300MW循环流化床培训教材

循环流化床锅炉培训教材

（试行版）

第一章循环流化床锅炉的概念、原理及特点

第一节、循环流化床锅炉的概念

第二节、循环流化床锅炉的工作原理

第三节、循环流化床的工作流程及燃烧特点

第二章循环流化床锅炉的计算机控制系统

第一节、锅炉的燃烧控制

第二节、给水、蒸汽系统的控制

第三节、FSSS保护系统

第四节、名词术语解释

第三章循环流化床锅炉本体

第一节、炉膛

第二节、旋风分离器

第三节、回料系统

第四节、布风系统

第五节、汽水系统及烟风系统

第四章循环流化床锅炉的辅助系统

第一节、风机

第二节、排渣系统

第三节、给煤、石灰石系统

第四节、膨胀与密封系统

第五节、耐磨材料

第六节、点火油系统

第七节、电除尘系统

第八节、吹灰系统

第五章循环流床锅炉的试验和调试

第一节、总述

第二节、锅炉水压试验与安全门校验

第三节、冷态空气动力场试验

第四节、烘炉

第五节、化学清洗及煮炉

第六节、冲管

第七节、除灰、除渣系统

第八节、电除尘调试

第九节、锅炉整套启动

第十节、锅炉性能验收试验

第六章循环流化床锅炉的启动和停运

第一节、循环流化床锅炉启动前的检查和准备工作第二节、启动前的准备工作

第三节、冷态启动

第四节、循环流化床锅炉的压火热备用及热态启动第五节、循环流化床锅炉的停运及保养

第六节、停炉后的冷却与保养

第七章循环流化床锅炉正常运行调整

第一节、床温的控制

第二节、床压的控制

第三节、汽温的调整

第四节、负荷的调整

第五节、回料器风量及灰温调整

第六节、汽包水位的调整

第八章循环流化床锅炉常见的事故及处理方法

第一节、炉膛结焦事故

第二节、预防可燃物聚积引发的爆燃事故

第三节、循环流化床锅炉耐火材料塌落事故

第四节、返料器的堵塞事故

第五节、冷渣器的堵塞事故

第六节、“四管”泄漏事故

第一章循环流化床锅炉的概念、原理及特点

我国的电力工业是国民经济发展的基础产业，电力生产主要以燃煤火力发电为主，由于燃煤发电的直接污染较大，特别是SO2、NOX的排放。而循环流化床锅炉作为一种清洁燃烧技术，其特殊的燃烧方式大大地减少了作为世界主要大气污染源二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）的排放，即从根本上解决了酸雨问题。同时，循环流化床锅炉还具有燃料适应性广、负荷调节性好、燃烧效率高、投资和运行成本相对较低等优点，因此作为世界上能源技术发展的三大方向之一，该技术在全世界得到迅猛发展，不断地在工业锅炉和电站锅炉行业得到实践和发展。我国从60年代开始对循环流化床锅炉进行研究，并在90年代以后和外国公司联合研究并取得了较大有发展，现在循环流化床锅炉已发展成熟并在全国广泛应用。

目前我国东方锅炉厂自主开发、设计、制造的，具有自主知识产权的国内首台国产

300MW 等级的单炉膛循环流化床锅炉，已于2008年6月14日在荷树园电厂168小时试运结束，顺利进入商业运行。

第一节、循环流化床锅炉的概念

循环流化床锅炉的主要组成包括四个部分：炉膛、旋风分离器、回料器以及尾部竖井烟道（包括高温过热器、低温过热器、低温再热器、省煤器以及空气预热器）。与煤粉炉相比，由于燃烧方式不同，循环流化床锅炉的炉膛具有较大的变化特点，而旋风分离器和回料器是循环流化床锅炉特有的装置。循环流化床的对流烟道及其内部受热面布置和换热过程，与煤粉炉没有多大区别。

循环流化床锅炉的炉膛底部，具有特制的金属布风板，称之为床，布风板上装置有精心设计的突起的风帽。具有一定的温度和压力的空气，自锅炉布风板下部水冷风室向上经过布风板上的风帽进入炉膛。在足够的气流速度下，将床上的床料和煤颗粒托起，这是因为当气体以一定的速度流过固体颗粒层时，只要气体对固体颗粒产生的作用力（托浮力）与固体颗粒所受的外力（主要是固体颗粒所受的重力）相平衡时，固体颗粒便会呈现出类似与液体状态的现象―流态化现象。气固流态化很像沸腾的液体，即使大而轻的物体也能很容易的推入沸腾状态的气固流化态的床层内，并会浮在床层的表面上。此时即使床面发生倾斜，流化态的床层表面也会保持水平。此时如果有两个床层相连，则两个床层间会自动进行物质交换，物料象液体一样从一个床流向另一个床，并保持两床之间的水平状态。当锅炉炉膛床层区适当高度上开孔时，固体颗粒会经孔口喷出。处于流化态的床层物料和煤颗粒，相互之间发生的碰撞，不断的交换位置，上下翻滚呈“沸腾”状，此状态下煤粒有足够的时间与空气、高温床料及已然烧的煤粒接触、混合。因此，新加入的煤颗粒很快被加热并着火燃烧。流化状态下煤粒的燃烧效率很高其放热和传热的速率远大于煤粉锅炉。流化床是一个积聚了大量灼热床料、蓄热容量很大的热源体，对燃料的迅速着火和稳定燃烧十分有利。一般运行中300MW 循环流化床锅炉床上积聚的灼热（850℃～1000℃）床料有150T之多。这些床料中95%以上是惰性的灰渣，只有很低的可燃物含量。运行时即使燃用发热量很低（4000KJ/kg左右）的劣质煤，每秒加入炉内的冷燃料量还不足床内灼热床料的1%。这些惰性床料并不与新加入的燃料争夺氧气，却对新燃料提供了强烈的加热条件，使新加入的燃料迅速被加热、析出挥发份，并稳定着火燃烧释放出热量。放出热量的一部分有用来加热床料，使床内温度始终保持在850℃～1000℃之间的一个稳定水平上；另一部分热量传热给炉内的受热面和加热烟气。这也就是为什么流化床锅炉不仅能燃烧优质燃料，而且能稳定燃烧包括Aar高达80%的石煤和Mar 高达60%的洗煤矸石及泥煤等劣质燃料。

第二节、循环流化床锅炉的工作原理

一、流态化现象

气固流态化是一种极为复杂的现象，其流化形态受多方面因素的影响，其中主要有气体的流动速度、固体的颗粒特性（粒度和密度）、流体的物理特性（温度和粘度）、锅炉的炉膛布置方式等。

如图所示，固体颗粒随着气流速度的增大分别呈现五种不同的流动状态：固定床、鼓泡流化床、紊（湍）流流化床、快速流化床、气力输送。循环流化床处于紊（湍）流流化床与