循环流化床锅炉培训课件.pptx

1、第一部分第一部分 锅炉基础知识锅炉基础知识第一章第一章 锅炉基础知识锅炉基础知识概概 论论1 锅炉的工作原理锅炉的工作原理 将煤、石油、天然气等燃料燃烧或其他热能释放出将煤、石油、天然气等燃料燃烧或其他热能释放出来的热量，通过金属受热面传递给净化的水，并加热到一来的热量，通过金属受热面传递给净化的水，并加热到一定压力和温度的水或蒸汽的换热设备。定压力和温度的水或蒸汽的换热设备。锅锅在火上加热的存放汽水的压力容器。在火上加热的存放汽水的压力容器。炉炉-燃烧燃料的场所。燃烧燃料的场所。锅炉包含锅与炉两大部分。锅炉包含锅与炉两大部分。把燃料的燃烧、放热、排渣称为把燃料的燃烧、放热、排渣称为炉内过程炉

2、内过程 把工质水的流动、传热、热化学称为把工质水的流动、传热、热化学称为锅内过程锅内过程 概概 论论 2 锅炉分类锅炉分类 锅炉类型可以按循环方式、运行方式、负荷方式、锅炉类型可以按循环方式、运行方式、负荷方式、锅炉出口蒸汽压力、所用燃料或能源、燃料方式、锅炉出口蒸汽压力、所用燃料或能源、燃料方式、排渣排渣方式、炉内烟气压力、炉型等进行分类。方式、炉内烟气压力、炉型等进行分类。概概 论论锅炉出口蒸汽压力锅炉出口蒸汽压力 概概 论论燃料性质燃料性质 概概 论论燃烧方式燃烧方式 概概 论论3 3 锅炉常用术语锅炉常用术语概概 论论3 3 锅炉常用术语锅炉常用术语燃燃 料料 1 燃料是锅炉设计的主要

3、依据。锅炉性能的优劣在燃料是锅炉设计的主要依据。锅炉性能的优劣在很大程度上决定于设计者对燃料特性的掌握程度和采取措很大程度上决定于设计者对燃料特性的掌握程度和采取措施的有效性。施的有效性。我国目前锅炉的主要燃料为煤、石油制品和天然气。我国目前锅炉的主要燃料为煤、石油制品和天然气。燃料的主要成分是碳燃料的主要成分是碳(C)、氢、氢(H)、氧、氧(O)、氮、氮(N)、硫硫(S)、灰分、灰分(A)及水分及水分(M)。燃燃 料料 2 燃料成分分析基准（以煤为例）燃料成分分析基准（以煤为例）燃燃 料料 3 燃料的发热量燃料的发热量 燃料的发热量是指单位物量的燃料燃料的发热量是指单位物量的燃料(固、液体燃

4、料为每固、液体燃料为每千克，气体燃料为每标准立方米千克，气体燃料为每标准立方米)完全燃烧时放出的热量。完全燃烧时放出的热量。有高位发热量和低位发热量。单位：有高位发热量和低位发热量。单位：KJ/Kg 高位发热量：高位发热量：是指燃料完全燃烧后其烟气中的水蒸气以凝是指燃料完全燃烧后其烟气中的水蒸气以凝结水状态时放出的量，用结水状态时放出的量，用Qgr表示。表示。低位发热量：低位发热量：是指燃料完全燃烧后其烟气中的水仍保持蒸是指燃料完全燃烧后其烟气中的水仍保持蒸气状态时放出的热量，用气状态时放出的热量，用Qnet表示。表示。(热力性能计算都使用热力性能计算都使用低位发热量值。低位发热量值。)燃燃

5、料料 4 燃料的分类燃料的分类 4.1 燃料分为燃料分为固体燃料、液体燃固体燃料、液体燃料和气体燃料。以料和气体燃料。以煤为例说明：我国煤为例说明：我国现有煤分类主要是现有煤分类主要是根据炼焦工业需要根据炼焦工业需要制定制定 4 燃料的分类燃料的分类 4.2 我国动力用煤主要有我国动力用煤主要有:无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤燃燃 料料 5 灰的成分与特性灰的成分与特性 煤灰的成分：指煤中的矿物质经燃烧后生成的各种金煤灰的成分：指煤中的矿物质经燃烧后生成的各种金属与非金属的氧化物与盐类（二氧化硅属与非金属的氧化物与盐类（二氧化硅 SiO2、三氧化二铝三氧化二铝 Al2O3、三

6、氧化二铁三氧化二铁Fe2O3、氧化钙氧化钙 CaO、氧化镁、氧化镁 MgO、氧化钾氧化钾 K2O、氧化钠、氧化钠 Na2O、二氧化钛、二氧化钛 TiO2、三氧化硫三氧化硫 SO3、五氧化二磷五氧化二磷 P2O5）。）。煤灰熔融性：在一定温度下，煤灰的一些组分会形成煤灰熔融性：在一定温度下，煤灰的一些组分会形成一种共熔体，而这种共熔体在融化状态下还有熔解煤灰中其一种共熔体，而这种共熔体在融化状态下还有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能，从而改变熔体的成分并改变其熔融温他高熔点物质的性能，从而改变熔体的成分并改变其熔融温度。有三个特征温度：度。有三个特征温度：ST 软化温度软化温度 HT 半球形温度半

