循環流化床鍋爐羅茨風機的作用：為循環流化床鍋爐選擇合適的風機--返料風機

　　原標題：為循環流化床鍋爐選擇合適的風機--返料風機

　　返料風機是循環流化床鍋爐的重要設備，一般情況下，返料風機使用羅茨風機或離心風機，尤其是三葉羅茨鼓風機。 返料風是保證正常返料和控制返料量的主要手段，運行中要加強對返料風的監視，應根據負荷的要求和料位情況及時調整返料風量，從而控制返料和料位的平衡。運行中返料量的大小直接影響燃燒效率、電耗、負荷、設備磨損情況。應根據試驗確定循環倍率，以保證正常燃燒所需的循環量。

　　返料羅茨風機的特性： 1.鍋爐運行穩定，運行效率高。 2.在鍋爐運行中，返料風機進行檢修時，工藝處理簡單，檢修安全性更加可靠。 3.節約能源，消除浪費。

　　通過以上特性，適合循環流化床鍋爐的風機是三葉羅茨風機，其中全國聯合設計的系列羅茨鼓風機。產品零部件通過性強、標準化程度高、結構合理、效率高、使用穩妥可靠。用戶選型、安裝維修及配備品備件方便。文章來源于 歡迎轉載

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循環流化床鍋爐羅茨風機的作用：循環流化床鍋爐的構造及工作原理.ppt

　　分離器內部重要部件——中心筒 高溫絕熱旋風分離器 組成及結構特點 進口段（導流加速段） 圓筒體 錐體 中心筒 高溫絕熱式旋風分離器 筒體結構 表面為耐磨 耐火材料層 高溫絕熱旋風分離器的優缺點 優點 結構簡單 分離效率高 缺點 熱慣性大，啟動時間長 易結焦 體積龐大，布置困難 為克服上述缺點，冷卻型高溫旋風分離器誕生了。 汽（水）冷分離器 結構特點 汽冷（水冷） 優缺點 優點 熱慣性小，啟動時間短 不易結焦 缺點 制造工藝復雜，昂貴 為克服水（汽）冷型旋風分離器制造工藝復雜缺點，方形分離器誕生了。 方形分離器 結構特點 方形 優缺點 優點 不易結焦 制造工藝簡單 成本低 缺點 分離效率 普通旋風分離器 方形分離器 爐膛 爐膛 方形分離器的改進 切角 帶加速段 小結：三代分離器（離心式） 五、固體物料回送裝置 組成： 回料裝置一般由上料退、回料閥 和下料腿組成。 作用： （1）形成穩定的灰循環（料位重力壓差） （2）防止煙氣反竄 （3）將負壓區的灰送到正壓區 思考： 物料怎樣實現從壓力低的 分離器流向壓力高的爐膛？ 物料回送機構——回料閥（非機械閥） U型閥 U型閥工作過程 回料閥的作用 防止煙氣反竄 形成自平衡送灰 回料閥的阻 力： 回料閥空床阻力4000帕--5000帕左右 回料閥的內部工作狀態： 回料器內的兩個狀態（松動、流化） CFB鍋爐燃燒過程中的七個狀態 爐膛濃相區--------紊流狀態 爐膛稀相區--------高速流化狀態 旋風分離器--------旋轉狀態 上料腿------------移動狀態（不是流動） 回料器------------鼓泡狀態+流化狀態 下料腿------------流動狀態 自平衡回料原理 U型閥又稱“自平衡閥”，自平衡回料是怎么實現的呢？ ΔP1 ΔP2 小流量 大流量 回料閥工作要求： 保證輸送風一定 大于松動風。 回料閥的調整方式有以下 幾種： 風帽數量不等 風帽相等，開孔數量不等 開孔數量相等，孔徑不等 風管相同，風門調整 風管不同，開孔不等 回料灰的八個作用 減少尾部受熱面的磨損 再生脫硫 回收可燃質，提高燃燒效率 調節床溫 調節床壓 調節負荷（調節燃燒） 調節汽溫 調節汽壓 小循環量 大循環量 容積式風機提供返料風 返料風的要求： 壓頭高、流量小 流量基本不隨壓頭變化 容積式風機 如：羅茨風機 羅茨風機工作原理 羅茨風機工作方式 羅茨風機出力可自動調節，返料灰多風壓自動加大，返料灰少風壓自動減小。 返料風機采用的運行方式： 一用一備（220t/h以下鍋爐） 兩用一備（220t/h以上鍋爐） 實例：HG-440t/h回料閥 回料閥為U型閥，并采用了分叉管技術。 兩個閥體水平夾角為105°布置。 循環物料返回點和燃料供入點增加 大型CFB鍋爐回料閥結構（外置床） 第2講 循環流化床鍋爐的構造及工作原理 一 燃燒室的結構型式 二 布風裝置 三 點火裝置 四 物料分離器 五 固體物料回送裝置 一、燃燒室（又稱爐膛）的結構型式 爐膛結構主要由以下三種： （1）圓形爐膛 （2）方形爐膛 又分為正方形和長方形兩種 （3）下圓上方型 常見的為方形爐膛結構。 方形結構的爐膛的優點是密封好，鍋爐體積相對較小，鍋爐啟動速度快。啟動時間一般僅是由耐火磚砌筑的爐膛鍋爐的1/3~1/4。 缺點是水冷壁磨損較大。 爐膛的作用 流化——燃燒——傳熱 爐膛換熱型式: 對流換熱和輻射換熱 主要以對流換熱為主 方形燃燒室結構： 爐膛四周由水冷壁圍成。為防止煙氣和物料向外泄露，一般采用膜式水冷壁。這種結構的常常與風室、布風板連成一體，懸吊在鍋爐剛架上，可以上下自由膨脹。 為了減輕水冷壁受熱面的磨損，目前已投運的鍋爐均在爐膛下部密相區水冷壁內側襯有耐磨耐火材料，厚度一般小于或等于50mm，高度根據鍋爐容量大小和流化狀態確定。一般在2~4m范圍內。 爐膛的結構及形狀 瘦而高，凈高大于25米，最低也要大于23米。 爐膛為矩形，深度不大于4.6米。（考慮二次風的穿透能力，褲衩型） 中小型CFB鍋爐，爐頂傾角為7度。 濃相區水冷壁傾角為72度，給煤口入口傾角為45度。 下部為濃相區--流化速度4-5米。 上部為稀相區--流化速度5-6米。 爐膛四周是鰭片式水冷壁，一般外徑為60或57mm,壁厚為5mm。 材質為20G，節距為80或100mm,鰭片厚度為6mm。 爐膛中的設備 水冷屏：116MW熱水和小型鍋爐不需要 汽冷屏：完成過熱熱需要，小型鍋爐有些有設計 水冷屏+汽冷屏：蒸發量在2

