分离。锅炉整体支吊在锅炉钢架上，锅炉外形 示意见图1-3.国产35OMW超临界循环流化床锅炉基本结 构型式与300MW亚临界循环流化床锅炉结构型式 变化不大，国内锅炉制造厂重点关注点在

28、水动力安 全方面，并开发了各自特色的水动力和受热面系 统，各厂家的350MW超临界锅炉方案特点对比见 表 1-4图1-3 35OMW循环流化床锅炉外形示意图表1-4 350MW超临界循环流化床锅炉特点对比表序号项目型式一型式二型式三1炉膛型式单布风板炉膛单布风板炉膛单布风板炉膛2水冷风室进风方式炉侧两路进风炉侧两路进风或炉底四路进风炉底四路进风3冷渣器布置方式炉膛后部排渣，冷渣器炉后方 向布置炉膛后部排渣，冷渣器炉后方 向布置炉膛中部排渣，冷渣器炉前方 向布置4外置床无无无5旋风分离器三个汽冷式旋风分离器M形 布置三个汽冷式旋风分离器M形 布置三个汽冷式旋风分离器M形 布置 5 http:/

29、煤7炉内受热面布置高温屏式再热器、高温屏式过 热器、水冷屏高温屏式再热器、高温屏式过 热器、水冷隔墙水冷屏、高温屏式再热器、中 温屏式过热器、高温屏式过热器 交叉布置在炉内8水冷屏（隔墙）与 水冷壁连接方式水冷屏与炉膛四周水冷壁采用 串联方式水冷隔墙与炉膛四周水冷壁采 用并联方式水冷屏与炉膛四周水冷壁采用 串联方式，水冷屏采用两级串联 布置9尾部烟道布置双烟道双烟道双烟道10过、再热器调温双烟道挡板+事故喷水双烟道挡板+事故喷水取烟道挡板+事故喷水11流化速度5m/s左右5m/s左右5m/s左右12空气预热器四分仓回转式空气预热器四分仓回转式空气预热器四分仓回转式空气预热器13辅机配备1.两台

30、一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统1.两台一次风机2.两台二次风机3.两台引风机4.三台高压流化风机5.无紧急补水系统三、600MW级循环流化床锅炉600MW级循环流化床锅炉容量包括600MW和 660MW,参数为超临界参数。目前投运的600MW超临界循环流化床锅炉结构 由三部分组成，第一部分布置有主循环回路，包括炉 膛、冷却式旋风分离器、回料器以及外置式换热器、冷渣器以及二次风系统等；第二部分布置尾部烟道，包括低温过热器、低温再热器和省煤器；第三部分为 单独布置的两台

31、四分仓回转式空气预热器。下炉膛一分为二，布置两个布风板，布风板之下 为由水冷壁管弯制围成的水冷风室。燃料从布置在六 个回料器上及六个外置式换热器返料管的给煤口送入 炉膛。石灰石釆用气力输送，六个石灰石给料口布置 在回料腿上。每台炉设置有两个床下点火风道，分别从分体炉 膛的一侧进入风室。每个床下点火风道配有四个油燃 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。六台滚筒式冷渣器被分为两组 布置在炉膛两侧。六台冷却式旋风分离器布置在炉膛两侧的钢架副 跨内，在旋风分离器下各布置一台回料器。由旋风分 离器分离下来的物料一部分经回料器

32、直接返回炉膛，另一部分则经过布置在炉膛两侧的外置换热器后再返 回炉膛。外置式换热器内布置有受热面，靠炉前的两 个外置床中布置的是高温再热器，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；中间的两个 外置床中布置的是中间过热器2,作为喷水减温的辅 助手段，可以通过控制其间的固体粒子流量来控制中 间过热器2出口汽温；靠炉后的两个外置床中布置的 是中间过热器1,通过控制其间的固体粒子流量来调 节床温。汽冷包墙包覆的尾部烟道内从上到下依次布置有 低温过热器、低温再热器和省煤器。空气预热器采用两台四分仓回转式空气预热器。第三节主要附属系统循环流化床锅炉附属系统主要包括燃料制备及输 送系统、石灰石

33、制备及输送系统、燃烧系统、排渣系 统、点火系统、汽水系统，对于某些特定炉型，还包 括配套紧急补水系统。循环流化床锅炉配套汽水系统 与常规煤粉锅炉配套汽水系统配置基本一致，本手册 不作介绍。根据各附属系统的功能，循环流化床锅炉附属系 统可以进一步细化为一次风系统、二次风系统、高压 流化风系统、烟气系统、燃煤筛分破碎系统、锅炉给 煤系统、煤泥输送系统、石灰石粉制备系统、石灰石 粉输送系统、床料系统、底渣系统、点火助燃油系统 6 http:/ 料在不同负荷下维持预期的流化速度。除流化作用外，一次风还需要承担密封介质功能，其中一次冷风可以 为给煤机提供密封风，一次热风为给煤口提供播煤密 封风。一次风经