7、球形温度 FT 熔化温度熔化温度锅锅 炉炉 结结 构构 1、锅炉一般都含有燃烧系统与汽水系统、锅炉一般都含有燃烧系统与汽水系统 燃烧系统由给料系统、配风系统、点火系统、燃烧系统由给料系统、配风系统、点火系统、炉膛安全监控系统组成。炉膛安全监控系统组成。汽水系统由给水系统、加热系统、蒸发系统、汽水系统由给水系统、加热系统、蒸发系统、过热系统、汽水品质保证系统、再热系统组成。过热系统、汽水品质保证系统、再热系统组成。锅锅 炉炉 结结 构构2 烟气流程：煤由给煤设备送入锅炉燃烧室，与送入烟气流程：煤由给煤设备送入锅炉燃烧室，与送入的空气混合燃烧后，经炉膛出口进入尾部烟道，依次的空气混合燃烧后，经炉膛

8、出口进入尾部烟道，依次冲刷过热器、省煤器、空气预热器换热后到锅炉出口，冲刷过热器、省煤器、空气预热器换热后到锅炉出口，经过除尘器、引风机，最后到烟囱排入大气。经过除尘器、引风机，最后到烟囱排入大气。3 空气流程：冷空气由一或二次鼓风机送入空气预热空气流程：冷空气由一或二次鼓风机送入空气预热器进行加热后，到锅炉燃烧室，与燃料混合燃烧。器进行加热后，到锅炉燃烧室，与燃料混合燃烧。锅锅 炉炉 结结 构构 4 水流程：经过处理后的水由给水泵送入到锅炉省煤器水流程：经过处理后的水由给水泵送入到锅炉省煤器进口，由省煤器管加热后，经导水管引至锅筒。再由下降进口，由省煤器管加热后，经导水管引至锅筒。再由下降管

9、到水冷系统的下集箱，经炉膛受热后形成汽水混合物由管到水冷系统的下集箱，经炉膛受热后形成汽水混合物由水冷壁管上升经导汽管进入锅筒，形成饱和蒸汽。水冷壁管上升经导汽管进入锅筒，形成饱和蒸汽。5 汽流程：饱和蒸汽经锅筒由导汽管进入低温过热器，汽流程：饱和蒸汽经锅筒由导汽管进入低温过热器，形成一定的高温蒸汽，经减温器减温后进入高温过热器，形成一定的高温蒸汽，经减温器减温后进入高温过热器，达到设计要求参数的蒸汽，经主蒸汽管进入汽轮机入口。达到设计要求参数的蒸汽，经主蒸汽管进入汽轮机入口。锅锅 炉炉 结结 构构 6 层燃锅炉层燃锅炉 室燃锅炉室燃锅炉 余热锅炉余热锅炉 沸腾锅炉沸腾锅炉锅锅 炉炉 结结 构

10、构 7 锅炉主要部件锅炉主要部件 锅筒、水冷系统、省煤器、过热器锅筒、水冷系统、省煤器、过热器 空气预热器、燃烧系统空气预热器、燃烧系统 本体附件本体附件(管路、阀门管路、阀门)炉墙保温及金属件炉墙保温及金属件 钢结构钢结构第二章第二章循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉循环流化床锅炉 循环流化床（循环流化床（CFB）锅炉是八十年代发展起来的高效）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

11、到迅速发展。到迅速发展。循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，这是一种界循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，这是一种界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。所谓的流态化是指固体颗粒在空常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料（物料），这些床在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉料在锅炉一次风、

12、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉膛外的外循环，从而实现锅炉不断往复的膛内的内循环和炉膛外的外循环，从而实现锅炉不断往复的循环燃烧。循环燃烧。一、流态化理论一、流态化理论流态化流态化-用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动形式状用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动形式状态态临界流化速度临界流化速度流化床操作的最低速度，颗粒初始流化时流化床操作的最低速度，颗粒初始流化时的速度，的速度，umf（颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度低速度）。）。此时所需的风量为临界流化风量。此时所需的风量为临界流化风量。流化床流化床能够使颗粒产生流化状态的一

13、整套系统能够使颗粒产生流化状态的一整套系统一、流态化理论一、流态化理论流化床的特点流化床的特点1 颗粒的流动平稳颗粒的流动平稳 类似液体类似液体 操作可连续与自动控制操作可连续与自动控制2 颗粒混合迅速均匀颗粒混合迅速均匀 处于等温状态处于等温状态3 通过固体颗粒的循环通过固体颗粒的循环 易于提供所需热量易于提供所需热量4 气固间的传热和传质速率高气固间的传热和传质速率高5 密相床与受热面间的传热系数较大密相床与受热面间的传热系数较大6 由于颗粒浓度高由于颗粒浓度高 体积大体积大 能维持较低温度运行能维持较低温度运行7 易于大规模操作易于大规模操作一、流态化理论一、流态化理论颗粒种类与流态化形