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　　1、300MWCFB鍋爐講義,循環流化床鍋爐專題介紹 循環流化床鍋爐技術探討,2,內 容 提 要,3,主要內容鏈接,4,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐生產過程：,中國是一個能源生產與消耗大國，能源的75來自煤炭。煤炭燃燒產生動力，促進了國民經濟的發展，同時帶來對大氣環境的污染。循環流化床燃燒技術是一種高性能、低污染、低成本的潔凈煤發電技術，并且具有煤種適應性廣、燃燒效率高、環境性能好、負荷調節范圍大和灰渣綜合利用等優點，與帶有煙氣脫硫系統的常規煤粉燃燒技術相比，具有極大的競爭優勢。據統計，在脫硫效率基本接近的條件下，循環流化床鍋爐電廠投資與帶有煙氣脫硫系統的同容量燃煤鍋爐機組投資持平，。

　　2、而上網成本卻較低。因此循環流化床燃燒技術在大型鍋爐的應用與發展上得到高度重視和快速發展。中國大量引進法國 ALSTOM 公司和美國 Foster Wheeler公司循環流化床技術，100MW到300MW循環流化床鍋爐已經得到商業應用。600MW超臨界循環流化床鍋爐已經投產。800MW超超臨界循環流化床鍋爐已經設計成型。可以預計未來流化床鍋爐應用前景非常廣闊。,5,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐應用前景：,第一代旋風筒分離器，桶壁由鋼板外殼襯以厚度為300mm的耐火材料構成的，稱為絕熱型分離器。它的優點是初投資相對低，但運行維修費用高和冷態啟動時間長。 第二代旋風筒分離器，桶壁用汽冷。

　　3、、水冷膜式壁構成，稱為汽冷或水冷型分離器。它的耐火材料厚度為25mm 。它的優點是運行維修費用低廉，壽命長，可靠性高。但制造工藝復雜，造價高。,6,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐旋風分離器發展：,第三代緊湊型分離器，由FW公司在1992年開發，采用矩形膜式壁分離器結構。矩形分離器的膜式壁和爐膛膜式水冷壁構成一個整體，具有圓筒型旋風分離器的所有優點，減少鍋爐的占地面積，減輕鍋爐重量，減少耐火材料的維護費用，減少啟動用燃料費用。可進行模塊式設計，容易實現鍋爐容量的放大。自1994年以來，己有近60臺燃燒各種燃料的緊湊型鍋爐的業績。,7,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐旋風分離。

　　4、器發展：,2002年FW生產的容量為460MW、主汽壓力壓力為27.5MPa的超臨界循環流化床直流鍋爐。是循環流化床技術發展史上的一個重大里程碑，它標志著循環流化床技術從亞臨界跨入超臨界的一個起點。 右圖為第一臺460MW 鍋爐,8,一、循環流化床鍋爐專題介紹,緊湊型整體式循環流化床鍋爐：,單布風板結構: 100MW（無再熱） 亞臨界 單布風板結構: 350 MW以下 亞臨界 雙布風板結構: 600 MW以下 亞臨界/超臨界,9,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐布風板的發展：,國產容量600MW流量1905t/h ，超臨界壓力CFB鍋爐在四川白馬內江電廠建成，主蒸汽汽壓力25.4MP。

　　5、a，主汽溫度571，再熱汽溫569。雙布風板設計，六個旋風分離器，布置外置床換熱器，采用回轉式空氣預熱器，鍋爐尾部煙道采用單豎井煙道。,10,一、循環流化床鍋爐專題介紹,600MW國產雙布風板結構CFB鍋爐：,根據FW公司的資料，800 MW超超臨界 CFB直流鍋爐技術的開發已經成功，制造的關鍵在于材料性能。 容量為800 MW常規超超臨界 CFB直流鍋爐，蒸汽參數為： 壓力：30MPa 過熱蒸汽溫度：600C 再熱蒸汽溫度：620C 容量為800 MW先進超超臨界 CFB直流鍋爐，蒸汽參數為： 壓力：35MPa 過熱蒸汽溫度：700C 再熱蒸汽溫度：720C,11,一、循環流化床鍋爐專題介紹。

　　6、,800MW超超臨界CFB直流鍋爐參數：,12,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐蒸汽參數對循環熱效率的影響：,13,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐原理動畫圖：,循環流化床鍋爐可分為兩個部分。,第一部分由爐膛、氣固物料分離設備、固體物料再循環設備和外置熱交換器等組成。 第二部分為對流煙道，布置有過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等。,流態化過程 流態化：一種狀態。即當顆粒流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而全部由流體的摩擦力所承托。此時，對于單個顆粒來講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸而維持它的空間位置，相反地，失去了以前的機械支承后，每個顆粒可在床層中自由運。

　　7、動；就整個床層而言，具有了許多類似流體的性質。 臨界流化速度:顆粒床層從靜止狀態轉變為流態化時的最低速度。 流化床類似流體的性質主要有以下幾點： 在任一高度的靜壓近似于此高度以上單位截面積內固體顆粒的重量； 無論床層如何傾斜，床表面總是保持水平，床層的形狀也保持容器的形狀； 床內固體顆粒可以像流體一樣從底部或側面的孔口中排出；,14,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐關鍵術語：,密度高于床層表面密度的物體在床內會下沉，密度小的物體會浮在床面上； 床內顆粒混合良好，因此，當加熱床層時，整個床層的溫度基本均勻。 “散式”流態化：一般的液-固流態化，顆粒均勻地分散于床層中。 “聚式”流態化：。

