《用循环床燃烧技术改造旧锅炉烧劣质燃料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用循环床燃烧技术改造旧锅炉烧劣质燃料（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC用循环流化床燃烧技术用循环流化床燃烧技术改造旧锅炉烧劣质燃料改造旧锅炉烧劣质燃料华中科技大学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煤煤燃燃烧烧国国家家重重点点实实验验室室副副主主任任陈汉平陈汉平 博士博士 教授教授 博导博导地址：湖北省武汉市洪山区珞喻路地址：湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号号邮编：邮编：430074电话：电话：027-87542417-8305，87544779-8305（O），），87544640（H）手机：手机：1309
2、8814658传真：传真：027-87545526电邮：电邮：，http:/，Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. 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洁净煤燃烧的国家级研究基地十余名教授、百余名研究生十余名教授、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常规及实验室规模流化床实验台Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, H
3、USTSKLCC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理论研究与生产实际相结合开发成功开发成功35130T/h下排气循环床锅炉下排气循环床锅炉下排气分离器，技术新颖，结构紧凑下排气分离器，技术新颖，结构紧凑国内外首创，国际先进，国内领先国内外首创，国际先进，国内领先公认的极具中国特色的一种技术流派公认的极具中国特色的一种技术流派Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC煤燃烧国家重点实验室锅炉技术改造锅炉技术
4、改造 1、几十台流化床锅炉进行运行调几十台流化床锅炉进行运行调整或改造整或改造 2、完成了多种燃烧形式的锅炉，、完成了多种燃烧形式的锅炉，如如链条炉链条炉、旋风炉旋风炉、油炉油炉、煤粉煤粉炉炉等改造成等改造成流化床锅炉流化床锅炉，以及，以及流流化床锅炉的完善化改造化床锅炉的完善化改造，积累了，积累了丰富的技术和工程经验。丰富的技术和工程经验。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC技术应用下排气循环床锅炉应用：应用： 配套设计：配套设计：35t/h410t/h 投入运行：投入运行：35t/h13
5、0t/h转让：转让：已转让给天元、江联、巴威已转让给天元、江联、巴威等等8家公司家公司 。近。近3年仅天元、江联年仅天元、江联2家公司就有家公司就有150多台投入运行多台投入运行评价：评价：下排气循环流化床锅炉为国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具有我国特色和自主知识产权的下排气下排气 型循环流化床锅炉技术流派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相关技术成果获得国相关技术成果获得国家教育部
6、技术发明一家教育部技术发明一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术发明银奖术发明银奖Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC技术应用旧锅炉改造应用：应用： 改造改造设计：设计：35t/h220t/h 改造炉型：改造炉型：煤粉炉，燃油炉，平面流煤粉炉，燃油炉，平面流循环床锅炉循环床锅炉 投入运行：投入运行：35t/h130t/h转让：转让
7、： 广西节能技术设计研究院，广西节能技术设计研究院，北京北京B&W公公司司，武汉锅炉公司，武汉锅炉公司等等用户：用户：北京东方石化四厂北京东方石化四厂，陕西汉中，陕西汉中405厂，山东东营元博工贸有限厂，山东东营元博工贸有限责任公司，河南南阳电厂，湖北江汉油田盐化工总厂，广西河责任公司，河南南阳电厂，湖北江汉油田盐化工总厂，广西河池化学集团公司等池化学集团公司等Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC概述概述我国我国中小客量锅炉的现状及其改造方向中小客量锅炉的现状及其改造方向 旧锅炉改造的方式旧锅
8、炉改造的方式 循环流化床燃烧技术简介循环流化床燃烧技术简介锅炉改造的炉型选择与设计锅炉改造的炉型选择与设计国内外旧锅炉改循环床锅炉烧劣质燃料国内外旧锅炉改循环床锅炉烧劣质燃料工程工程 主主要要内内容容Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC概述循环流化床燃烧是一种清洁、高效煤燃烧技术，循环流化床燃烧是一种清洁、高效煤燃烧技术，近十多年来在国内外得到了迅速发展。采用循环近十多年来在国内外得到了迅速发展。采用循环流化床燃烧技术改造电站煤粉锅炉是目前国际上流化床燃烧技术改造电站煤粉锅炉是目前国际上循环流
9、化床燃烧技术应用发展的方向之一，受到循环流化床燃烧技术应用发展的方向之一，受到世界主要发达国家的重视。世界主要发达国家的重视。 美国、法国、日本等国开发流化床锅炉从改造老美国、法国、日本等国开发流化床锅炉从改造老电站锅炉入手，不仅成功地解决了这些锅炉机组电站锅炉入手，不仅成功地解决了这些锅炉机组设备老化、技术落后、经济效益差、污染严重等设备老化、技术落后、经济效益差、污染严重等问题，而且还大大加速了流化床锅炉的发展。问题，而且还大大加速了流化床锅炉的发展。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC
10、概述如法国在如法国在Gardanne电厂电厂250MW机组煤粉锅炉改造机组煤粉锅炉改造中采用了循环流化床锅炉，已成为目前世界上运行中采用了循环流化床锅炉，已成为目前世界上运行中的最大循环流化床锅炉之一。该工程对老电站锅中的最大循环流化床锅炉之一。该工程对老电站锅炉的技术改造起到了很好的示范作用，并为循环流炉的技术改造起到了很好的示范作用，并为循环流化床锅炉的进一步发展奠定了基础。化床锅炉的进一步发展奠定了基础。波兰和乌克兰为了使电站锅炉能烧本国劣质煤并减波兰和乌克兰为了使电站锅炉能烧本国劣质煤并减少对大气带来的严重污染，分别与美国少对大气带来的严重污染，分别与美国FW和和B&W锅炉公司合作，用
11、循环流化床燃烧技术对电站煤粉锅炉公司合作，用循环流化床燃烧技术对电站煤粉锅炉进行改造。锅炉进行改造。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC概述已完成的改造工程表明：采用循环流化床燃烧技已完成的改造工程表明：采用循环流化床燃烧技术改造旧锅炉有巨大的社会效益、经济效益和环术改造旧锅炉有巨大的社会效益、经济效益和环境效益。境效益。我国能源结构以煤为主，锅炉燃烧效率不高，燃我国能源结构以煤为主，锅炉燃烧效率不高，燃煤带来的污染十分严重，其情况与波兰、乌克兰煤带来的污染十分严重，其情况与波兰、乌克兰十分相
12、似。我国目前能源建设发展较快，资金比十分相似。我国目前能源建设发展较快，资金比较缺乏，因此学习国外经验，采用循环床燃烧技较缺乏，因此学习国外经验，采用循环床燃烧技术改造旧锅炉，其经济效益、环境效益和社会效术改造旧锅炉，其经济效益、环境效益和社会效益更为显著。益更为显著。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC我国我国中小客量锅炉的现状中小客量锅炉的现状及其改造方向及其改造方向我国我国5070年代投运的年代投运的125MW以下的发电机组总装以下的发电机组总装机容量大约为机容量大约为80GW。在这在
13、这80GW装机容量中，高压装机容量中，高压机组容量约为机组容量约为60GW，中低压机组容量约为中低压机组容量约为20GW。其所配锅炉绝大多数为煤粉锅炉。其所配锅炉绝大多数为煤粉锅炉。此外，各工矿企业的自备电厂、供热供汽动力站中，此外，各工矿企业的自备电厂、供热供汽动力站中，还有大量的中小容量旧锅炉。这些锅炉技术落后、还有大量的中小容量旧锅炉。这些锅炉技术落后、设备老化、煤耗高、效率低、污染严重，对其进行设备老化、煤耗高、效率低、污染严重，对其进行技术改造已势在必行。技术改造已势在必行。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combus