14、式颗粒种类与流态化形式 不同流速下的固体颗粒层的流动状态 一、流态化理论一、流态化理论一、流态化理论一、流态化理论颗粒的夹带与扬析颗粒的夹带与扬析 夹带与扬析在循环流化床锅炉设计和运行中是非夹带与扬析在循环流化床锅炉设计和运行中是非常重要的。锅炉燃烧的煤是由一定范围的颗粒组成。在燃常重要的。锅炉燃烧的煤是由一定范围的颗粒组成。在燃烧和循环过程中，由于煤颗粒收缩、破碎和磨损，有大量烧和循环过程中，由于煤颗粒收缩、破碎和磨损，有大量的微粒形成。这些微粒很容易被夹带和扬析。为了合理的的微粒形成。这些微粒很容易被夹带和扬析。为了合理的组织燃烧和传热，保证锅炉有足够的循环物料，以及保证组织燃烧和传热，保

15、证锅炉有足够的循环物料，以及保证烟气中灰尘排放达到标准，必须从气流中回收这些细颗粒。烟气中灰尘排放达到标准，必须从气流中回收这些细颗粒。从而要求知道固体颗粒的特征，尤其要知道颗粒在夹带气从而要求知道固体颗粒的特征，尤其要知道颗粒在夹带气流中的速度，也就是要了解颗粒的扬析规律流中的速度，也就是要了解颗粒的扬析规律一、流态化理论一、流态化理论颗粒的扬析与夹带颗粒的扬析与夹带输送分离高度输送分离高度(Transport Disengaging HeightTDH)当一定的气流速度能夹带一定粒径的颗粒并当一定的气流速度能夹带一定粒径的颗粒并扬析扬析而分离出来时的自由空域高度。此时的夹带量为一个常数。而

16、分离出来时的自由空域高度。此时的夹带量为一个常数。一、流态化理论一、流态化理论自由空域高度自由空域高度-密相密相表面以上至出口之间表面以上至出口之间的空间为自由空域，的空间为自由空域，这个高度为自由空域这个高度为自由空域高度高度一、流态化理论一、流态化理论夹带夹带-在单一颗粒或多组分系统中，气流从床层中带走固在单一颗粒或多组分系统中，气流从床层中带走固体颗粒的现象体颗粒的现象扬析扬析-从混合物中分离和带走细粉的现象从混合物中分离和带走细粉的现象二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环流化床是一个床循环流化床是一个床加一个循环闭路，是加一个循环闭路，是一个系统。一个系统。烟气 分离器 提

17、升部分 分离部分 物料回送部分 给煤 料腿 床层 回料阀 空气 排渣 图图 2.10 循环流化床锅炉的构成循环流化床锅炉的构成 二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构,使其具有许多独特的优点：1 燃料适应性广2 燃烧效率高3 高效脱硫和NOX排放低4 燃烧强度高，炉膛截面较小5 燃烧系统及给煤系统简单6 负荷调节性能好，负荷调节幅度大7 灰渣含碳量低，易于实现综合利用二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉的工作原理 循环流化床锅炉就是炉膛的煤在流化状态下通过燃循环流化床锅炉就是炉膛的煤在流化状态下通过燃烧产

18、生我们所需一定参数工质的设备。烧产生我们所需一定参数工质的设备。即即 以流化床形式运以流化床形式运行的燃烧室，出口带有气固分离器，并将分离的固体物料行的燃烧室，出口带有气固分离器，并将分离的固体物料回送燃烧室的燃烧设备。回送燃烧室的燃烧设备。循环流化床锅炉在运行过程中主要有固定床、鼓泡循环流化床锅炉在运行过程中主要有固定床、鼓泡床、快速床三种流态形式。床、快速床三种流态形式。二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉由两部分组成：循环流化床锅炉由两部分组成：1 主循环回路主循环回路 炉膛、气固分离器、回料阀炉膛、气固分离器、回料阀 2 尾部对流烟道尾部对流烟道 过热器、省煤器、

19、空预器过热器、省煤器、空预器循环流化床锅炉有两个特殊的平衡：循环流化床锅炉有两个特殊的平衡：热平衡、灰平衡热平衡、灰平衡二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环量：锅炉在正常稳定运行状态下能够保证锅炉达到循环量：锅炉在正常稳定运行状态下能够保证锅炉达到设计参数时的循环物料的最小量。设计参数时的循环物料的最小量。炉膛出口携带量：标准状态下，每立方米的烟气量所夹炉膛出口携带量：标准状态下，每立方米的烟气量所夹带灰的量带灰的量 Kg/Nm3二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论分离效率：分离效率：捕捉一定粒径的灰捕捉一定粒径的灰的能力，它与煤的特的能力，它与煤的特性、燃烧状态、分离性、

20、燃烧状态、分离器的结构形式、回料器的结构形式、回料能力等有关系能力等有关系二、循环流化床锅炉理论回料阀：将分离器分离下来的灰非常顺畅地送回炉膛参与回料阀：将分离器分离下来的灰非常顺畅地送回炉膛参与循环燃烧的设备。循环燃烧的设备。高流率、低能耗、自平衡回料阀高流率、低能耗、自平衡回料阀二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论循环流化床锅炉炉内传热的基本形式：循环流化床锅炉炉内传热的基本形式：颗粒对流换热、气体对流换热、辐射换热颗粒对流换热、气体对流换热、辐射换热 颗粒对流换热颗粒对流换热颗粒团之间的传热颗粒团之间的传热 气体对流换热气体对流换热流化气流在颗粒与受热面表面间进行对流化气流在颗粒