　　8、一般的氣-固流態化，氣體并不均勻地流過顆粒床層，一部分氣體形成氣泡經床層短路逸出，顆粒則被分成群體作湍流運動，床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化。煤的燃燒過程是一個氣-固反應過程。 寬篩分物料：物料粒度從大到小非常均勻。 新床料：鍋爐停爐后清理過床料，啟動時新加的床料。 舊床料：鍋爐停爐后沒有清理床料。,15,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐關鍵術語：,1）低溫的動力控制燃燒 優點：爐內結渣及堿金屬析出均比煤粉爐中要改善很多，對灰特性的敏感性減低，也無須很大空間去使高溫灰冷卻下來，氮氧化物生成量低，可在爐內組織廉價而高效的脫硫工藝；循環流化床鍋爐內燃料的燃盡度很高，通常，性能良好。

　　9、的循環流化床鍋爐燃燒效率可達98%99%以上。 2）高速度、高濃度、高通量的固體物料流態化循環過程 循環流化床鍋爐內的物料參與了外循環和內循環兩種循環運動。整個燃燒過程以及脫硫過程都是在這兩種形式的循環運動的動態過程中逐步完成的。 3）高強度的熱量、質量和動量傳遞過程,16,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐關鍵術語：,右圖：不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態,圖中給出了不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態。隨著氣流速度的增加，固體顆粒分別是呈現固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送狀態。,17,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐特點：,不再有鼓泡流化床那樣清晰。

　　10、的界面，固體顆粒充滿整個上升段空間； 有強烈的物料返混，顆粒團不斷形成和解體，并且向各個方向運動； 顆粒與氣體之間的相對速度大，且與床層空隙率和顆粒循環流量有關； 運行流化速度為鼓泡流化床的23倍； 床層壓降隨流化速度和顆粒的質量流量而變化； 顆粒橫向混合良好； 強烈的顆粒返混、顆粒的外部循環和良好的橫向混合，使得整個上升段內溫度分布均勻； 通過改變上升段內的存料量，固體物料在床內的停留時間可在幾分鐘到數小時范圍內調節；,18,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐特點：,19,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐中單顆粒燃燒過程分析：,20,一、循環流化床鍋爐專題介紹,實驗室內模擬。

　　11、爐內流動特性和溫度分布：,爐內流動特性原理圖,21,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐爐內流動特性原理圖：,22,一、循環流化床鍋爐專題介紹,CFB鍋爐爐內存在的燃燒方式：,研究發現：由于床料粒徑的寬篩分特性和流化風量過大的原因，CFB鍋爐在實際燃燒時，爐內存在四種燃燒方式： 1層燃狀態（超大顆粒），一般存在于爐膛下部濃相區，靠近布風板； 2鼓泡狀態（較大顆粒），一般存在于爐膛下部濃相區，即錐段區域； 3循環流化床狀態（設計尺寸），一般存在于爐膛上部稀相區域； 4氣力輸送狀態（細顆粒，屬于PC燃燒方式）一般存在于爐膛上部稀相區域； 通過煤處理系統優化設計、布風系統、運行優化調整、設備完。

　　12、善改造，使快速流化床狀態的份額趨于最大，同時減小其他燃燒方式的份額，這正是CFB鍋爐制造、設計、使用和研究者的重要目標。,23,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐汽包內部和外部圖片：,24,一、循環流化床鍋爐專題介紹,安裝中的汽包圖：,冷渣器：是將循環流化床鍋爐燃燒后灼熱的爐渣里大量的熱能再利用的設備。 鏈斗輸送機：是將冷渣器排出的爐渣輸送爐外的設備。每臺爐設2臺鏈斗輸送機，必須滿足150%BMCR工況下的鍋爐設計煤種排渣量。 斗式提升機：是將鏈斗輸送機里的爐渣提升一定高度送人渣倉的設備。每臺爐設2臺斗式提升機，必須滿足150%BMCR工況下的鍋爐設計煤種排渣量。 渣庫：是存儲爐渣的設。

　　13、備。能滿足鍋爐BMCR工況燃用設計煤質條件下儲存1臺爐26小時渣量。,25,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床排渣設備介紹：,26,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐冷渣器結構示意圖：,27,一、循環流化床鍋爐專題介紹,單個未安裝的冷渣器外觀：,28,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐冷渣器內部圖：,在循環流化床鍋爐電廠中有電廠設計冷渣器冷卻水加壓泵，也有電廠沒有設計冷渣器冷卻水加壓泵。并且設計這套系統的部分電廠已經割除，還有電廠正觀察。目前這種設計是否合理還有待于進一步研究。,29,一、循環流化床鍋爐專題介紹,冷渣器冷卻水加壓泵：,30,一、循環流化床鍋爐專題介紹,鏈斗輸。

　　14、渣機打開外殼圖：,31,一、循環流化床鍋爐專題介紹,斗提機和渣倉：,布風板：支撐靜止床料。使水冷風室內熱空氣均勻地分布在爐膛橫截面上，并提供足夠的壓力，使床料均勻流化。 風帽：是循環流化床鍋爐的布風裝置，安裝于布風板上，將一次風機送來的一次風高速均勻的送入爐膛，用以流化爐內床料。,32,一、循環流化床鍋爐專題介紹,布風板和風帽介紹：,安裝中的布風板和風帽：,33,一、循環流化床鍋爐專題介紹,CFB鍋爐應用的幾種風帽結構形式：,利用慣性離心力的作用從氣流中分離出塵粒的設備。工作原理是將爐膛出口來含有塵氣體由圓筒上部的進氣管切向進入，受器壁的約束向下作螺旋運動。在慣性離心力作用下，顆粒被拋向器壁而。

