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循环流化床范文1
关键词：流化床锅炉 烘炉 耐磨材料 耐火材料
Abstract： Based on the dehydrating mechanism of refractory material and the structure features of large CFB boilers, a dry-off procedure for large CFB boiler is proposed, which is used for 220 t/h boilers and provide practical experience to improve boiler dry-off procedure. In this way, good results with high quality boiler dry-off, thus enhancing the reliable operation of CFB boilers.
Keywords： CFB boilerboiler dry-offwear-resisting materialrefractory material
中图分类号：TK229文献标识码：A 文章编号：
循环流化床(流化床)锅炉具有煤种适应性强、负荷调节范围大、启/停迅速、炉内方便脱硫、能够分级燃烧并能有效降低污染物排放等优点，近年来在国内得到大力发展，但流化床锅炉运行特点为大量物料的循环，这就要求流化床锅炉必须敷设大量的耐火耐磨保温材料。在流化床锅炉的旋风分离器（包括本体及回料阀）、水冷风室、床下点火风道、炉膛的密相区域、屏式过热器和水冷屏、炉膛出口烟道等区域都有用保温材料、耐磨耐火材料砌筑的墙衬，在新砌筑的墙衬内都含有一定的水分。为了保证炉墙在锅炉投运后不出现裂缝、变形、损坏、磨损和脱落，达到保温、防磨的目的，必须对墙衬进行合理的干燥和烘烤，使墙衬中水分蒸发、墙体固化并形成高强度的耐磨耐火衬里。
烘炉是耐火材料施工和使用的关键环节，烘炉得当，能保证耐火材料的使用寿命；否则，水分排除不畅通，会使衬体产生裂缝，降低其寿命，甚至引起衬体大面积剥落。而大型流化床锅炉的炉膛容积和附属设备均比原有的小型流化床锅炉要大很多，锅炉运行的可靠性和烘烤质量要求也不尽相同，采用小型流化床锅炉的烘炉方法对大型流化床锅炉进行烘烤，不仅烘烤质量达不到要求，而且难以控制与实现。根据耐火耐磨材料厂家的要求并结合大型流化床锅炉烘炉的现状，大型流化床锅炉烘炉的关键在于以下三点：
a. 制定切实可行的烘炉措施；
b. 要有合理的烘炉手段；
c. 采用可靠的监视设备，保障烘炉过程能够按照要求实现。
结合大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程锅炉项目220t/h 流化床锅炉的烘炉方案、措施等进行分析与探讨。
1、烘炉措施的制定
大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程锅炉项目220t/h 流化床锅炉为上海锅炉厂生产的SG-220/12.0型流化床锅炉。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，通过膨胀节与风道点火器相连，风道点火器共4台，分为床上2只，床下2只，其中各布置1个高能点火C4燃烧器。炉膛与尾部竖井之间布置2台绝热式旋风分离器，其下部各布置1台J阀回料器。
1.1烘炉曲线的制定
烘炉目的是排除耐火材料施工后衬体中的游离水、结晶水，以获得耐火材料的高温使用性能。正确的烘炉操作是缓慢地驱逐砌体内水分，不使之骤然发生应力，并应制定具体烘炉措施，绘制正确的烘炉升温曲线，避免无序、任意操作。
耐火材料衬体施工完毕后，在点火烘炉前应进行自然干燥养护。其干燥程度主要取决于环境温度和经历的时间。一般要求施工完成后经7 d左右的自然干燥养护，方可加热干燥。
自然干燥养护后，炉衬中仍有大量的水分，不定型耐火材料中含有的大量游离水和结晶水必须在烘炉时排出。根据厂家提供的耐火浇筑料在不同温度下的试验，浇筑料表面水分在110 ℃时蒸发，此后排水速度减缓，随着温度继续升高，到200 ℃时，游离水和结晶水不断排除，到300 ℃时，游离水和部分结晶水排净,到550 ℃时完成晶型转化和聚合作用，800 ℃时达到设计要求的烧结强度，完全释放热应力。为充分排除深层的游离水和结晶水并完成晶型转化，必须在110、200、300、550 ℃时恒温一段时间，现根据材料厂家提供的升温控制曲线和现场条件制定了烘炉曲线，如图1所示；高温烘炉曲线，如图2所示。
图1
图2
1.2具体实施方案
烘炉过程共需要进行两个阶段，即低温阶段和中高温阶段。低温阶段主要是脱去施工结合水(游离水)和部分结晶水的过程，以提高不定型材料的强度和其它物理性能；进入到中高温养护阶段时,主要是脱去材料中的结晶水过程，使材料达到设计使用的强度；而到最后高温恒温阶段时,耐火、耐磨材料的高温固化强度得到进一步提高，并使其具有陶瓷性结合而最终达到材料的最优物理性能，实现工作层材料具有耐火、耐磨、高强和极好的抗热震稳定性能。
