提高循环流化床锅炉热效率的措施(PPT63页)

PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
原因：
前墙缺氧：回料管给煤，煤燃烧消耗了氧气； 后墙富氧：燃烧少耗氧少； 中心区缺氧：二次风穿透能力弱，送不到中心区，
引起了供氧不足。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
分离效率与循环倍率的关系
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
为保证分离灰循环倍率为9
➢ 对热值为22.212MJ/kg的III类烟煤，要求分离器的分离 效率为98%； ➢ 对热值为9.308 MJ/kg 的Ⅱ类煤矸石，要求分离效率为 96%。
调整后高坝410t/h CFB锅炉燃烧室深度方向烟气含氧量分布
•调整燃烧室前后墙的二次风量，增加前部供风量，减少后部供风量， 和加强二次风的穿透能力。
•在燃烧室出口烟气含氧量为3%-4%的情况下，燃烧室中心区烟气含氧量从原 来的零提高到了3%左右，后墙区含氧量从9%降到了7%。
PPT文档演模板
2020/11/20
温度 颗粒粒径 燃尽时间
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
• 燃烧温度（℃）
•当燃烧温度从870℃提高到920℃，燃烧温度增加50℃ 时，锅炉燃烧效率提高了2个百分点左右
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
高坝410t/hCFB锅炉飞灰含碳量与粒径的关系
•< 50m的灰粒占总飞量的96%左右; > 37m的灰粒，Cf为1%左右 6-18m的灰粒， Cf = ~28%。
降低6-18m灰粒的Cf是提高燃烧效率的关键
PPT文档演模板
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
•锅炉厂生产的CFB锅炉业绩表（--2007年3月）
哈锅 东锅 上锅 济锅 武锅 无锅 杭锅 太锅 总数
300MW 135MW 200MW 100MW等级 50MW等级
7
47
3
10
44
5
40
17
25
8
22
6
1
8
6
5
5
159
6
1
7
18
74
1
2
5
2
4
20
燃烧温度
•其中:τp为碳粒子的燃烬时间，s；T b为燃烧温度，℃；dp 为碳粒子直径，cm。
•碳粒子的燃烬时间与燃烧温度有关，提高燃烧温 度能明显的缩短碳粒子的燃烬时间。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
不同粗碳粒子的燃烬时间随燃烧温度的变化
•煤粒径
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
偏心排气管旋风分离器
• 480t/h CFB锅炉： • ·偏心556mm； • ·加速段，向下倾斜10º； • ·倒锥形，锐角取5.2º。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
分离器改造前后对比
40.2
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
提高循环流化床锅炉热效率的技术措施 3. 降低床底渣含碳量
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
•粗粒子在浓相床内的停留时间：
•Hb -- 静止床料高度，m ； •Fd -- 布风板面积，m2； •ρb --静止床料的堆积密度，kg/m3； •B为燃煤消耗量，kg/h； •δ为燃煤中粗粒子的份额 。
(3) 分离灰循环倍率的影响
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
① 分离灰循环倍率为5时，飞灰含碳量为12.5%左右。 ② 分离灰循环倍率从3提高到4，飞灰含碳量降低约2.5个
百分点。
③ 从7提高到8时，降低了1个百分点。 ④ 从14 提高到18时，只降低了0.5个百分点。 ⑤ 分离灰循环倍率在2-6之间变化，对飞灰含碳量的影
42.5
20
43.3 21.8
2
正平衡热效率 （%）
76.2
86
80
85
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
镇海220t/h CFB锅炉改造前后飞灰含碳量比较
电场 一电场 二电场 三电场
改造前（%） 改造后•（%）
43
18.0
5ห้องสมุดไป่ตู้.7
45.7
45.6
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(2) 煤种的影响
挥发分低的难燃煤种，如福建龙岩的无烟煤飞 灰含碳量较高；挥发分高的易燃煤种，如烟煤， 褐煤等，飞灰含碳量较低。
一般无烟煤的飞灰含碳量比烟煤要高5-10个百 分点。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
粗粒子份额（δ）
0.5
0.4
停留时间τr（min） 6.2 12.4 18.6 19.8 24.8 29.8
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
PPT文档演模板
•热值为25.08MJ/kg的高 热值优质煤， 为 29.8min； •热值为4.18MJ/kg的低 热值煤， 为6.2min。
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
•当燃烧温度从900℃提高到 950℃时，飞灰含碳量从 22.5%降到15%，降低了7.5 个百分点。燃烧温度提高1℃， 飞灰含碳量降低了0.15个百 分点。
•与煤种1相比, 影响程度的不同是由煤的燃烧反应性差异所决定的。
PPT文档演模板
2020/11/20
•过剩空气系数，燃煤粒度及分布，脱硫，一、二次风比率，给煤方式 及灰渣物理热损失。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
提高循环流化床锅炉热效率的技术措施
1. 适当提高燃烧温度
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
1.34 3.88 11.24 19.38 25.11 56.10 162.40 280.14