14、tion, HUSTSKLCC一、旧锅炉的运行现状 （1）设备陈旧旧、技技术落落后后，运运行行事事故故多多、可可用用率率低低，检修、修、维护费用高，用高，亏亏损严重重（2）热效效率率低低、煤煤耗耗高高，煤煤粉粉炉炉及及链条条炉炉对煤煤种种适适应性性差差、不不能能烧劣劣质煤煤、难以以适适应煤煤种种多多变的的要要求求，平平面流等旧流化床面流等旧流化床锅炉分离效率低、达不到炉分离效率低、达不到设计蒸蒸发量量（3）大大多多采采用用收收尘效效率率不不高高的的水水膜膜除除尘器器，烟烟囱囱冒冒黑黑烟烟、浓烟烟，排排烟烟中中的的粉粉尘对大大气气污染染十十分分严重重。年年排排入大气的粉入大气的粉尘中的中的70%
15、来自于煤的燃来自于煤的燃烧（4）煤粉燃烧器技术性能差，无）煤粉燃烧器技术性能差，无NOx排放控制手段，排放控制手段，致使燃烧产物中致使燃烧产物中NOx的排放浓度为发达国家的的排放浓度为发达国家的45倍。倍。年排入大气的年排入大气的NOx中的中的60%来自于煤的燃来自于煤的燃烧Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC一、旧锅炉的运行现状（5）无无脱脱硫硫装装置置，煤煤中中的的硫硫经燃燃烧后后全全部部排排入入大大气气。我我国国年年排排入入大大气气的的SO2中中的的85%来来自自于于煤煤的的燃燃烧。无无
16、控控制制的的SO2的的排排放放已已严重重污染染了了大大气气环境境。现在在我我国国pH值小小于于5.6（通通常常作作为酸酸雨雨的的判判断断标准准）的的降降雨雨面面积在在近近8年年中中大大大大增增加加，从从175万万km2扩大大到到280万万km2，占我国国土面占我国国土面积的的29%。（6）锅炉炉难以以在在低低负荷荷下下稳定定运运行行，负荷荷可可变化化范范围小，小，调峰能力差，不能适峰能力差，不能适应大范大范围的的调峰要求。峰要求。（7）灰、渣含碳量高，综合利用程度低，要求不断）灰、渣含碳量高，综合利用程度低，要求不断扩大灰渣场，占用土地面积多。扩大灰渣场，占用土地面积多。 Wuhan 4300
17、74, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC二、我国面临的能源形势 我我国国一一次次能能源源以以煤煤为主主且且将将长期期不不变已已是是不不争争的的事事实，我我国国目目前前一一次次能能源源消消耗耗中中煤煤炭炭占占75%左左右右，其其中中84%直直接接用用于于燃燃烧，今今后后虽然然由由于于能能源源的的多多元元化化利利用用，煤煤所所占占比比例例会会有有所所降降低低，但但绝对量量是是增增加加的的。由由于于燃燃烧效效率率低低、煤煤种种适适应性性差差，并并缺缺乏乏有有效效的的污染染物物控控制制技技术，不不仅造造成成了了能能源源的的很
18、大浪很大浪费，还严重重污染了染了环境。境。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC二、我国面临的能源形势我我国国电电力力生生产产以以火火电电为为主主，约约占占全全国国发发电电量量的的80%左左右右。其其中中90%为为燃燃煤煤发发电电机机组组。用用于于发发电电的的煤煤炭炭，约约占占全全国国煤煤炭炭总总产产量量的的1/3，燃燃煤煤电电厂厂已已成成为为全全国国主主要要的的工工业业污污染染源源之之一一。随随着着我我国国经经济济的的迅迅速速发发展展，对对能能源源的的需需求求量量不不断断增增加加，大大型型燃燃
19、煤煤发发电电机机组组每每年年增增长长迅迅速速。与与煤煤燃燃烧烧相相关关的的环环境境污污染染问问题题将将越越来来越越严严重重。同同时时，我我国国电电力力生生产产与与消消费费的的发发展展也也不不平平衡衡，白白天天与与黑黑夜夜的的峰峰谷谷差差也也越越来来越越大大，劣劣质质煤煤仍仍将将大大量量被被利利用用。因因此此，对对燃燃煤煤发发电电机机组组技技术术性性能能的的要要求求越越来越高。这种局面在短期内不可能改变。来越高。这种局面在短期内不可能改变。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC二、我国面临的能源
20、形势在在这这种种形形势势下下，我我国国加加快快了了对对循循环环流流化化床床锅锅炉炉的的开开发发，同同时时也也引引进进了了数数台台大大型型循循环环流流化化床床锅锅炉炉。这这些些锅锅炉炉由由于于种种种种原原因因还还存存在在一一些些问问题题。引引进进一一台台循循环环流流化化床床锅锅炉炉与与将将一一台台同同容容量量的的旧旧锅锅炉炉改改造造成成循循环环流流化化床床锅锅炉炉相相比比，前前者者投投资资要要翻翻两两番番。在在我我国国能能源源短短缺缺和和资资金金不不足足的的情情况况下下，在在新新建建锅锅炉炉的的同同时时，绝绝不不能能忽视对旧锅炉进行改造。忽视对旧锅炉进行改造。 Wuhan 430074, P.
21、R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC三、旧锅炉的改造方向 根根据据我我国国目目前前电电力力工工业业发发展展的的技技术术政政策策，火火电电建建设设以以300MW、600MW大大容容量量机机组组为为主主；对对现现有有的的高高压压旧旧锅锅炉炉机机组组，应应有有针针对对性性地地进进行行改改造造，以以降降低低煤煤耗耗，减减少少污污染染；同同时时淘淘汰汰一一批批超超期期服服役役的的中中、低低压压机机组组，或或改改造造成成供供热热机机组组。实实行行“以以大大代代小小”，“以以新新代代旧旧”的的技技术术改改造造，或或利利用用原原厂厂址址，兴兴
22、建建大大型型电电厂厂；或或改改造造成成热热电电厂厂，实实现现集集中中供供热热，替替代代小小锅锅炉房，提高效率，减少污染。炉房，提高效率，减少污染。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC三、旧锅炉的改造方向 这这种种技技术术改改造造的的方方针针对对于于彻彻底底解解决决我我国国能能源源利利用用率率低低下下，污污染染物物排排放放控控制制不不力力等等问问题题有有其其合合理理性性。但但在在实实际际操操作作中中，目目前前我我国国对对超超龄龄锅锅炉炉的的处处理理是是退退役役、报报废废；增增容容靠靠建建新新厂厂
23、和和扩扩建建来来解解决决。而而新新建建或或扩扩建建的的投投资资为为旧旧锅锅炉炉改改造造延延役役工工程程的的两两倍倍。因因此此，这这对对我我国国这这样样一一个个发发展展中中国国家家来来说说是是十十分分不不适适宜宜的的，已已严严重重束束缚缚了了利利用用循循环环流流化化床床燃燃烧烧技技术术来来改改造造旧锅炉。旧锅炉。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC三、旧锅炉的改造方向 循循环环流流化化床床燃燃烧烧技技术术已已是是商商业业化化的的燃燃烧烧技技术术，具具有有高高效效、低低污污染染、燃燃料料适适应应性
24、性强强等等优优点点。如如果果用用这这种种技技术术来来改改造造旧旧锅锅炉炉，则则可可达达到到节节约约资资金金、减减少少污污染染、增增容容和和延延长长设设备备使使用用寿寿命命的的目目的的，国国外外已已有有不不少少成成功功的的经经验验可可以以借借鉴鉴。因因此此，将将旧旧锅锅炉炉改改造造成成循循环环流流化化床床锅锅炉炉应作为主要改造方向。应作为主要改造方向。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC旧锅炉改造的方式旧锅炉改造的方式 利利用用循循环流流化化床床燃燃烧技技术改改造造旧旧锅炉，主要有两种方式：炉
25、，主要有两种方式：一、更一、更换式改造式改造二、翻新式改造二、翻新式改造 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC更换式改造更换式改造以以拆拆除除原原锅锅炉炉，另另建建新新循循环环床床锅锅炉炉为为特特征征。如如果果场场地地允允许许，可可先先在在旧旧锅锅炉炉旁旁建建造造全全新新的的循循环环床床锅锅炉炉，然然后后再再拆拆除除旧旧锅锅炉炉，即即先先建建后后拆拆。也也可可以以先先拆拆后后建建，即即先先拆拆除除旧旧锅锅炉炉，仅仅利利用用其其厂厂址址、厂厂房房及及部分钢架，建造新的循环床锅炉。部分钢架，建造新