第一阶段:用燃油烘炉机（以下简称烘炉机）产生的热能对炉内环境气流进行加热，来对整个锅炉内的衬里材料进行系统的养护，即环境起始温度至300℃±50℃,该阶段的工作由烘炉单位完成，锅炉使用单位运行操作人员配合操作。
第二阶段: 由生产单位完成，按筑炉供料公司的材料性能要求进行在管道吹扫和试投煤阶段进行中、高温养护,即300℃±50℃至800℃±50℃,（见图2）该阶段的烘烤不需要再单独进行,只需在具备管道吹扫和试投煤燃烧的过程中兼顾进行，由于锅炉本体主蒸汽管道吹扫时，炉膛温度及吹扫的时间能够完全满足中高温烘烤的温度和时间,而且在试投煤或燃料气过程中,即完成了高温烘炉工作，又对输煤系统和给煤系统进行了调试，这样既对锅炉热态运行设备进行了考核,又缩短了整个工程的工期。
2大型流化床锅炉烘炉手段
2.1特制烘炉用烘炉机
按照耐火耐磨材料厂家提供的烘烤控制温度，低温烘炉阶段，采用烘炉厂家提供的特制的烘炉机。该烘炉机与其它单位的不同，是自带风机和机械雾化，自行完成一次和二次风的雾化燃烧，在燃烧机本身雾化燃烧后再次进行混合风燃烧，最后进入烘烤部位内，因此避免了燃烧不充分的现象。
该种烘炉机，在现场使用时，不需要用户提供压缩风、压力油管线，而且机器重量较轻，安装与拆卸都很方便。而且该烘炉机操作及控制方便，最主要是经济省油。
循环流化床范文2
Zhao Buhe Sun Limin
（Shenhua Zhunneng Gangue Power Generation Company，Ordos 010300，China）
摘要：循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术，以其燃料适应性广、脱硫效果好、NOX排放量低、负荷调节性能好等优点在我国燃煤电厂得到广泛应用。本文通过对循环流化床锅炉石灰石脱硫工艺进行探讨，论述循环流化床锅炉脱硫原理及影响脱硫的主要因素，找出循环流化床锅炉脱硫改造中应注意的一些问题，从而对循环流化床锅炉脱硫设施的设计、运行起到一定的借鉴意义。
Abstract: CFB boiler is an international recognized clean coal combustion technology. With fuel adaptability, effective desulfurization, NOx emissions low, and good load regulation performance of coal-fired power plants, it is widely used in China. Based on the exploration of Desulfurization with Lime-stone process of CFB boiler, the paper discusses the its principle of circulating and the main factors to find notes in the transformation of desulphurization of CFB boiler, thus playing a certain reference role in design and operation of desulfurization facilities of CFB boiler.
关键词：循环流化床锅炉 脱硫 石灰石 输送
Key words: CFB boiler；desulfurization；limestone；transport
中图分类号：TK223 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）26-0024-02
0引言
在我国煤烟型污染是生态环境破坏的首要因素。我国大气中，约87％的SO2、60％的总悬浮颗粒物、67％的NOX和71％的CO2均来自煤炭的燃烧。燃煤排放的大量SO2和NOX也是我国酸雨形成的主要原因。继欧洲、北美之后，我国己成为世界上第三大酸雨区[1]。因此加大污染源控制是我国十二五规划的重要任务，也是企业发展的使命。近年来随着循环流化床锅炉运行技术的发展，循环流化床锅炉朝着大型化超临界、深度脱硫与脱硝、能源综合利用等方向发展。我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平，循环流化床锅炉总装机容量也居世界第一位，但是，我国CFB锅炉的脱硫现状并不乐观，脱硫系统的可用率、锅炉脱硫效率等方面还存在不少问题，离国际先进水平有一定差距。本文以神华准能矸石发电公司2×150MW机组，在循环流化床锅炉脱硫方面展开的有益探索，结合国内众多兄弟电厂在脱硫方面的成功经验，对循环流化床锅炉脱硫原理及其影响脱硫的主要因素进行分析、探讨，从而共同促进循环流化床脱硫技术。
1设备概况