21、与受热面表面间进行对流换热。流换热。辐射换热辐射换热在炉膛上部以辐射换热为主。在炉膛上部以辐射换热为主。二、循环流化床锅炉理论二、循环流化床锅炉理论太原锅炉集团具有自主知识产权的节能型循环流化床锅炉产太原锅炉集团具有自主知识产权的节能型循环流化床锅炉产品设计理论主要依据是：品设计理论主要依据是：清华大学热能工程系国家煤燃烧中心提出的符合中国煤种清华大学热能工程系国家煤燃烧中心提出的符合中国煤种的定态设计理论。的定态设计理论。同时有多项的专利技术和专有技术、设计规范作保障，从同时有多项的专利技术和专有技术、设计规范作保障，从结构上彻底解决了循环流化床锅炉初期的密封、膨胀、磨损结构上彻底解决了循环

22、流化床锅炉初期的密封、膨胀、磨损三大制约发展的问题。三大制约发展的问题。三、锅炉设计相关计算三、锅炉设计相关计算 1 性能计算性能计算 热力计算、烟风阻力计算、水动力计算热力计算、烟风阻力计算、水动力计算 2 结构计算结构计算 强度计算、金属壁温计算、锅筒内部装置计强度计算、金属壁温计算、锅筒内部装置计 算、炉墙传热计算、风帽结构计算、钢结构算、炉墙传热计算、风帽结构计算、钢结构 计算计算 3 辅助计算辅助计算三、锅炉设计相关计算三、锅炉设计相关计算 1 受热面设计导则受热面设计导则 2 燃烧系统设计导则燃烧系统设计导则 3 钢结构设计导则钢结构设计导则 4 燃气锅炉设计导则燃气锅炉设计导则

23、5 余热锅炉设计导则余热锅炉设计导则第三章第三章循环流化床锅炉几个概念循环流化床锅炉几个概念1 1、循环流化床锅炉的概念、循环流化床锅炉的概念 床料（底料）：刚开始，可以采用石灰石粉、石英砂、床料（底料）：刚开始，可以采用石灰石粉、石英砂、矿石、甚至石子矿石、甚至石子等物料：在燃烧系统中承载热量的物质。包括床料，燃料物料：在燃烧系统中承载热量的物质。包括床料，燃料中未燃烬的碳颗粒、燃料中的灰份颗粒、用以脱硫用的中未燃烬的碳颗粒、燃料中的灰份颗粒、用以脱硫用的石灰石颗粒粉以及燃料燃烧后的其它成份的固体颗粒。石灰石颗粒粉以及燃料燃烧后的其它成份的固体颗粒。冷渣与飞灰：冷渣与飞灰对锅炉来说都是废料。

24、冷渣与飞灰：冷渣与飞灰对锅炉来说都是废料。循环倍率：循环倍率定义为锅炉循环灰量（外循环灰）循环倍率：循环倍率定义为锅炉循环灰量（外循环灰）与单位时间内给煤量的比值，是一个间接反映循环灰量与单位时间内给煤量的比值，是一个间接反映循环灰量的量，它的值依燃料的灰份及分离器的分离效率而定。的量，它的值依燃料的灰份及分离器的分离效率而定。气固比：定义为在循环流化床锅炉炉膛出口处的单位烟气固比：定义为在循环流化床锅炉炉膛出口处的单位烟气体积中所含有的固体颗粒质量，即炉膛出口处的固体气体积中所含有的固体颗粒质量，即炉膛出口处的固体颗粒量与气体体积之比。气固比直接反映了炉膛出口处颗粒量与气体体积之比。气固比直

25、接反映了炉膛出口处的物料粒子浓度，有较好的直观性。的物料粒子浓度，有较好的直观性。外循环与内循环：循环流化床锅炉的物料循环一般有两外循环与内循环：循环流化床锅炉的物料循环一般有两个回路，一个回路是炉膛内的循环运动，炉膛中心相对个回路，一个回路是炉膛内的循环运动，炉膛中心相对较稀的气固两相向上运动，靠近炉壁处的很浓的颗粒团较稀的气固两相向上运动，靠近炉壁处的很浓的颗粒团形成贴壁灰流向下运动，形成炉内循环过程，称为内循形成贴壁灰流向下运动，形成炉内循环过程，称为内循环；另一回路是炉膛出口的固体颗粒随烟气进入烟道，环；另一回路是炉膛出口的固体颗粒随烟气进入烟道，进入分离器，分离下来的固体颗粒通过返料