26、的循环床锅炉。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC更换式改造更换式改造更更换换式式改改造造工工作作量量较较大大，投投资资较较高高，建建设设周周期期也也较较长长。当当然然，如如果果是是先先建建后后拆拆，在在新新建建循循环环床床锅锅炉炉的的同同时时，旧旧锅锅炉炉能能继继续续运运行行，发发电电或或供供热热创创收收，待待循循环环床床锅锅炉炉建建成成后后再再拆拆除除旧锅炉，则可在很大程度上弥补上述不足旧锅炉，则可在很大程度上弥补上述不足例例如如法法国国Emile Emile HuchetHuchet电电
27、厂厂125125MWMW旧旧煤煤粉粉锅锅炉炉就就是是采采取取这这种种先先建建后后拆拆的的方方式式改改造造为为循循环环床床锅锅炉炉的的。由由于于是是新新建建循循环环床床锅锅炉炉，可可以以不不受受原原锅锅炉炉的的限限制制，从从而而最最大大限限度度地地发发挥挥循循环环床床燃燃烧烧技技术术的的优优势势，实实现现最最佳佳设设计计，技技术术性性能能有可靠的保证。有可靠的保证。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC翻新式改造翻新式改造翻翻新新式式改改造造则则不不仅仅利利用用了了原原厂厂址址、厂厂房房，还还结
28、结合合原原锅锅炉炉的的结结构构，尽尽可可能能地地利利用用了了原原锅锅炉炉的的锅锅筒筒、联联箱箱、各各部部分分受受热热面面等等（经经大大修修或或检检验验确确认认还还可可以以利利用用的的前前提提下下），在在原原锅锅炉炉的的基基础础上上，将将其其改改造造成成循环床锅炉。循环床锅炉。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC翻新式改造翻新式改造翻翻新新式式改改造造具具有有改改造造工工作作量量较较小小，投投资资较较省省，改造周期较短等优点。改造周期较短等优点。由由于于受受原原锅锅炉炉结结构构的的限限制制，通通
29、常常难难以以实实现现循循环环床床锅锅炉炉的的最最佳佳设设计计。但但只只要要周周密密考考虑虑、精精心心设设计计，仍仍能能在在总总体体性性能能上上体体现现循循环环床床燃燃烧烧技技术术的的优优越越性性，满满足足用用户户提提高高锅锅炉炉效效率率、燃燃用用劣劣质质燃燃料料、降降低低运运行行成成本本、减减少少污污染染物物排排放等方面的要求。放等方面的要求。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC改造方案选择改造方案选择采采取取何何种种改改造造方方式式，不不仅是是个个技技术问题，同同时也也是是个个经济问题，应
30、作作全全面面的的技技术经济比比较、方方案案论证，择优选定定。对于于我我们这样一一个个发展展中中国国家家，由由于于资金金比比较缺缺乏乏，一一般般情情况况下下，采采取取翻翻新新式式改改造造更更为适适宜。宜。国国外外旧旧锅锅炉炉改改造造为为循循环环床床锅锅炉炉一一般般多多采采用用更更换换式式改改造造，并并已已成成为为循循环环床床锅锅炉炉应应用用发发展展之之源源。国国内内目目前前也也有有不不少少旧旧锅锅炉炉改改造造为为循循环环床床锅锅炉炉，一一般般多多采采用用翻翻新新式式改改造造。但但对对于于超超龄龄锅锅炉炉，如如果果锅锅炉炉本本身身已已无无多多大利用价值，也可考虑采用更换式改造。大利用价值，也可考虑
31、采用更换式改造。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC改造方案选择改造方案选择无无论论是是更更换换改改造造还还是是翻翻新新改改造造，对对电电厂厂原原有有汽汽轮轮发发电电机机组组、锅锅炉炉岛岛辅辅助助设设备备、热热力力系系统统及及设设备备、水水处处理理系系统统及及设设备备、烟烟囱囱和和煤煤场场等等均均应应予予以以充充分分利利用用。有有些些要要作作相相应应的的更更新新，有有些些需需进进行行整整修修，特特别别是是对对多多年年运运行行中中发发生生的的故故障障情情况况要要进进行行统统计计、分分析析，作作
32、出出技技术术改改造造方方案案，进进行行相相应应的的整整改改，以以提提高高机机组组的的可可用率。用率。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC改造旧锅炉的显著效益改造旧锅炉的显著效益在我国，采用循环床燃烧技术改造旧锅炉具有广阔在我国，采用循环床燃烧技术改造旧锅炉具有广阔的市场和显著的效益。归纳起来有如下几个方面：的市场和显著的效益。归纳起来有如下几个方面：一是许多旧锅炉已超龄或即将超龄，而汽轮发电机一是许多旧锅炉已超龄或即将超龄，而汽轮发电机组及其辅助系统和设备经整修后还能运行组及其辅助系统和设备
33、经整修后还能运行2530年。年。采用循环床燃烧技术改造能延长服役期采用循环床燃烧技术改造能延长服役期2530年，年，而投资成本只有新建电厂的而投资成本只有新建电厂的40%60%。其它一些。其它一些旧锅炉也面临扩容或改造等问题，若是将旧锅炉翻旧锅炉也面临扩容或改造等问题，若是将旧锅炉翻新改造为循环床锅炉，其投资仅为新建循环床锅炉新改造为循环床锅炉，其投资仅为新建循环床锅炉的一半左右，在经济上很有吸引力和竞争力。的一半左右，在经济上很有吸引力和竞争力。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC改造旧锅
34、炉的显著效益改造旧锅炉的显著效益二是这些旧锅炉均没有配备脱硫设备，二是这些旧锅炉均没有配备脱硫设备，SO2排放严排放严重超标。若加装烟气脱硫设备不仅造价高，更无安重超标。若加装烟气脱硫设备不仅造价高，更无安装场地。将其改造成循环床锅炉，能经济、有效地装场地。将其改造成循环床锅炉，能经济、有效地解决解决SO2排放的问题。排放的问题。三是旧煤粉炉或链条炉对煤种的适应性差，只能烧三是旧煤粉炉或链条炉对煤种的适应性差，只能烧好煤，不能烧劣质煤；好煤，不能烧劣质煤；平面流等旧流化床平面流等旧流化床锅炉磨炉磨损严重，分离效率低，重，分离效率低，锅炉炉热效率低，达不到效率低，达不到设计蒸蒸发量，量，经济效益
35、差，亏损比较严重。而用循环床锅经济效益差，亏损比较严重。而用循环床锅炉进行改造后，则较易于解决这些问题。炉进行改造后，则较易于解决这些问题。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC改造旧锅炉的显著效益改造旧锅炉的显著效益四是旧锅炉都没有安装脱硝设备，四是旧锅炉都没有安装脱硝设备，NOx的的排放严重排放严重超标。若加装脱硝设备无论从技术上还是经济上都超标。若加装脱硝设备无论从技术上还是经济上都是不可取的，改为循环床锅炉则在很大程度上解决是不可取的，改为循环床锅炉则在很大程度上解决了了NOx对对大气的
36、污染问题。大气的污染问题。此外，循环床锅炉能大大提高机组的调峰能力，可此外，循环床锅炉能大大提高机组的调峰能力，可在很大范围内（通常为在很大范围内（通常为30%110%额定负荷）适应额定负荷）适应负荷的变化。此外灰渣便于综合利用，也是很有意负荷的变化。此外灰渣便于综合利用，也是很有意义的一个方面。义的一个方面。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床燃烧技术的优点 对燃料的适应性特别好对燃料的适应性特别好,可以烧各种优质燃料，也可以烧各种优质燃料，也可以烧各种劣质燃料和高硫燃料。提高锅炉对燃
37、料可以烧各种劣质燃料和高硫燃料。提高锅炉对燃料的适应性成为许多旧锅炉改循环流化床锅炉的动力的适应性成为许多旧锅炉改循环流化床锅炉的动力之一。之一。在床料中加入石灰石能实现流化床在燃烧过程中在床料中加入石灰石能实现流化床在燃烧过程中脱硫。脱硫。经加石灰石脱硫之后，加石灰石脱硫之后，烧各种高硫燃料，只各种高硫燃料，只要控制燃要控制燃烧温度和合适的温度和合适的Ca/S比，能控制比，能控制SO2的排的排放达到排放放达到排放标准。减少准。减少烧高硫燃料生成的高硫燃料生成的SO2对大大气的气的污染，成染，成为发达国家中达国家中许多旧多旧锅炉改循炉改循环流化流化床床锅炉的最大炉的最大动力。力。Wuhan 4
38、30074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床燃烧技术的优点循环流化床锅炉采用分级和低温燃烧循环流化床锅炉采用分级和低温燃烧,燃烧产物燃烧产物中的中的NOX排放浓度能达到环保标准。这一优点使排放浓度能达到环保标准。这一优点使得它在与煤粉燃烧技术的竞争中有显著的潜在优得它在与煤粉燃烧技术的竞争中有显著的潜在优势。这也成为发达国家将旧燃油、燃气锅炉和旧势。这也成为发达国家将旧燃油、燃气锅炉和旧燃煤锅炉改循环流化床锅炉的动力。燃煤锅炉改循环流化床锅炉的动力。循循环环流流化化床床锅锅炉炉的的灰灰渣渣含含碳碳量量低低,且