神华准能矸石发电公司一期工程建设2×150MW循环流化床（CFB）机组，汽轮机采用南京汽轮机（集团）有限公司制造的中间再热两缸两汽凝气式汽轮机。锅炉采用东方锅炉（集团）股份公司制造的型号为DG480/13.73-Ⅱ11超高压参数，型式为自然循环汽包炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭布置、全钢炉架悬吊方式、固体排渣循环流化床锅炉、炉蒸发量为480t/h。
石灰石系统由内蒙古电力勘探设计院设计。采用了炉内添加石灰石粉（粒径＜1mm）直接脱硫的工艺。石灰石粉输送系统采用正压气力输送系统，每台炉设1个容积170m3的钢结构石灰石粉仓库，可储存每台锅炉BMCR工况下设计煤种24小时的石灰石耗量。粉仓内的石灰石粉经设在其下的仓泵，由压缩空气通过管道经分配器直接输送至锅炉炉膛内进行脱硫。厂内设有石灰石破碎厂，石灰石破碎成粉装入灰罐车后，通过石灰石入库管道输送入石灰石库。为避免石灰石粉在石灰石库板结，石灰石库设置一石灰石库气化风机，产生的气体，通过布袋除尘器净化后，排向大气。石灰石粉通过下料管道、下料闸板、给料阀进入石灰石输送管道，由压缩空气通过管道经分配器直接输送至锅炉炉膛内进行脱硫。通过（CEMS）在线烟气检测装置检测SO2含量，通过调节给料阀转速，来控制石灰石给料量，使SO2含量在设计值范围之内。
我厂于2007年3月份通过内蒙古环保检测竣工验收，2008年2月份通过内蒙古SO2排放达标认证，成为内蒙古首批享受脱硫优惠电价的电厂之一。
2设计燃料、石灰石、灰渣特性及其他有关设计参数
2.1 锅炉设计燃用烟煤，煤种煤质资料如下：
①元素分析收到基（碳、氢、氧、氮、硫）的含量分别为：33.94%、2.41%、10.72%、0.57%、0.31%。②工业分析收到基灰分44.65%、收到基水分7.38%、空干基水分4.56%、干燥无灰基挥发分46.48%。③收到基低位发热量12502Kj/kg。④灰成分（二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫、二氧化钛、五氧化二磷）的含量分别为：31.62%、51.5%、2.92%、8.92%、0.62%、0.68%、0.15%、1.53%、1.45%、0.1%。使用石灰石特性，氧化钙+氧化镁≥90%，最大粒径dmax≤0.50mm。
2.2 主要参数资料 （两台炉）①FGD入口烟气量（修正压力、温度）：1894400m3/h。②FGD入口烟气量（标态干烟气）：1040670Nm3/h。③FGD入口SO2浓度：1084.07mg/Nm3。④FGD脱硫效率：95%。⑤FGD入口烟气温度：130℃。⑥烟囱入口烟气温度：50℃。⑦烟囱出口SO2浓度：54.20mg/Nm3。⑧钙硫比：1.05。⑨脱硫效率：90%。⑩SO2年脱除量：5982 t。
3循环流化床锅炉脱硫原理
硫在煤中的存在形式：黄铁矿硫、有机硫和硫酸盐。黄铁矿（FeS2）在燃烧条件下与氧反应生成SO2。有机硫在大于200℃时可以部分分解，释放出H2S、硫醚、硫醇等物质，这些物质在大于300℃时即可燃烧生成SO2；未分解部分和氧气经燃烧反应直接生成SO2。循环流化床锅炉采用炉内添加石灰石，来消除燃烧产生的SO2。炉内反应为加入炉膛的石灰石分解形成氧化钙（CaO），然后与SO2反应生成硫酸钙，如下所示：
CaCO3＝CaO+CO2（1） CaO+SO2+1/2O2＝CaSO4 （2）
（1）式为煅烧过程，把石灰石煅烧成生石灰是吸热反应。（2）式是硫酸盐化过程，把煤燃烧后产生的SO2通过与CaO、O2反应生成CaSO4通过此法达到脱硫目的，这个反应为放热反应。该反应的最佳温度约为850℃～900℃，在较大负荷变动范围内炉膛将控制到800℃～950℃。同时分级燃烧及相对较低的炉膛温度可以最大程度的降低NOX的排放。另外循环流化床的锅炉工艺流程的特点如下：①炉膛内部的强烈混合、床温分布比较均匀。②燃料在炉膛内较长的停留时间。③将炉膛温度保持在脱去SO2的最佳温度。
4影响脱硫效率的因素
4.1 锅炉床温影响硫酸盐化反应的速度随温度的变化而变化，对流化床床温在850℃～900℃范围内脱硫效果最佳。当温度低于800℃时，脱硫剂孔隙数少，孔径小，反应速度低，脱硫效果差。使SO2未能与CaO反应就被带出炉膛，如果要达到脱硫效果，就只有增大石灰石的投加量，这样不但使成本增加，同时也加大了底灰系统的负荷。当床温高于900℃时，CaO内部的孔隙结构会发生部分烧结而减缓CaO与SO2反应的速率，导致脱硫效率降低；温度过高时，虽然脱硫反应速率提高，但由于脱硫剂表面孔隙过早堵塞，使扩散阻力升高；另外，在高温情况下，已生成的CaSO4会重新分解而释放出SO2。降低脱硫效率。
4.2 钙硫比的影响经研究发现脱硫反应的钙硫摩尔比为1时，由于床内氧化钙和二氧化硫接触时间较短，二氧化硫的分压力低，而氧化钙颗粒表面反应生成的硫酸钙致密层又阻止二氧化硫与氧化钙的进一步接触，所以氧化钙在脱硫反应中有部分被利用。脱硫效率随钙硫比增加而增加，但增加缓慢。对循环流化床锅炉达到90%的脱硫效率所需钙硫比为1.5-2.0，鼓泡床需2.5-3甚至更才能达到这样的脱硫效果。
