循环流化床锅炉

• 二次风机作用：循环 流化床锅炉的二次风 除了补充炉内燃料燃 烧所需要的氧气并加 强物料的掺混外，还 能适当调整炉内温度 场的分布，起到防止 局部烟气温度过高、 降低NOX排放量的 作用，二次风一般由 二次风机供给，有的 锅炉一、二次风机共 用。
• .返料风机作用： 把循环灰在返料 器中处于沸腾状 态，也就是从分 离器落下的灰在 沸腾状态下经返 料器返回炉膛。
除盐水
除盐水泵
除氧器
省煤器
上集箱
水冷壁 给
下集箱 水 流 程
下降管
汽包
分气缸
高温过热器出口集箱 蒸 汽
低温过热器 流 程
减温器
高温过热器
通过不同压力管线进入热用户
• 2、锅炉燃烧流程 • 锅炉所用的燃料由煤场经皮带送至煤仓然 后通过给煤机送至高温炉膛燃烧，燃烧后 固体颗粒通过冷渣机、链斗机送至渣库。 细小颗粒随烟气进入旋风分离器，一部分 未燃烧尽的颗粒经旋风分离器分离后重回 炉膛燃烧，另一部分颗粒随烟气进入除尘 器，通过除尘器将灰收集，收集后的灰通 过输送仓泵送至灰库，除尘后的烟气经引 风机进入脱硫塔，将烟气中的SO2脱除后 经烟囱排向大气。
3、锅炉烟气流程
• 从一次风机出来的空气分两路进入炉膛：第一路，经一次风空气预 热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布 风板之上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第 二路，热风经给煤增压风机增压后，用于炉前气力播煤。 二次风机供风也分为两路：第一路经空气预热器加热后的二次风 直接经炉膛下部前后墙的二次风箱分两层送入炉膛；第二路，一部分 未经预热的冷二次风作为给煤皮带的密封用风。 烟气及其携事的固体粒子离开炉膛，通过布置在水冷壁后墙上的 分离器进口烟道，进入旋风分离器，在分离器里绝大部分物料颗料从 烟气流中分离出来，另一部分烟气流则通过旋风分离器中心筒引出， 由分离器出口烟道引至尾部坚井烟道，从前包墙及中间包墙上部的烟 窗进入前后烟道并向下流动，冲刷布置其中的水平对流受热面管组， 将热量传递给受热面，而后烟气流经管式空气预热器再进入除尘器， 最后，由引风机抽进烟囱，排入大气。
循环流化床的特性
• 1、燃料适应性广: • 由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只 占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的 质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十 分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留 时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。 这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样 可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或 高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。 • 2、截面热强度高: • 同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小 截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大 大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链 条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改炉简介
• 锅炉车间有两台TG-80/4.0-M1型、一台TG-160/4.0-MQ 型循环流化床锅炉，是太原锅炉集团有限公司开发的一种 高效、低污染的新型锅炉。它具有燃料适应性广；环保性 能优异；负荷调节范围宽广三大突出优点。 • 三台锅炉是中温、中压，单汽包、单炉膛、膜式水冷 壁、集中下降管、绝热旋风分离器、自然循环锅炉，整体 全钢架“TT”型布置。 • 锅炉供热中心是煤化工园区唯一的供热中心，担负整 个煤化工园区的集中供热、供暖；主要提供0.8MPa、 1.8MPa、2.8MPa、3.8MPa四种饱和蒸汽以供给整个煤 化工园区使用。
锅 炉 本 体
汽包：汽包是汇
集、储存、净化蒸 汽和补给给水，汽 包上连接有下降管、 水冷壁上集箱、给 水管、蒸汽引出管 等，汽包内部还有 蒸汽净化装置（旋 风分离器）。汽包 放置在炉膛外部， 是不受热的。
• 水冷壁又称上升管，它是
布置在炉膛四周的辐射受 热管是锅炉的主要受热面。 水冷壁按其机构有光管与 鳍片管之分，鳍片管在水 冷壁管的两侧焊有鳍片将 管与管之间连接起来，组 成一个整体，一方面增加 了水冷壁的受热面积，另 一方面还更好的保护了炉 墙。
3 什么是循环流化床锅炉
• 循环流化床锅炉是在流化床锅炉（又称鼓泡床或沸腾床锅 炉）的基础上改进和发展起来一种新型锅炉。循环流化床 锅炉保留了流化床锅炉的全部优点，而避免和消除了流化 床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石 灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。 循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的， 前者与后者的主要区别是前者的流化速度较高，炉膛出口 烟气中物料的浓度很高，大量的物料被炉膛出口的物料分 离器分离后返送回炉膛，即有大量物料在炉膛和物料分离 器之间循环。
2 锅炉的分类
• 锅炉可按不同的方式分类： • ①按锅炉燃用的燃料分类可分为：燃煤炉、燃油炉和燃气炉。 • ②按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的 沸腾（流化床）炉。 • ③按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、强制循环锅 炉和复合循环锅炉。 • ④按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅炉。 • ⑤按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉。 • ⑥按管内通过的是水还是烟气分类可分为：火管锅炉、水管锅 炉和水火管组合式锅炉。 • ⑦按锅炉的用途分为：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水 锅炉。
循环流化床锅炉
锅炉车间
一、锅炉的定义
1 什么是锅炉
• 锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或 蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是 指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。 • 锅炉产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需的热 能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电 机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉， 主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅 炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸 汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车 和工矿企业。
