高低差速床锅炉简介(江联)

一、简介循环流化床锅炉是八十年代发展起来的新一代燃煤流化床锅炉，具有高效低污染的特点，在国际上被称为清洁燃烧技术。

循环流化床锅炉有高倍率和低倍率循环二种形式，低倍率循环流化床锅炉由于其循环倍率对锅炉出力、煤种变化不敏感，所以控制水平要求较低，操作容易，加上煤种适应强自耗电又较少很适宜中小容量的锅炉机组，但其密相区内设有埋管，埋管的使用寿命制约了其进一步发展。

本锅炉引进德国高低差速床技术，即把密相区的流化床分为高速和低速两部分。

原煤送入高速床，宽筛分的煤在此随粒径自动分选，大颗粒在下部流化，细颗粒浮至上面，经溢流或沉降在前后低速床上。

低速床上布置了埋管，由于粒径小流化风速低，床料对埋管磨损明显减弱，提高了埋管的使用寿命，此外，两床之间不同流化速度，形成床内物料内循环，增强了床内物料的混合和在床内的停留时间，给强化燃烧和提高脱硫效率创造了条件。

本锅炉采用单锅筒自然循环，全膜式壁炉膛带差速床的低倍率循环流化床锅炉，在设计上具有如下特点：（１）采用了差速床技术，不但提高了埋管寿命而且强化了燃烧效果。

（２）采用全膜式壁结构锅炉炉膛采用了全膜式壁结构，因此锅炉的膨胀、密封得到了很好的保证。

（３）采用组合式多管旋风分离器多管旋风分离器具有较高的分离效率、布置方便等特点。

（４）床下点火由于采用了水冷风室及水冷布风板，为床下点火创造了条件。

本次设计采用床下热烟气发生器点火，点火用天然气在热烟气发生器内筒燃烧，产生高温烟气，与夹套内的冷却风充分混合成850℃左右热烟气。

通过布风板使床料在流化状态下加热，因此，该点火方式具有热量交换充分、天然气耗量低、点火劳动强度低、成功率高等特点。

（5）有效的防磨措施循环流化床锅炉的磨损是影响锅炉连续经济运行的重要因素之一；本锅炉在沸腾段采用先进的差速床技术，使埋管区域形成低的流化速度、细颗粒密相区的传热的环境，并且埋管鳍片采用Cr20Ni14Si2,使埋管总体寿命提高3倍以上；在尾部受热面通过选用较低烟速减少磨损；在省煤器蛇形管迎风面加装防磨角钢及弯头处加装防磨盖板；整个水冷壁由于受到的烟气冲刷较低,可以不考虑加防磨措施。

二、锅炉规范（一）、锅炉参数额定蒸发量：75T/H额定蒸汽压力： 3.82MPa额定蒸汽温度：450℃给水温度：104℃连续排污率：2％冷风温度：20℃排烟温度：150℃锅炉设计热效率：86%（二）、设计燃料及燃料消耗量（三）、技术数据表三、结构与布置（一）总体布置本设计按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和有关国家标准、部标准进行。

锅炉采用单锅筒横置式自然循环、膜式壁炉膛、组合式多管分离器、前吊后支，全钢架Π型结构。

燃煤经炉膛两侧进入高速床。

在炉膛内燃烧产生大量烟气，经过热器，进入分离器中，烟气和物料分离，被分离出来的物料经飞灰回送装置再返回炉膛，实现循环燃烧。

经分离器后的“洁净”烟气经省煤器、空气预热器由尾部烟道排出。

燃煤经燃烧后所产生的大渣由炉底排渣管排出。

锅炉给水经省煤器加热后进入锅筒；锅筒内的饱和水经集中下降管进入水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱，然后从引出管引入锅筒；饱和水及饱和蒸汽混合物在锅筒内经汽水分离装置分离后，饱和蒸汽通过引出管进低温过热器。