4.3 石灰石粒径的影响石灰石粒径对脱硫效率有影响。应尽量选择活性较好的石灰石。影响最佳脱硫效率与对应的石灰石粒径分布的因素是多方面的。锅炉制造厂、锅炉设计单位给出的分布不同，法国通用电气阿尔斯通公司认为d50=120-150微米[2]；美国ABB-CE公司认为粒径应小于1mm，平均粒径为500微米；针对我国宽筛分特性，浙江大学热能工程系提出石灰石颗粒径在0～2mm，平均颗粒径在0.1～0.5mm时，脱硫效果较好[3]。细颗粒在炉膛内停留时间很短，又很难被旋风分离器捕捉，得不到充分利用，影响了脱硫效率。
石灰石粒子过于粗大或细小都将对循环流程产生不利影响。
4.3.1 过粗的石灰石粒子将导致：
①石灰石耗量的增加。②锅炉床温高于正常值。③锅炉的效率降低。④降低炉膛传热，从而增大减温水量，并提高排烟温度。⑤为了床温恢复到正常值，不得不增大布风板的风量。⑥底灰超过设计值等。⑦加剧设备磨损。
4.3.2 如石灰石粒子过细，其在主回路中停留的时间达不到要求，导致石灰石耗量的增加；另一个负面影响是使飞灰系统超负荷，由于存在未反应的石灰石粒子，当石灰石与湿卸料系统中的水混合之后，过量的石灰石将产生大量的热，将使除灰工作遇到困难。
4.4 循环倍率的影响脱硫剂在脱硫反应中只有部分被利用，对于循环流化床锅炉随着循环倍率的增加，石灰石在炉床内的停留时间加长，增加了反应时间，提高了石灰石的利用效率，从而提高脱硫效率。
4.5 其他因素的影响脱硫剂在脱硫反应中，不同种类的石灰石分解后产生呃氧化钙孔隙直径分布是不一样的，小孔能在单位吸收重量下提供较大的孔隙面积，但其入口处容易被硫酸盐堵塞，影响石灰石的利用率；大孔可提供向吸收剂内部的便利通道，却相比小孔隙直径的氧化钙反应表面有所减少。另外，煤质对脱硫效果也有影响，不同的煤质中碱金属 氧化钙含量不同，固硫能力也有所不同。
5石灰石脱硫工艺介绍及系统改造
该系统在锅炉正常运行过程中，ROTOFEED系统用来将石灰石灰斗中的物料通过管线输送至锅炉附近，然后再分为4路进入锅炉内部。该系统主要包括1个石灰石库、2台压力仓泵、给料器组件、压缩空气主进气组件、石灰石输送管道等组成。我厂所用石灰石为成品石灰石粉，石灰石灰罐车运达我厂后，通过石灰石入库管道输送入石灰石库。为避免石灰石粉在石灰石库板结，石灰石库设置一石灰石库气化风机，产生的气体，通过布袋除尘器净化后，排向大气。石灰石粉通过下料管道、下料闸板、给料阀进入石灰石输送管道，由压缩空气通过管道经分配器直接输送至锅炉炉膛内进行脱硫。通过烟气在线装置检测SO2含量，来调节给料阀转速，从而控制石灰石给料量，使SO2含量在设计值范围之内。该工艺主要应用于神华准能矸石发电公司（脱硫工艺流程如下）。
烟囱布袋除尘锅炉炉膛石灰石输送系统汽车运输
我厂石灰石给料系统流程如下：
气化用空气石灰石粉仓收料泵给料泵
给料泵收料泵物料输送至返料器
输送空气物料输送到锅炉
由于石灰石气力输送系统的不稳定性，我厂为保障石灰石输送系统正常稳定以及保障石灰石正常添加量，于2010年11月增加一套石灰石给料添加系统，从而更好的保障了脱硫效率和石灰石系统的投运率，解决了机组瞬时升负荷时二氧化硫超标的难题。
脱硫系统的可能形式采用气力输送系统布置灵活、可靠性高、便于控制、易于实现多点给料，但由于国内的循环流化床多是采用燃用劣质燃料，呈现宽筛分特性。石灰石粒径较大，这样气力输送不仅投资大而且能耗也高，尤其是炉前石灰石气力输送国产设备可靠性差，进口设备价格昂贵。因此在进行脱硫系统改造或技术革新时，应考虑到脱硫系统的性价比。脱硫系统的种类有多种，在选择石灰石系统的种类时，要本着经济适用的原则进行，要根据自身情况和煤及石灰石的情况来决定石灰石系统的安排及具体的设备。我厂循环流化床锅炉，使用的是气力输送系统，自2007年以来，出现过缓冲仓裂纹泄漏、石灰石入炉粉管堵塞等问题。但通过，在缓冲仓法兰处增加橡皮缓冲膨胀节，较好的解决了因震打时造成法兰连接处泄漏；通过对空压机的干燥系统的改造和空压机改造，有效地解决了压缩空气带水问题，从而解决了石灰石入炉粉管因带水堵塞的问题。
6结论
我厂石灰石系统投运以来。在额定负荷下，燃烧实际煤种（保持Ca/S＝2.2）时，通过计算得出应投入石灰石量为2.1t/h，实际控制旋转给料阀的输出为40%，转速约为5r/min。运行数月平均每小时耗石灰石3.68吨左右，依锅炉负荷（给煤量）而定。每天耗石灰石88.32吨。SO2排放量有原来的1084mg/m3降到208mg/Nm3。脱硫效率达到82%以上。
经过调整改造试运，石灰石系统各设备运行基本稳定，控制灵活可靠。各主要运行参数及指标都基本达到了设计要求，能够满足环保要求。通过改造调试，发现并解决了系统及设备在设计、制造和安装中存在的问题和隐患，规定了运行数据并输入了程控装置，基本掌握了系统的运行方法，保证了石灰石系统的正常安全投运，锅炉的脱硫效果良好，减轻了锅炉对市区环境的污染。
参考文献：
[1]中国环境科学与技术发展年报2003.中国环境科学出版社,2005，（1）.