39、且活活性性好好,能能100的的综综合合利利用用,无无需需灰灰渣渣场场,无无灰灰渣渣对对环环境境产产生二次污染。生二次污染。循环流化床锅炉的负荷调节、压火、启动性能循环流化床锅炉的负荷调节、压火、启动性能好，很适合作调峰机组。好，很适合作调峰机组。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环流化床燃烧技术兼有鼓泡床锅炉和煤粉锅炉的长处，同时摒弃了鼓泡兼有鼓泡床锅炉和煤粉锅炉的长处，同时摒弃了鼓泡床锅炉燃烧效率和脱硫效率低、难以大型化等不足，床锅炉燃烧效率和脱硫效率低、难以大型化等不足，又避免了煤粉锅
40、炉所需的价格昂贵的烟气脱硫装置，又避免了煤粉锅炉所需的价格昂贵的烟气脱硫装置，在技术和经济上以更为合理的方式解决了能源供应和在技术和经济上以更为合理的方式解决了能源供应和环境保护两大难题，是最有希望的新一代煤燃烧技术环境保护两大难题，是最有希望的新一代煤燃烧技术经历了不断发展与完善的过程，向清洁高效和低成本经历了不断发展与完善的过程，向清洁高效和低成本迈进了一大步迈进了一大步多种技术流派，多种炉型多种技术流派，多种炉型：高、中、低携带率，外置、高、中、低携带率，外置、内置、无冷灰床，旋风、惯性、多级分离，内、外、内置、无冷灰床，旋风、惯性、多级分离，内、外、内外分离，高、中、低温内外分离，高、
41、中、低温Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床锅炉的炉型与发展作为一种新型煤燃烧技术，循环流化床燃烧作为一种新型煤燃烧技术，循环流化床燃烧自问世以来，以其特有的优点，得到了异常自问世以来，以其特有的优点，得到了异常迅速的发展。在经历了一个不断发展和完善迅速的发展。在经历了一个不断发展和完善的过程后，出现了多种炉型和技术流派，并的过程后，出现了多种炉型和技术流派，并各有特色。可供选择的成熟技术和典型炉型各有特色。可供选择的成熟技术和典型炉型很多，了解它们的特点，对于选择合适的炉很多，了解它们
42、的特点，对于选择合适的炉型及技术，进行煤粉锅炉的改造是十分必要型及技术，进行煤粉锅炉的改造是十分必要的。的。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCLurgi 型循环床锅炉运行机动性、经济性、燃料运行机动性、经济性、燃料适应性以及污染物排放水平适应性以及污染物排放水平优良，在大型化发展令人瞩优良，在大型化发展令人瞩目，但锅炉结构复杂、厂用目，但锅炉结构复杂、厂用电率高、有磨损及造价高等电率高、有磨损及造价高等大型化主要特点：采用裤叉大型化主要特点：采用裤叉式结构，炉膛全墙布置水冷式结构，炉膛全墙
43、布置水冷壁以及与其合为一体的冷灰壁以及与其合为一体的冷灰床，采用高温绝热型旋风分床，采用高温绝热型旋风分离器离器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCPyroflow 型循环床锅炉未采用冷灰床，系统、结构未采用冷灰床，系统、结构较简单，造价较低，厂用电较简单，造价较低，厂用电较低，锅炉运行性能令人满较低，锅炉运行性能令人满意，可用率高，但磨损较重、意，可用率高，但磨损较重、NOx排放较高、石灰石耗量大排放较高、石灰石耗量大大型化过程中，严格控制有大型化过程中，严格控制有关炉内吸热、布风与风的穿关
44、炉内吸热、布风与风的穿适力、均匀给料、旋风分离适力、均匀给料、旋风分离器尺寸等几个主要设计方面器尺寸等几个主要设计方面的参数的参数Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCFW 型循环床锅炉采采用用了了整整体体化化再再循循环环热热交交换换器器（Intrex）及及汽汽冷冷旋旋风风分分离离器器等等关关键键技技术术，具具有有结结构构紧紧凑凑、不不易易磨磨损损、可可靠靠性性较较高高、起起动动快快、调调节节灵灵活活等等优优点点Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of
45、 Coal Combustion, HUSTSKLCC我国循环床锅炉典型技术有运行业绩、有中国特色的三种典型炉型：有运行业绩、有中国特色的三种典型炉型：清华大学清华大学高温异形分离中国科学院中国科学院高、低温两级分离华中科技大学华中科技大学 中温下排气旋风分离技术成熟且各具特色技术成熟且各具特色共同特点是锅炉结构紧凑，呈典型的共同特点是锅炉结构紧凑，呈典型的形布置，未采用形布置，未采用冷灰床；此外，都没有采用国外普遍采用的高温上排冷灰床；此外，都没有采用国外普遍采用的高温上排气旋风分离器，而使用了它们各具中国特点的分离器气旋风分离器，而使用了它们各具中国特点的分离器Wuhan 430074,
46、P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC清华大学 高温方形分离循环床锅炉1.燃烧室燃烧室2.异形（方形）异形（方形）水冷分离器水冷分离器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC中国科学院高低温两级分离循环床锅炉 1. 燃烧室燃烧室2. 百叶窗分离器百叶窗分离器 3. 高温过热器高温过热器4. 低温过热器低温过热器5. 省煤器省煤器6. 空气预热器空气预热器7. 上排气分离器上排气分离器8. 送灰器送灰器Wuhan 430074,
47、 P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC华中科技大学 中温下排气分离循环床锅炉1. 燃烧室燃烧室2. 高温过热器高温过热器 3. 低温过热器低温过热器4. 省煤器省煤器 5. 空气预热器空气预热器6. 下排气分离器下排气分离器7. 送灰器送灰器8. 等压风箱等压风箱9. 给料装置给料装置Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择目前国内外循环床锅炉有多种炉型可供锅炉改造时选目前国内外循环床锅炉有多种炉型可供锅炉
48、改造时选择。择。比较而言，国外循环床锅炉发展较早，技术相对较成比较而言，国外循环床锅炉发展较早，技术相对较成熟，制造水平也较高，性能应有可靠保证。但从国外熟，制造水平也较高，性能应有可靠保证。但从国外引进的几台循环床锅炉的运行情况来看，都或多或少引进的几台循环床锅炉的运行情况来看，都或多或少存在一些问题。实际上国外循环流化床燃烧技术也存存在一些问题。实际上国外循环流化床燃烧技术也存在一个适应我国煤种及运行条件的过程。就其性能与在一个适应我国煤种及运行条件的过程。就其性能与价格比来看，一般也不适合于我国改造旧锅炉。价格比来看，一般也不适合于我国改造旧锅炉。国内生产的许多型式的循环床锅炉，整体性能
49、较发展国内生产的许多型式的循环床锅炉，整体性能较发展初期有很大的提高，技术也渐趋成熟，特别是在性能初期有很大的提高，技术也渐趋成熟，特别是在性能价格比上优势明显，比较适合于解决改造旧锅炉时的价格比上优势明显，比较适合于解决改造旧锅炉时的资金问题，可以作为改造旧锅炉的首选。资金问题，可以作为改造旧锅炉的首选。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择作为循环流化床锅炉的关键部件，飞灰分离装置的性作为循环流化床锅炉的关键部件，飞灰分离装置的性能直接影响到锅炉的安全和经济运行。循环流化
50、床锅能直接影响到锅炉的安全和经济运行。循环流化床锅炉的燃烧室内气动力特性、传热特性、循环倍率、燃炉的燃烧室内气动力特性、传热特性、循环倍率、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、石灰石的脱硫效率和烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、石灰石的脱硫效率和利用率，负荷的调节范围和锅炉的启停性能、散热损利用率，负荷的调节范围和锅炉的启停性能、散热损失和运行费用等均与分离器的性能密切相关。分离器失和运行费用等均与分离器的性能密切相关。分离器的结构型式和布置位置，决定了循环流化床锅炉的整的结构型式和布置位置，决定了循环流化床锅炉的整体布置型式与紧凑性，成为区别循环流化床锅炉技术体布置型式与紧凑性，成为区别循环流化床锅炉技
51、术流派或炉型的重要标志之一。流派或炉型的重要标志之一。因此，炉型的选择，实际上可以归结为对分离装置的因此，炉型的选择，实际上可以归结为对分离装置的选择，这个问题将在后面进行详细探讨。选择，这个问题将在后面进行详细探讨。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择选择炉型，必须要考虑燃用煤种及容量大小。选择炉型，必须要考虑燃用煤种及容量大小。例如，对于难燃煤种，采用高温分离，燃烧效例如，对于难燃煤种，采用高温分离，燃烧效率更高。对于低热值煤种，循环倍率不宜太高。率更高。对于低热值煤种
