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循环流化床锅炉若干技术问题的探讨与改进措施.
循环流化床锅炉若干技术问题的探讨与改进措施
来源:中国论文下载中心????[ 09-07-07 16:47:00 ]??
【摘 要】 本文主要作者曾经参加过数十台各类国产循环CFBC锅炉和沸腾炉的安装、调试和试验研究工作,基本对我国CFBC锅炉的实际应用情况有了一个清晰的总体认识。文章比较全面地对我国CFBC锅炉的优缺点进行了总结,并且提供了一些技术改进措施的建议,旨在有益于提高CFBC锅炉的运行可靠性和经济性,为制造、设计、安装和运行单位提供了一些技术参考和基本思路。
【关键词】 CFBC 磨损 煤种 瓦斯爆破 返料器
1 我国循环流化床锅炉的发展概况
1.1 普及CFBC锅炉的原因
作为一个发展中国家,如何解决煤炭燃烧设备降低NOx\SO2大气污染物排放、改善环保减轻温室效应、低成本的设备投资、提高能源利用效率、便于劣质煤综合利用、尽量处理固体垃圾燃料之间所存在的矛盾,成为煤炭燃烧和综合利用设备发展和应用的关键所在。
在这样的客观现实情况下,CFBC锅炉的普遍运用就成为多数用户的首选燃烧设备,较好地解决了上述矛盾。
1.2对我国CFBC锅炉的发展现状的看法
最近几年,国内CFBC锅炉的容量和普及程度呈阶梯状异常快速发展,很多并不成熟甚至是试验性的技术,也被直接盲目引进国内,带来了许多问题,尤其是大中型CFBC锅炉,需要的技术改进太多。CFBC有许多理论和实践问题需要进一步研究和完善。我国CFBC研发水平与发达国家相比,差距不小,引进技术的消化还不十分透彻。专业理论研究、技术应用领域、管理机构、设备安装制造、成套设计和试验调试之间的协作也存在不少弊病。
我们认为,国内CFBC技术的发展过于急躁,容量直接由十二年前的75t/h迅速发展到现在的引进1025t/hCFBC电站锅炉,生产研制周期太短,这其中的缺憾是在所难免的。
2 CFBC锅炉的优点
CFBC锅炉的很多独特的优点,是传统锅炉技术所无法实现的。正是由于这些技术优点,使流化床锅炉得以快速发展和广泛应用。作者认为,流化床首先应当被肯定的优点有十项,今后也应当在这些方面多挖掘潜力,进一步提高其应用实效。
流化床低温燃烧技术实现了燃烧过程高效脱硫、脱硝
2.2 燃料的适应范围广泛,甚至可以燃烧一切具有发热量的可破碎固体燃料。
2.3 排出的灰渣活性较好,有利于灰渣的综合利用方便
与颗粒直接接触的受热面,具有很高的传热系数,受热面布置灵活
流化床的负荷调节范围很大,非常适应于电网调峰
小型的CFB可以实现较长时间的压火热备用
整台锅炉机组的锅炉岛系统布局简单,不需要十分庞杂的燃料制备系统
在充分注意环保指标的前提下,设备综合性一次投资较少
2.9 运行操作简便,辅助机械故障率较低
2.10热效率和燃烧效率较高
3 我国CFBC锅炉在实际应用中所存在的缺点
由于CFBC锅炉的特殊发展背景,其技术方面必然存在较多的困难和问题需要进一步克服和解决。根据我们的经验,目前国产CFBC锅炉至少有以下十个方面的明显缺点。
锅炉受热面磨损严重
由于受到固体颗粒强烈的摩擦,使受热面磨损严重,成为发展流化床锅炉大型化的首要困难。由于严重的磨损,甚至使一些流化床用户的连续运行时间很难突破一、两个月,比如西山煤电集团CFBC改造以前就是如此。
分离器料腿下方的返料器返料故障时有发生,影响返料系统物料循环效果
点火过程的操作比较繁琐,考虑因素较多
冷渣器的排渣状态直接影响流化床的运行可靠性
风机厂用电率较高
容易发生堵煤和床温不均匀故障
CFBC锅炉对燃料的水分、颗粒度以及燃料的流动性十分敏感,普遍存在落煤管、煤仓给煤斗、碎煤设施、给煤机本身的堵塞和泄漏。
由于播煤风、二次风设计不尽合理,造成床温的偏差过大甚至局部结焦。
3.7 CFBC料层及炉膛温度对燃料的颗粒尺寸及其宽筛分的比例分布十分敏感
当运行料层颗粒偏细时,炉膛内的各部灰浓度显著增加,反映在炉膛压力上会非常高。观察和测量到的热态最大炉膛中部压力高达780~850Pa,这样的情况下,给返料系统造成了很高的负担,会出现5~18分钟为周期的炉膛悬空部分脉动式悬浮燃烧,甚至使得空间温度高达1050~1170℃,严重时掉焦块压死床料造成紧急停炉;或者在返料系统内部构成结焦环境,产生疏松的焦快。
根据我们多年来的观察,细料床一般温度偏低,点火困难且容易灭火,低温结焦倾向明显;而粗大颗粒料层又容易温度偏高,高温结焦倾向明显。
3.8 烟气中携带的飞灰可燃物含量普遍较高
密封问题需要很好地解决,尤其是高风压和过渡烟道的对接部分
3.10流化床烟风道爆破的隐患明显存在。
由于受低温燃烧的传统概念影响,绝大多数CFBC锅炉制造厂、用户和设计单位没有充分意识到锅炉的瓦斯防爆问题。
启动过程中
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