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1、循循环环流化床流化床 锅锅炉炉 培培 训训 讲讲 义义 华西能源工业股份有限公司华西能源工业股份有限公司 客户服务部客户服务部 20112011 年年 6 6 月月 1 目目 录录 第一章第一章 循环流化床锅炉的运行循环流化床锅炉的运行 第一节第一节 循环流化床锅炉的冷态试验循环流化床锅炉的冷态试验5 第二节第二节 循环流化床锅炉的启动和停炉循环流化床锅炉的启动和停炉7 第三节第三节 循环流化床锅炉的运行调节循环流化床锅炉的运行调节9 第四节第四节 循环流化床锅炉运行中的常见问题及处理循环流化床锅炉运行中的常见问题及处理12 第二章第二章循环流化循环流化床床污染物的排放及控制污染物的排放及控制
2、 第一节第一节概述概述17 第二节第二节 煤燃烧过程中煤燃烧过程中 SO2 的生成机理与影响因素的生成机理与影响因素21 第三节第三节 脱硫剂的选择及脱硫机理脱硫剂的选择及脱硫机理23 第四节第四节 循环流化床锅炉运行中影响脱硫率因素的分析循环流化床锅炉运行中影响脱硫率因素的分析24 第五节第五节 循环流化床燃烧过程中循环流化床燃烧过程中 NOx 和和 N2O 的生成机理的生成机理27 第六节第六节 影响循环流化床锅炉氮氧化物排放量的主要因素影响循环流化床锅炉氮氧化物排放量的主要因素30 第三章第三章 循环流化床锅炉循环流化床锅炉的的磨损及防磨措施磨损及防磨措施 第一节第一节 概述概述32 第
3、二节第二节 循环流化床锅炉承压部件的磨损及磨损机理循环流化床锅炉承压部件的磨损及磨损机理33 第三节第三节 循环流化床锅炉内衬磨损及磨损机理循环流化床锅炉内衬磨损及磨损机理36 第四节第四节 影响循环流化床锅炉受热面磨损的主要因素影响循环流化床锅炉受热面磨损的主要因素40 第五节第五节 循环流化床锅炉的防磨循环流化床锅炉的防磨技技术和措施术和措施45 2 第一章第一章 循环流化床锅炉的运行循环流化床锅炉的运行 循环流化床锅炉因其特有的气固两相流体动力特性而与链条炉和煤粉炉有较大区别，因此它有一些 与其它炉型不同的冷态试验项目，如布风特性、流化特性、物料循环回路特性等的试验。因为同样的原 因，循
4、环流化床的燃烧调整和负荷控制也与煤粉炉等有很大区别。但循环流化床锅炉在我国投入运行的 时间较短，运行方面的经验积累还不完善，没有像煤粉炉那样有一整套成功的经验来指导运行工作。本 章试就循环流化床锅炉的冷态试验、燃烧调整和负荷控制作一简单介绍，以起抛砖引玉之作用。随着循 环流化床锅炉在我国的普及，尤其是大型循环流化床锅炉在我国的广泛应用，广大科技工作者和运行人 员会在实践中探索和总结出更丰富的经验，循环流化床锅炉的运行将走向成熟，循环流化床锅炉将更好 地发挥其优势，为发展我国的国民经济作出更大的贡献。 循环流化床锅炉运行中关于汽水系统即“锅”的部分和煤粉炉要求基本相同，可参见介绍煤粉炉书 籍的有
5、关内容。本章介绍的运行只针对循环流化床锅炉的燃烧系统即“炉”的部分。 第一节第一节 循环流化床锅炉的冷态试验循环流化床锅炉的冷态试验 循环流化床锅炉在大小修或布风板风帽检修送风机换型检修后锅炉第一次启动前必须进行冷态 试验，以保证锅炉顺利点火和稳定安全运行。 一、冷态试验的目的和条件 冷态试验的目的有以下几点： 鉴定送风机风量风压是否满足锅炉设计运行要求。 检查风机风门的严密性及吸送风机系统有无漏泄。 测定布风板的布风均匀性布风板阻力料层阻力检查床料流化质量。 绘制布风板阻力料层阻力随风量变化的曲线，确定冷态临界流化风量和热态运行最小风量。 检查物料循环系统是否能够正常运行。 冷态试验前必须做