过热蒸汽由低过加热后进入减温器中调节汽温。

然后经高温过热器，将蒸汽加热到额定汽温，从高过出口集箱通过汇集管引入集汽集箱，最后从主汽阀至主蒸汽管道。

（二）锅炉基本尺寸炉膛宽度（管中心距）5810mm炉膛深度（管中心距）5170mm锅筒中心线标高26400mm运转层标高7000mm锅炉宽度：K1-K1反柱中心线之间距离7920mmK3-K3反柱中心线之间距离6360mm锅炉深度：前后两柱中心线距离15255mm（三）结构布置（１）锅筒锅筒为Φ1400，用20g钢板制成，悬吊在顶板大梁上，锅筒内设Φ290旋风分离器，锅筒顶部设有多孔板和百叶窗分离器等一、二次汽水分离装置，以保证蒸汽品质，并设有连续排污管和加药管。

锅筒设有安全阀、压力表、水位警报和控制、紧急放水、自用蒸汽等各种阀门、仪表；锅筒正常水位在锅筒中心线以下50mm，允许水位波动±75mm。

锅筒还设有一根再循环管，接至省煤器进口集箱，供升火启动用。

给水自动调节系统由设计院统一考虑，本厂在锅筒上给出两个平衡容器，供自动调节冲量用。

（２）炉膛炉膛断面为正方形。

整个水冷壁分成8个循环回路，两侧各有三个回路，前、后各有一个回路，锅水由Φ273＊8集中下降管引到运转层下分别导入水冷壁的各个下集箱。

炉膛前后墙下部各悬吊一组旗形埋管，前墙埋管组下部由膜式壁弯制成前付床（低速床），后墙下面为膜式壁后付床（低速床），两侧墙下面弯制成膜式壁主床（高速床），它们共同形成水冷高低布风板和风室。

在布风板的鳍片上装有耐热铸钢件风帽，炉膛水冷壁上敷设卫燃带。

水冷壁外设有刚性梁，把整个水冷壁组成刚性吊筐式结构。

水冷壁本身及其所属炉墙，均通过水管系统吊挂装置悬吊在顶板上，可以向下自由膨胀。

水冷壁下集箱与炉底密封则采用石棉绳压紧密封装置，密封方式简单、可靠。

水冷壁由Φ６０＊４，无缝管加扁钢焊接而成，分段分片出厂，工地装配。

付床水冷布风板由Φ38＊5的无缝管组成，管子节距Ｓ＝84毫米。

水冷壁回路特性见下表，表中所列分式，分子系对各墙侧边回路而言，分母系对中间回路而言。

（３）分离器本炉在低过后设置组合式多管旋风分离器，其由多个旋流子组成，烟气轴向进入，经旋转烟气与飞灰分离，被分离下来的飞灰由回送装置送回炉内。

多管旋风分离器具有较高的分离效率、布置方便等特点。

（４）过热器系统过热器布置在水平烟道内按烟气流动方向分为两级，前部布置高温过热器，后部布置低温过热器。

饱和蒸汽自锅筒引出后，先进入低温过热器，加热后的蒸汽经过面式减温器降温，再引入高温过热器继续加热，以期达到所需要的参数。

低温过热器、高温过热器都采用混合流，顺列布置方式。

高温过热器采用Φ42*3.5管子，顺列布置，材料为15CrMoG，低温段受热面采用Ф38×3.5管子，也是顺列布置。

材料为20-GB3087。

（５）省煤器锅炉采用蛇形管式省煤器，在尾部烟道单级布置，按烟气流向分为一组高温段省煤器和二组低温段省煤器。

省煤器都采用Φ32*3管子，全部为逆流，错列布置，采用单面进水，单面出水，省煤器集箱均匀布置在锅炉右侧。

为防止飞灰对管子的磨损，在高、低温省煤器蛇形管最上面两排管子上均装有防磨板，并在蛇形管弯头部位装设防磨罩。

蛇形管用压制的波形撑架支撑于横梁上，横梁穿出炉墙支撑在护板上。

（６）空气预热器空气预热器为管式空气预热器共两级。

在设计没有采用传统的管式预热器烟风导向结构形式，而采用两组管箱并列放置，烟气从竖井烟道出来后，由上至下经过第一个管箱，经180°转弯烟箱折回向上，再自下而上的经过第二个管箱，然后进入烟道排烟，一次风冷空气由右向左直通两个管箱。

