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1、Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC用循环流化床燃烧技术 改造旧锅炉烧劣质燃料华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室煤燃烧国家重点实验室副主任陈汉平 博士 教授 博导地址：湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号 邮编：430074电话：027 - 87542417-8305，87544779-8305（O），87544640（H）手机： 13098814658 传真：027 - 87545526 电邮：，http:/，Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab.
2、of Coal Combustion, HUSTSKLCC 华 中 科 技 大 学 煤燃烧国家重点实验室 洁净煤燃烧的国家级研究基地 十余名教授、百余名研究生 国内一流的测试分析仪器和实验台 架 常规及实验室规模流化床实验台Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC华 中 科 技 大 学 煤燃烧国家重点实验室 煤燃烧理论研究与技术开发的国家队 理论研究与生产实际相结合 开发成功35130T/h下排气循环床锅 炉 下排气分离器，技术新颖，结构紧凑 国内外首创，国际先进，国内领先 公认的极具中国特色的
3、一种技术流派Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 煤燃烧国家重点实验室锅炉技术改造1、几十台流化床锅炉进行运行 调整或改造2、完成了多种燃烧形式的锅炉 ，如链条炉、旋风炉、油炉、 煤粉炉等改造成流化床锅炉， 以及流化床锅炉的完善化改造 ，积累了丰富的技术和工程经 验。 Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC技术应用下排气循环床锅炉 应用： 配套设计：35t/h410t/h投入运行：35t/h
4、130t/h 转让：已转让给天元、江联、巴 威等8家公司 。近3年仅天元、江 联2家公司就有150多台投入运行 评价：下排气循环流化床锅炉为 国内流化床锅炉炉型之一，具有 独立的知识产权，其各项性能指 标达到国内同类产品的领先水平 具有我国特色和自主知识产权的 下排气型循环流化床锅炉技术流派相关技术成果获得国相关技术成果获得国 家教育部技术发明一家教育部技术发明一 等奖，湖北省技术发等奖，湖北省技术发 明二等奖，武汉市技明二等奖，武汉市技 术发明银奖术发明银奖Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKL
5、CC 技术应用旧锅炉改造应用：改造设计：35t/h220t/h改造炉型：煤粉炉，燃油炉，平面 流循环床锅炉投入运行：35t/h130t/h 转让：广西节能技术设计研究院，北京B5号锅炉的电功率为60万 kW,1984年投运。为满足当地政府限制SO2和 NOX排放要求,工作组研究决定:13号锅炉容 量小,机组老化,拆除;5号锅炉已采用炉内喷钙 脱硫技术,继续运行发电；4号锅炉容量大,快 超龄,翻新改造成循环流化床锅炉。翻新改造 与增加烟气脱硫设备的经济性作了比较,考虑 到4号锅炉已运行24年,翻新改造、延长服役期 经济上是合算的，技术上是可行的。Wuhan 430074, P. R. CHINA
6、 State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC图2 普诺旺斯25万千瓦煤粉锅炉改循环流化床锅炉 1燃烧室 2分离器 3外部流化床热交换器4返料器 5冷渣器 6尾部受热面Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC该工程实际上是在原1、2、3号锅炉的占 地上新安装一台25万kW的循环流化床锅炉,取 代老的同容量的4号煤粉锅炉。循环流化床锅 炉有一个非常大的燃烧室,其截面积为 170.2m2.燃烧室下部为一个裤衩形流化床.裤 衩上部燃烧室截面积为85.1m2。
7、有四个旋风子 高温分离器,直径为7.4m,布置在炉子的两侧 。管式空气预热器用来加热一次风.回转式空 气预热器用来加热二次风.原有锅炉的大多数 设备，如蒸汽管道、给水系统、冷水塔和原 煤仓等被利用。Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCv 锅炉设计参数如下：蒸发量700t/h,蒸汽压力163bar,蒸汽温度 565，再热蒸汽压力37.5bar，再热蒸汽温 度565,再热蒸汽流量651t/h，锅炉效率 90.5 v 锅炉的燃煤特性：燃用电厂附近Gardanne煤矿生产的高硫煤。该 煤为次烟煤,具
8、有较高的挥发分。燃煤尺寸为0 10mm,尺寸小于1mm的煤粒为50。 v 典型的燃煤特性如下：水分1114；灰分2832（灰中CaO 占57)；碳40；氮0.97；硫3.68；低 位发热量14775kJ/kg。 Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC该锅炉还可掺烧当地炼油厂生产的高硫渣油， 其承担的负荷可占一半。渣油特性如下：水分0.4%；灰分0.07；碳85；氮0.92； 硫高到4.5；低位发热量3805039980kJ/kg 。 v 改造之后锅炉的排放性能(烟气中含氧6) ：SO2400m