循环流化床范文3
关键词：循环流化床锅炉；煤粉锅炉；特点；比较
中图分类号：U26 文献标识码：A
循环流化床锅炉燃烧技术具有燃烧效率高、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。近些年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展，但在使用的过程中也暴露了许多问题，主要如下：锅炉受热面的磨损、爆管；耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落；风帽的漏渣、磨损；冷渣器的落渣堵塞；燃煤粒径过大；灰渣含碳量高；蒸汽温度难以保证；燃烧系统热工自动化无法投用；辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优越性
1.1 燃料系统比较简单。流化床锅炉是适合燃用宽筛分燃料，燃料的给煤机粉碎系统简单易操作。所以，循环流化床锅炉的整体低于同等容量的煤粉锅炉。
1.2 燃烧效率高。对常规的煤粉锅炉，若煤种达不到设计值，效率一般可达到85～95%，而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统，燃烧效率可达到95～99%。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有以下特点：气固混合良好，燃烧速率高；其次是飞灰的再循环燃烧。
1.3 负荷调节范围大，负荷调节快。当负荷变化时，只需要调节给煤量、空气量和物料循环量，而不必像煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般来说，循环流化床锅炉的负荷调节比可达3：1～4：1。负荷调节速率也很快，一般可达到每分钟4%左右。
1.4 高效脱硫。由灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90%。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85～90%，钙硫比要达到3～4，钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。
1.5 给煤点数量少，布置简单。循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。
1.6 易于实现灰渣的综合利用。由于低温燃烧，灰渣不会软化和粘结，燃烧的腐蚀作用也比煤粉锅炉小。此外，低温燃烧所产生的灰渣，具有较好的活性，可以用做制作水泥的掺合料或者其他建筑材料的原料，综合利用具有广阔的前景。
1.7 氮氧化物（NOX）排放低。氮氧化物排放低是循环流化床锅炉非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。
2 循环流化床锅炉相比煤粉炉的不足之处
2.1 循环流化床锅炉的风机耗电量大、烟风道阻力高。相比煤粉锅炉，流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高；布风板和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力，耗电量大，噪音高，震动大。
2.2 耐火耐磨层磨损、开裂和脱落的问题比较棘手。流化床锅炉使用耐火材料比煤粉炉要多许多。由于耐火耐磨材料选择不当、施工工艺不合理、温度控制不当等原因，升温、降温过快，导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出，会造成耐火材料内衬破裂和脱落。耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况，造成床料结渣。分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣，物料循环破坏，蒸发量无法维持，被迫停炉。
2.3 点火启动时间长。循环流化床锅炉点火启动时间除受汽包升温速率的影响外，还受到耐火防磨层内衬材料温升和能承受的热应力限制。温升过快，耐火防磨层内衬材料热应力将超过允许热应力出现开裂。所以，对循环流化床锅炉点火启动时间和升温速率有严格要求。汽冷旋风分离器的循环流化床锅炉从冷态启动到带满负荷的时间一般控制在6～8小时。而煤粉锅炉因无大面积的耐火防磨内衬材料，点火启动只考虑汽包升温速率，点火时间相对较短，冷态在5～6小时就可达到设计负荷。
2.4 循环流化床锅炉对燃料适应性广，但对燃煤粒径要求严格。循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0～10mm之间，平均粒径在2.5～3.5mm之间，如果达不到这个要求，将带来运行中的不良后果，锅炉达不到设计蒸发量，主汽温度难以保证，灰渣含碳量高，受热面磨损严重。
2.5 循环流化床锅炉受热面的磨损比煤粉炉大。循环流化床锅炉的飞灰比煤粉炉少，但飞灰颗粒直径比煤粉炉大得多，在运行中如果分离器效果差或烟气流速大，将导致尾部过热器、省煤器等受热面严重磨损。
2.6 循环流化床锅炉的核心部件风帽较易磨损。风帽通风孔之间的横向冲刷，及高速床料对风帽的磨损容易引起风室漏渣、流化效果恶化、结焦、沟流现象，影响锅炉负荷。而风帽的维修异常困难，需要先清除布风板上几十吨的惰性床料，然后又回装，检修周期长，劳动力需求大。
2.7 循环流化床锅炉实现自动化控制难度加大。循环流化床锅炉的燃烧系统比煤粉炉复杂，对床压、床温、返料系统风量的控制，都是煤粉锅炉所没有的，加之炉内磨损严重，压力、温度测点运行的连续性和可靠性无法保证，自动化控制较煤粉炉难得多。而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制，减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的。