（7）燃烧设备本炉燃烧设备主要由给煤系统、布风装置、二次风装置、回灰系统、点火系统组成。

固体燃料通过各布置在炉左右侧的设有特殊送风装置的给煤口顺利进入密相区。

密相区前后共分三个大床面，中部为主床（高速床），前后为付床（低速床），均为水冷布风板。

风帽安装在水管上并与水管卡接为一体形成水冷布风板。

锅炉燃烧所需空气分别由两台风机提供。

高速床风机送出来的风经空气予热器予热后，引入水冷风室中，通过安装在水冷布风板上的风帽，进入密相床料区；低速床风机送出的风进入低速床风室。

本炉设置有Φ159水冷排渣管。

中间作连续排渣用，其余作事故排渣用。

为防止烧坏，排渣管采用耐热不锈钢。

高速床配风占总风量50％，低速床配风占总风量40％，二次风和送煤风等占总风量10%。

二次风通过燃烧床两侧风管对冲进入炉膛。

各配风总管上均应设有风门及测风装置，运行时可调节主付床风量和一、二次风比来适应煤种和负荷变化需要。

本炉采用床下点火并设有一个热烟气生发器，作为锅炉点火用热源；设置在锅炉右侧风室中。

点火用天然气。

天然气在热烟气发生器内筒中燃烧，产生高温烟气，与夹套冷却风混合成850℃左右热烟气进入风室中，并被送入密相区，以加热床料。

（8）炉墙本锅炉炉膛采用敷管式炉墙，由岩棉及硅酸铝纤维毡作炉墙保温材料，外层铺设彩钢板以保证锅炉外表面的美观。

顶部穿墙处，全部采用金属件密封结构，以保证锅炉的密封性。

炉膛在标高16000以下的内侧四周都敷设了卫燃带，下部沸腾层内的卫燃带用高耐磨浇注料，其余卫燃带除最上3米采用挂砖，其余采用耐火混凝土，敷设厚度70。

实际运行时可根据炉膛出口烟气温度的高低适当调整卫燃带的敷设高度。

尾部炉墙则采用金属护板的轻型炉墙。

在适当的位置设有人孔门、观察孔和测量孔。

（9）构架与平台楼梯本锅炉整个构架采用钢结构，按七度地震设防。

半露天布置。

锅筒、顶部连接管、炉膛和布风系统、顶棚管、高温过热器、低温过热器等全部悬吊在锅炉顶梁上，尾部采用一般的金属焊接框架结构。

为利于密封，本次设计利用钢性平台固定膨胀中心，膨胀中心为炉膛对称中心。

刚性梁的滑块固定在平台横梁滑槽中。

膨胀力通过横梁，传给四周立柱，锅炉本体以炉膛中心线前后、左右膨胀。

平台楼梯均以适应运行和检修的需要而设置，平台与楼梯采用栅格结构，平台宽度为850mm，楼梯宽度为700mm，坡度为45度。

平台与撑架允许承受的有效负荷为2000N/m2，未经允许不得附加其它负荷，同时也不允许不加补偿的切割平台。

（10）主要阀门和仪表按“蒸汽锅炉安全技术监察规程”的有关规定，本炉配有下列主要阀门和仪表。

⑴、安全阀过热器出口集箱装有一只DN100全启式安全阀，锅筒装有两只DN80全启式安全阀。

⑵、水位计本炉锅筒上装有水位表两只，Ｌ＝600。

电接点水位计一只，可用于仪表盘上水位显示及报警。

⑶、压力表在锅筒和过热器出口集箱上各装有压力表两只，（高读和低读压力表各一只），过热器出口集箱出口接电动闸阀一只，DN200，给水操作台主管道DN100，装有电动截止阀和给水调节阀，均为DN100，旁路管道DN20，装有截止阀，在事故状态和启动时进行调节。