34、过一次风机增压和空气预热器升温后，通过风道燃烧器（如有）后进入炉膛下部的水冷风室，最终通过风帽进入炉膛。2.二次风系统二次风主要是作为燃料燃烧的助燃风。二次风经 过二次风机增压和空气预热器升温后进入炉膛。为减 少No K的排放,二次风分上下两层喷入炉膛，形成分 级燃烧。3.高压流化风系统流化风系统是向外置床热交换器（若有）、旋风分 离器回料腿提供一定流量的流化空气。流化空气经过 高压流化风机增压后，经各自的流量调节风门后进入 锅炉各用风点。4.烟气系统烟气系统负责将炉膛里燃烧产生的烟气从炉膛、旋风分离器、空气预热器、除尘器、烟囱排往大气。炉膛里燃烧产生的烟气从炉膛里出来后先经过旋风分 离器。在

35、旋风分离器里，较粗的灰被分离出来，烟气 夹带较细的灰进入尾部受热面，经过省煤器、空气预 热器、除尘器和引风机，在排入大气之前，烟气还需 经过脱硫、脱硝等净化处理流程，满足环保排放标准 后，由烟囱排入大气。5.燃煤筛分破碎系统根据不同炉型、不同煤种，循环流化床锅炉对进 入炉膛的燃料粒度有不同的要求,大致在020mm范 围内，燃煤筛分破碎系统负责为循环流化床锅炉提供 满足粒度要求的燃煤颗粒。当发电厂燃料的进厂粒度 介于50300mm时,运煤系统宜采用两级筛碎设施进 行分段破碎。当入料粒度小于或等于50mm时，可设 置一级细筛碎设施。6.锅炉给煤系统给煤系统将主厂房内煤仓中的煤按照锅炉负荷的 要求，

36、将适量的煤送入燃烧室燃烧。根据锅炉型式的 不同，给煤方式也存在较大的差异。7.煤泥输送系统火力发电厂掺烧的煤泥具有灰分高、颗粒细、黏 度高等特点，具有剪切变稀的特性，是一种典型的非 牛顿流体。煤泥管道输送系统的作用是将煤泥利用煤 泥料仓中转、制膏设备制膏后，通过柱塞式煤泥泵以 管道输送的方式送至炉膛燃烧，调节柱塞的气缸冲程 频率可控制入炉煤泥流量。&石灰石粉制备系统循环流化床锅炉对进入炉膛的石灰石粒度范围、平均粒度大小、粒度分布有着较严格的要求，石灰石 粉制备系统负责为循环流化床锅炉提供满足粒度要求 的石灰石颗粒。9.石灰石粉输送系统循环流化床锅炉石灰石粉输送系统是向锅炉提供 石灰石粉的重要辅

37、助系统，其功能是将细度合格的石 灰石粉库内的石灰石粉通过气力输送至炉膛作为脱硫 剂进行炉内燃烧脱硫，主要由输送设备、输送管道、密封风系统、控制系统和气源系统等组成。10.床料系统在锅炉首次启动或锅炉放空床料检修以后再次启 动时，需要向燃烧室和外置床热交换器内注入启动床 料，使锅炉的物料循环能够形成。对于部分灰分很低 的煤种，随着燃烧的进行，床料也在逐渐流失，需要 在运行过程中通过床料添加系统补充床料从而保持物 料平衡。11.底渣系统底渣系统负责将锅炉中过量的床料排放出来，以 满足锅炉物料平衡的要求。从锅炉排放岀的底渣经过 冷渣器冷却后，通过链式传送机、斗提机进入底灰库。12.点火助燃油系统点火

38、助燃油系统为锅炉点火及低负荷助燃提供燃 料。对于设置了点火风道的锅炉，在锅炉点火时，在 风道燃烧器内通过燃油加热一次风，一次热风加热炉 膛内的物料，使炉膛内的物料温度达到设定值，以启 动助燃油枪，进一步提高床温，达到许可的煤加入温 度。对于未设置风道燃烧器的锅炉，通过直接点燃床 上燃烧器加热床料以达到投煤点火。在低负荷时，釆 用助燃油枪以稳定燃烧。13.锅炉紧急补水系统循环流化床锅炉炉内床料及耐火材料存在大量蓄 热，在全厂失电或者其他情况引起锅炉给水失去的情 况下，炉内的工质仍会不断被加热蒸发，锅炉受热面 和受辐射热较强的受热面管子材料将可能因为超温而 损坏甚至烧毁，紧急补水系统的功能为通过设