　　15、與氣流分離，再沿壁面落至錐底的排灰口。凈化后的氣體在中心軸附近由下而上作螺旋運動，最后由頂部排氣管排出。,34,一、循環流化床鍋爐專題介紹,旋風分離器介紹：,35,一、循環流化床鍋爐專題介紹,汽冷旋風分離器出口和入口圖：,36,一、循環流化床鍋爐專題介紹,汽冷旋風分離器返料腿及下集箱：,返料器：固體顆粒回送裝置的基本任務是將分離器分離的高溫顆粒穩定地送回壓力較高的燃燒室內，并且保證無氣體返竄。因此返料器在循環系統中起著相當大的作用：1）將循環灰由低壓區（返料器）送入高壓去（爐膛內）。2）起密封作用，保證料腿、返料器中的循環灰朝爐膛方向流動，避免爐膛煙氣短路進入分離器，破壞物料循環。3）自動調節。

　　16、平衡循環灰的輸送量，使鍋爐出力適應負荷的需要。,37,一、循環流化床鍋爐專題介紹,旋風分離器返料腿介紹：,38,一、循環流化床鍋爐專題介紹,旋風分離器返料器特點：,返料風壓力高（60kPa），返料風流量低（減小對分離器的影響）；返料器的風室必須分離，一個風室流化風量（采用小流量）負責灰松動，另外一個風室流化風量（采用較大流量）負責灰的輸送，具體參數這需要在運行中確定； 循環流化床鍋爐正常運行時，返料溫度與床溫接近，表明返料正常；如果返料溫度低，表明返料不通暢，將造成爐膛上部差壓低，循環倍率低，床溫高，鍋爐帶負荷能力變差； 如果返料發生頓挫、不連續時，及時降低一次風量和床壓，降低分離器的入口濃度。

　　17、；停爐時，檢查分離器的耐火材料是否垮塌，結構設計是否合理。 如果在低負荷時、 燃用無煙煤時發現床溫低，燃燒泥煤時返料灰濃度大，一般需要減小返料量；,39,一、循環流化床鍋爐專題介紹,不同的旋風分離器布置示意圖：,40,一、循環流化床鍋爐專題介紹,水冷壁后墻上的分離器入口和下部返料口：,41,一、循環流化床鍋爐專題介紹,風道燃燒器(又稱床下油槍,用于啟動及助燃用油)：,工作中的風道燃燒器：,42,一、循環流化床鍋爐專題介紹,水冷壁管直徑57毫米，壁厚6.5毫米，布風板處為內螺紋管，其余為光管。前墻、后墻、側墻敷設9.805米高的澆注料。 低溫過熱器管徑51毫米，壁厚6.5毫米，材質15CrMoG。

　　18、，SA-210 高溫過熱器管徑51毫米，壁厚8毫米，材質12Cr1MoVG，SA213-T91。 低溫再熱器管徑70毫米，壁厚5毫米，材質20G，15CrMoG，12Cr1MoVG。 高溫再熱器管徑76毫米，壁厚6毫米，材質SA213-T91 省煤器管徑51毫米，壁厚6毫米，材質20G，排列方式：順列逆流，縱向節距152毫米，橫向節距120毫米。,43,一、循環流化床鍋爐專題介紹,受熱面簡單介紹（300MW鍋爐流行設計）：,44,一、循環流化床鍋爐專題介紹,循環流化床鍋爐受熱面布置立體圖：,45,一、循環流化床鍋爐專題介紹,安裝中的尾部受熱面：,46,再熱器管屏在地面組裝成型，再一片一片吊裝到。

　　19、位進行焊接。（圖中左側為后煙井前墻，右側為后煙井中隔墻）,一、循環流化床鍋爐專題介紹,安裝中的低溫再熱器管屏：,47,一、循環流化床鍋爐專題介紹,安裝中的屏過和水冷蒸發屏：,安裝中的省煤器管排及“H”型管道：,48,一、循環流化床鍋爐專題介紹,安裝中的管式空預器管排和系統結構：,49,一、循環流化床鍋爐專題介紹,回轉式空預器示意圖及其優點：,50,一、循環流化床鍋爐專題介紹,采用四分倉結構; 采用三密封結構; 采用漏風控制系統; 在開遠、巡檢司、分宜、臨渙300MWCFB鍋爐上應用業績良好;,進口和國產300MW鍋爐尾部受熱面布置區別：,51,一、循環流化床鍋爐專題介紹,電子稱重式給煤機,52。

　　20、,一、循環流化床鍋爐專題介紹,電子稱重式給煤機結構：,電子稱重式給煤機實物圖,53,一、循環流化床鍋爐專題介紹,電子稱重式給煤機外觀：,高壓流化風機是一臺多級離心風機，轉速高、風壓高、提供返料器、返料腿部位的流化風。 從各廠家使用情況來看江蘇金通靈的高壓流化風機使用比較穩定。,73,上圖為江蘇金通靈高壓流化風機,一、循環流化床鍋爐專題介紹,高壓流化風機介紹：,74,循環流化床鍋爐吸風機采用兩級葉輪的軸流風機，調節方式為動葉可調。油站有兩種設計，一種是調節和潤滑采用一臺油泵，用兩次調壓分別達到3.5MPa的調節油壓和0.5MPa的潤滑油壓，第二種是調節和潤滑采用兩臺油泵，用一臺電機同軸相連。,一。

　　21、、循環流化床鍋爐專題介紹,動葉可調式軸流風機油站介紹：,56,動葉可調原理,一、循環流化床鍋爐專題介紹,動葉可調原理動畫圖：,57,循環流化床鍋爐一、二次風機采用雙吸雙支撐離心式風機，其中部分電廠采用液力耦合器調節，部分電廠采用變頻調節。根據統計采用變頻調節能節約1%廠用電。,一、循環流化床鍋爐專題介紹,液力耦合器調節和變頻調節風機：,58,一、循環流化床鍋爐專題介紹,袋式除塵器的工作原理示意圖：,59,一、循環流化床鍋爐專題介紹,袋式除塵器的布袋結構示意圖：,電泵液力耦合器結構,60,一、循環流化床鍋爐專題介紹,電泵液力耦合器結構：,61,一、循環流化床鍋爐設備專題介紹,引進型300MWCF。