26、装置，返回进入分离器，分离下来的固体颗粒通过返料装置，返回炉膛，形成炉膛外部的循环运动，被称为外循环，物料炉膛，形成炉膛外部的循环运动，被称为外循环，物料循环是循环流化床锅炉正常运行的基本保证。循环是循环流化床锅炉正常运行的基本保证。分离效率：评价分离设备的主分离效率：评价分离设备的主要性能指标要性能指标 切割粒径切割粒径d50与临界粒径与临界粒径d100流化速度流化速度:临界流化速度、最小鼓泡速度、颗粒终端速度 颗粒分类与筛分：颗粒分类与筛分：cabd堆积密度堆积密度(自然堆放自然堆放,单位体积的物单位体积的物料质量料质量)与空隙率与空隙率(表达堆积物料中表达堆积物料中空隙比例的量空隙比例的

27、量)2 2、循环流化床锅炉的传热、循环流化床锅炉的传热 传热方式传热方式固体颗粒对流传热固体颗粒对流传热:直接接触受热面传热、经过气膜以导热方式传热、颗粒团之间直接接触传热 气体对流传热气体对流传热：高温气流与受热面表面间进行对流换热,或气流与颗粒间进行对流换热 辐射传热：炉膛上部，灰浓度下降，辐射传热比例增强辐射传热：炉膛上部，灰浓度下降，辐射传热比例增强影响因素影响因素沿高度方向的传热特性的影响：在炉膛下部的密相区，沿高度方向的传热特性的影响：在炉膛下部的密相区，传热以固体颗粒对流为主；在炉膛中部，以对流和辐射传热以固体颗粒对流为主；在炉膛中部，以对流和辐射为主；在炉膛上部以辐射为主。为主

28、；在炉膛上部以辐射为主。床温的影响床温的影响：床层温度高，总传热系数则增大：床层温度高，总传热系数则增大 物料浓度的影响：物料的增加，炉内传热系数则增大物料浓度的影响：物料的增加，炉内传热系数则增大 流化速度的影响：运行工况不同，传热系数随流化风速流化速度的影响：运行工况不同，传热系数随流化风速的增大可能增加也可能减小。的增大可能增加也可能减小。颗粒粒径的影响：颗粒粒径小颗粒粒径的影响：颗粒粒径小,传热系数则大传热系数则大 3 3、循环流化床锅炉的工作原理、循环流化床锅炉的工作原理 4 4、循环流化床锅炉的工作过程、循环流化床锅炉的工作过程 流化床的燃烧流化床的燃烧煤粒在流化床内的燃烧过程煤粒

29、在流化床内的燃烧过程 利用高温床料将其加热并干燥利用高温床料将其加热并干燥 热解及挥发分燃烧热解及挥发分燃烧 焦碳燃烧焦碳燃烧 破碎及磨损破碎及磨损煤粒在流化床内的燃烧特性煤粒在流化床内的燃烧特性 煤粒在流化床内破碎特性煤粒在流化床内破碎特性 煤粒在流化床内磨损特性煤粒在流化床内磨损特性 挥发分析出与燃烧挥发分析出与燃烧 焦碳着火与燃烬焦碳着火与燃烬物料平衡物料平衡稳定运行时灰平衡条件稳定运行时灰平衡条件物料循环量：物料循环量：燃料特性对物料循环量的影响，燃料特性对物料循环量的影响，燃料的灰份份燃料的灰份份额及破碎特性对物料循环量有比较大的影响。在分离额及破碎特性对物料循环量有比较大的影响。在

30、分离效率确定的条件下，燃料的灰份含量与循环倍率成正效率确定的条件下，燃料的灰份含量与循环倍率成正比，灰份大的煤种，循环倍率高，太高对燃烧不利，比，灰份大的煤种，循环倍率高，太高对燃烧不利，灰份小的煤种，若要高的循环倍率，必须设计高效率灰份小的煤种，若要高的循环倍率，必须设计高效率的分离器。的分离器。易破碎的燃料，很快使燃料的粒度变细，增加易破碎的燃料，很快使燃料的粒度变细，增加进入出烟口的飞灰额，循环倍率也增大。进入出烟口的飞灰额，循环倍率也增大。物料循环量对燃烧的影响物料循环量对燃烧的影响，主要体现在如下几方面：，主要体现在如下几方面：首先是物料循环量增加，使料床温度下降，排渣含碳首先是物料

31、循环量增加，使料床温度下降，排渣含碳量偏高，冷渣器负荷高，是不利的方面。其次，固体量偏高，冷渣器负荷高，是不利的方面。其次，固体物料的再循环使物料在炉内停留时间增加，一定程度物料的再循环使物料在炉内停留时间增加，一定程度上使燃烧效率有所提高。第三，物料循环使整个燃烧上使燃烧效率有所提高。第三，物料循环使整个燃烧温度趋于均匀，相应地降低了燃烧室内的温度，这使温度趋于均匀，相应地降低了燃烧室内的温度，这使得脱硫和脱硝可以控制在最佳反应温度，但对燃烧则得脱硫和脱硝可以控制在最佳反应温度，但对燃烧则降低反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。降低反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。物料循环量与变负荷的关系物料循环