6、好充分的准备工作，使之具备一定的条件，以使冷态试验得以顺利进行。主要工 作是： 与试验及运行有关的风量表压力表及测定布风板阻力和料层阻力的差压计，风室静压表等必须 齐全并完好。 准备好足够试验用的炉床底料。底料一般用燃料的冷灰渣料或溢流灰。床料粒度要求应和正常运 行时燃料的粒度要求大致相同。如果实验后底料作为启动的床料，还应增加一定量的易燃烟煤细末和脱 硫剂石灰石，掺入的燃煤一般不超过床料总量的 10%。 检查和清理炉墙及布风板。不应有安装检修后的遗留物；布风板上的风帽间无杂物；绝热和保 温的填料平整光洁；风帽安装牢固，高低一致，风帽小孔无堵塞。 准备好试验用的各种表格纸张等。 二、循环流化床
7、锅炉冷态试验 循环流化床锅炉的冷态试验是指在常温下对锅炉送风系统、流化特性、物料循环系统等进行系统的 性能测试，以发现和消除隐患，为锅炉正常运行提供保障；并测定相关参数，为锅炉热态运行确定合理 的运行参数。冷态试验项目主要有风机性能试验、布风板阻力特性试验、布风均匀性检查、临界流化风 量测定以及物料循环系统的回送性能试验等。在冷态试验进行时，首先要检验风机性能，即通过试验， 绘制出风量风压特性曲线，判定风机是否符合设计和运行要求。因风机特性测试方法步骤属常规试 验，这里不再赘述。 1布风板阻力测定 3 测定布风板阻力时，布风板上无床料，一次风道的挡板除留有一个做调整用外，其余全部开放（一 般留
8、送风机出口调整挡板） 。具体操作是启动一次送风机后，逐步开大调整风门，增加风量，记录下风量 和风压的各对应数据。试验时调整引风机使炉膛下部测压点处压力为零，此时风室静压计上读出的风压 即可认为是布风板阻力。测定时应缓慢，平稳地开启挡板，增加风量。一般每 500m3/h 风量记录一次，从 全关做到全开，再从全开做到全关。一般选 1015 个档板开度进行测量，把两次测量的平均值做为布风 板阻力的最后值。在平面直角坐标系中用平滑的曲线将这些点连接起来，便得到了布风板阻力与风量变 化关系的特性曲线。 2布风均匀性检查 布风板布风均匀与否，将直接影响料层阻力特性及运行中流化质量的好坏。检查布风均匀的方法
9、很 多，对于布风板只有几平方米的小沸腾炉，可以用火钩探测；对于几十吨蒸发量的锅炉，可以挑选有经 验的检验人员站在料层上，用脚试的方法；对于近百吨的中温中压、次高压锅炉或几百吨的高温高压锅 炉，主要采用突然停止流化料层的办法来检查。在实际的检验过程中，三种方法可以联合使用，但三种 方法都是在流化状态下进行。对于电站流化床锅炉现在一般采用后两种检验方法检查布风的均匀性。 脚试法：在布风板上铺平约 300400厚度的床料。有经验的检查人员赤着脚，带上防尘面具进入 炉内，站在料层上。启动一次风机，并逐渐增大风量，料层开始流化沸腾。检查人员随着风量的增加， 逐渐下沉，最后站在风帽上。此时通知操作人员保持
10、送风不变，检查人员在沸腾的料层中移动，如果停 到哪里，哪里的料层马上离开，象淌水一样，而且脚板能站到风帽和布风板上，脚一抬起立刻被床料填 平，这说明布风板布风均匀，流化良好。如果检查人员停到哪里，感到有明显的阻滞，脚又踏不到风帽 或布风板上，表明这些地方流化不好，布风不均，应查找原因，消除后再试验。 沸腾法：沸腾法很简单，却很实用，尤其对中大型流化床锅炉应用较普遍。首先在布风板上铺平 300400mm 厚床料，启动一次风机把料层沸腾起来并保持一段时间，然后停止风机，立即关闭挡板。当 床料静止后观察料层。若料层表面平坦，就表明布风均匀，流化良好；若料层表面凸凹不平，表明布风 不均匀，流化不良。炉
11、型不同，布风板的结构风帽的型式不同，流化不良所表现出来的凸凹程度也各 不相同。一般来说，只要布风板设计合理，床料配制均匀，流化应该良好。实际上，冷态测试时局部小 范围布风不均匀，对热态运行的影响也不太大，因为热态运行时的流化程度要远高于冷态试验时的流化 程度。 3临界流化风量测定 临界流化风速的测定和计算已在第二章第五节中进行了专门讲解。这里为学习方便起见再简要介绍 一下。 床层从固定状态转变到流化状态（或称沸腾状态）时 按布风板面积计算的空气流量称为临界流化风量 Qmf，此 风量按布风板面积计算成空气流速称临界流化风速 umf， 或最小流化速度。 循环流化床锅炉燃料为宽筛份燃料，一般冷态调试
