燃用福建无烟煤并掺烧低热值煤矸的CFB锅炉设计.pdf

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1、第31卷第2期能源技术Vo1．31No．22010年4月ENERGYTECHNOL0GYApr．2010燃用福建无烟煤并掺烧低热值煤矸的CFB锅炉设计张瑞，樊元华(济南锅炉集团有限公司，山东济南250023)摘要：介绍了一例针对燃用劣质福建无烟煤并掺烧低热值煤矸石的循环流化床锅炉的特殊优化设计，它克服了劣质煤种循环燃烧所产生的不良影响。关键词：福建无烟煤；CFB；设计中图分类号：TK229．6文献标志码：B文章编号：1005—7439(2010)02—0118—02TheDesignandStudyAboutCircul

2、atingFluidizedBoilerWhichUsedFuJianAnthraciteMixedLowHeatValueGangueZHANGRui，FANYuan-huai(JinanBoilerGroupCo．Ltd，Jinanshandong250023，China)福建省的煤资源中无烟煤占了98．3，这种无12066kJ／kg，工业分析结果见表1。烟煤结构致密、反应性较差、灰熔点低、热破碎性严表1混合煤的工业分析质量比重，在锅炉中燃烧着火困难无法燃尽，不适合作为一般锅炉的燃料。循环流化床锅炉燃烧效率高，污染物

3、排放低等优点，特别是燃料适应性广，可以较好地燃烧福建无烟煤，已经成为当地企业的首选锅炉。但是如果直接利用常规循环流化床锅炉燃用福建无由煤质分析报告可以看出，这种燃料的灰分大、烟煤并掺烧低热值的煤矸石，锅炉的运行还会遇到很挥发分少以及燃料灰熔点低，燃烧不当炉膛很容易多困难，为了保证锅炉的热效率和运行的可靠性，就出现结渣，此外燃料不易燃尽、燃烧不够充分，以及必须根据福建无烟煤的特点采取相应的技术措施。炉内磨损等问题都应在设计中加以克服。为克服劣张志程等曾经为了燃用福建无烟煤对老式循环流化质福建无烟煤对循环流化床燃烧的不利影响

4、并达到床锅炉进行了改造【1]，本文将介绍燃用福建煤掺烧设计要求，在设计中采取了一系列的措施。煤矸石的循环流化床锅炉一些特殊设计和措施。(1)加大床面料层提高物料热惰性混合煤中本文设计对象是为福建某煤矸石电厂发电机所的福建无烟煤着火点高、挥发分少、灰熔点低，燃烧配的循环流化床锅炉，锅炉型号为YG-220／9．8，额过程中易爆裂、细颗粒含量多，混合煤中的矸石入炉定蒸发量220t／h，额定蒸汽压力9．8MPa，额定蒸煤量大、吸热量多、大渣、飞灰排量大、燃烧不充分，汽温度540℃。锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛采用常规设计无法保

5、证锅炉燃烧效率。延长人炉煤外集中下降管结构，过热蒸汽采用三级加热，两级喷在炉内的燃烧时间可以充分发挥循环流化床的特水减温方式，使过热蒸汽温度有很大的调节余量，以点，方案采用大幅度提高物料热惰性的设计思想，在保证锅炉蒸汽参数。锅炉通过炉内加石灰石脱硫；设计中将床面料层加大，要求即使把一、二次风比例设计燃料为II类福建劣质无烟煤和煤矸石的混合提高到7比3，炉膛内仍然可以保持额定的流化速物，两者的比例为45：55。混合煤的地位发热量为率，保证掺烧较多煤矸石的混合煤能够充分燃烧。·】]8·张瑞等：燃用福建元烟煤并掺烧低热值煤矸的

6、CFB锅炉设计(2)采用高温旋风分离技术高温旋风分离是温度场中燃烬。建立热灰循环系统的最好分离手段，可以大大提高(8)采用抽引风机后的乏氧烟气作返料风为锅炉的燃烧效率。设计方案采用汽冷和水冷相结合了防止返料器内的后燃现象出现导致返料灰搭桥返的蜗壳式旋风分离器，其中的蜗壳膜式结构以蒸汽料不畅，本方案采用抽引风机后的乏氧烟气作返料作为冷却介质；无烟煤的后燃现象比较严重，分离器风。同时由于旋风分离器和料腿采用了水冷形式，后的立管及U型返料器采用自然循环水冷，可以避可以比绝热的旋风筒温度降低30~40℃，更有效地免后燃引起返料温

7、度过高，提高锅炉的运行安全性。杜绝了无烟煤的后燃带来的危害。(3)撤消炉内过热水冷屏掺烧煤矸石后炉膛该循环床锅炉于2006年在福建煤矸石电厂建灰浓度大、流化速率高，炉内布置过多受热面容易造成投运后，本着循序渐进的原则，以3种不同的工成局部磨损，因此设计中撤消了炉内过热水冷屏，另况进行循环流化床锅炉混烧试验，工况一为659／6无外在过热器后省煤器前布置一组螺旋肋片管蒸发器烟煤和35煤矸石混烧，工况二为55无烟煤和作为水冷受热面，这样在负荷波动烟气超温时可以45煤矸石混烧，工况三为45无烟煤和55煤防止省煤器沸腾度超标起到保

8、护省煤器的作用。矸石混烧。其主要试验数据见表2。(4)过热蒸汽系统采用双级喷水减温为确保表2混烧煤矸石的试验数据过热器的安全运行，方案的过热蒸汽系统采用了双级喷水减温方式，从低温过热器来的过热蒸汽首先进入炉前的两个立置式喷水减温器，经过减温器调整汽温后再送人屏式过热器。从屏式过热器出来的过热蒸汽进人高温过热器的左右段