35T链条炉改造方案

35T/H链条炉改35T/H凹凸混合流速循环流化床锅炉改造方案 一、国内外循环流化床锅炉发展状况 循环流化床锅炉是在常规流化床锅炉的基础上加上飞灰循环燃烧而发展起来的。因此要了解什么是循环流化床锅炉必需先了解什么是流化床锅炉，从固体 粒子流态化过程来看，从固定床（煤粒在炉蓖上静止不动，即层燃炉）起先，随着风量的增加，即空筒流速（通常叫表观流速或流化速度）的增加→细粒在煤层表面 流化，是为细粒流态化→炉蓖上起先产生气包，是称鼓泡流态化（即常规流化床，又名鼓泡流化床或沸腾床，此时的沸腾床有明显的上界面）→湍流流态化（湍流流 化床，此时气泡变细狭窄状，波动振幅增大，上界面已不甚清晰）→快速流态化（高速流化床，此时的流化床内已无气泡，也无上界面，颗粒聚合成絮团状粒子束， 粒子束不断形成与解体，形成剧烈的固体返混，此时煤粒与气流的相对速度达最大，因此大大强化了燃烧与传热）→气力输送（即煤粉燃烧，此时煤粉与气流间的相 对速度近于零，即已无相对速度）。 经典的循环流化床锅炉的炉内流态化工况应为高速流化床工况，故严格而言，循环流化床锅炉不仅是在炉膛出口处加一个分别器收集部分飞灰返回炉膛燃 烧而已，而是其炉内流态化工况应属于高速流化床工况，但实际存在的循环流化床其下部浓相区为鼓泡流化床或湍流床，上部稀相区为高速流化床。但国内有相当数 目的流化床锅炉仅是在鼓泡流化床炉膛出口加一个分别器收集部分飞灰返回炉膛燃烧（即其上部稀相区未达高速流化床工况），现也称为循环床。 循环流化床锅炉的优缺点 优点 ①燃料适应性广几乎可燃用各种优、劣质燃料。如优、劣质烟煤（包括高硫煤），无烟煤，泥煤，煤泥，矸石，炉渣，油焦，焦炭，生活垃圾，生物质废物等等。 ②燃烧效率高对无烟煤可达97％，对其他煤可达98～99.5％，可与煤粉燃烧相竞争。 ③环保性能好 a）炉内可干脆加石灰石脱硫，本钱低，脱硫效率高，当Ca/S比为1.5～2.5时，脱硫效率可达85％～90％，石灰石循环利用，其利用率比常规流化床进步近一倍。 b）分段送风，低温燃烧，NOx排放量低～120ppm，即为煤粉炉排放量的1/3～1/4。 ④燃烧强度高，床面积小，给煤点少，利于大型化。 ⑤负荷调整范围大（110～25％），调整速度可快，利于调峰。也可压火。 ⑥燃料仅需破裂到10mm以下，无需磨煤制粉系统。 ⑦灰渣可综合利用，削减环境污染。因其低温燃烧，灰渣可保持活性，可制作水泥，提炼稀有金属（硒、锗）等。 缺点 高循环倍率流化床锅炉的炉膛高大，初投资大；分别循环系统困难，自身电耗大；循环灰浓度大，受热面磨损大等。 我国在上世纪80年头初起先探讨开发循环流化床燃烧技术，与西方国家不同，原我国发展循环流化床锅炉的主要目的是解决劣质煤的应用题目。近年 来，我国环保要求日益严格，再加上煤价上涨，煤质变更大，大量中、小型（130t/h以下）层燃炉与煤粉炉要求进行技术改造等缘由，大大地促进了循环流化 床锅炉技术的发展。循环流化床锅炉已成为目前产业锅炉、中、小型热电厂及大型电站的优选技术之一。 上世纪80年头以来，我国循环流化床锅炉数目和单台容量渐渐增加，几乎D级以上的锅炉厂无一不在生产循环流化床锅炉。容量从4、6、8、10、 12、15、20、25、30、35、50、65、75、90、130、220、400、410到670吨/时。据不完全统计，现有近2000台 35～460吨/时循环流化床锅炉在运行、安装、制造或订货。匀称单台炉容量从37.40吨/时上升到106.80吨/时，蒸汽参数从低压、次中压、中 压、高压到超高压。