　　22、B鍋爐技術的優勢和不足：,燃燒效率高 運行穩定，調節特性好 性能指標高,磨損 冷渣器不好用 系統較復雜、廠用電略高 初投資略高,優勢,不足,62,二、循環流化床鍋爐技術探討,采用煙氣余熱回收系統可提高機組總效率0.8%：,63,二、循環流化床鍋爐技術探討,FW公司的蒸汽旁路系統調整再熱汽溫：,64,二、循環流化床鍋爐技術探討,不同高壓流化風機的性能差異：,返料器的設計要求，返料風壓力高達（60kPa）；現在，一般循環流化床鍋爐的回料器高壓流化風采用羅茨風機、多級離心風機提供風源。 羅茨風機是容積是風機，當系統阻力增大時，風機壓頭就會一直增加，直到風機的安全門起跳，如果床料堵塞，壓力持續增加后，。

　　23、可以將堵塞的回料吹通，維持系統的正常運行，所以其返料性能最好； 多級離心風機，當系統阻力增大時，風機運行工況點會移動，壓頭升高到一定數值時就會穩定，如果床料發生堵塞，吹通很困難，在回料較多時，容易造成返料不穩定，發生頓挫、不連續返料現象； 所以，高壓流化風采用羅茨風機比多級離心風機更可靠！,65,二、循環流化床鍋爐技術探討,不同的給煤形式對鍋爐的影響：,1 、在回料腿給煤，煤粒加入回料可以加熱、混合；在爐內擴散十分均勻，床溫均勻，煤粒的燃燒、脫硫效率高，適用煤范圍廣；但是給煤系統設計比較復雜； 2 、鍋爐前墻直接給煤；煤粒噴入爐膛后，小顆粒向上，大顆粒向下，中等顆粒呈水平方向擴散，容易造成床溫。

　　24、不均勻、煤粒的燃燒、脫硫效率低，適用燃用高揮發份煤種；但是給煤系統設計比較簡單； 3、前墻給煤系統，由于煤粒潮濕，播煤風動量小等原因，給煤管下部管壁、給煤管出口爐膛壁面處極易發生煤粒粘結現象，煤粒通過高溫加熱在這些區域呈現干餾結焦狀態，形成掛焦，并且干餾焦脫落、生成、脫落形成循環。,66,二、循環流化床鍋爐技術探討,不同的給煤形式結構示意圖：,67,二、循環流化床鍋爐技術探討,石灰石注入系統的分類及區別：,1、采用一個低位布置的粉倉，用一級倉泵直接輸送系統將石灰石粉注入爐內； 2、二級輸送注入系統，采用一級倉泵將石灰石粉從一個大粉倉輸送進入緩沖倉（位置可高、可低位布置），然后，由二級倉泵將緩沖。

　　25、倉的石灰石粉注入爐內； 3、二級輸送注入系統，采用一級倉泵將石灰石粉從一個大粉倉輸送進入緩沖倉（高位布置），然后，用壓縮空氣將高位的緩沖倉中石灰石粉注入爐內； 第1、第2種石灰石粉輸送注入系統會出現：阻力大的管線經常發生堵塞，阻力小的管線搶風，發生磨損泄漏，導致石灰石粉輸送量波動大，直接造成SO2排放時有超標，甚至需要機組降負荷運行。 第3種石灰石輸送注入系統，采用一級倉泵定量將石灰石粉從一個大粉倉輸送進入緩沖倉，然后，用壓縮空氣流量來控制石灰石流量，將高位的緩沖倉中石灰石粉注入爐內的系統，運行可靠。,68,二、循環流化床鍋爐技術探討,實踐中運行最可靠的石灰石注入系統：,國、內外大量工程實踐表。

　　26、明，采用以下方式設計的石灰石粉存儲、輸送、注入系統運行可靠性可以得到保證： 高位布置的粉倉出口與石灰石粉注入口的垂直距離大于8m！ 石灰石粉輸送管系上的所有分支管線必須完全對稱！ 用壓縮空氣將高位緩沖倉的石灰石粉定量注入爐內； 粉倉下粉量可采用調整螺旋旋轉速度進行控制；,69,二、循環流化床鍋爐技術探討,石灰石粉注入位置的區別：,現有的石灰石粉的注入點，一般有以下幾種： 1 在墻上開孔，設計獨立的噴口； 2 在二次風噴口中內置石灰石噴口； 3 在回料腿上設置噴口； 4 在給煤管中加入； 不同的注入點，脫硫效果完全不一樣，研究發現：石灰石粉注入口的最佳位置在回料腿上設置，這有利于石灰石粉與回料灰。

　　27、的混合加熱，將CaCO3 轉化為CaO，有利于結合SO2，同時，提高石灰石粉在爐內的擴散動量，在爐內的分散面積增加，增加石灰石粉在爐內的停留、反應時間； 一般石灰石粉噴口是在二次風噴口內置噴口，爐膛上單獨設計的噴口，實際的使用效果不理想，主要是石灰石粉與煤粒的混合差、逃逸嚴重。,70,二、循環流化床鍋爐技術探討,兩種不同的脫硝技術的系統對比：,SCR SNCR,71,二、循環流化床鍋爐技術探討,兩種不同的脫硝技術的系統對比：,SCR以下幾個特點不適宜在流化床鍋爐中應用 爐內脫硫產物易導致催化劑中毒 飛灰濃度高，容易導致催化劑磨損 流化床鍋爐省煤器出口煙溫較低（約320）,不適合SCR。SCR反。

　　28、應溫度區間通常在之間。 SNCR在流化床鍋爐中，由于分離器內的強烈擾動作用，使還原劑與煙氣得到了充分的混合，且反應時間及反應溫度及反應時間均較合適，因此在流化床鍋爐中可得到5070%的脫硝效率。可以滿足現有環保要求； 并且SNCR系統簡單，無催化劑，運行成本低，優勢明顯。,72,二、循環流化床鍋爐技術探討,影響流化床鍋爐Nox排放量的因素：,燃料品級、 折算燃料氮含量、 灰分中對NOx生成起催化作用的成分含量、 燃燒溫度、 分級燃燒、 氧濃度。,73,二、循環流化床鍋爐技術探討,受熱面磨損的主要原因和防治方法：,磨損的主要原因：鍋爐的設計、制造結構、燃料性質、 運行風速、鍋爐負荷、。

