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1、凯迪生物质能发电工程KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉锅炉机组说明书编号：KGM011SM-01武汉凯迪电力工程杭州锅炉集团股份签字栏签字日期会签栏专业签字日期编制燃烧校对构架审核自控审定标准同意目 录第1章循环流化床锅炉技术31-1常规流化床锅炉技术31-2生物质循环流化床锅炉技术4第2章锅炉关键设计参数及整体部署62-1锅炉设计关键基础数据62-2锅炉关键计算数据72-3锅炉整体部署9第3章锅炉关键部件结构163-1锅筒163-2锅筒内部设备173-3燃烧室及水冷壁183-4下降管193-5汽水引出管193-6水冷布风板193-7过热器系统及汽温调整203-8省煤器213-9
2、空气预热器223-10物料循环系统223-11冷渣器233-12刚性梁233-13膨胀中心233-14锅炉范围内管道233-15吹灰系统243-16锅炉构架243-17开启燃烧器263-18炉前油管路系统263-19耐火耐磨材料263-20炉墙27第4章附图284-1锅炉主视图284-2锅炉俯视图29第1章 循环流化床锅炉技术1-1 常规流化床锅炉技术循环流化床（CFB）是上世纪七十年代末发展起来高效率、低污染和良好综合利用燃烧技术，因为它在燃料适应性和变负荷能力和污染物排放上含有独特优势，使其得到快速发展。循环流化床锅炉采取流态化燃烧方法，这是一个介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间燃烧方
3、法，即通常所讲半悬浮燃烧方法。所谓流态化是指固体颗粒在空气作用下处于流动状态，从而含有很多流体性质状态。在循环流化床锅炉炉内存在着大量床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风作用下处于流化状态，并实现炉膛内内循环和炉膛外外循环，从而实现物料在炉内不停往复循环燃烧。和其它锅炉相比，循环流化床锅炉增加了物料循环回路部分即分离器、回料阀；另外还增加了底渣冷却装置冷渣器。分离器作用在于实现气固两相分离，将烟气中夹带绝大多数固体颗粒分离下来；回料阀作用一是将分离器分离下来固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料及石灰石往复循环燃烧和反应；二是经过循环物料在回料阀进料管内形成一定料位，实现料封，预防炉内正压烟气
4、反窜进入负压分离器内造成烟气短路，破坏分离器内正常气固两相流动及炉内正常燃烧和传热。冷渣器作用是将炉内排出高温底渣冷却到150以下，从而有利于底渣输送和处理。通常循环流化床锅炉处于850-950工作温度下，在此温度下石灰石可充足发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙和煤燃烧产生二氧化硫进行盐化反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达成脱硫目标。循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，通常脱硫率均在90%以上。同时，因为较低炉内燃烧温度，使循环流化床锅炉中生成NOX关键来自于燃料中N转化成NOX；而热力NOX即空气中N转化成NOX生成量很小；同时循环流化床锅炉采取分级送风方法即一次风从布风板下送入，
5、二次风分多层从炉膛下部密相区送入，也能够有效地抑制NOX生成。所以循环流化床锅炉中污染物排放很低。在锅炉运行时，炉内床料关键由燃料中灰、未反应石灰石、石灰石脱硫反应产物等组成，这些床料在从布风板下送入一次风和从布风板上送入二次风作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动。在炉膛不一样高度一部分固体颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料内循环；其它固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行气固两相分离，绝大多数颗粒被分离下来，经过回料阀返送回炉膛，形成物料外循环。所以循环流化床锅炉含有很高燃烧效率。在循环流化床锅炉中，通常依据物料浓度不一样将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓
6、度较大，含有很大热容量，给煤进入密相区后，能够顺利实现着火，所以循环流化床锅炉能够燃用无烟煤、矸石等劣质燃料，还含有很大锅炉负荷调整范围；和密相区相比，稀相区物料浓度较小，稀相区是燃料燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质和炉内受热面换热，以确保锅炉出力及炉内温度控制。循环流化床锅炉不一样部位处于不一样气固两相流动形式，炉内处于快速床工作状态，含有颗粒间存在强烈扰动和返混等性质；回料阀进料管内处于负压差移动填充床状态，返料管内处于鼓泡床流动状态；尾部烟道处于气力输送状态。1-2 生物质循环流化床锅炉技术伴随社会对能源需求日益增加，而作为关键能源起源化石燃料却快速地降低。所以，寻求一个可再生替换