有关探讨机关和高校正在研制、开发超临界参数的600～800MW的循环流化床锅炉，来满意我国大型电站的迫切需求。 已投进运行的循环流化床锅炉已2000余台，其中大于410吨/时的100余台，无论总容量或台数均已超过了除我国大陆以外的全世界循环流化床锅炉的总和。 但是，目前的循环流化床锅炉派系林立，种类繁多，热效率参差不齐，高的达到86％88％，低的不到65％，飞灰含碳量高的40％以上，低的不 到5％，稳定运行周期不确定，有的能连续运行3000小时以上，有的不到200小时，送风机的电耗，高的达到12kWH/吨汽，低的不足6kWH/吨汽， 有的厂家新上或改造为循环流化床锅炉后，给企业带到了巨大的经济效益，有的企业新上或改造循环流化床后带来了灾难性的损失，分析缘由，主要有以下几个方 面 1、热效率题目 （1）有效容积 各类型的循环流化床锅炉，烟气在炉内的停留时间不一样，有的不到2秒，有的5秒以上，换句话说，炉内的有效容积（即燃用烟煤850℃以上的容积，燃用无烟煤930℃以上的容积）有的不足3m3/吨汽，有的高达5.5m3/吨汽以上，当然有的容积高达5 m3/ 吨汽以上，但炉内温度偏低，有效容积太小，有部分锅炉的过热器为屏式的，占用了大部分容积，且炉膛温度过高，导致过热蒸汽温度超温，为保证过热器温度，不 得不牺牲炉膛有效容积。另外，由于小于0.1mm的煤粒，相当部分分别器无法捕获下来，只有靠一次性在炉内燃烬，而炉膛有效容积太小，细灰在炉内难以燃 烬，导致热效率低，飞灰含碳量高。炉膛有效容积除设计缘由外，燃用煤种也可以导致有效容积的变更，当1mm的煤粒增多时，悬浮段温度过高，密相区 的温度偏低，当1mm的煤粒过少时，悬浮段温度偏低，也导致炉膛有效容积削减。对于高速床而言，炉内温度主要靠循环量来调整，因此，煤的颗粒变更 对高速床影响较小，对低速床影响较大。 （2）分别器的位置及分别效率 高温分别器分别下来的飞灰干脆进进炉膛，易着火燃烬，但高温分别器材质要求高，中温分别器材质易解决，但对燃烬不利。分别器的效率也干脆影响了 热效率。分别器的效率高，但阻力大，电耗高。如何平衡考虑，也是循环流化床的一个设计题目。惯性分别器如平面流、百叶窗、槽型分别器，结构简洁阻力小，但 一般来说分别效率不到40，离心分别器如旋风上排气，旋风下排气，旋风多管分别器结构困难，阻力大，一般为8001000Pa，但分别效率都在 95以上。 （3）飞灰燃烬 碳的燃烬必需具备三个条件，充分的氧进行反应，温度、停留时间，当然有了足够的有效容积，延长了停留时间，有相应的温度，但在飞灰燃烬过程中， 由于碳粒子四周形成了肯定的灰壳，外面的氧很难与碳粒子接触发生反应，同样使得难以燃烬，因此，在有效容积的范围内，必需有气流扰动，打破其灰壳，才能使 得碳与氧发生良好的反应，如具有旋风高温分别的流化床，由于气流的旋转，切向运动切割，打破了灰壳，碳粒子能很好的与氧接触发生反应，所以飞灰含碳量低。 在有效容积范围内，没有气流扰动的，尽管有足够的温度与时间，飞灰含碳量也难以下降到极限。 2、负荷题目。 低速床的埋管受热量的吸热量占了整个蒸发吸热量的40，所以，带埋管的低速床只要各参数如炉膛各截面的温度达到设计要求，负荷一般都能保证，并具有肯定的超负荷实力。 对于高速床而言，由于整个蒸发受热面，主要靠炉内辐射，它的传热系数一是靠炉内的温度，二是靠飞灰的浓度，温度高，传热系数大，负荷高。假如燃 用低热值的燃料（发热量在2000大卡/公斤以下）时