　　29、澆注料的質量及施工工藝、低、中、高溫烘爐效果有關。 目前所采用的防磨技術：過渡段的讓管設計、堆焊、噴涂、加裝防磨瓦、加裝防磨橫梁，用澆注料覆蓋。 提高檢修質量：加強防磨檢查，對磨損嚴重的管子及時進行處理，控制焊口的焊縫余高，嚴格控制余高小余1mm。避免耐磨料施工中的凸臺，應嚴把受熱面爪釘焊接時質量。 運行防磨 ：控制煤質、煤量和煤的粒度，控制總風量和一次風量，控制床壓在正常范圍內。,對大量鍋爐水冷壁觀察發現：爐膛錐段以上約1-2米長度的垂直水冷壁區域內，存在不規則磨損。 研究認為：在流化床鍋爐運行中，必然存在上升氣流與下降邊壁流的碰撞區域，這里的固體顆粒將在爐膛內三維方向上移動，但是對水冷壁有。

　　30、害的是顆粒的橫向移動，它將在水冷壁上形成無規則的劃痕，最終形成磨損。,74,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐水冷壁磨損機理：,75,二、循環流化床鍋爐技術探討,鍋爐水冷壁磨損：,耐火材料澆注料垮塌、敷設不當，會引起回粉顆粒對水冷壁的磨損。 大顆粒煤粒太多，流化不好，被迫采用高風速運行； 右圖中間區域為磨損區,76,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐澆注防磨料區域：,77,二、循環流化床鍋爐技術探討,燃燒室過渡期讓管防磨結構：,防磨梁是沿水冷壁高度方向布置多階水平或者傾斜的凸臺。 防磨梁顯著降低沿水冷壁貼壁流的速度和濃度（貼壁流速度由8m/s降低至2m/s） 使水冷壁的耐磨壽命。

　　31、由3個月延長至1年。 安裝防磨梁后的磨損速率降為安裝前的1/64。 安裝防磨梁后水冷壁吸熱會減少5%，床溫會升高27。,78,二、循環流化床鍋爐技術探討,燃燒室增加防磨梁：,基本原理是：利用具有一定壓力、流速、數量的風，以一定的動能及角度噴入易磨損部位，使該區域的粒子離開磨損部位，防止磨損。風源取自二次風箱。在磨損部位鰭片上開進風孔。角度在5-10度內，風速在8-18米/秒就行。 原則：哪里磨損哪里加風。根據情況設計加風的數量、加風的高度、加風的面積。新爐子運行一個周期后，經過檢查確定加風位置。 實際效果還需進一步檢驗。,79,二、循環流化床鍋爐技術探討,防磨風新技術的應用：,80,二、循環流。

　　32、化床鍋爐技術探討,受熱面應力的消除：,受熱面應力的消除，在受熱面的制造、安裝、維修過程中難免產生熱應力，引起受熱面變形，消除的方法，焊接、割開、再焊接。,81,屏過超溫變形在循環流化床鍋爐上較為普遍。變形十分嚴重，甚至管排成S型。 水冷壁管壁溫度和屏式過熱器壁溫差50以上。 屏過各管間溫度差一般在40以上。,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐屏過超溫變形：,82,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐旋風分離器內筒（第一代）：,左圖為安裝前的旋風分離器內筒 右圖為已經抽吸變形的分離器內筒,83,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐旋風分離器內筒（改進型）：,目前各個循環流化床。

　　33、鍋爐廠家的旋風分離器內筒都存在運行一定時間后變形的問題。 改進型旋風分離器內筒去掉了內部支撐，增加了桶壁厚度，改變了施工工藝，延長了運行時間。 右圖上為改進型分離器仰視圖，下為俯視圖。,84,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐給煤口變形：,目前單爐膛的循環流化床鍋 爐均為前墻給煤，經過一段時間的運行后給煤口存在不同程度的燒壞和變形問題。 左圖為燒壞變形的給煤口。 右圖為正常的給煤口。,85,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐原煤倉上的空氣炮：,原煤倉不可避免的存在堵煤問題，尤其是雨雪天氣。 安裝一定數量的空氣炮合理設計運行順序能有效處理堵煤。,86,長期超溫爆口呈不規則長方形，。

　　34、爆口邊緣大部分較鈍，減薄程度較小，管子有明顯脹粗情況。典型的短時過熱爆口呈喇叭口，爆口邊緣有明顯的減薄現象，同時周圍屏有不同程度的脹粗，彎曲現象。,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐受熱面超溫爆管：,風帽阻力決定布風板阻力 爐內流態化的穩定由布風板阻力和料層阻力兩部分共同決定，一定的阻力是保證鍋爐正常運行的關鍵 布風板阻力占總阻力的1/3方可維持床層穩定運行 單爐膛結構使用的大床面對風室壓力均勻性有影響， 流化較差區域的床料在爐內壓力驅動下進入風帽造成漏渣 選擇良好的風帽結構及參數 實現風帽阻力與風速的獨立 避免風帽脫落 合理控制燃料,87,二、循環流化床鍋爐專題介紹,水冷風室漏渣機理。

　　35、分析：,88,水冷風室放渣管和布風板仰視圖,二、循環流化床鍋爐專題介紹,89,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐風帽磨損機理：,維護因素：風帽定期進行更換維護頻率 煤質特性：灰分、粒徑分布、摻矸率 運行因素：是否錦工量運行風量增加15%，磨損增加50% 安裝因素：節距小，風帽布置數量多，布風越均勻上游風帽氣流對下游風帽沖擊越大，磨損越大。設計、安裝精度造成下游風帽某一部分位于上游風帽射流流場中。,90,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐風帽的磨損：,一次冷風道長期運行后，因為劇烈震動，鋼板甚至出現龜裂狀不規則撕裂。 采用補焊和外部加裝支撐效果甚微 。 DLT5121-2000火。

