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1、论文题目：循环流化床锅炉底渣显热回收工艺优化XXXX大学摘 要随着世界经济的发展，能源过度消耗与环境保护之间的问题日益严峻，循环流化床（简称CFB）锅炉技术作为一种高效低污染洁净燃烧技术，得到了迅猛发展。但CFB锅炉炉底排渣量大，并带有大量的物理显热，如何高效回收利用这部分余热，对提高CFB锅炉效率，实现节能减排有着重大意义。论文以唐山开滦东方发电有限责任公司490t/h CFB锅炉为研究对象，在CFB锅炉结构特点及煤种特性分析的基础上，研究了现有滚筒冷渣器的运行状况，提出了将冷渣器原有冷却水源闭式工业水改造成凝结水，凝结水吸收完热量后再通过水泵进入低压加热器进行循环，实现对底渣显热的回收利用
2、的工艺改造方案，并对改造方案进行了热经济性指标计算。结果表明：改造方案虽然使汽机绝对内效率有所下降，但提高了锅炉效率，全厂热效率最终提高了0.26%。其研究结果可为CFB锅炉的运行和设计提供借鉴和参考。关键词: CFB锅炉；滚筒冷渣器；底渣显热；高效回收；工艺优化ABSTRACTWith the development of the global economy, the contradiction between excessive consumption of energy and environmental conservation is becoming increasingly se
3、rious. As a greatly efficient, environment-friendly and clean-burning technology, circulating fluidized bed (CFB for short)has been developing rapidly. But CFB boiler has nuch slag, which at the same time takes away a lot of physical sensible heat. How to recover this part of the wasted thermal ener
4、gy efficiently is of great significance to the improvement of the economy of the boiler and realizing the conservation of energy and the reduction of emission. Thesis makes the Kailuan Tangshan Co. Ltd. Orient Power 490t / h CFB boilers the object of studying. Based on the analysis of the structural
5、 features of circulating fluidized bed boiler and the coal properties, the thesis studies the state of the operating rolling-drum slag cooler, puts forward a project of improving the technology, which makes use of the physical heat of slag in the slag cooler to heat the water from the condenser, and
6、 calculates the thermal economic index of the reform program. The result indicates that: Although the reform program decreases the absolute efficiency of the turbine, but increases the boiler efficiency, eventually the thermal efficiency of the whole plant rises 0.26%. The results of the research ca
7、n provide reference for the operation and design of the CFB boiler.Keywords: CFB boiler, rolling-drum slag cooler, thermal energy of the slag, greatly efficient recovery, optimizing of the technologyIXXXX大学目录引 言11 绪论21.1 CFB锅炉应用背景21.2国内外大型CFB锅炉发展概况31.2.1 国外发展动态31.2.2 国内发展动态41.3 大型循环流化床锅炉运行中的主要问题41.4
8、 CFB锅炉冷渣器的研究现状51.4.1 冷渣器的作用61.4.2 冷渣器的主要类型71.4.3 国内外流化床冷渣器的技术特点91.5 课题研究意义111.6 课题研究内容及技术路线121.6.1 研究内容121.6.2 技术路线121.6.3 研究目标122 东方电厂CFB锅炉技术特点分析132.1 东方电厂CFB锅炉简介132.2 东方电厂CFB锅炉燃烧系统132.2.1 床料及物料循环系统132.2.2 除渣除灰系统142.2.3 烟风系统153 东方电厂CFB锅炉底渣显热回收工艺163.1 CFB锅炉滚筒冷渣器结构163.1.1 滚筒冷渣器及其特点163.2 滚筒冷渣器存在的问题173