52、，循环倍率不宜太高。对于对于3535t/ht/h容量级，采取床内布置埋管的鼓泡流容量级，采取床内布置埋管的鼓泡流化床带低倍率飞灰循环，在锅炉的可靠性和经化床带低倍率飞灰循环，在锅炉的可靠性和经济性方面很有竞争力。对于济性方面很有竞争力。对于130130t/ht/h及以上容量及以上容量级则不宜布置床内埋管。对于级则不宜布置床内埋管。对于6565t/ht/h及及7575t/ht/h容容量级，是否布置埋管，应视煤种及燃煤筛分特量级，是否布置埋管，应视煤种及燃煤筛分特性等实际情况而定。性等实际情况而定。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal C
53、ombustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择对于煤粉锅炉的更换式改造，目前国内可供选对于煤粉锅炉的更换式改造，目前国内可供选择的技术较成熟的循环流化床锅炉炉型主要有：择的技术较成熟的循环流化床锅炉炉型主要有：下排气旋风分离器型，异形水冷分离器型，百下排气旋风分离器型，异形水冷分离器型，百叶窗及旋风子两级分离器型，以及高温汽冷或叶窗及旋风子两级分离器型，以及高温汽冷或绝热旋风分离器型等。其中，高温汽冷旋风分绝热旋风分离器型等。其中，高温汽冷旋风分离器型团分离器制造成本高，对中参数锅炉并离器型团分离器制造成本高，对中参数锅炉并不适宜，可用于高参数锅炉。不适宜，可用于高参数锅炉。 Wu
54、han 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择对于旧锅炉的翻新式改造，采用何种对于旧锅炉的翻新式改造，采用何种炉型，首先要考虑的是分离器的问题。炉型，首先要考虑的是分离器的问题。受旧锅炉结构及场地的限制，采用的受旧锅炉结构及场地的限制，采用的飞灰分离器必须具有结构紧凑，便于飞灰分离器必须具有结构紧凑，便于布置的特点，以便能在有限的空间内布置的特点，以便能在有限的空间内布置分离器。布置分离器。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Co
55、mbustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择因此，常规高温旋风分离器因其体积庞大、布置困难因此，常规高温旋风分离器因其体积庞大、布置困难不适宜锅炉的翻新改造。而一些惯性分离器虽然在结不适宜锅炉的翻新改造。而一些惯性分离器虽然在结构、布置上能满足要求，但单级惯性分离器因其有限构、布置上能满足要求，但单级惯性分离器因其有限的分离效率难以满足锅炉性能设计的要求，而必须采的分离效率难以满足锅炉性能设计的要求，而必须采用两级或多级分离器，这样又往往会使锅炉系统更为用两级或多级分离器，这样又往往会使锅炉系统更为复杂，也不可取。当然，对于两级或多级分离器型，复杂，也不可取。当然，对于两级或多级分
56、离器型，若能简化前级飞灰分离及回送系统（如美国若能简化前级飞灰分离及回送系统（如美国B&WB&W型将第型将第一级槽钢分离器布置在炉膛出口内，分离的物料直接一级槽钢分离器布置在炉膛出口内，分离的物料直接落回炉内，第二级槽钢分离器布置在炉膛出口外，利落回炉内，第二级槽钢分离器布置在炉膛出口外，利用颗粒输送料斗使物料依靠重力落入炉内），这些设用颗粒输送料斗使物料依靠重力落入炉内），这些设计取消了常规的外部回料装置，从而简化了物料循环计取消了常规的外部回料装置，从而简化了物料循环系统，使锅炉系统简化，也应视为一种适宜的炉型。系统，使锅炉系统简化，也应视为一种适宜的炉型。Wuhan 430074, P.
57、 R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造的炉型选择根据对旧锅炉翻新改造为循环流化床锅根据对旧锅炉翻新改造为循环流化床锅炉的研究、设计与实践，我们认为：采炉的研究、设计与实践，我们认为：采用下排气旋风分离器型循环流化床燃烧用下排气旋风分离器型循环流化床燃烧技术是非常适宜的，能够满足锅炉翻新技术是非常适宜的，能够满足锅炉翻新改造对分离器的型式、布置和性能等方改造对分离器的型式、布置和性能等方面的要求。面的要求。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustio
58、n, HUSTSKLCC旧锅炉翻新改造设计要点 采用循环流化床燃烧技术进行锅炉的翻新改造设计，采用循环流化床燃烧技术进行锅炉的翻新改造设计，与新建循环流化床锅炉的设计有很大的不同，前者要与新建循环流化床锅炉的设计有很大的不同，前者要复杂得多，需要考虑的因素很多。除了循环流化床技复杂得多，需要考虑的因素很多。除了循环流化床技术本身外，还要结合旧锅炉的具体情况和要求进行综术本身外，还要结合旧锅炉的具体情况和要求进行综合考虑。由于旧锅炉的具体结构、运行时间以及改造合考虑。由于旧锅炉的具体结构、运行时间以及改造要求等方面的不同，往往在很大程度上决定了翻新改要求等方面的不同，往往在很大程度上决定了翻新改
59、造技术方案的采用。因此，锅炉翻新改造并无统一的造技术方案的采用。因此，锅炉翻新改造并无统一的标准，只能针对具体的改造对象和要求进行。标准，只能针对具体的改造对象和要求进行。下面将旧锅炉翻新改造为循环流化床锅炉设计中的一下面将旧锅炉翻新改造为循环流化床锅炉设计中的一些问题进行归纳说明，供改造、设计时参考。些问题进行归纳说明，供改造、设计时参考。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC1分离器的型式、布置及其性能分离器的型式、布置及其性能飞灰分离器是循环流化床锅炉的关键部件，与整台锅飞灰分离器是循环
60、流化床锅炉的关键部件，与整台锅炉的性能密切相关。分离器选型与设计是否恰当，直炉的性能密切相关。分离器选型与设计是否恰当，直接关系到锅炉翻新改造的成败。因此，采用的分离器接关系到锅炉翻新改造的成败。因此，采用的分离器应具备结构简单、布置紧凑的特点，以便分离器能在应具备结构简单、布置紧凑的特点，以便分离器能在旧锅炉的结构空间内布置。从分离性能来看，首先必旧锅炉的结构空间内布置。从分离性能来看，首先必须具有足够高的分离效率，提供足够多的物料进行循须具有足够高的分离效率，提供足够多的物料进行循环，以保证锅炉在燃烧。传热、脱硫和负荷调节等方环，以保证锅炉在燃烧。传热、脱硫和负荷调节等方面的需要。国内在循
61、环床锅炉发展初期采用的一些惯面的需要。国内在循环床锅炉发展初期采用的一些惯性分离器，虽然结构简单，易于布置，但分离效率低，性分离器，虽然结构简单，易于布置，但分离效率低，成为锅炉蒸发量和燃烧效率达不到设计值的主要原因成为锅炉蒸发量和燃烧效率达不到设计值的主要原因之一，至今仍在一定程度上影响了循环床锅炉的发展。之一，至今仍在一定程度上影响了循环床锅炉的发展。因此在选择分离器时应首先考查其分离性能。因此在选择分离器时应首先考查其分离性能。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC1分离器的型式、布置及
62、其性能分离器的型式、布置及其性能此外，分离器还应具有阻力小、磨损轻等性能，此外，分离器还应具有阻力小、磨损轻等性能，以降低造价和运行维护费用。通常，分离器的以降低造价和运行维护费用。通常，分离器的分离效率的提高是以阻力增加为代价的，但可分离效率的提高是以阻力增加为代价的，但可以通过优化分离器的结构尺寸，保证其具有较以通过优化分离器的结构尺寸，保证其具有较高的分离效率，同时又具有较低的阻力，即以高的分离效率，同时又具有较低的阻力，即以最小的能量消耗，达到最佳的分离效果。片面最小的能量消耗，达到最佳的分离效果。片面追求过高的分离效率也不可取，应以满足锅炉追求过高的分离效率也不可取，应以满足锅炉设计
63、要求为准。设计要求为准。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床锅炉气固分离技术循环床锅炉的关键部件分类分类：高温分离，中温分离，低温分离惯性分离和离心（即旋风）分离要求要求：分离效率足够高，阻力低、磨损轻、结构简单、布置紧凑等。发展方向发展方向：高效、低阻、结构紧凑，近期以发展多级分离、强化床内循环、采用汽（水）冷结构、利用受热面构成分离器等为特点Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC旋风
