煤泥循环流化床锅炉优化受热面布置技术研煤泥循环流化床锅炉优化受热面布置技术研.doc

PAGE  PAGE 13 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