循环流化床锅炉操作手册

第一章、循环流化床锅炉的结构及系统流程简述

1、概述

中原大化集团50万吨甲醇项目动力站三台锅炉是由济南锅炉集团有限责任公司和中国科学院工程热能物理研究所联合开发的170t/h高温高压循环流化床锅炉。

锅炉采用单锅筒横置式，单炉膛自然循环，全悬吊结构，全钢架“∩”布置。运转层标高8.5m，炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置了多组蛇形管受热面和锅炉包覆管受热面及一、二次风空气预热器。

在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下左右水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室。二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的二次风咀进入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热交换。炉膛内的烟气（携带大量未燃尽碳颗粒）在炉膛上部进一步燃烧放热。离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。

由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放，采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合利用价值，因而它更能适合

日益严格的国家环保要求。

1.1锅炉型号及参数

锅炉型号: YG-170/9.8-M2

额定蒸发量: 170T/H

额定蒸汽压力: 9.81MPa

额定给水温度: 180℃

1.2锅炉技术经济指标

锅炉热效率: 90.6%

脱硫效率（钙硫比≥2）: ≥80%

燃料消耗量: 22854 kg/h

燃料颗粒度要求: ≤13mm（其中大于1mm以上颗粒

重量比不小于50%）石灰石颗粒度要求: ≤2mm

排污率: 2%

冷风温度: 20℃

一次风预热温度: 150℃

二次风预热温度: 150℃

排烟温度: 140℃

锅炉初始排放烟尘浓度: ≤15000mg/Nm3

灰与渣的比率: 5.5 ：4.5

高温旋风分离器分离效率: 99.5%，dc50:80um

噪声水平: ＜85dBA

1.3 锅炉设计数据

锅炉水阻力: 0.25 MPa

锅炉蒸汽阻力: 1.5 M

锅炉烟气系统阻力: 3255Pa

锅炉烟气量（a=1.5 t=140℃）: 350000 m3/h

锅炉一次风阻力： 12960Pa

锅炉二次风阻力： 8750Pa

锅炉总风量（a=1.25 t=20℃）： 188000 m3/h

一、二次风比为1:1或根据煤种调整为6:4

锅炉宽度: 11000 mm

锅炉深度: 20000 mm

锅炉高度: 45637 mm

锅炉水容积: 110 m3

2、锅炉结构

2.1炉膛水冷壁系统

炉膛由膜式水冷壁组成，保证了炉膛的严密性。炉膛横截面为4511×9082mm，炉顶水冷标高36152.5mm（水冷中心线标高），膜式水冷壁由Φ60×6（20G，GB5310-1995）锅炉管和6×20.5mm扁钢焊制而成，管节距为80.5mm；在炉膛的左右中心线处靠近前部水冷壁设置水冷屏，炉膛水冷壁（屏）通过水冷上集箱（包括水冷屏上集箱）由吊杆悬挂于钢架顶部的框架上。

水冷壁集箱采用Φ273×35（20G，GB5310-1995）锅炉管。

水冷壁下部焊有销钉用以固定高强度耐高温防磨耐火材料。保证该区域水冷壁安全可靠地工作。

水冷壁向下弯制构成水冷风室，水冷布风板。

水冷壁上设置测量孔、检修孔、观察孔等。

水冷壁上的最低点设置放水排污阀。膜式水冷壁外侧设置数层刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性。在锅炉炉膛外侧布置止晃装置。

由4根Φ325×25、1根Φ219×20的集中下降管和28根下降支管，及32根汽水引出管组成5个回路的水冷循环系统。

5个回路分前墙1个，左右侧墙各1个，后墙1个，水冷屏1个，结构特性如下：

回路名称上升管数下降支管数引出管数

（Φ60×6）（Φ133×10）（Φ133×10）前水冷壁 112 8 9

侧水冷壁 56 4×2 5×2

后水冷壁 112 8 9

水冷屏 22 4（Φ180×10） 4（Φ108×10）

2.2锅筒及锅筒内部设备

锅筒内径Φ1600mm，壁厚100mm，材料为P355GH，总长约12500mm，重约53.5吨，总重约67.0吨。

锅筒正常水位在锅筒中心线下180mm，最高、低安全水位偏离锅筒正常水位±50mm。

锅筒内部装置由旋风分离器、给水清洗装置、顶部均流孔板、连续排

污管、加药管等组成。旋风分离器直径Φ290mm，共36只。

由旋风分离器出来的蒸汽穿过上部清洗孔板（由省煤器来的50%的清洁水，在清洗孔板上保持30mm厚的水层，蒸汽流经清水层其中部分盐溶入清洗水中），穿越锅筒顶部的多孔板，然后通过6根Φ133×10mm（20G GB5310-1995）蒸汽引出管到过热器系统。

在大直径下降管进口外布置了十字挡板，改善下降管带汽及抽空现象。锅筒上除布置必须的管座外，还布置了紧急事故放水、备用管座等。

2.3 燃烧系统

燃烧系统由炉膛、旋风分离器、返料器、布风板、风室组成。布风板上均匀布置风帽，炉膛下部是燃烧室。燃烧室的截面、布风板的布置、炉膛高度能够保证燃料充分的燃烧。

燃煤由炉前4个给煤装置送入燃烧室，石灰石由炉前两个石灰石喷射器送入燃烧室。给煤管尺寸、位置满足锅炉在不同工况运行时的要求。落煤口上方设置有播煤风。经过预热的一次风由风室经风帽均匀送入炉膛，二次风在燃烧室上部分层送入炉膛。含固体颗粒的烟气经炉膛出口进入旋风分离器，被分离下来的颗粒经返料器送回炉膛进行循环燃烧。离开旋风分离器的烟气进入尾部烟道，冲刷尾部受热面。

一、二次风风量各占空气量的50%（或根据煤种调整为6：4）。控制燃烧温度在850℃～950℃时，调节一次风量和给煤量、循环灰量，可以使锅炉符合在40%～110%之间调节。

该燃烧系统设置播煤风、点火风、返料风。播煤风、返料风占总风量的3～5%。本锅炉设计配有返料专用风机，流量4200Nm3/h，压头19500Pa。