　　36、力發電廠煙風煤粉管道設計技術規程規定煙風道壁厚一般選擇5mm。 法國阿爾斯通要求采用6mm。 將一次風道的鋼板加厚至10毫米效果明顯 壓火后鍋爐熱啟動，風機的調節速度對膨脹節影響很大。,91,二、循環流化床鍋爐技術探討,一次風道及其膨脹節的損壞撕裂：,92,二、循環流化床鍋爐技術探討,排渣口冒正和熱渣自流發生的機理：,主要原因是：排渣口有焦塊堵塞，造成排渣管與冷渣器的渣很快排空，排渣管內沒有渣柱密封，阻力減小。一次風通過風帽漏向排渣管形成短路，造成排渣管正壓噴紅渣。或者熱渣自流沖入冷渣器后的鏈斗輸送機，造成超溫故障。 形成因素： 冷渣器設計不合理； 爐內有小渣塊，發生堵塞，在疏通后，形成渣流沖。

　　37、擊； 在渣的輸送過程中出現：冷渣器輸送渣速度高于爐膛排渣的速度，冷渣器對渣密封效果變差，由于爐膛壓力高，將出現熱渣自流； 處理方法： 通過冷渣器水溫升、排渣溫度、電流，來判斷冷渣器中渣的充填量，建立合適的流動阻力； 改造冷渣器的部份結構，調整冷渣器的阻力； 控制爐內結焦發生； 右圖為一塊“干餾焦”,渣的 流動性極強，像水一樣流動,93,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐冷渣器入口管破裂現場圖：,冷渣器進渣管燒紅在各個電廠都是一個難題，其中有部分電廠改為絕熱進渣管，部分電廠改為水冷進渣管，但是效果都不是很理想，并且改造會產生新問題。,94,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐冷渣器。

　　38、進渣管燒紅：,95,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐尾部受熱面設計：,目前：大容量鍋爐由于設計技術有限、節約成本等原因，鍋爐廠大都采用單豎井煙道布置尾部受熱面，由于省煤器、管式空預器受熱面數量巨大，必須增加層高、減小節距、將煙道的截面進行放大，才可進行布置，這必然犧牲鍋爐設備的可靠性和經濟性。 一般設計處理：將尾部煙道從上到下進行分割：上部安裝過熱器、再熱器的煙道截面較小；中部安裝省煤器的煙道截面較大；下部安裝空預器的煙道截面最大； 由于煙道的截面逐漸增大，而煙氣的溫度逐漸減小，體積流量減小，造成速度降低，在上部與中部、中部與下部煙道的連接變截面部份將出現流場混亂！雖然受熱面的管距可。

　　39、以調整，只保證煙氣通過受熱面內管束的速度，卻不能改變連接處的流速分布，造成積灰，從結構設計上給用戶造成重大隱患！,管式空氣預熱器長期經受煙氣中攜帶的灰粒的沖刷，管壁會逐漸減薄，直至管道一部分磨掉。沖刷的形狀不固定。 右圖上邊兩根管子管壁已經被磨掉了一部分，出現了一個小洞，下邊兩根管子已經磨去很大一部分。,96,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐空預器的磨損：,97,二、循環流化床鍋爐技術探討,空預器堵灰和泄漏的原因分析：,從已有的帶管式空預器的流化床鍋爐的結構分析發現，國內采用管式空預器的流化床鍋爐，其尾部煙道的設計呈上小下大，特別是空預器處面積最大；流場不均勻； 由于煙氣中含塵量較大。

　　40、，特別是鍋爐啟動和低負荷時，由于煙氣速度低，流場分布更加不均勻，在阻力大的部位、死區，容易發生局部積灰； 如果上級空預器、上級省煤器流通斷面存在積灰堵塞現象，吹灰效果不好，將形成新的煙氣通道，由于面積減小，煙氣速度將增加，造成磨損，發生空預器泄漏； 在管式空預器煙氣出口與空預器空氣進口部份（煙氣、空氣最低溫度處），管壁溫最低，雖然，CFB鍋爐采用石灰石脫硫，但是，煙氣中還殘存部份SO2，這將升高水蒸氣露點，容易發生結露，造成水與灰混合，形成粘結和低溫腐蝕，最終造成煙道局部堵塞。 吹灰系統布置不好或者運行不良。,98,二、循環流化床鍋爐技術探討,鍋爐尾部受熱面煙氣走廊的消除：,鍋爐尾部受熱面消除。

　　41、煙氣走廊能有效防止空預器積灰和泄漏。,1、入爐煤粒徑合格 2、布風系統阻力合適 3、分離器系統可靠、效率高 4、給煤系統運行正常 5、石灰石粉系統運行正常 6、排渣系統運行正常,99,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐正常運行的條件：,100,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐冷態通風試驗：,循環流化床鍋爐的正常運行，必須進行嚴格、正確的冷態試驗，檢查風帽是否合格，布風阻力是否適當，記錄爐內流化順序，觀察床面是否存在死區，臨界流化風量大小等參數，主要工作如下： 1 流化風測量系統的標定（檢查擋板開度、測量系統的安裝位置，進行系統調試） 2 布風板空板阻力試驗（風帽現有狀態下的阻。

　　42、力特性） 3 加床料的流化阻力試驗（選擇合理的床料） 4 加床料的流化均勻性試驗 （觀察床料的流化順序，塌床時檢查平整度、粒度分布） 在安裝期間，應對風帽進行篩選（檢查風帽規格、阻力大小和安裝工藝）,101,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐熱態調整試驗內容：,在熱態運行情況下，對循環流化床鍋爐的設備進行調整試驗，以獲得實際煤種與鍋爐的匹配參數，得到最佳的運行效果。 1 煤質、燃煤粒度合理。 2 爐內存料量合理。 3 爐膛上部差壓正常。 4 流化風量合理。 5 二次風量合理。 6 回料系統正常。 7 排渣系統正常。 8 石灰石粉加入系統 9 飛灰再循環系統 10 床料加注系統,鍋爐設備。