39、置紧急 补水泵，在主给水系统失效的情况下，通过紧急补水 泵为锅炉提供补水，从而保护锅炉受热面。7 http:/ 风和二次风提供，一次风同时作为炉内物料颗粒的流 化风，一次风另外还可作为播煤风、密封风、快速冷 却风、吹扫风等。一次风系统概述图见图2-1。冷空气经一次风机升压后送到空气预热器与烟气 换热，空气预热器出口的热一次风进入炉膛底部的布 风板，由风帽分配后作为炉内颗粒的流化介质，同时 提供着火所需要的空气。r n石灰石燃料仓1回料阀二次风Q 冷渣风拎iS风Sl板输送机3 过卿-oj 省煤器空气预卿一次风aOL一 二次风机 弓讽机4Llb)一次风机图2-1 次风系统概述图、设计范围三、三、系

40、统主要设备一次风系统设计范围从一次风机吸风口至锅 炉各用风点的设备及风道。一次风用风点主要 包括：(1)燃料燃烧所需的空气。(2)炉膛物料的流化风，使循环物料在不同负荷 下维持预期的流化速度。(3)炉膛落煤管道的播煤风。(4)给煤机的密封风。(5)炉膛快速冷却风。(6)外置床至炉膛灰道(如有)的吹扫风。一次风系统的主要设备包括:(1)一次风机。(2)消音器。(3)暖风器(如有)。(4)播煤增压风机(如有)。四、设计内容一次风系统的主要设计内容包括:(1)系统拟定。(2)设备选型：8 http:/ 风的要求，以及设备密封、冷却等用风要求。(2)一次风机型式、台数和调速方式选择应根据 锅炉容量、炉

41、型等因素综合分析确定。一次风机宜釆 用调速离心式风机，每台锅炉宜配置两台50%容量的 一次风机。(3)播煤增压风机设置原则应根据煤质和炉型分 析确定，一般适用于高水分燃煤。当设置播煤增压风 机时,每台锅炉宜设置一台100%容量的离心式播煤增 压风机。(4)设计风道时应使压力损失尽可能低并且要保 证流量在机组各个部件之间的分配均匀。一次冷风流 速宜取1012ms,一次热风流速宜取1525s二、常用设计方案CFB锅炉的容量和炉型等因素不同，一次风系统 常用设计方案也不同。()125MW级锅炉125MW级CFB锅炉一次风系统按炉膛一次风 进风方式，可分为炉侧两路进风或炉后两路进风，在设备密封、冷却风

42、等来源方面还有所差异。125MW级锅炉一次风系统，通常配置2台50%容量 的单吸离心式一次风机，风机出口设置联络风道，一次风系统主要提供床料流化风，也可提供播煤风、设备密封风等。1.方案一该方案一次风采用炉侧两路进风。(1)系统流程。该方案一次风系统流程如图2-2所示。该方案主要特点如下：1)每台锅炉设置两台50%容量的离心式一次 风机。2)空气预热器釆用管式空气预热器。3)两台一次风机出口冷风道、空气预热器出口热 风道设置联络风道。4)一次热风的用风点如下：炉底床料流化风(经床下风道燃烧器)；落煤管道播煤风；床上助燃油枪冷却风；与高压流化风道相连，作为高压流化风泄压去处，以维持流化风压和风量

43、稳定。5)一次冷风的用风点如下：给煤机密封风；油枪密封风。注：油枪密封风也可釆用高压流化风。(2)布置。该方案一次风系统布置如图2-3所示。该图主要 表示了以下设备和风道：1)两台一次风机对称布置在炉后烟道支架下部零 米层。2)次风机出口冷风道和空气预热器出口一次热 风道分别设置联络风道。3)空气预热器出口两侧一次热风道分别接入炉膛 底部两侧的点火风道。4)一次热风至助燃油枪冷却风道。5)炉前落煤管道播煤风道。2.方案二该方案一次风釆用炉后两路进风。(1)系统流程。该方案一次风系统流程如图2-4所示。该方案主要特点如下：1)每台锅炉设置两台50%容量的一次风机。2)空气预热器采用管式空气预热器

44、。3)风机出口设置暖风器。4)两台一次风机出口冷风道至启动燃烧器风道设 置联络风道。5)一次热风的用风点如下：炉底床料流化风(含 炉底启动燃烧器和下环形风箱)；与高压流化泄压风道 相连，以维持流化风压和风量稳定。6)一次冷风的用风点如下：启动燃烧器点火调 温风。(2)布置。该方案一次风系统布置如图2-5所示。该图主要 表示了以下设备和风道：1)两台一次风机对称布置在炉后支架下部零 米层。2)次风机出口冷风道至启动燃烧器风道分别设 置联络风道。3)空气预热器出口两侧一次热风道分别接入炉后 两台启动燃烧器。4)一次热风道接入下环形风箱的支管。5)流化风至一次热风的泄压风道。9 http:/ 710