7、能源，成为社会普遍关注焦点。而生物质是唯一既可再生又可直接储存和运输，且可实现CO2零排放能源，所以，燃用生物质发电锅炉将被广泛应用。本工程锅炉燃用树枝、稻壳、秸秆等林业及农作物生物质燃料，采取循环流化床燃烧方法。因为生物质燃料含硫量较低，而且自脱硫能力较强，考虑到飞灰综合利用等原因。同常规循环流化床锅炉相比，生物循环流化床锅炉不设置石灰石添加系统。生物质燃料同常规燃料（煤）相比较，其燃烧特征有较大区分，关键表现以下多个方面： 生物质燃料在不一样季节燃料成份有所差异，燃料量也随季节不一样而改变，这就要求锅炉有很好适应性以适应燃料改变。 生物质燃料挥发份高、含氧量高、灰量偏少、燃料及灰密度低。含
8、有轻易着火(300左右)、燃烬率低、CO排放量较大特点，燃烧特征总体劣于煤。同时，又存在流化不稳定、循环物料量不足、易于积灰和堵灰等问题。 稻壳灰中SiO2含量高，存在着床料易于结团，尾部对流受热面磨损严重问题。 秸秆灰中Na、K、CL离子含量高，轻易出现高低温腐蚀。 树根和稻草等生物质燃料存在难破碎特点，燃料制备系统较为复杂。综合上述原因，生物质循环流化锅炉设计中采取了对应方法以确保锅炉安全、稳定、经济运行。 经过采取合理炉膛出口温度、采取高效旋风分离器、分级燃烧、合理部署二次风风口高度，采取4通道部署，增加烟气步骤，选择较大过量空气系数等方法，以确保碳粒燃烧条件和在炉内停留时间，提升锅炉燃
9、烧效率、降低CO排放。 炉膛采取超大截面积，适应生物质燃料水分改变带来烟气量改变情况；确保各粒度燃料正常流化，加大下炉膛深度方向收缩比，降低布风板面积；选择合理流化速度，确保炉膛温度场均匀性：采取分级燃烧、合理部署二次风风口高度，选择较大过量空气系数等方法，以确保碳粒燃烧条件和在炉内停留时间，提升锅炉燃烧效率、降低CO排放。 设置床料补充系统、选择含Fe2O3较多流化床锅炉底渣作为开启床料和补充床料、采取较高风帽阻力，以避免床料结团和分层流化、确保流化均匀。 在炉内部署优质耐腐蚀高温屏式过热器，降低炉膛出口烟温，合理控制高温过热器入口烟温、降低汽温偏差，以减轻过热器高温腐蚀。 高低温过热器采取
10、大节距、顺列部署、部署高效吹灰器等手段，以减轻磨损、预防沾污、堵灰和积灰。 采取热管式空气预热器，提升空气预热器冷端壁温，克服低温腐蚀。总而言之，充足考虑生物质燃料特征，采取有效方法情况下，本工程燃用生物质循环流化床锅炉含有下列特点： 锅炉有很好适应性、能够适应燃料改变。 燃烧效率高。 合理燃烧温度，分级送风方法、能够降低燃烧过程中NOX生成量，无需对烟气处理也能满足排放要求。 能够充足利用灰中CaO,降低了SO2排放。 燃烧温度低于灰熔点温度，能够避免结焦。 采取低倍率循环流化床燃烧方法，合理设计关键部件，提升锅炉可用率，使其能够长久稳定运行。 锅炉在不低于30MCR负荷时，不加辅助燃料能够
11、稳定燃烧，在10040MCR范围内可正常运行。 生物质燃料在低温燃烧后，燃料灰活性好，部分微量元素含量高。可作为水泥添加剂、农作物肥料等，有着很好市场前景，利于灰渣综合利用。第2章 锅炉关键设计参数及整体部署2-1 锅炉设计关键基础数据2-1.1 燃料成份本工程燃料采取生物质能，生物质能又称“绿色能源”，包含树木、茅草、农作物秸秆、稻壳、秸秆压块等。本工程燃用燃料分三种情况：以林业资源为主燃料情况；以农作物资源为主燃料情况，合适考虑林业资源；以农作物资源为主燃料情况，不考虑林业资源。为确保锅炉含有良好燃料适用性，锅炉按以农作物资源为关键燃料情况，合适考虑林业资源拟合后平均成份进行设计。锅炉考评
12、试验时，按相关国家标准进行折算。锅炉运行时，依据实际燃料情况进行运行调整。设计燃料和校核燃料成份见下表。种类项目名称符号单位设计燃料校核燃料1校核燃料2工业分析挥发份Vdaf%81.3785.677.1灰分Aar%7.303.4089.52水分Mar%28.6940.819.83元素分析收到基碳Car%30.2327.8732.80收到基氢Har%4.293.694.88收到基氧Oar%28.823.3632.51收到基氮Nar%0.640.840.44收到基硫Sar%0.0520.0480.056累计tot%100100100低位发烧值QMJ/kg10.6929.5411.82Kcal/kg
13、255422802823.42-1.2 点火用油参数油种：0 轻柴油（GB252）序号项目数值1运动粘度（20下）3.08.0 mm2/s2灰份小于0.01%3水份小于痕迹4机械杂质无5凝固点不高于06闭口闪点不低于557硫含量小于0.2%810蒸发物残炭小于0.3%9低位热值Qnet.ar41868KJ/Kg2-1.3 给水品质给水质量标准：GB/T12145-火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准。锅炉连续排污率(B-MCR)：1%。2-1.4 开启床料和补充床料开启床料和补充床料采取循环流化床锅炉底渣筛分而成，开启颗粒粒度：最大许可粒径 dmax5000m；d501600m补充床料颗粒度
14、为：最大许可粒径dmax=3000m，d50=1200m；要求控制床料中钠、钾含量，以免引发床料结团。其中：Na2O1.02.0%；K2O2.03.0%2-2 锅炉关键计算数据下列计算数据假如和热力计算汇总表不符，以锅炉热力计算汇总表为准2-2.1 锅炉汽水参数序号项目符号单位BMCR设计燃料1额定蒸发量Dt/h120.462给水量Dgst/h116.63过热器减温水量Dpst/h7.494主蒸汽压力PMpa(g)13.345主蒸汽温度t5406给水温度tgs240.57给水压力PgsMpa(g)15.108锅筒压力PgtMpa(g)14.752-2.2 锅炉关键参数汇总序号项目符号单位BMCR
