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什麽叫循環流化床鍋爐?

循環流化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發展的壹項高效低汙染清潔燃燒枝術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用,並向幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐發展;國內在這方面的研究、開發和應用也逐漸興起,已有上百臺循環流化床鍋爐投入運行或正在制造之中。未來的幾年將是循環流化床飛速發展的壹個重要時期。

鍋爐采用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周有膜式水冷壁組成。自下而上,依次為壹次風室、濃相床、懸浮段、蒸發管、高溫過熱器、低溫過熱器及高溫省煤器。尾部豎井采用支撐結構,由上而下布置低溫省煤器及管式空氣預熱器。兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敖管爐墻,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐墻,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

鍋爐采用床下點火(油或煤氣),分級燃燒,壹次風率占50—60%飛灰循環為低倍率,中溫分離灰渣排放采用幹式,分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰鬥排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵,采用湍流床,使得流化速度在3.5—4.5m/s,並設計適當的爐膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯(高鋁質磚),即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98—99%以上。

分離器入口煙溫在450度左右,旋風筒內徑較小,結構簡化,筒內僅需壹層薄薄的防磨內襯(氮化矽磚)。其使用壽命較長。循環倍率為10—15左右。

循環灰輸送系統主要由回料管、回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。

床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化範圍內始終保持濃相床床溫860度的恒定值,這個值是最佳的脫硫溫度。當自控制不投入時,靠手動也能維持恒定的溫床。

保護環境,節約能源是各個國家長期發展首要考慮的問題,循環流化床鍋爐正是基於這壹點而發展起來,其高可靠性,高穩定性,高可利用率。最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性,越來越受到廣泛關註,完全適合我國國情及發展優勢。

循環流化床鍋爐是低溫燃燒鍋爐。燃料由爐前給煤系統送入爐膛,壹次風由布風板下部送入燃燒室,主要保證料層流化;二次風沿 燃燒室高度分級多點送入,主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃燼;三次風進壹步強化燃燒。

燃燒室內的物料在壹定的流化風速作用下,發生劇烈擾動,部分固體顆料在高速氣流的攜帶下離開燃燒室進入爐膛,其中較大顆料因重力作用沿爐膛內壁向下流動,壹些較小顆料隨煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置,爐膛內形成氣固兩相流,進入分離裝置的煙氣經過固氣分離,被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室,經過分離的煙氣通過對流煙道內的受熱面吸熱後,離開鍋爐。因為循環流化床鍋爐設有高效率的分離裝置,被分離下來的顆料經過返料器又被送回爐膛,使鍋爐爐膛內有足夠高的灰濃度,不僅有

的輻射傳熱方式,而且還有對流及熱傳等傳熱方式,大大提高了爐膛 的傳導熱系數,確保鍋爐達到額定出力。

循環流化床鍋爐的優點

1. 燃料適應性廣

循環流化床鍋爐不僅可以燃燒煙煤、無煙煤、貧煤、褐煤,而且對造氣爐渣、煤矸石等劣質 燃料也能很好地燃燒。

2. 鍋爐的效率高

由於該爐具有循環分離裝置,加之國內生產廠家對分離裝置的不斷改進和完善,使得分離器 的效率高達99%以上,該爐型的鍋爐熱效率也達到了85%以上,燃燒效率在98%以上。

3. 鍋爐負荷調節範圍寬

從國內循環流化床鍋爐用戶的運行情況來看,該爐型在30-110%負荷範圍內運行,汽溫、汽 壓均能保持在正常範圍。

4. 鍋爐的密封可靠

由於國內的生產廠家大多采用全密封的膜式水冷壁,取消了原有的膨脹縫,這樣既提高了鍋 爐的效率,又大大改善了操作人員的工作環境。

5. 鍋爐的防磨措施多種多樣

由於國內循環流化床鍋爐的不斷發展,原來讓人們頭疼的磨損問題現已基本得到解決 ,從而使有些循環流化床鍋爐的連續運行時間達到了4000小時。通過國內600多臺循環流化床鍋爐的運行來看,現在采用的壹些防磨措施還是比較可靠的,通常有噴塗、設計預防、密排銷 釘加耐火材料、加裝金屬防磨片瓦、采用合理的管子避讓等辦法。

6. 可以通過向爐內添加石灰石進行脫硫

由於循環流化床鍋爐是低溫燃燒,對脫硫非常有利,且循環流化床鍋爐的分離器效率高,脫 硫劑石灰石可以很細,因此石灰石利用率高。當Ca/S=2時,脫硫效率在85%以上。這樣就大 大降低了SO2的排放,符合環保要求。

7. 返料可靠

現在國內循環流化床鍋爐大多采用了U型閥,它是壹種自動調整的非機械式返料器,是國內 最好的壹種返料裝置,有的廠家還采用了水冷料腿等技術,保證了鍋爐的可靠運行。

8. 易於實現灰渣綜合利用

循環流化床燃燒過程屬於低溫燃燒,同時爐內優良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含碳量低,灰 渣活性好,可作為水泥的摻和料或建築材料,同時低溫燒透也有利於灰渣中稀有金屬的提取 。

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