过热器的作用是将饱和蒸汽加热成为一定温 度的过热蒸汽。 省煤器的作用是利用锅炉排烟的热量加热锅 炉给水的热交换设备。它不仅通过烟气加 热了给水，还降低了排烟温度，提高了锅 炉热效率，节省了燃料。
空预器是利用锅炉排烟热量加热空气的热交 换设备，装在锅炉尾部的垂直烟道中。它 既通过烟气加热了空气，又降低了排烟温 度，提高了锅炉的热效率。
• 滚筒式冷 渣机：稳定炉
内物料、减少排渣 热损失。
链斗机：
把冷渣机排除的物 料输送至渣仓储存， 以便外运。
四、锅炉烟气、水、蒸汽流程
• 1、汽水流程 • 水电车间的除盐水经除盐水泵送至锅炉除氧器， 通过除氧器加热将水中的溶解氧控制在15ug/L以 下，避免水中含氧影响设备使用寿命。合格的高 温给水经给水泵送至锅炉省煤器中，在省煤器中 吸收烟气余热后，进入锅炉汽包、下降管、水冷 壁组成的循环回路中，经加热、蒸发、过热后进 入低温过热器继续加热，在低温过热器后布置有 减温器来调节饱和蒸汽温度，然后进入高温过热 器，加热成具有一定压力和温度的过热器，进入 分气缸通过不同压力的管线送至热用户
布 袋 除 尘 器
• 布袋除尘器工作原理：含尘气体在引风机吸引力的作用下进入灰斗， 经导流板后被均匀分配到各条滤袋上。粉尘被拦截在滤袋外表面，气 体则穿过滤袋，经过净气室后外排。袋式除尘器捕集在滤袋外表面上 的粉尘会导致滤袋透气性的减少，使除尘器的阻力不断增加，等到阻 力达到设定值（差压控制）或是过滤的时间达到设定值（时间控制）， 通常处于关闭状态的脉冲阀在脉冲喷吹控制仪PLC脉冲喷吹控制下打 开极短暂的一段时间（0.1s左右），高压气体瞬间从气包进入喷吹管， 并高速从喷吹孔喷出。高速气流喷入滤袋时还会产生数倍于喷射气体 的二次引流。喷射气流与二次引流的共同作用使滤袋内侧的压力迅速 升高，滤袋由原先内凹的形状变成外凸的形状，并在变形量达到最大 值时产生一个很大的反向加速度，吸附在滤袋上的粉尘主要在这反向 加速度作用下，脱离滤袋表面，落入灰斗，除尘器的阻力随之下降。 将粉尘从滤袋表面清除的过程称为清灰。清灰工作是一排一排进行的。 脉冲阀每动作一次，一排滤袋就得到清灰。脉冲阀按照设定的时间间 隔与顺序依次动作，直到完成一个循环。整台除尘器就完成了一个清 灰周期。
循环流化床锅炉的工作过程
• 在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃料煤首先被加工成一定粒度范围内 的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中 许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。飞出炉 膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经过返料器送回炉膛，再参与燃 烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤器、空气 预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。 循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有更高的颗粒浓度， 高浓度的颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次 循环颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。 • 锅炉给水首先进入省煤器，然后进入汽包，后经过下降管进入水冷壁。燃料 燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等换热形式由水冷壁吸收，用以 加热给水生成汽水混合物。生成的汽水混合物进入汽包，在汽包内进行汽水 分离。分离后的水进入下降管继续参与水循环；分离出的饱和蒸汽进入过热 器继续加热变为过热蒸汽。
• 3、污染物排放少: • 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优 点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温 保持在800-1000C之间，过高可能因床内产生焦、渣块而 破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。而 这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当 的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。 同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床 锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤 循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不 加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放 量的水平。 • 4、锅炉负荷适应性好: • 循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新 加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环 流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无 需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧 甚至熄火的情况。 由于同样原因， 循环流化床锅炉能够 适应负荷的快速变化。
• 5、燃料制备系统相对简单: • 循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统，只需简单 的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。另一方面，与循环 流化床锅炉相比，链条炉虽一般不需燃料制备装置，但其 燃烧效率一般很低。为保证燃料在链条炉排上的高效燃烧， 燃料颗粒必须很均匀，这样的燃料制备装置同样会比循环 流化床锅炉的复杂。 • 6、若干缺点或问题: • 在具有众多优点的同时，循环流化床锅炉也有一些缺点或 问题。主要是：烟-风系统阻力较高，风机用电量大。这 是因为送风系统的布风板及床层远大于煤粉炉及链条炉的 送风阻力，而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力。受 热面磨损问题比较严重，可能成为影响锅炉长期连续运行 的重要原因。这是因为烟气流中含尘浓度很高，因而可能 对炉膛水冷壁和气固分离器造成严重磨损。若分离器效率 不高或运行不正常，还将引起对流受热面的严重磨损。对 辅助设备要求较高。某些辅助设备，如冷渣器或高压风机 的性能或运行问题都可能严重影响锅炉的正常安全运行。
三、锅炉辅机设备
• 引风机作用： 引风机的作用 是把燃料燃烧 后所产生的烟 气从锅炉中抽 出，并经过布 袋除尘器、脱 硫排入大气。
• 一次风机作用：循 环流化床锅炉的一 次风是经空气预热 器加热过的热空气， 主要作用是流化炉 内物料，同时提供 炉膛下部密相区燃 料燃烧所需要的氧 量。一次风由一次 风机供给，经布风 板下一次风室通过 布风板和风帽进入 炉膛。