64、分离器旋风分离器高温，耐磨与绝热层厚热惯性大，启动时间长体积大与炉子尺寸相当布置与支承困难，造价高，检修和维护困难汽冷或水冷，造价高阻力高，防磨要求高惯性分离器惯性分离器结构简单、紧凑便于锅炉整体布置阻力低分离效率较高（浓度高、粒度大时）有较强的发展潜力分离性能有待完善循环床锅炉气固分离器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC高温旋风分离器绝热型冷却型炉内卧式方形Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKL
65、CC上排气下排气中温旋风分离器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器中温、离心分离，高效低阻，耐磨布置在水平烟道与尾部竖井间的转向室，结构紧凑炉膛与尾部烟道融为一体、保持整台锅炉型布置的结构特性独特之处： 向下排气 特殊的内部结构分离器各部分结构尺寸由优化处理，效率能耗比最佳性能指标性能指标：分离效率98%，切割粒径dc50=1020m，压力损失P=600900PaWuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion
66、, HUSTSKLCC下排气旋风分离器的优点(1)与上排气相比与上排气相比锅炉整体结构更为合理总体尺寸明显减小，锅炉结构更紧凑大大降低了锅炉及其厂房的投资与惯性分离相比与惯性分离相比分离效率高易于实现真正意义上的飞灰循环提高燃烧效率不影响水平烟道或尾部受热面的布置Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器的优点(2)与高温分离器相比分离器体积减小分离效率提高耐磨材料易于解决，成本低，热惯性小锅炉运行的安全可靠性增加高效、低阻高效、低阻体积小，结构简单体积小，结构简单金属耗量低金属耗量
67、低耐温耐磨性能好耐温耐磨性能好造价低廉造价低廉锅炉结构紧凑，布置方锅炉结构紧凑，布置方便，热惯性小，运行调便，热惯性小，运行调节灵活节灵活Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC2送灰器的型式与性能送灰器的型式与性能送灰器的作用主要是将分离器收集的物送灰器的作用主要是将分离器收集的物料送回炉膛并防止炉内烟气反窜进入分料送回炉膛并防止炉内烟气反窜进入分离器离器防止烟气反窜的作用主要靠立管完成。防止烟气反窜的作用主要靠立管完成。而足够高的立管料褪高度则是确保密封而足够高的立管料褪高度则是确保密封作用的
68、前提。这一点极为重要，特别是作用的前提。这一点极为重要，特别是对容量较小的锅炉改造，由于高度的限对容量较小的锅炉改造，由于高度的限制，往往难以满足这一要求而导致物料制，往往难以满足这一要求而导致物料循环系统不能稳定运行循环系统不能稳定运行Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC2送灰器的型式与性能送灰器的型式与性能输送物料的作用则主要靠各种阀来完成输送物料的作用则主要靠各种阀来完成循环床锅炉主要有两大类输料阀，一类循环床锅炉主要有两大类输料阀，一类是调节型，如是调节型，如L L阀；另一类是自平衡型
69、，阀；另一类是自平衡型，如如U U阀即流化密封送灰器阀即流化密封送灰器自平衡型能随锅炉工况的变化，在很大自平衡型能随锅炉工况的变化，在很大范围内自动调整物料输送量来适应其变范围内自动调整物料输送量来适应其变化。而调节型则需不断调节送灰风量来化。而调节型则需不断调节送灰风量来适应锅炉工况的变化。因此，自平衡型适应锅炉工况的变化。因此，自平衡型阀更适用于对旧锅炉的改造。阀更适用于对旧锅炉的改造。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC3防磨防磨受热面和耐火材料的磨损问题一直是受热面和耐火材料的磨损问
70、题一直是循环床锅炉发展的主要障碍之一。随循环床锅炉发展的主要障碍之一。随着循环床锅炉的发展，防磨技术提高着循环床锅炉的发展，防磨技术提高很快，已在很大程度上解决了循环床很快，已在很大程度上解决了循环床锅炉的磨损问题。只要处理得当，磨锅炉的磨损问题。只要处理得当，磨损问题可以解决，不会危及锅炉的长损问题可以解决，不会危及锅炉的长期安全运行期安全运行Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC3防磨防磨对于锅炉的翻新改造，除了常规防磨措施的采用外，对于锅炉的翻新改造，除了常规防磨措施的采用外，对于原锅炉炉
71、膛的孔、门等处的让管部分应予处理。对于原锅炉炉膛的孔、门等处的让管部分应予处理。敷上防磨胶泥或浇注料，或改为向外让管。敷上防磨胶泥或浇注料，或改为向外让管。此外还应特别注意分离器前后的受热面防磨问题。由此外还应特别注意分离器前后的受热面防磨问题。由于很多受热面是利用原锅炉的，其受热面的烟气流速于很多受热面是利用原锅炉的，其受热面的烟气流速较高，且受改造空间的限制，分离器进出口与受热面较高，且受改造空间的限制，分离器进出口与受热面间往往没有足够的气流收缩或扩散空间，如不采取有间往往没有足够的气流收缩或扩散空间，如不采取有效措施，则会产生较严重的磨损问题。因此，在分离效措施，则会产生较严重的磨损问
72、题。因此，在分离器前后应设法采取措施使气流尽可能均匀流动，另在器前后应设法采取措施使气流尽可能均匀流动，另在受热面上也应采取措施防磨，如加防磨鳍片、防磨瓦受热面上也应采取措施防磨，如加防磨鳍片、防磨瓦等。等。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC4辅机辅机循环流化床锅炉的辅机，主要有鼓引风机、燃循环流化床锅炉的辅机，主要有鼓引风机、燃煤破碎设备等，这些设备对锅炉的正常稳定运煤破碎设备等，这些设备对锅炉的正常稳定运行十分重要。影响循环流化床锅炉可用率的主行十分重要。影响循环流化床锅炉可用率的主要
73、因素往往并非来自锅炉本体，而与辅机密切要因素往往并非来自锅炉本体，而与辅机密切相关。在辅机选型中应特别注意循环流化床燃相关。在辅机选型中应特别注意循环流化床燃烧方式对相关辅机的特殊要求，以保证锅炉的烧方式对相关辅机的特殊要求，以保证锅炉的翻新改造能收到成效。翻新改造能收到成效。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC国国际上旧上旧锅炉改循炉改循环流化床流化床锅炉炉烧高硫燃料示范工程高硫燃料示范工程 法国普诺旺斯Gardanne电厂700t/h（25万kW）煤粉锅炉改循环流化床锅炉烧高硫燃料工程
74、法法国国电电力力部部对对不不同同种种类类锅锅炉炉发发电电厂厂的的每每千千瓦瓦装装机机容容量量的的成成本本进进行行了了比比较较, ,其其结结果如下：果如下： Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC GardanneGardanne电电厂厂有有5 5台台煤煤粉粉锅锅炉炉:1:13 3号号锅锅炉炉的的电电功功率率为为5.55.5万万kWkW；4 4号号锅锅炉炉的的电电功功率率为为2525万万kW,1967kW,1967年年投投运运;5;5号号锅锅炉炉的的电电功功率率为为6060万万kW,1984kW,
75、1984年年投投运运。为为满满足足当当地地政政府府限限制制SOSO2和和NONOX排排放放要要求求, ,工工作作组组研研究究决决定定:1:13 3号号锅锅炉炉容容量量小小, ,机机组组老老化化, ,拆拆除除;5;5号号锅锅炉炉已已采采用用炉炉内内喷喷钙钙脱脱硫硫技技术术, ,继继续续运运行行发发电电；4 4号号锅锅炉炉容容量量大大, ,快快超超龄龄, ,翻翻新新改改造造成成循循环环流流化化床床锅锅炉炉。翻翻新新改改造造与与增增加加烟烟气气脱脱硫硫设设备备的的经经济济性性作作了了比比较较, ,考考虑虑到到4 4号号锅锅炉炉已已运运行行2424年年, ,翻翻新新改改造造、延延长长服服役役期期经经济
76、济上上是是合合算算的的，技技术术上上是是可行的。可行的。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC图图2 2 普诺旺斯普诺旺斯2525万千瓦煤粉锅炉改循环流化床锅炉万千瓦煤粉锅炉改循环流化床锅炉1 1燃烧室燃烧室 2 2分离器分离器 3 3外部流化床热交换器外部流化床热交换器 4 4返料器返料器 5 5冷渣器冷渣器 6 6尾部受热面尾部受热面Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 该工程实际上是在原该