综上说述，循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多，连续运行小时数要比煤粉炉短，在化工行业选型中，如果燃料煤质供应可靠，燃料含硫量低可考虑煤粉锅炉，它具有燃烧稳定，自动化程度高，易于操作，运行周期长，维修量相对较小的优点，适合化工系统长周期安全稳定运行的特点。反之，如果燃烧的煤种为劣质煤，燃煤质量不稳定，且煤质中硫的含量较高，环境排放要求苛刻，属于供热、调峰、热电联产类的供热形式，良好的脱硫成本，对各种煤质良好的适应性，考虑循环流化床锅炉是好选择。
循环流化床范文4
关键词：300MW循环流化床；锅炉；优点；发展趋势；
中图分类号: TK223文献标识码：A
引言
中国不仅是一个生产煤的国家也一个燃煤的大国，根据中国的国情，中国在未来很长一段时间也主要能源以煤炭为主，这是我们长期的基本国情，但随着中国电力工业的不断发展和人们需求的不断提高，中国的煤炭消费总量将继续通过燃烧煤炭来发电在短期内是不会改变。但燃煤会带来环境污染和生态破坏，据统计，二氧化硫排放量为中国的总金额突破20万吨，居世界第一位，其中二氧化碳排放量来自煤炭燃烧85 ％ ，带来我们严重危害。因此，循环流化床燃烧技术，这是一种比较成熟的，高效率，低污染清洁技术，可以适应不同煤的来源，浓度较低的污染物排放，具有良好的负载调节性能，对煤的利用率大大的提高。目前，中国的未来很重视环境，较大的燃烧煤发电厂负荷调节范围增大，多种的煤源以及环保和燃煤之间的矛盾，使我国将首选高效低污染的循环流化床锅炉作为新型燃煤技术。
1、锅炉的概述
它的结构简单，紧凑，与传统的粉煤炉型差不多，锅炉由燃烧设备、煤炭设备，床点火装置、分离并返回给料装置、冷却系统、过热器、省煤器、空气预热器、钢结构主体、平台扶梯、炉壁等组成。布风板和密相区炉内部采用高强度耐磨可塑料; 水冷壁外墙采用敷管炉墙结构，外加外护板。高温旋风分离器，水平烟道和尾部烟道炉壁使用轻型炉墙、护板结构。根据循环流化床锅炉，炉室、高温旋风分离器部位使用高强度耐磨塑料，高强度耐磨砖，以确保锅炉运行安全可靠的运行。
2、锅炉启动调试
（1）锅炉调试重要性：锅炉启动调试是全面检验主机及其配套设备的设计、制造、安装、调试和生产准备工作的质量的重要环节，是保证今后锅炉安全、可靠、经济运行的一个重要程序。通过启动调试应达到如下目的：检验锅炉、辅机、控制系统等设备的安装质量；确保管道内表面清洁、管道内无杂物；初步了解锅炉和主要辅机等设备的运行特性；检验锅炉控制系统、保护系统的合理性和可靠性；初步检验锅炉和辅机满负荷运行能力；发现锅炉和辅机等存在的重要缺陷，以便及时采取有效的措施；同时也培训了有关运行人员对设备性能的了解及运行的初步调整，为试生产和商业运行打好基。
（2）锅炉整体启动前的准备：锅炉整体启动试运前，应已完成各系统主要设备的分部调试外，还须完成锅炉的水压试验，烘炉，冷态空气动力特性试验，清洗锅炉本体，蒸汽管道吹扫，锅炉点火试验，锅炉安全阀整定，辅机联锁保护试验，锅炉主保护试验等主要工作。冷态启动前，通常按调试大纲、运行规程及锅炉使用说明书，对锅炉本体及其汽水系统、烟风系统、燃烧系统，有关的辅机、热控、化学水处理设备以及现场环境等进行全面检查，以满足 锅炉安全启动条件。
3、循环硫化床锅炉的优点：
优点：由于循环硫化床锅炉独特的流体动力特性和结构，使其具备有许多独特的优点，以下分别加的简述。
1、燃料适应性：这是循环流化床锅炉主要特性优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1%-3%，其它是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气、固和固与固体燃料混合非常好，因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混合，燃料被此速加热至高于看火温度，而同时床层温度没有明显降低，只要燃料热值大于加热燃料本身和燃料所需的空气至着火温度所需的热量。循环流化床锅炉既可用优质煤，也可烧用各种劣质煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油页岩、石油焦、炉渣树皮、废木料、垃圾等。
2、燃烧效率高：循环流化床锅炉的燃烧效率要比链条炉高得可达97.5-99.5%，可与煤粉炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为下述特点：气、固混合良好，燃烧速率高，特别是对粗粉燃料，绝大部分未燃尽的燃料被经过高温旋风分离器再循环至炉膛再燃烧，同时，循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率，甚至燃用细粉含量高的燃料时也是如此。
3、高效脱硫：循环流化床锅炉的脱硫比其它炉型更加有效，典型的循环流化床锅炉脱硫可达90%。与燃烧过程不同，脱硫反应进行得较为缓慢，为了使氧化钙（燃烧石灰石）充分转化为硫酸钙，烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分长的接触时间和尽可能大的反应面积。当然，脱硫剂颗粒的内部并不能完全反应，气体在燃烧区的平均停留时间为3-4秒钟，循环流化床锅炉中石灰石粒径通常为0.1-0.3mm，无论是脱硫剂的利用率还是二氧化硫的脱除率，循环流化床锅炉都比其他锅炉优越。
4、氮氧化物（NOX）排放低：氮氧化物排放低是循环硫化床锅炉一个非常吸引人的一个特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的二氧化氮排放范围为50-150PPM或40-120mg/mJ。NOX排放低的原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX，二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化NOX，并使部分已生成NOX得到还原。