　　43、事故 受熱面泄漏。 澆注料大面積脫落。 鍋爐爆燃、爆炸事故。 床面流化不良及結焦事故。 返料器堵塞或結焦事故。 返料器流紅渣事故。 尾部煙道再燃燒事故。 一次、二次風膨脹節撕裂事故。 水冷風室嚴重漏渣事故。 汽包嚴重缺水或滿水事故。 受熱面嚴重超溫、超壓事故。 鍋爐MFT、BT動作事故。,102,二、循環流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐典型事故：,鍋爐輔機事故 一次、二次、引風機單臺跳閘RB事故。 單臺給水泵跳閘RB事故。 給水泵全部停運汽機跳閘事故。 高壓流化風機跳閘事故。 冷渣器斷水超壓爆炸事故。 冷渣器自流堵渣。 兩臺鏈斗機或斗提機全部跳閘。 給煤機斷煤、堵煤、跑偏。,103,二、循環。

　　44、流化床鍋爐技術探討,循環流化床鍋爐典型事故：,嚴格按照要求烘爐，避免澆注料脫落。 科學的制定保護、連鎖的定值和使用范圍。 解決受熱面、分離器磨損問題，確保長周期安全穩定運行。 屏過低負荷超溫、變形問題。 合理的流化風量，合理的總風量，合理的一、二次風比例。 煤泥輸送管路的磨損、堵管、粗細煤泥配比、水含量。 風帽、布風板阻力合理，結構合理。 爐膛下部、分離器入口床溫測點磨損問題。 脫硫效率，脫硝效率。 冷渣器安全運行（流渣、堵渣、水系統泄漏、噴渣冒火等）等問題。 鏈斗輸送機、斗提機安全運行問題。,104,二、循環流化床鍋爐技術探討,新建的循環流化床鍋爐投產要注意的問題：,謝謝大家,2021年11月25日。

循環流化床鍋爐羅茨風機的作用：羅茨風機與離心風機在污泥焚燒循環流化床中應用的對比分析

　　112 防洪排水 城 市道橋 與防洪 2012年 12月第 12期 制。其 中 ，干污泥焚燒 系統的流程見圖 3。在羅茨風 機和高壓離心風機 出口均設置了壓力變送器和流 圖 3 干 污 泥 焚 燒 系 統 工 藝 流 程 量計 ，可在 中控室采集風量和風機出 口壓力數據。 污泥焚燒 過程 中 ，羅茨風機和離心風機 電機 頻率 24 h的變化曲線見圖 4。可見，羅茨風機和離 心風機的電機頻率沒有調整，羅茨風機穩定在 25 Hz 運行 ，離心風機穩定在 24 Hz運行 。 圖 4 羅茨風機 和離心風 機 電機頻 率變化 曲線 在電機頻率不變的情況下 ，羅茨風機 出 口風 量 的變化 曲線見圖 5，離心風機出 口風量 的變化 曲 線見圖 6。 o：00 4：00 8：00 12：00 16：00 20：00 時間 圖 5 羅茨風 機出 口風量 變化 曲線 2 000 《l 500 棼ooo 酲 - ．3 醒 500 0 ^ 一一、 _ 一 圖 6 離 心 風 機 出 1：3風 量 變 化 曲線 從圖 5可知 ，羅茨風機 出 口風量基本恒 定 ，穩 定在 1 500 m3／h左右 ，最 小風量 1 471 m3／h，最 大 風量為 1 510 m3／h，風量 的最大差值 為 39 m3／h，占 平均風量 的 2．6％。 羅茨風機向循環流化床提供的風量維持在恒 定水平 ，實現了定 流量供風 ，對系統的穩 定運行和 控制具有重要作用。 從 圖 6可知 ，在離心風機頻率不變 的情況下 ， 離心風機出口風量波動較大 ，平均風量為 1 310 m3／h， 最 錦工量為 l 658 m3／h，最小風量 為 995 m3／h，風 量最大差為 763 m3／h，占平均風量 的 58．2％。 離心風機向循環流化床提供二次風，風量的波 動性 大 ，不利于污泥在循環流化床 內焚燒 中的穩 定控制。 離心風機 出口風量呈現波動性 的原 因與離 心 風機出 口壓力 的波動有關 ，離心風機 出 口壓力 隨 時間的變化見圖 7。 3 舟 生 2．5 幽 哥j 2 匿 褪 1．5 1 -JI -1r— ．．M l／ o：00 4：00 8：00 12：00 16：00 20：00 時間 圖 7 離心風機 出口壓 力的變化 曲線 從圖 7可知，離心風機出口壓力較高點對應離 心風機 風量較低點 ，風機出 口壓力與風機 出口風 量的變化呈反 向關系 。離心風機 出 口壓力 平均值 為 2．2 kPa，最低壓力點為 2．09 kPa，最高壓力點為 2012年 12月第 l2期 城 市道橋 與 防洪 防洪排水 113 2．36 kPa，壓力最大差僅為 0．27 kPa，占平均壓力 的 12．2％ 。 離心風機的風量受風機 出口壓力影響極大 ，若 風機出 口壓力波動 ，則 離心風機不能實現恒流量 供風 。 羅茨風機 出 口壓力隨時間的變化 曲線見 圖 8， 平 均壓力 為 11．8 kPa，最小 壓力 為 11．2 kPa，最大 壓力 為 12．2 kPa，壓力最 大差為 1．0 kPa，占平均壓 力的 8．5％ 13 要 12 詈 量 11 10 ． ． JL． ＼r_ 壓力達 到 15 kPa，在電機頻率為 25 Hz時 ，羅茨風 機風量依然維持在 1 500 m3／h左右 。 羅茨風機可克服 出口壓力 的波動對 流量的影 響 ，實現在 給定頻率 的恒流量供風 ，與離心風機有 不 同的工作特性 。 羅茨風機風量依靠電機頻率調節，當電機轉速 增大時 ，風機風量線性增加。 3 結論 根據 羅茨風機

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