45、0 860086007100 75005500*102001020010200-I环-10200s5500S 2-3 125MW级锅炉一次风系统布置图（方案一）5500 11 http:/ 下环形风箱曾 UY-I-L:来自冷渣器流化风机-Pl 6I 18 http:/ 机，不设备用。2)每台锅炉设置一台100%四分仓回转式空气预 热器。3)两台一次风机合并后接入空气预热器。4)一次风机出口设置至一次热风的炉膛快速冷却 风道。5)一次热风的用风点如下：炉底床料流化风(经 启动燃烧器)；落煤管道密封风；煤泥输送密封风。6)一次冷风的用风点如下：给煤机密封风；接至 一次热风的炉膛快速冷却风道。(2)

46、布置。该方案一次风系统布置如图2-13所示。该图主要 表示了以下设备和风道：1)两台一次风机对称布置在炉后两侧烟道支架 下部零米层。2)两台一次风机出口冷风道合并后接入空气 预热器。3)一次热风道分两路经床下启动燃烧器进入 炉膛。4)一次冷风至一次热风的炉膛快冷风道。图2-13 300MW级锅炉一次风系统布置图(方案四)5.方案五该方案锅炉炉膛釆用单布风板，炉后四路进一 次风。(1)系统流程。该方案一次风系统流程如图2-14所示。19 http:/ n Slr曇41廉misa台o o%四分仓回转s气预碍3)两台一次风机出口冷风道合并后进入空气预热器。4)一次热风至风道燃烧器分两路接入炉膛底部。

47、5)一次热风与高压流化风道相连，以维持流化风 压和风量稳定。6)两台一次风机出口设置至一次热风的炉膛快速 冷却风道。7)一次热风的用风点如下：炉底床料流化风。8)一次冷风的用风点如下：接至一次热风的炉膛 快速冷却风道。(2)布置。该方案一次风系统布置如图2-17所示。该图主要 表示了以下设备和风道：D两台一次WW称布置在炉后两侧下部零米层。2)两台一次风机出口冷风道合并后接入空气预热器。3)一次热风道分两路从炉后方向可进入炉底。(三)600MW级锅炉600MW级CFB锅炉采用裤衩形双布风板，炉后 两路进一次风。(1)系统流程。600MW级锅炉一次风系统流程如图2-18所示。21 http:/

48、图2-17 300MW级锅炉一次风系统布置图（方案六）22 http:/ 汨接 5S1(fs8)ss接aISJal,alff1-jiH$送&aw 或誉_ 口w严：；*:-WV腮垢爆能氐柴fe肆繇MoO98e于 TF 1ailalglglalglgl糕ll古十mral_81養gl武 舉糕1|Eaga-os,sssii HHaaaa8asasaaa口帑劈制核ISI aWisjj口辭黑側回口 5 3IS口 Sl 0SZSL15ajiMG需馆回口 Sf第副博回 aMMJJi23 http:/ 机，不设备用。2）每台锅炉设置两台四分仓回转式空气预热器。3）两台一次风机出口冷风道、空气预热器出口热 风道均

49、设置联络风道。4）一次热风的用风点如下：炉底床料流化风（经 风道燃烧器）；外置床和回料腿给煤管道播煤风。5）一次冷风的用风点如下：给煤机密封风；外置 床至炉膛灰道吹扫风管道；旋风分离器进口灰道吹扫 风管道。（2）布置。600MW级锅炉一次风系统布置如图2-19所示。该图主要表示了以下设备和风道：1）两台一次风机对称布置在炉后支架下部零 米层。2）次风机出口冷风道和空气预热器出口一次热 风道分别设置联络风道。3）空气预热器出口两侧一次热风道分别接入炉膛 底部两侧的点火风道。4）一次热风至外置床和回料腿给煤管道的播 煤风道。9500950016500/空小 预卿16500/空气预蜩8000000-

50、000-UIi.ROOO.14ft4.4UnH一 炉膛-丄-T-II4iiII-一二图2-19 600MW级锅炉一次风系统布置图 24 http:/ 行监控，可按设备及配置要求，设置相应的联锁 和远方控制。对应不同工况，控制要求如下：1.启动工况启动前，一次风机应具备启动条件，各风机启动 顺序依次为：引风机和流化风机，再顺次启动二次风 机、一次风机。一次风机启动后，风机入口导叶投入 出口压力控制模式。2.正常运行工况一次风机运行时，入口导叶控制空气预热器出口 一次风压力在设定值，维持足够背压以保持床压的平 衡和床料的正常流化；调整调节风门开度或风机转速 以控制至各一次风箱的风量。一次风系统与其