77、工程实际上是在原1 1、2 2、3 3号锅炉的占地号锅炉的占地上新安装一台上新安装一台2525万万kWkW的循环流化床锅炉的循环流化床锅炉, ,取代老取代老的同容量的的同容量的4 4号煤粉锅炉。循环流化床锅炉有一号煤粉锅炉。循环流化床锅炉有一个非常大的燃烧室个非常大的燃烧室, ,其截面积为其截面积为170.2m170.2m2. .燃烧室燃烧室下部为一个裤衩形流化床下部为一个裤衩形流化床. .裤衩上部燃烧室截面裤衩上部燃烧室截面积为积为85.1m85.1m2。有四个旋风子高温分离器有四个旋风子高温分离器, ,直径为直径为7.47.4m,m,布置在炉子的两侧。管式空气预热器用来布置在炉子的两侧。管
78、式空气预热器用来加热一次风加热一次风. .回转式空气预热器用来加热二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。统、冷水塔和原煤仓等被利用。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCCv 锅炉设计参数如下：锅炉设计参数如下： 蒸发量蒸发量700700t/h,t/h,蒸汽压力蒸汽压力163163bar,bar,蒸汽温度蒸汽温度565565，再热蒸汽压力再热蒸汽压力37.537.5barbar，再热蒸汽
79、温度再热蒸汽温度565565,再热蒸汽流量再热蒸汽流量651651t/ht/h，锅炉效率锅炉效率90.590.5v 锅炉的燃煤特性：锅炉的燃煤特性： 燃燃用用电电厂厂附附近近GardanneGardanne煤煤矿矿生生产产的的高高硫硫煤煤。该该煤煤为为次次烟烟煤煤, ,具具有有较较高高的的挥挥发发分分。燃燃煤煤尺尺寸寸为为0 01010mm,mm,尺寸小于尺寸小于1 1mmmm的煤粒为的煤粒为5050。v 典型的燃煤特性如下：典型的燃煤特性如下： 水分水分11111414；灰分；灰分28283232（灰中（灰中CaOCaO占占5757) )；碳；碳4040；氮；氮0.970.97；硫；硫3.6
80、83.68；低位发；低位发热量热量1477514775kJ/kgkJ/kg。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 该该锅锅炉炉还还可可掺掺烧烧当当地地炼炼油油厂厂生生产产的的高高硫硫渣渣油油，其其承担的负荷可占一半。渣油特性如下：承担的负荷可占一半。渣油特性如下： 水水分分0.4%0.4%；灰灰分分0.070.07；碳碳8585；氮氮0.920.92；硫硫高到高到4.54.5；低位发热量；低位发热量38050380503998039980kJ/kgkJ/kg。v 改造之后锅炉的排放性能改造之
81、后锅炉的排放性能( (烟气中含氧烟气中含氧6 6) )： SOSO2400mg/Nm400mg/Nm3(Ca/S(Ca/S比比小小于于3 3时时脱脱硫硫效效率率9797) )，NONOX250mg/Nm250mg/Nm3，粉尘粉尘5050mg/Nmmg/Nm3。 法国电力部门有法国电力部门有1010台这种容量的锅炉，该锅台这种容量的锅炉，该锅炉的改造成功对这些锅炉的改造有很大的推动作炉的改造成功对这些锅炉的改造有很大的推动作用。用。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC美国黑狗电站2号煤粉锅炉
82、改循环流化床锅炉 黑狗电站属北美电力公黑狗电站属北美电力公司（司（NSPNSP），），位于明尼苏位于明尼苏达州的达州的MinneapolisMinneapolis城南城南1515英里的地方。该电站英里的地方。该电站有电功率为有电功率为8 8万、万、1010万、万、1212万和万和18.518.5万万kWkW的机组的机组4 4台。示范工程是将电功台。示范工程是将电功率为率为1010万万kWkW的的2 2号煤粉锅号煤粉锅炉改为带飞灰循环燃烧炉改为带飞灰循环燃烧的流化床锅炉（改造后的流化床锅炉（改造后的锅炉如图的锅炉如图3 3所示）。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
83、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. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC (1)(1)黑狗电站黑狗电站2 2号煤粉锅炉改循环流化床锅炉号煤粉锅炉改循环流化床锅炉的目的的目的a a找找一一种种燃燃烧烧高高硫硫煤煤的的燃燃烧烧方方式式，使使SOSO2和和NONOX、粉粉尘尘排排放放能能达达到到美美国国新新的的环环保保标标准准，以以解解决决美美国国中中西西部部严严重重的的酸酸雨雨问问题题和和NONOX、粉尘污染问题。粉
84、尘污染问题。b b为为超超龄龄煤煤粉粉锅锅炉炉的的改改造造提提供供经经验验。美美国国在在19451945年年到到19651965年年安安装装了了总容容量量为20002000万万kWkW的的200200多多台台煤煤粉粉锅炉炉。黑黑狗狗电电站站煤煤粉粉炉炉的的改改造为这造为这200200多台锅炉的改造提供了样板。多台锅炉的改造提供了样板。c c证证实实流流化化床床锅锅炉炉改改造造工工程程的的经经济济性性。改改造造工程与新建电厂投资比较如表工程与新建电厂投资比较如表1 1。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUST
85、SKLCCWuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC（2 2）黑狗电站）黑狗电站2 2号煤粉锅炉主要改造内容号煤粉锅炉主要改造内容a a燃燃烧烧室室下下部部冷冷灰灰斗斗拆拆除除, ,增增加加布布风风装装置置, ,浓浓相相床床内布置埋管受热面，尾部受热面作适当调整；内布置埋管受热面，尾部受热面作适当调整；b b空空气气预预热热器器前前装装多多管管式式旋旋风风子子分分离离器器，其其收收集集下来的飞灰送入床内循环燃烧；下来的飞灰送入床内循环燃烧；c c拆除磨煤机及制粉系统，装置抛煤机；拆除磨煤机及制粉系统
86、，装置抛煤机；d d更换鼓、引风机；更换鼓、引风机；e e更新再生式空气预热器；更新再生式空气预热器；f f电除尘器的改造；电除尘器的改造；g g某些烟道的拆除和某些管道及电缆的改位布置某些烟道的拆除和某些管道及电缆的改位布置. .Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC美国美国NiscoNisco西湖西湖电厂燃天然气厂燃天然气锅炉炉改改烧高硫石油焦工程高硫石油焦工程 （1 1）NiscoNisco循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉简介 锅炉蒸发量为锅炉蒸发量为374374t/ht/h，蒸汽压力为蒸
87、汽压力为11.211.2MpaMpa, ,蒸蒸汽温度为汽温度为541541.再热蒸汽流量为再热蒸汽流量为392.8392.8t/h,t/h,再再热蒸汽压力为热蒸汽压力为3.23.2MPaMPa, ,再热蒸汽温度为再热蒸汽温度为541541.锅炉采用了锅炉采用了Foster WheelerFoster Wheeler的的IntrexIntrex流化床热流化床热交换器。旋风分离器收集下来的飞灰经交换器。旋风分离器收集下来的飞灰经IntrexIntrex流化床热交换器冷却之后，经飞灰回送装置送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。飞灰回送装置与入床内循环燃烧。飞灰回送装置与Intr
88、exIntrex流化流化床热交换器、燃烧室整装成一体。床热交换器、燃烧室整装成一体。 NiscoNisco循环流化床锅炉如图循环流化床锅炉如图4 4所示。所示。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState 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. CHINAState Key Lab. of Coal C
89、ombustion, HUSTSKLCC （2 2）NiscoNisco循环流化床锅炉循环流化床锅炉( (带带IntrexIntrex外部流化床热外部流化床热交换器交换器) )的特点的特点 a a、燃烧室内没有屏式受热面。燃烧室内没有屏式受热面。 b b、采用导向风帽装置的水冷布风板。采用导向风帽装置的水冷布风板。 c c、采用热风点火和水冷风室。采用热风点火和水冷风室。 d d、采采用用蒸蒸汽汽冷冷却却的的旋旋风风子子分分离离器器收收集集飞飞灰灰。旋旋风风子子内内部部耐耐火火层层的的厚厚度度只只有有5050mmmm左左右右，比比非非冷冷却却旋旋风风子子的的耐耐火火层层厚厚度度35035041