9、.2.1 东方电厂CFB锅炉煤种特性分析173.2.2 东方电厂CFB锅炉底渣冷却工艺分析184 东方电厂CFB锅炉底渣显热回收改造方案194.1 底渣冷却水系统设计194.1.1 冷却水源选择194.1.2 冷却水系统设计194.2 锅炉热效率计算214.3 汽机绝对内效率计算244.4 全厂热效率计算264.5 计算结果分析27结 论29参考文献30致 谢31附 录I 改造后的部分热力系统图32附 录II 改造前后锅炉热效率计算33附 录III 改造前后汽机绝对内效率及全厂热效率计算35附 录 补充计算37XXXX大学引 言目前CFB锅炉存在的主要问题之一是排渣系统中冷渣器运行故障常导致降
10、负荷运行，机组停运，给电厂造成了很大的经济损失。冷渣器排渣温度过高是冷渣器的主要问题之一，排渣温度较高，不仅会造成后续除渣设备故障，同时高温炉渣带走大量物理显热，造成环境热污染，降低锅炉热效率，浪费能源。 随着CFB锅炉的日益大型化，高温灰渣的冷却和热量回收问题越来越受到人们的重视。CFB锅炉的燃料一般为劣质燃料，发热量低，灰分高，因此底渣热损失较大，一般为0.5%1.8%，热渣的温度约为900到1000，每吨渣所含的热量大约与1t蒸汽的热值相当，若能将底渣热量进行回收，则可大大地提高电厂正常运行的热经济性。因此，研究CFB锅炉底渣热量的回收具有非常重要的意义。本课题以唐山开滦东方发电有限责任
11、公司（简称东方电厂）490t/h超高压CFB锅炉为背景，通过对CFB锅炉结构及其冷渣器运行特性的分析研究，优化改造底渣余热回收方案，并对改造方案进行热经济性计算分析。课题来源于导师与唐山开滦东方发电有限责任公司合作的横向课题。1XXXX大学1 绪论1.1 CFB锅炉应用背景能源与环境是人类社会进步与经济发展的两大要素，而能源是人类社会存在与发展的物质基础。其中，煤炭是世界上普遍利用的一次能源资源，利用煤炭燃烧产生的热能生产优质二次能源-电能，推进了世界文明与技术进步，燃煤发电技术在上个世纪得到了快速发展。但在利用煤炭获得电能的同时，煤炭燃烧产生大量二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、二氧化
12、碳(CO2)等气体对大气环境造成了严重污染。能源与环境问题日益严峻，寻求一种清洁高效安全可靠能源开发机制成为当今世界面临的热点问题。1980年以来，中国的经济迅速发展，对能源的需求越来越大。中国的能源结构中，煤炭是主要的一次能源。目前，我国已经是世界上最大的煤炭生产国和消费国；煤炭在我国电力工业中占有举足轻重的地位，发电装机容量中火电装机容量占70%以上，火电机组又以燃煤机组为主。近年来，中国政府大力发展水电和核电，但是，在可以预见的未来，很难改变煤炭的绝对重要地位。2010年，中国能源构成中煤仍占2/3，在今后相当长的时期内，煤炭还将是中国的主要能源。尽管中国是一个煤炭资源比较丰富的国家，但
13、是煤炭资源的分布呈现了严重不均匀性，大部分位于西北，远离发达的东南沿海，出现了煤炭运输问题；优质煤被运输走后，遗留了大量的劣质煤甚至矸石。如何经济合理利用这些低质量燃料，成为一个推动中国CFB燃烧技术发展的重要动力之一。与此同时，中国燃煤种类繁多，包括褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤，热值变化很大，硫含量普遍较高，利用煤炭发电成为燃煤污染物的主要来源。因此，发展洁净煤发电技术，提高能源利用率，提高发电效率，降低污染排放，是我国能源战略的重要方面。循环流化床锅炉燃烧技术是在炉内燃用颗粒煤，并在低温（850900）燃烧状况下向炉内加入适量石灰石实现高效脱硫的洁净煤发电技术，其发电效率与同容量、同参数常规燃
14、煤发电机组基本相同。它具有煤种适应性强、负荷调节范围大、燃烧稳定、炉内燃烧中添加石灰石低成本脱硫、分级燃烧有效降低NOX排放、灰渣综合利用等优点。特别是适应燃用高灰分、低挥发分等其他燃烧设备难以适应的劣质燃料方面及低负荷要求较高、负荷变化频繁的调峰电厂和负荷波动较大的自备电站中，CFB锅炉是最佳选择。应用于发电领域的常压CFB燃烧技术始于七十年代末，作为一项高效、低成本的清洁燃烧技术，它具有接近或达到同容量煤粉炉的燃烧效率；燃料适应性强，不仅可以燃用烟煤等优质煤，而且可燃用各种劣质燃料如洗中煤、泥煤、矸石、石油焦、油页岩、废木屑甚至工业废弃物和城市垃圾等；负荷调节比宽，在25%额定负荷下仍能稳
15、定燃烧；负荷调节方便快捷；污染物排放少，低温燃烧使NOX生成量少，可用石灰石作脱硫添加剂低成本实现炉内脱硫；灰渣便于综合利用等优势，是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤技术之一。自从二十世纪80年代，该技术商业化过程中显示出其优良的环境排放特性，其污染控制成本是目前其它技术无法匹敌的。为了将低成本污染控制与高效发电相结合，目前国内外正展开高参数、大容量CFB锅炉的研究。超临界CFB锅炉综合了CFB低成本污染控制及高供电效率两个优势，在燃料价格、材料成本、制造水平上，具有巨大的商业潜力，是一个具有明显优势的燃煤发电技术。1.2国内外大型CFB锅炉发展概况1.2.1 国外发展动态CFB燃烧技术是国际上70年代兴起的新型燃烧技术，这项技术的应用成功使CFB锅炉得到了迅速的发展。CFB锅炉具有高效、低污染、燃料适应性强、负荷调节比大等一系列优点。CFB锅炉以其优越的环保特性、燃料适应性和良好的运行性能受到广泛欢迎，并得到了迅猛发展，已经形成几个技术流派：以鲁奇公司为代表(包括Alstom)的绝热旋风筒带有外置CFB换热器的CFB锅炉技术；以德国