800
2.54 7.35 21.27 36.68 47.52 106.18 307.38 530.21
•当 从800℃升高到950℃时，碳粒子的燃烬时间缩短6倍左右
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
•煤粒径
•mm 0.008 0.02 0.05 0.08 0.10 0.20 0.50 0.80
T(℃) (s)
950
0.37 1.08 3.14 5.41 7.01 15.66 45.33 78.20
900
0.71 2.05 5.94 10.24 13.26 29.64 85.80 148.01
850
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
粗粒子在浓相床内的停留时间（75t/h CFB锅炉）
煤热值（MJ/kg） 4.18 8.36 12.54 16.72 20.90 25.08
煤耗（kg/h） 66000 33000 22000 16500 13200 11000
142
14
36
326
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
大型CFB锅炉运行中的主要问题
➢ 受热面磨损、爆管。 ➢ 耐热防磨层磨损、破裂。 ➢ 风帽磨损与漏灰。 ➢ 冷渣器堵塞与结渣。 ➢ 燃烧分层。 ➢ 燃烧脉动。 ➢ 燃烧爆炸。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热 效率的措施(PPT63页)
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
CFB锅炉的优点
➢ 燃料适应性特别好 ➢ 燃烧效率高 ➢ 负荷调节性能好 ➢ 灰渣综合利用 ➢ 环境性能特别好：能脱除SO2,NOX和CO2
PPT文档演模板
2020/11/20
•
(mm) •1.0 •2.0
• T(℃) (min)
•950
•1.69 •3.77
•3.0 •6.03
•4.0 •5.0 •8.0 •10.0 •8.43 •10.92 •18.80 •24.43
•900
•3.20 •7.14 •11.43 •15.69 •20.67 •35.66 •46.19
•850
➢改造后的分离器的dc50，从180 m降为80 m， 分离效率明显提高、飞灰含碳量明显降低。 ➢同样的脱硫效率，改造后的Ca/S下降40%。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(7) 除尘灰再循环燃烧
•高坝410t/hCFB锅炉
•第一电场除尘灰再循 环燃烧，Cf从28%降 到13%，ηc达到设计 值97.2% 。
•6.05 •13.51 •21.13 •30.20 •39.12 •67.49 •89.42
•800
•11.45 •25.58 •40.94 •57.16 •74.05 •127.73. •165.47
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
细碳粒子燃烬时间随燃烧温度的变化
•R=0.3，Cf从23%降到13% •R=0.6，Cf从23%降低到4%
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
石家庄永泰热电厂75t/h CFB锅炉
•锅炉改造前后飞灰含碳量和热效率比较
序 号
项目
3号锅炉
4号锅炉
改造前 改造后 改造前 改造后
1
飞灰含碳量 （%）
✓ 左侧分离器进口烟气温度为923℃，返料温度为867℃， 经分离器后温度降低了56℃。
✓ 右侧分离器进口烟气温度为889℃，返料温度为956℃， 经分离器后温度升高了67℃。
这时Cf =11%。 若消除了燃烧室上部的燃烧偏斜，飞灰含碳量Cf 8% 是有可能的。
PPT文档演模板
2020/11/20
响是最有效的。
⑥ 分离灰循环倍率为7时，飞灰含碳量为11%，为进一 步降低飞灰含碳量宜采用尾部降尘灰再循环燃烧。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(4) 燃烧偏斜的影响
•某135MW CFB锅炉燃烧偏斜特征
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
提高循环流化床锅炉热效率的技术措施 2. 降低飞灰含碳量提高锅炉燃烧效率
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
影响飞灰含碳量的主要因素
燃烧温度 煤的种类 分离飞灰的循环倍率 燃烧室上部燃烧偏斜 燃烧氧量的供给 分离器的分离效率 除尘灰再循环燃烧
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
某台135MW CFB锅炉热效率和各项热损失
热效 率
90.28
碳未完全 燃烧热损
失q4
化学未完全 燃烧热损失
q3
排烟热 损失q2
2.93
0
5.67
散热损 失 q5
0.53
灰渣物 理热损
失q6
0.59
•影响循环流化床锅炉热效率的主要因素有：
•燃烧温度、燃煤种类、飞灰含碳量、炉渣含碳量、 和排烟温度。
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(5) 燃烧氧量供给的影响
•燃烧室深度(m)(左为前墙方向)
•高坝电厂410t/h CFB锅炉燃烧室深度方向烟气含氧量分布： • 靠前墙2m之内含氧量较低，在3%-6%范围内； • 靠后墙1.5m之内含氧量较高，在6%-10%之间； • 在燃烧室中心区2.5m范围内，含氧量最低，接近于零。
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(6) 提高分离器分离效率
•分离器的分离效率与分离灰循环倍率的关系：
•m为分离灰循环倍率，ηc为分离器分离效率，Ay为燃煤灰 分含量，为飞灰份额 。
•分离效率高，分离灰循环倍率大； •煤中灰份含量高，分离灰循环倍率大； •燃烧室出口飞灰份额大，分离灰循环倍率高。
PPT文档演模板
2020/11/20
提高循环流化床锅炉热效率的措施 (PPT63页)
(1) 提高燃烧温度
PPT文档演模板
2020/11/20
•当燃烧温度从900℃提 高到950℃时，飞灰含 碳量从22.5%降到10% 左右，降低了12.5个百 分点。燃烧温度提高 1℃，飞灰含碳量降低 0.25个百分点。