32、量与变负荷的关系，对于循环流化床锅炉，对于循环流化床锅炉，改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍率，可使理论燃烧温度上升；在正常负荷下，保持循率，可使理论燃烧温度上升；在正常负荷下，保持循环倍率设计值运行，随着负荷的不断下降，循环倍率环倍率设计值运行，随着负荷的不断下降，循环倍率也随之下降，物料循环量接近为零，此时不能保证汽也随之下降，物料循环量接近为零，此时不能保证汽温、汽压在额定数值范围内，由此可见，适当调节物温、汽压在额定数值范围内，由此可见，适当调节物料循环量，循环流化床锅炉就有好的负荷适应能力性料循环量，循环流化床锅炉就有好的负荷

33、适应能力性能。能。热量平衡热量平衡在炉膛内布置水冷壁受热面或水冷隔墙（包括密相区埋管在炉膛内布置水冷壁受热面或水冷隔墙（包括密相区埋管等）。等）。随着锅炉容量的增大，参数的提高，过热热量大大增加，在随着锅炉容量的增大，参数的提高，过热热量大大增加，在炉膛内布置水冷屏及过热器受热面，以弥补仅在尾部受热面炉膛内布置水冷屏及过热器受热面，以弥补仅在尾部受热面布置过热器而造成的过热及再热吸热不足。这种布置型式常布置过热器而造成的过热及再热吸热不足。这种布置型式常见于我国的见于我国的220t/h和和440t/h等循环流化床锅炉上。等循环流化床锅炉上。从另一种思路出发，在炉膛内布置部分受热面，而在固体颗从

34、另一种思路出发，在炉膛内布置部分受热面，而在固体颗粒回路上再布置外置式流化床换热器，这是第三种类型的布粒回路上再布置外置式流化床换热器，这是第三种类型的布置方式。这种布置方式通过外置换热器的调节，降低了循环置方式。这种布置方式通过外置换热器的调节，降低了循环物料的温度，从而可达到调节床温和循环物料量的目的。物料的温度，从而可达到调节床温和循环物料量的目的。)100(402qQIaIqlkpypy其中：Ipy：排烟温度下的焓值 apy：排烟口处的过量空气系数 Ilk：冷空气温度（20）的焓QACaqarzhz)(6ahz：灰渣所占燃料灰份的份额 C：灰渣在的热容量，通过查表得出 Aar：煤中收到

35、基灰含量效率计算：=100-(q2+q3+q4+q5+q6)5 5、循环流化床锅炉的脱硫与氮氧化、循环流化床锅炉的脱硫与氮氧化物控制物控制 流化床脱硫的原理流化床脱硫的原理在燃烧过程中加脱硫剂（如石灰石在燃烧过程中加脱硫剂（如石灰石CaCO3或白云石或白云石CaCO3 MgCO3等），使燃烧反应和固硫反应同时进行。受热分等），使燃烧反应和固硫反应同时进行。受热分解产生的氧化钙（生石灰解产生的氧化钙（生石灰CaO）与烟气中的二氧化硫）与烟气中的二氧化硫(SO2)结合生结合生成硫酸钙成硫酸钙(CaSO4)，硫酸钙可以随灰渣排掉，也可以再生后重新使，硫酸钙可以随灰渣排掉，也可以再生后重新使用。其反应

36、过程如下：用。其反应过程如下：燃烧反应：燃烧反应：SO2SO2 煅烧反应：煅烧反应：CaCO3CaOCO2 固硫反应：固硫反应：CaSO21/2O2CaSO4 再生反应：再生反应：2CaSO4C2CaO2SO2CO2 流化床的燃烧脱硫一般常用石灰石作为脱硫剂。流化床的燃烧脱硫一般常用石灰石作为脱硫剂。影响脱硫效率的因素影响脱硫效率的因素床温的影响：常用脱硫剂的最佳温度在床温的影响：常用脱硫剂的最佳温度在830830930930之间，之间，当温度离开这个范围时，脱硫效率会明显下降。当温度离开这个范围时，脱硫效率会明显下降。分段燃烧的影响分段燃烧的影响循环倍率的影响：一般地说，随着流化床的循环倍率

37、的循环倍率的影响：一般地说，随着流化床的循环倍率的提高，脱硫效率也提高。提高，脱硫效率也提高。风速的影响：风速对脱硫的影响较弱。增加风速会使循风速的影响：风速对脱硫的影响较弱。增加风速会使循环量增大，增加脱硫剂在炉内的停留时间，则会使稀相环量增大，增加脱硫剂在炉内的停留时间，则会使稀相区脱硫剂浓度增加，在一定程度上使脱硫效果变好。区脱硫剂浓度增加，在一定程度上使脱硫效果变好。过量空气系数的影响：提高过量空气系数可以提高脱硫效果。过量空气系数的影响：提高过量空气系数可以提高脱硫效果。压力的影响：增加压力可以在一定范围内提高脱硫效率。压力的影响：增加压力可以在一定范围内提高脱硫效率。钙硫摩尔比的影