5、循环流化床锅炉的发展
2003 年按照国家科委的要求，国内三大锅炉制造厂家和七大设计院联合引进法国ALSTOM 公司Velizy 200 MW～350 MW 等级的循环流化床（Circulating Fluid Bed,CFB）锅炉技术。CFB 锅炉的主要特点有：外置式换热器的运用、π 型炉膛和扩展水冷壁受热面的应用、高效旋风分离器的设计和大口径钟罩式风帽的应用等。经过制造厂和设计院对引进技术的推广应用，四川白马电站于2005 年12 月整套机组启动并网发电，相继在开远、秦皇岛、小龙潭、蒙西、等机组投产运行，在借鉴引进技术的基础上，三大锅炉制造厂总结分析引进技术的成功经验和工程中存在的不足并进行改进，形成具有自主知识产权的300MW CFB 锅炉技术，结合与中科院联合设计的200MWCFB 锅炉的实验研究结果进行放大设计，提出以燃烧低质、高灰分的劣质燃料，特别是以煤矸石为主，以节能为重点的针对性设计方案。在充分发挥CFB 锅炉燃烧技术优越性的前提下，力求系统简单可靠，降低厂用电耗。在CFB 锅炉设计时充分考虑防磨损技术措施，以提高CFB 锅炉可靠性，提升CFB 锅炉在运行时的经济效益和环保效益，发挥CFB 锅炉对燃料适应性强、可燃烧低热值燃料、锅炉负荷适应性好、蓄热能力强、运行稳定、炉内脱硫、脱硝和脱硫工艺系统简单、二氧化硫和氮氧化物排放量达到国家标准、与煤粉炉相比可减少脱硫和脱硝系统的投资和运行成本的优势。目前已投运的粤电云浮电厂300 MW CFB 锅炉运行稳定，整台机组运行达到了设计要求，运行人员熟悉掌握了CFB 锅炉的运行特点，经过现场对CFB 锅炉的改进和提高，机组的可靠性和经济效益大幅度提升。
6、结束语
循环流化床锅炉燃料适用范围广，特别适用各种劣质燃料，包括选煤厂副产品、工业废料、生活垃圾、各种低热值污泥、生物废渣、以及多种混合燃料等。不同的循环流化床锅炉对燃料适应性差别也很大，直接影响到锅炉运行的稳定性、可靠性、经济性。所以锅炉启动调试是全面检验主机及其配套设备的设计、制造、安装、调试和生产准备工作的质量的重要环节，是保证今后锅炉安全、可靠、经济运行的一个重要程序。
参考文献
[1] P．巴苏，S．A．弗雷泽．循环流化床锅炉的设计与运行．北京：科学出版社．1994，
[2] 党黎军．循环流化床锅炉的启动调试与安全运行．北京：中国电力出版社．2002，
循环流化床范文5
关键词：循环流化床锅炉（CFBB）；冷渣器；点火风道；给煤机；排渣系统
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-
1 某国产型号循环流化床锅炉（CFBB）概述
循环流化床锅炉（CFBB）利用了低污染、高效率的清洁燃烧技术，是兴起于最近十几年的新型锅炉技术之一。在国际上，循环流化床锅炉（CFBB）主要应用于废弃物处理利用领域、工业锅炉领域以及电站锅炉领域当中，并呈现出大型化的发展趋势。我国在该方面的研究也取得了硕果，而且可以预见今后将是循环流化床锅炉（CFBB）发展的黄金时期。循环流化床锅炉基本原理图如图1所示：
本文所研究的某国产型号的循环流化床锅炉（CFBB）是我国DF锅炉厂引进美国技术生产的国内首台大容量自然循环、单汽包、高压型的锅炉。该型号循环流化床锅炉的启动点火以及低负荷稳燃由布置在炉膛密相区水冷壁前后墙的床上点火油枪负责；另外，炉膛左右两侧分别设置有1个飞灰再循环燃烧接口以及2个多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣装置。该型号循环流化床锅炉的炉前一共设有4个石灰石给料口以及6台给煤设备，并均匀布置于前墙水冷壁下部收缩段；锅炉炉膛底部为水冷风室，为了增加受热面积，该水冷风室由水冷壁管弯制围成。该型号循环流化床锅炉共有2个风道点火器（内部布置有高能点火油燃烧器），风道点火器通过膨胀节和水冷风室连接在一起。该型号循环流化床锅炉尾部竖井里面由下至上分别布置了空气预热装置、螺旋肋片管省煤装置、低温过热装置以及高温过热装置。
2 某国产型号循环流化床锅炉（CFBB）调试内容确定
2.1 烘烤内部耐火耐磨材料
2.1.1 烘烤冷渣器和点火风道。该型号循环流化床锅炉制造厂家为其提供了锅炉内部耐磨材料的烘烤控制温度曲线。全部烘烤过程分为3个阶段，即150℃烘烤、350℃烘烤、550℃烘烤，持续恒温烘烤共约90个小时，而后再经历高于700℃的烘烤。需要特别注意的是，为了达成预期的烘烤效果，通常需要特制烘烤专用的小油枪。这主要是因为点火风道当中的正式油枪无法满足恒温水平以及温升速度的相关要求。特制烘烤专用的小油枪的出力范围在20～100kg/h之间，并采用高于0.4MPa干燥压缩空气作为特制烘烤专用小油枪的配风，燃料则选择为0#柴油。但是即便如此，为了满足恒温水平以及温升速度的相关要求，根据相关要求、综合考虑各部位温升情况选择合适的时机增投烘烤小油枪。