9、g/Nm3(Ca/S比小于3时脱硫效率97) ，NOX250mg/Nm3，粉尘50mg/Nm3。法国电力部门有10台这种容量的锅炉，该 锅炉的改造成功对这些锅炉的改造有很大的推 动作用。 Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 美国黑狗电站2号煤粉锅炉 改循环流化床锅炉 黑狗电站属北美电力公 司（NSP），位于明尼苏 达州的Minneapolis城南 15英里的地方。该电站 有电功率为8万、10万、 12万和18.5万kW的机组4 台。示范工程是将电功 率为10万kW的2号煤粉锅 炉改为带飞灰
10、循环燃烧 的流化床锅炉（改造后 的锅炉如图3所示）。图3 美国黑狗电站472t/h流化床锅炉 1播煤机2埋管3循环泵4绞龙冷渣器 5炉子侧管6辐射过热器7上部燃烧器 8二次风9末级过热器10一级过热器 11省煤器12多管除尘器13空预器Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC(1)黑狗电站2号煤粉锅炉改循环流化床锅 炉的目的 a找一种燃烧高硫煤的燃烧方式，使SO2和 NOX、粉尘排放能达到美国新的环保标准 ，以解决美国中西部严重的酸雨问题和 NOX、粉尘污染问题。 b为超龄煤粉锅炉的改造提供经验
11、。美国 在1945年到1965年安装了总总容量为为2000 万kW的200多台煤粉锅锅炉。黑狗电站煤粉 炉的改造为这200多台锅炉的改造提供了 样板。 c证实流化床锅炉改造工程的经济性。改 造工程与新建电厂投资比较如表1。Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCWuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC（2）黑狗电站2号煤粉锅炉主要改造内容a燃烧室下部冷灰斗拆除,增加布风装置,浓相床 内布置埋管受热
12、面，尾部受热面作适当调整； b空气预热器前装多管式旋风子分离器，其收集 下来的飞灰送入床内循环燃烧； c拆除磨煤机及制粉系统，装置抛煤机； d更换鼓、引风机； e更新再生式空气预热器； f电除尘器的改造； g某些烟道的拆除和某些管道及电缆的改位布置 .Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 美国Nisco西湖电电厂燃天然气锅锅炉 改烧烧高硫石油焦工程 （1）Nisco循环流化床锅炉简介锅炉蒸发量为374t/h，蒸汽压力为11.2Mpa, 蒸汽温度为541.再热蒸汽流量为 392.8t/h,再热
13、蒸汽压力为3.2MPa,再热蒸汽 温度为541.锅炉采用了Foster Wheeler的 Intrex流化床热交换器。旋风分离器收集下 来的飞灰经Intrex流化床热交换器冷却之后 ，经飞灰回送装置送入床内循环燃烧。飞灰 回送装置与Intrex流化床热交换器、燃烧室 整装成一体。 Nisco循环流化床锅炉如图4所示。 Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC图4 Nisco循环流化床锅炉 1燃料仓2燃烧室3Intrex流化床热交换器4二次风管5流化风管6汽冷 旋风子高温分离器 7尾部受热面区 8
14、空预器 9鼓风机 10布袋除尘器 11 引风机 12返料器 13汽包Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC（2）Nisco循环流化床锅炉(带Intrex外部流化床 热交换器)的特点 a、燃烧室内没有屏式受热面。b、采用导向风帽装置的水冷布风板。c、采用热风点火和水冷风室。d、采用蒸汽冷却的旋风子分离器收集飞灰。旋 风子内部耐火层的厚度只有50mm左右，比非冷却 旋风子的耐火层厚度350410mm薄许多，减少了 耐火层重量和支撑钢架的重量。汽冷旋风子冷态 启动时间只有46h,非冷却旋风子冷态启动
15、时间 为1216h。e、燃烧室内耐火绝热层采用磷酸高铝耐火泥,并 用不锈钢丝纤维加强,膜式管壁上有固定耐火泥销 钉。Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC （3）Nisco循环流化床锅炉设计燃料石油焦石油焦成分如下:C=79.6,H=3.31,N=1.61,S=4.47 ,A=0.27,O=0,M=10.6,高位发热量 31311.7kJ/kg。石油焦尺寸为06mm。（4）锅炉改造效果锅炉于1992年带满负荷运行，至今已运行10余年，取得了很好的效果。a、 运行维修费用低，可靠性高。b、低污染特性：床温为871时，脱硫效率 为90，NOX排放为137mg/Nm3 Wuhan 430074, P. R. CHINA State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 四川内江高坝电坝电 厂410t/h循环环 流化床锅锅炉烧烧高硫煤工程 我国西南、西北地区煤种含硫量多在2以 上。这些地区燃煤对大气带来了严重的SO2污染 。在这些地区采用循环流化床锅炉烧高硫煤或 将原有锅炉改成循环流化床锅炉烧高硫煤以减 少SO2对大气的污染和改善锅炉对燃料的适应性