38、响：钙硫摩尔比增加，脱硫效率增加。当钙硫摩钙硫摩尔比的影响：钙硫摩尔比增加，脱硫效率增加。当钙硫摩尔比增加到大约尔比增加到大约2.5后，当钙硫摩尔比再增加时，脱硫效率缓慢后，当钙硫摩尔比再增加时，脱硫效率缓慢增加，效果很不明显，且会使灰渣物理热损失和磨损增加，并影增加，效果很不明显，且会使灰渣物理热损失和磨损增加，并影响燃烧工况响燃烧工况 给煤和脱硫剂粒径的影响：脱硫剂粒径小，脱硫反应的表面积增给煤和脱硫剂粒径的影响：脱硫剂粒径小，脱硫反应的表面积增加扩散阻力减小，脱硫效率提高；且可以提高脱硫最佳温度。给加扩散阻力减小，脱硫效率提高；且可以提高脱硫最佳温度。给煤粒大时，颗粒破碎和磨损加剧，且不

39、利于燃烧，也不利于脱硫，煤粒大时，颗粒破碎和磨损加剧，且不利于燃烧，也不利于脱硫，反之给煤粒度过小或煤中细粒份额太大，也会使脱硫效率下降。反之给煤粒度过小或煤中细粒份额太大，也会使脱硫效率下降。氮氧化物的控制氮氧化物的控制通过控制燃烧温度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化物通过控制燃烧温度和富氧或富燃料的方法控制氮氧化物的排放的排放通过低温分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进通过低温分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了行，从而大大降低了NOxNOx的生成和排放，循环流化床锅的生成和排放，循环流化床锅炉的炉的NOxNOx排放量可控制在排放量可控制在50-150mg/kg50

40、-150mg/kg范围内，其它污染范围内，其它污染物例如物例如COCO等的排放量也很低。等的排放量也很低。第四章第四章1 1 锅炉产品型号编制方法锅炉产品型号编制方法1.1电站锅炉产品型号编制方法编号方法执行JB/T 1617电站锅炉 产品型号编制方法电站锅炉产品型号由三部分组成，如下：煤油气高炉煤气焦炉煤气煤+垃圾(以煤为主)垃圾+煤(以垃圾为主)煤+生物质煤或气MYQQgQjMLLMMSM（Q）电站锅炉产品型号编制示例，举例如下：1、太原锅炉集团生产的、额定蒸发量为220t/h,额定工作压力为9.81MPa，设计燃料为煤，第一次设计 标记为：TG-220/9.81-M 2、太原锅炉集团生产

41、的、额定蒸发量为220t/h,额定工作压力为3.82MPa,设计燃料为煤，第十二次设计 标记为：TG-220/3.82-M111.2工业锅炉产品型号编制方法 编号方法执行JB/T 1626工业锅炉产品型号编制方法 工业锅炉产品型号由三部分组成，如下：第一部分 第二部分介质参数 第三部分燃料种类 /燃料种类代号 热水锅炉额定进水温度 蒸汽锅炉过热蒸汽温度或 热水锅炉额定出水温度 额定蒸汽压力或额定出水压力MPa 额定蒸发量t/h或额定热功率MW 燃烧设备型式或燃烧方式代号 锅炉本体型式代号 锅炉本体型式有：锅炉燃烧设备型式：单锅筒纵置式单锅筒横置式双锅筒纵置式双锅筒横置式澳炉强制循环式DZDHS

42、ZSHCAQX链条炉排往复炉排沸腾炉室燃炉LWFS 锅炉燃料种类（煤的分类可以参看工业锅炉用户手册工业锅炉行业煤的分类法）：烟 煤无烟煤褐煤贫煤气油A A AW W HPQY 工业锅炉产品型号编制示例：1、双锅筒横置式链条炉，额定蒸发量为10t/h，额定 蒸汽压力为1.25MPa，燃料为三类烟煤 标记为：SHL10-1.25-A 2、双锅筒纵置式室燃炉1，额定蒸发量为15t/h，额定蒸汽压力为1.25MPa，燃料为焦炉煤气 标记为：SZS15-1.25-Qj3、强制循环式链条炉，额定热功率为46MW,额定出水压力为1.6MPa，额定出水温度130，额定进水温度70，燃料为二类烟煤 标记为：QX

43、L46-1.6/130/70-A 小知识：蒸发量小知识：蒸发量t/ht/h与热功率的关系：与热功率的关系：1t/h0.7MW1t/h0.7MW1.3 烟道式余热锅炉产品型号编制方法编号方法执行JB/T 9560烟道式余热锅炉 产品型号编制方法烟道式余热锅炉产品型号由三部分组成，如下 /额定蒸汽温度或额定出口/进口水温度 额定蒸汽压力或热水设计工作压力 额定蒸发量或额定热功率 余热载体温度 余热载体量 余热载体特性代号 余热载体类别代号 补燃代号 余热锅炉产品型号编制示例：表示利用“洁净”烟气所携带的显热，进入锅炉的烟气流量为83000m3/h,烟气温度为880，锅炉额定蒸发量为30t/h、额定