2.1.2 烘烤锅炉整体。烘烤锅炉整体应该在完成烘烤冷渣器和点火风道的基础上进行，烘烤所选择用的油枪不是上个阶段所采用的特制烘烤专用小油枪，而是采用点火风道里面的正式油枪。但是依然要注意的是，在不同的烘烤阶段，恒温水平和升温速度均有着较大的差异。具体而言，在烘烤锅炉整体的初始阶段应用单只油枪，并将600kg/h油枪出力调节为1/3，即200kg/h；随着烘烤温度的不断提高，油枪出力也应该随着温升逐步提高。油枪出力一直持续到锅炉烘烤温度无法在继续提升时为止，此时需要更换出力更大的油枪（1650kg/h）继续烘烤，当然油枪的出力需要在原有基础上从最低值逐渐提高至最大值。在锅炉的烘烤过程中，恒温水平与温升速度的调控主要有两种方法：其一，调节油枪的出力大小；其二，调节锅炉炉底的流化风量。当然，我们应该考虑锅炉旋风分离器、炉膛密相区以及水冷风室当中的耐火耐磨材料毕竟是第一次经历烘烤，为了避免出现无谓的锅炉内部磨损，在烘烤的第一个阶段直接使用点火风道内部的油枪即可，而不需要投煤和添加床料。实验表明，耐火耐磨材料在烘烤温度超过400℃的时候固化，因此，锅炉烘烤的第一个阶段应该将烘烤温度提升至600℃左右，并将该烘烤温度保持一定的时间。在锅炉烘烤的第二个阶段，将温度稳定在600℃一定时间之后，根据烘炉要求选择加煤，并依照温升情况在增加投煤量的同时减少燃油量的使用。在此过程中应该时刻关注锅炉的蒸汽压力，一旦锅炉达到吹管压力，则锅炉在蒸汽压力的作用下吹管。在该过程中，必须要严格控制恒温水平和温升速度，并观察锅炉吹管，如果烘烤锅炉恒温时间满足要求但是锅炉吹管不合格时应该继续吹管，如果吹管合理但是恒温时间不合理则需要继续保持恒温水平。总之，必须要协调锅炉吹管和恒温水平之间的关系，保证两者均合格。
2.2 炉前给煤系统
给煤机采用可计量式胶带给煤机。锅炉试运过程中出现最频繁的问题是给煤机断煤，锅炉床温经常因给煤机断煤而出现大幅波动。给煤机断煤的原因是由于来煤水分较大，原煤在煤仓内粘结，流动性变差，造成煤仓到给煤机的下煤不畅。为防止炉内烟气反窜到给煤机和煤仓，烧损给煤机皮带及其他部件，在每台给煤机出口加装速关阀，其作用是当炉内有热烟气反窜到给煤机时，通过温度信号使该速关阀迅速关闭。
2.3 锅炉排渣系统热态运行
由于入炉煤平均粒度较小，实测结果d50=1.1mm，炉内渣的平均粒度也很小，因此整个试运过程中只要控制好炉膛床压、排渣风风压，冷渣器的排渣就比较正常。试运过程中发现，如果炉底流化风量较小，炉内静止料层过高，冷渣器的进渣就不正常，而且冷渣器负载过重，出现排渣不及时现象，经提高流化风量、增大外循环量后问题得以解决。因此，维持炉内良好的流化状态，是保证冷渣器正常工作的前提。为保证冷渣器的冷却效果，冷渣器向外排渣时，每个风室内都要保留一定厚度的床料。从试运情况看，维持冷渣器各风室内床压最低在3～4kPa时，炉膛排渣就可得到很好的冷却，排渣温度可达至150℃以下。
3 相关体会和建议
（1）冷渣器能否可靠工作，对锅炉的稳定运行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣，锅炉只有降负荷运行或停炉，因此合理控制冷渣器的运行方式，保证冷渣器连续稳定运行，是实现锅炉稳定运行的前提条件。
（2）大型循环流化床锅炉作为新型的洁净煤发电技术，在我国刚刚起步，正处在发展完善阶段，在运行操作方面还存在不足。因此运行人员应加强学习，提高运行水平，以保证锅炉的安全、经济运行。
参考文献
[1] 于英利，戴莹莹，赵勇纲，李鑫，赵智勇.SG-690/13.7-M451型循环流化床锅炉的结构特点与启动调试[J].锅炉技术，2009，（4）：142-143.
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[4] 钱志永，朱云鹏，熊体华.国产135MW循环流化床锅炉的调试及运行[J].华北电力技术，2005，（1）：162-163.
循环流化床范文6
关键词：循环流化床 脱硫 影响因素
中图分类号：X521 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0111-01
烟气循环流化床脱硫（CFB-FGD）工艺是20世纪80年代德国鲁奇（Lurgi）公司开发的一种新型半干法脱硫工艺。目前烟气循环流化床脱硫工艺已经达到工业应用水平的主要有以下几种工艺流程：德国Lurgi公司开发的典型烟气循环流化床脱硫工艺（CFB）；德国Wulff公司开发的烟气回流式循环流化床脱硫工艺（RCFB）；丹麦L.F.Smith公司开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺（GSA）等。
3 影响脱硫的主要因素
影响循环流化床脱硫效率的主要因素有床层温度、颗粒物浓度、钙硫比、脱硫剂粒度和反应活性。
（1）床层温度对脱硫效率的影响。
一般来说温度升高有助于提高化学反应速度。但是经过实验研究发现：在循环流化床烟气脱硫工艺中，绝热饱和温差决定了脱硫效率。指脱硫塔出口烟气温度与相同状态下的烟气绝热饱和温度之差。
由图1可见，烟气温度越低（也就是越小），脱硫效率越高，这正与我们的直觉相反。这是由于在很大程度上决定了浆液滴的蒸发干燥特性和脱硫反应特性。一方面，降低时，使浆滴液相蒸发趋于缓慢。与脱硫剂的反应时间增大，使得二者的化学反应过程更充分。另一方面，过低又会引起烟气结露，对反应塔的腐蚀增强，从而增加设备的初始投资成本和运行维护费用。
（2）脱硫剂粒度和反应活性。
循环流化床脱硫中，脱硫剂可以是消石灰也可以是生石灰粉。一般说来，使用消石灰，多喷入浆液。使用生石灰，多数喷入干粉。对于生石灰粉，比表面积和反应活性直接影响到装置的脱硫效率和钙硫比。通常要求，含量大于80%，粒度小于2毫米；活性指标比较严格，要求达到小于4 min。
（3）颗粒物浓度。
在反应塔中飞灰、粉尘和脱硫剂在高浓度下接触反应是流化床具有较高脱硫效率的重要原因。通常浓度可达0.5～2.0kg/m3，是一般反应塔的50～100倍。这主要由于塔内强烈的湍流状态和较高的颗粒循环倍率增加了接触面积，颗粒之间的碰撞使得反应产物亚硫酸钙不断磨损脱落，避免了脱硫剂表面被堵塞，从而不会影响物质的传质过程和脱硫剂活性的下降。
（4）钙硫摩尔比。
对脱硫效率的影响被许多研究者验证，由图2可见，脱硫效率随着的增加而增加。但当增加到一定值时，脱硫效率的增加趋于平缓。也就是当钙硫比达到一定值后，脱硫剂使用效率下降。在实际运行中，由于固体颗粒物的多次循环，脱硫塔内实际的远大于进料时的，从而使脱硫装置在较低的进料条件下，维持较高的脱硫效率。
参考文献
[1] 米浩林，马国骏.回流式烟气循环流化床脱硫技术[J].热力发电，1998，（2）：57-61.
