煤泥循环流床锅炉优化受热面布置技术研.doc

煤泥循环流化床锅炉受热面优化布置的技术研究 实 施 方 案 承担单位：华聚能源股份有限公司 协作单位： 浙江大学热能工程研究所 二００四年四月六号 煤泥循环流化床锅炉受热面优化布置的技术研究 实 施 方 案 一、课题主要内容 1、技术现状 兖矿十几年的电厂发展，经历了从沸腾炉到煤泥流化床锅炉，到煤泥循环流化床锅炉，再到高倍率大容量循环流化床锅炉近四代技术的发展过程。完全利用鲜煤泥直接入炉燃烧的煤泥流化床燃烧技术，是由国家“七五”计划重点科技攻关项目—《35t/h洗煤泥流化床锅炉及炉前燃料系统》成功开发的，浙江大学、兖州矿务局和北京煤科院三家为项目承担单位，中国矿院、杭州锅炉厂为协作单位，试验地点在兖州矿务局兴隆庄煤矿，并配套建设兴隆庄煤泥热电厂。该项目1991年12月21日通过了中国统配煤矿总公司的科学技术成果鉴定，1997年获国家发明二等奖。其主要技术特点有：煤泥结团燃烧、异重流化床、煤泥大粒度给料、不排渣运行。 以兴隆庄煤泥热电厂“35 t/h洗煤泥流化床锅炉及炉前燃料系统”项目开发的煤泥流化床（鼓泡床）燃烧技术为理论基础，1994年兖州矿务局提出了开发75t/h煤泥循环流化床锅炉的课题，与浙江大学、无锡锅炉厂等厂家进行技术探讨，开发研制的75t/h煤泥循环流化床锅炉最初应用于东滩煤泥热电厂，属于国内首台75t/h煤泥循环流化床锅炉，随着技术的改进和成熟，该炉型已经成为定型产品，目前华聚能源公司在用7台。其中东滩分公司3台，济宁二号分公司2台，兴隆庄、鲍店分公司各1台。 为满足鲜煤泥直接入炉燃烧的需要，75t/h煤泥循环流化床锅炉采用大粒度给料，异比重床料的运行方式。二级分离，飞灰回燃，分段燃烧的循环流化床燃烧技术。锅炉床内布置了适量埋管受热面，是典型的带床内埋管的低循环倍率的循环流化床锅炉，可以燃用中煤、煤泥，也可以煤泥、中煤混烧，燃料适应性强，埋管和床料之间的冲刷，对流换热份额很强，所以埋管吸热可以达到整个炉膛吸热的30%，大量减小炉膛面积，节约了大量钢材，但由于大颗粒的冲刷，埋管的磨损量很大，在运行中，经常出现埋管泄露现象。 兖矿集团华聚能源公司在75t/h煤泥循环流化床锅炉的调试、试运、使用中提出了许多优化意见，也作了一些改进，几年的运行实践表明，75t/h煤泥循环流化床锅炉能够满足正常运行要求，锅炉各项技术参数基本达到设计要求，取得了较好的成果。但是作为一项新开发的技术，仍需要不断的完善和优化，75t/h煤泥循环流化床锅炉主要还存在以下问题： （1）受热面布置不尽合理，有的锅炉排烟温度较高（近200℃），造成排烟损失增加，热效率降低；有的锅炉排烟温度较低（110℃以下），易造成尾部受热面、烟道、静电除尘器低温腐蚀。 （2）锅炉床温长期超温运行，当锅炉床出力在60－75t/h时，床温一般为970～1050℃，有的锅炉甚至更高，均高于设计要求，造成风帽寿命短，故障率高，经常因床层流化不好引起结焦事故。 （3）锅炉的主要受热面，如埋管、省煤器等磨损严重，故障率较高，导致频繁停炉，影响电厂效益。 （4）一级槽型分离器易磨损、断裂、脱落，时常危及锅炉安全运行。 （5）实际运行锅炉热效率偏低。 循环流化床燃烧技术是近年来发展起来的新技术，特别是煤泥循环流化床燃烧技术的发展历史更短。燃用煤泥的灰分、水分较大，煤泥循环流化床锅炉受热面的传热、磨损、腐蚀都具有其特点。由于煤泥循环流化床流态化、燃烧、传热、磨损、腐蚀等机理的复杂性，对这些特点、规律的研究和探索十分困难，锅炉受热面的传热、磨损、腐蚀的特性大多是在常规理论的基础上，在研究所、实验室进行研究和试验工作，在现场工业应用中尚未作认真研究，因此，对煤泥循环流化床锅炉受热面的传热、磨损、腐蚀等特性进行实地现场研究，以指导锅炉受热面的优化、调整和改造，对于锅炉的安全经济运行具有重大意义。 本项目实施的目的就是要通过对华聚能源公司75t/h煤泥循环流化床锅炉受热面状况进行测试、诊断，掌握锅炉受热面传热、磨损、腐蚀、积灰的第一手基础技术资料，通过分析、研究，得出相应的规律性的经验数据，提出一套75t/h煤泥循环流化床锅炉受热面优化方法，以此为基础提出济宁二号分公司锅炉受热面分析报告，制定方案进行锅炉改造、受热面调整、优化受热面形式及布置，真正实现锅炉的安全、经济运行。 2、主要实施内容 1）由浙江大学热能工程研究所的专家、教授对项目组成员和电厂相关技术人员进行传热、磨损、腐蚀等理论培训，学习、研究相应锅炉设计的理论、方法和软件，以及设计对煤泥循环流化床锅炉受热面传热、磨损等方面的技术考虑，分析、研究75t/h煤泥循环流化床锅炉受热面的特性，制订课题研究、试验的具体方案及措施。 2）在《循环流化床锅炉燃烧诊断和优化的研