44、蒸汽压力为3.82MPa,额定蒸汽温度为450的余热锅炉。标记为：Q83/880-30-3.82/4502 2 电站锅炉与工业锅炉压力级别分类电站锅炉与工业锅炉压力级别分类2.1电站锅炉的压力参数:参数系列低压(2.5Mpa)中压(2.944.9)次高 压高压（7.8410.8）超高压(11.814.7)亚临界超临界(P22.1MPa)超超临界常用数值(MPa)1.25 1.6 2.5 3.83.825.39.813.716.7 2.2工业锅炉的压力参数：额定工作压力P3.8 MPa的蒸汽锅炉和额定出水压力P0.1MPa的热水锅炉。热水锅炉（主要用于采暖）；蒸汽锅炉（主要用于工业用蒸汽和小型发

45、电）。3 3 太原锅炉产品图号定太原锅炉产品图号定按Q/TGJ03.1005-2002锅炉产品图样及技术文件 部件图样及分级规定 上、下锅筒 钢结构 钢架部分 锅筒 锅筒内部装置 03 平台扶梯部分 01 吊杆、锅筒座等 其它零部件 水冷膜式壁 炉墙 集箱 炉墙 炉墙金属件 水冷系统 下降管 04 其它 02 导汽管 过热器管排 吊挂及紧固装置 过热器 吊挂管 防磨密封装置 05 防磨密封装置 进出口集箱 省煤器管排 给煤装置 省煤器 防磨装置 布风装置 06 进出口集箱 燃烧设备 二次风装置 分离器 空气预 管箱 08 点火装置 热器 进出口连通箱 其它 07 汽水管路 汽水系统 锅炉铬牌

46、09 管路系统 10 备用件 其它第五章第五章循环流化床锅炉辅助系统循环流化床锅炉辅助系统1 1、输煤系统、输煤系统 循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求循环流化床锅炉对燃煤粒度的要求燃料的粒度分布，应能保证在已确定的流化速度的条件燃料的粒度分布，应能保证在已确定的流化速度的条件下，有足够的细颗粒吹入悬浮段，以保证上部（稀相区）下，有足够的细颗粒吹入悬浮段，以保证上部（稀相区）的燃烧份额，以及能形成足够的床粒保持物料平衡。即的燃烧份额，以及能形成足够的床粒保持物料平衡。即入炉膛燃料的粒度分布应符合宽筛分分布要求。入炉膛燃料的粒度分布应符合宽筛分分布要求。燃料的粒度应具有可调整性，即随煤种、循环倍率的

47、不燃料的粒度应具有可调整性，即随煤种、循环倍率的不同而调整。一般情况下，高倍率的循环流化床锅炉，燃同而调整。一般情况下，高倍率的循环流化床锅炉，燃煤粒径较细，低倍率的流化床锅炉，燃料粒径较粗；低煤粒径较细，低倍率的流化床锅炉，燃料粒径较粗；低挥发分的煤种，粒径一般较细，高挥发分易燃煤种，颗挥发分的煤种，粒径一般较细，高挥发分易燃煤种，颗粒一般可以较粗一些。粒一般可以较粗一些。入炉燃料的粒度范围及粒度分布：针对高挥发分燃料如：入炉燃料的粒度范围及粒度分布：针对高挥发分燃料如：褐煤，颗粒一般为褐煤，颗粒一般为013mm；针对中等挥发分燃料如：；针对中等挥发分燃料如：贫煤，要求贫煤，要求010mm或

48、或08mm；针对低挥发分燃；针对低挥发分燃料如：无烟煤，要求料如：无烟煤，要求08mm或或06mm；循环流化；循环流化床锅炉燃煤不但有粒径范围要求，而且对于燃料的粒度床锅炉燃煤不但有粒径范围要求，而且对于燃料的粒度分布也有一定要求，粒度分布要求分布也有一定要求，粒度分布要求0.5mm份额份额20，0.53mm份额份额50，35mm份额份额20，58mm份额份额10。2 2、出渣、出灰系统、出渣、出灰系统 3 3、点火装置及系统、点火装置及系统 4 4、烟、风系统、烟、风系统 5 5、石灰石系统、石灰石系统 6 6、监控系统、监控系统 第二部分第二部分TG-220产品说明产品说明第一章第一章部件

49、简介部件简介1 1、锅炉概述、锅炉概述 深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战，提深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战，提出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法，形成了第出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法，形成了第二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则，在此基础上二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则，在此基础上同时完成了第二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设同时完成了第二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设计。使第二代循环流化床锅炉产品具有供电煤耗低、厂计。使第二代循环流化床锅炉产品具有供电煤耗低、厂用电率低、锅炉可用率高的技术优势，其技术关键在于用电率低、锅炉可用率高的技术优势

50、，其技术关键在于分离器效率提高后，循环物料中的细灰份额增加，适当分离器效率提高后，循环物料中的细灰份额增加，适当减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。床存量降低后，二次风区域物料浓度降低，二次风穿透扰动效床存量降低后，二次风区域物料浓度降低，二次风穿透扰动效果增强，炉膛上部气固混合效果得以改进，提高了锅炉燃烧效果增强，炉膛上部气固混合效果得以改进，提高了锅炉燃烧效率，降低了锅炉机组的供电煤耗；率，降低了锅炉机组的供电煤耗；床存量降低后，物料流化需要的动力减小，锅炉一、二次风机床存量降低后，物料流化需要的动力减小，锅炉一、二次风机的压头降低，