300mw循环流化床锅炉原理

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1、300MW循环流化床锅炉原理摘要：本文通过对300MW循环流化床锅炉的介绍，阐述了流化床锅炉本体及其燃烧系统的布置与运行方式，提出了300MW循环流化床锅炉在调试及运行中的控制重点。关键词：循环流化床锅炉、外置床、回料阀1概述云南开远电厂300MW循环流化床锅炉，是引进法国ALSTOM公司技术，哈尔滨锅炉厂有限公司生产。锅炉型号为HG-1025/17.5-L.HM37，该锅炉系超高压参数、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、半露天岛式布置。炉膛宽度15.051m，深度14.703m，高度35.5m。锅炉采用全密封结构，燃用煤质为小龙潭褐煤，设计燃煤量226.5t/h。2循环流

2、化床锅炉原理循环流化床（CFB）锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。2.1燃烧机理循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。在循环流化床锅炉中,存有大量床料,首次启动时人为添加床料,在锅炉运行时床料主要由煤中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成。床料在从布风板下送入的一次风的作用下处于流化状态，煤粒、床料及石灰石被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落，形

3、成物料的内循环；较小固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行分离，绝大多数颗粒被分离下来，一部分通过回料阀直接返回炉膛，另一部分通过外置式换热器后返回炉膛，形成物料的外循环；飞灰随烟气进入尾部烟道。通过炉膛的内循环和炉外的外循环，从而实现燃料不断的往复循环燃烧。循环流化床根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，因此在给煤进入密相区后，可以顺利实现着火；与密相区相比，稀相区的物料浓度很小，稀相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的控制。2.2脱硫原理循环流化床锅炉处

4、在830-900℃的工作温度下，在此温度下石灰石可充分发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达到脱硫的目的。石灰石脱硫反应方程CaCO3=CaO+CO2-热量QCaO+SO2+1/2O2=CaSO4+热量Q因此循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，一般脱硫率均在90%以上。同时，由于较低的炉内燃烧温度，循环流化床锅炉中生成的NOX主要由燃料NOX构成即燃料中的N转化成的NOX；而热力NOX即空气中的N转化成的NOX生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分级送风的方式即一次风从布风板下送入，二次风分二层从炉膛下部密相

5、区送入，可以有效地抑制NOX的生成。因此循环流化床锅炉中的污染物排放很低。3燃用褐煤的优势该厂设计燃用煤质为小龙潭煤矿褐煤，煤质特性见表1。表1：煤质特性名称符号单位数值设计煤种校核煤种收到基碳Car%36.7239.78收到基氢Har%1.872.56收到基氧Oar%12.5913.78收到基氮Nar%1.011.04收到基硫St.ar%1.660.73收到基灰分Aar%11.459.51收到基水分Mar%34.732.6空干基水分Mad%11.0013.58干燥无灰基挥发分Vdaf%52.7050.85低位发热量Qnet.arMJ/kg12.43513.86灰变形温度DT

6、℃10601170灰软化温度ST℃11101210灰熔化温度FT℃11301230由于该煤质收到基水分为30%以上，内水高达11%，经过破碎后的煤粒进入炉内后同860℃左右的炽热物料接触，煤粒被迅速加热，内水及挥发份迅速膨胀析出，导致煤粒爆裂，故燃用该煤质时原煤粒度控制可以放宽至12～15mm；又由于该煤质挥发份含量较高，使煤的着火温度降低，在流化状态下500℃左右就能着火；又由于该煤质灰分含量较底，灰渣含量较小，故锅炉可靠性大为提高；又由于该煤质灰分中sio2含量较小，对锅炉受热面磨损较轻。综合以上各点，燃用褐煤的锅炉具有极大的优势。4锅炉整体布置炉膛采用裤衩腿、双布风板结

7、构，炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽。在炉膛上部左右两侧各布置有2个高温绝热旋风分离器，分离器上部为圆筒形，下部为锥形。每个高温绝热分离器回料腿下布置一个回料阀和一个外置式换热器。回料阀为气力式自平衡型，流化风用高压风机供给。每个回料阀一侧与炉膛相连，另一侧与外置式换热器相连。分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分通过锥型阀进入外置式换热器，通过调整锥型阀的开度来控制外置换热器和回料阀的循环物料分配。在炉膛两侧下部对称布置4个外置式换热器