12、时 采用如下办法： 在布风板上分别铺上不同厚度的床料，料层的厚度应 根据锅炉的设计和运行中料层的厚度来确定，一般选取 200300400500600mm 五个厚度来进行测定，就每 一确定的料层厚度分别测量料层阻力，确定风量风压和 料层厚度三者之间的关系。此时测出的风室风压所代表的 风阻是料层阻力与布风板阻力之和，将测得的该风阻减去 同一风量下布风板阻力，就得到了该料层阻力。把它们描绘在同一坐标系中，并用光滑曲线连接起来， 就得到了不同料层厚度下料层阻力与风量的关系，即床层压降一次风量的关系曲线图，一般形状如图 6- 1。不难看出，曲线上有一近似水平段，这时床料处于流态化状态，即沸腾状态。固定床
13、与流化床两条压 降线的延长线交点对应的一次风机流量即为冷态临界流化风量。 为了保证测量的准确，可利用当床截面和物料颗粒特性一定时，流化床临界流化风速与料层厚度无 图 6-1 宽筛分颗粒床层压降流化风速 关系曲线 流化风速 umf 4 图 6-2 循环流化床锅炉示意图 1风室 2燃烧室 3高温旋风 分离器 4立管 5U 型阀返料器 关的性质，采用不同的床料厚度进行测量，不同料层厚度下测出的临界流化风速应基本相同，如有明显 偏差，则需找出原因并解决。 4.物料循环系统输送性能试验 飞灰循环系统由分离器、立管、回料阀与下灰管组成，如图 6-2 所示。要实现飞灰系统的正常循环， 分离器和回料阀是本系统
14、的核心。回料阀的工作特性对循环流化床锅炉的效率、负荷的调节性能及正常 运行有着十分重要的影响。 对于一台已建成的循环流化床锅炉，其分离器及飞灰循环系统的结构已定，因此本试验的主要内容 为回料阀的输送特性试验。 回料阀的结构不同，其输送特性也大不一样。在循环流化床中，由于输送的是高温灰，所以多采用 非机械式的回料阀，其中以流化密封回料阀应用较普遍。它具有调节性能好、运行稳定，输送量比较大 等优点。 回料阀的输送特性在实验室进行的研究很多，并有不少 论述，但在商业应用中仍有很多问题有待解决，因此在回料 阀投运前需进行冷态试验，为热态运行提供依据。下面介绍 某厂 35t/h 循环流化床锅炉的回料阀冷
15、态试验情况。 该锅炉采用非机械式流化密封回料阀。它由贮灰室、布 风板和两个风室组成。回料阀的入口与立管连接，而出口则 为下灰管。在回料阀中间有一不锈钢隔板，将其分为松动床 和输送床。两根从一次风机引来的风管分别送至两个床的风 室，并各设有风门调节。在试验中，对上述风量均予进行测 定。 在回料阀的立管上设有一个供试验用的加灰漏斗。试验 时，将 0lmm 的细灰由此处加入，使细灰充满回料阀，以 保持试验时与实际运行工况基本相同。 该试验的目的是了解松动风和输送风量的配比、最小启 动风量、较佳的气固比等，为热态运行提供数据。 试验时，缓慢开启送风门，密切监视床内的下灰口。当该处有少许细灰流出时，说明
16、回料阀已开始 工作，记录下此时的输送风量、松动风量、风室静压、各风门开度等参数。然后再开大风门，当送灰风 量占总风量约 l%时，此时的送灰量已很大。采用计量时间和输送灰量称重的方法求出单位时间内的送灰 量，气固输送比等。在试验过程中，不断地从立管上的漏斗加入细灰，以维持立管中料柱的高度；加人 的细灰进行计量。结束时维持试验前后的料柱高度相等。加入的细灰量即为该时间内送入炉内的飞灰循 环量。 通过冷态试验，可以了解回料阀的启动风量和工作范围以及风门的调节特性。这对热态运行具有重 要的指导意义。 三、给煤量的测定 为了经常考核锅炉的运行水平，一般用皮带磅秤、电子秤等仪器来计量给煤量。但对于缺少上述仪 器的单位，可用测定给煤机每一转的给煤量的方法近似地进行计量，即在不同转速下单位时间内测出给 煤机的实际转速和给煤量，再换算成小时给煤量。使用这一方法要考虑煤的密度、水分变化带来的误差 而进行修正。 第二节第二节 循环流化床锅炉的启动和停炉循环流化床锅炉的启动和停炉 一、锅炉的点火启动 流化床锅炉的点火是锅炉运行的一个重要环节。许多电厂在这方面都积累了大量的经验。流化床锅 炉的点火，实质上是在冷