90、0410mmmm薄薄许许多多，减减少少了了耐耐火火层层重重量量和和支支撑撑钢钢架架的的重重量量。汽汽冷冷旋旋风风子子冷冷态态启启动动时时间间只有只有4 46 6h,h,非冷却旋风子冷态启动时间为非冷却旋风子冷态启动时间为12121616h h。 e e、燃燃烧烧室室内内耐耐火火绝绝热热层层采采用用磷磷酸酸高高铝铝耐耐火火泥泥, ,并并用用不锈钢丝纤维加强不锈钢丝纤维加强, ,膜式管壁上有固定耐火泥销钉。膜式管壁上有固定耐火泥销钉。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC（3 3）NiscoNisc
91、o循环流化床锅炉设计燃料循环流化床锅炉设计燃料石油焦石油焦 石油焦成分如下石油焦成分如下: : C=79.6C=79.6,H=3.31,H=3.31,N=1.61,N=1.61,S=4.47,S=4.47,A=0.27,A=0.27,O=0,O=0,M=10.6,M=10.6, ,高位发热量高位发热量31311.731311.7kJ/kgkJ/kg。 石油焦尺寸为石油焦尺寸为0 06 6mmmm。 （4）锅炉改造效果）锅炉改造效果 锅炉于锅炉于1992年带满负荷运行，至今已运行年带满负荷运行，至今已运行10余余 年，取得了很好的效果。年，取得了很好的效果。a、运行维修费用低，可靠性高。运行维修
92、费用低，可靠性高。 b b、低低污污染染特特性性：床床温温为为871 时时，脱脱硫硫效效率率为为90，NOX排放为排放为137mg/Nm3 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC四川内江高四川内江高坝电厂厂410410t/ht/h循循环流化床流化床锅炉炉烧高硫煤工程高硫煤工程 我我国国西西南南、西西北北地地区区煤煤种种含含硫硫量量多多在在2 2以以上上。这这些些地地区区燃燃煤煤对对大大气气带带来来了了严严重重的的SOSO2污污染染。在在这这些些地地区区采采用用循循环环流流化化床床锅锅炉炉烧烧高高
93、硫硫煤煤或或将将原原有有锅锅炉炉改改成成循循环环流流化化床床锅锅炉炉烧烧高高硫硫煤煤以以减减少少SOSO2对对大大气气的的污污染染和和改改善善锅锅炉炉对对燃燃料料的的适适应应性性，有有重重大大的战略作用。的战略作用。 高高坝坝电电厂厂410410t/ht/h锅锅炉炉为为引引进进的的PyroflowPyroflow型型循循环流化床锅炉。锅炉结构如图环流化床锅炉。锅炉结构如图5 5所示。所示。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC图5 内江高坝电厂循环流化床锅炉示意图1燃烧室 2辐射式过热器 3第3
94、级过热器4第1级过热器5省煤器6空气预热器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 从从图5 5看出：高温旋看出：高温旋风分离器采用前置式布置分离器采用前置式布置方式，燃方式，燃烧室室为膜式水冷壁膜式水冷壁结构，沿后构，沿后墙布置有布置有1212屏翼型水冷壁；燃屏翼型水冷壁；燃烧室中部布置有室中部布置有1414片片辐射射式式过热器（第器（第2 2级过热器器) )；分离器出口的烟道中；分离器出口的烟道中依次布置第依次布置第3 3级和第和第1 1级对流流过热器；尾部烟道中器；尾部烟道中布置有省煤器和空
95、布置有省煤器和空预器。器。 锅锅炉炉设设计计煤煤种种为为南南川川煤煤：发发热热量量为为22.5622.56MJ/kgMJ/kg，硫份为硫份为3.123.12，灰份为，灰份为22.1622.16。 锅炉炉设计蒸蒸发量量为410410t/ht/h。蒸汽参数蒸汽参数为9898barbar，540540。锅炉炉设计热效率效率为90.190.1。设计SOSO2的的排放量排放量为700700mg/Nmmg/Nm3，NONOX的排放量的排放量为200200mg/Nmmg/Nm3。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUST
96、SKLCC 采采用用石石灰灰石石作作床床料料脱脱硫硫。石石灰灰经经两两级级破破碎碎，磨磨制制成成0.70.7mmmm粉粉末末后后，经经气气力力输输送送送送入入石石灰灰石石缓缓冲冲仓仓中中，然然后后通通过过两两台台石石灰灰石石输输送送风风机机送送入入返返料料器器的的四四根根返返料料管管中中，与与煤煤和和返返料料混混合合一一起起送送入入燃燃烧室。烧室。 该锅炉炉自自19961996年年投投运运以以来来, ,经过一一系系列列的的改改进之之后后, ,运运行行已已正正常常，达达到到合合同同中中规定定的的设计指指标。7 7年年来来的的运运行行实践践证明明：循循环流流化化床床锅炉炉烧高高硫硫煤控制煤控制SO
97、SO2达达标排放是完全可以排放是完全可以实现的。的。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC我国旧锅炉改循环床燃烧锅炉我国旧锅炉改循环床燃烧锅炉烧劣质煤工程烧劣质煤工程 广广西西河河池池化化工工厂厂集集团团股股份份有有限限公公司司3535t/ht/h煤煤粉粉锅锅炉炉改循环流化床燃烧锅炉烧劣质煤工程。改循环流化床燃烧锅炉烧劣质煤工程。 广广西西河河池池化化工工集集团团股股份份有有限限公公司司热热电电分分厂厂有有4 4台台3535t/ht/h煤煤粉粉锅锅炉炉生生产产蒸蒸汽汽发发电电和和供供热热。这这
98、些些锅锅炉炉只只能能烧烧优优质质煤煤。为为了了利利用用当当地地的的劣劣质质煤煤、造造气气炉炉炉炉渣渣和和无无烟烟煤煤屑屑，华华中中科科技技大大学学与与广广西西节节能能技技术术研研究究设设计计院院采采用用华华中中科科技技大大学学煤煤燃燃烧烧国国家家重重点点实实验验室室的的下下排排气气旋旋风风分分离离器器和和流流化化密密封封送送灰灰器器专专利利技技术术将将两两台台3535t/ht/h煤煤粉粉锅锅炉炉改改为为4040t/ht/h循循环环流流化化床床锅炉（如图锅炉（如图6 6所示）。所示）。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combusti
99、on, HUSTSKLCC图图635t/h煤粉炉改造煤粉炉改造后的循环流化床锅炉后的循环流化床锅炉1-风室风室2-浓相床浓相床3-埋管埋管4-稀相床稀相床5-高温过热器高温过热器6-低温过热器低温过热器7-下排气旋风分离器下排气旋风分离器8-省煤器省煤器9-空气预热器空气预热器10-流化密封送灰器流化密封送灰器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 改造设计方案：改造设计方案： 改造后的锅炉参数改造后的锅炉参数 额额定定蒸蒸发发量量4040t/ht/h；过过热热蒸蒸汽汽参参数数450450，3.
100、82Mpa3.82Mpa；给给水水温温度度105105；锅锅炉炉排排污污率率3 3；冷空气温度冷空气温度2020。 改造后锅炉所使用的煤种改造后锅炉所使用的煤种 当地高硫劣质煤、造气炉渣和贵州无烟煤当地高硫劣质煤、造气炉渣和贵州无烟煤屑以屑以30:40:3030:40:30的重量百分比例组成混煤。的重量百分比例组成混煤。 其工业分析结果为其工业分析结果为: :水分水分4.364.36; ;灰分灰分28.9828.98；挥发份；挥发份8.238.23；含碳量；含碳量58.0358.03；含硫量；含硫量2.1%2.1%，低位发热量，低位发热量2256222562kJ/kgkJ/kg；煤的堆积比煤的
101、堆积比重重1.411.41g/cmg/cm3。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉改造前后受热面的调整锅炉改造前后受热面的调整 为保证改造后锅炉能达到所要求的设计为保证改造后锅炉能达到所要求的设计参数，经热力计算，锅炉各部分的受热面参数，经热力计算，锅炉各部分的受热面作了适当调整。改造前后各部分受热面面作了适当调整。改造前后各部分受热面面积如下表积如下表2 2所示。所示。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion
102、, HUSTSKLCC 改造技改造技术要点要点 a a下下部部的的冷冷灰灰斗斗拆拆除除，增增加加布布风风装装置置和和埋埋管受热面。管受热面。 b b增加床下油点火预燃室。增加床下油点火预燃室。 c c维维持持原原煤煤粉粉锅锅炉炉上上部部截截面面不不变变，以以降降低低悬浮段烟速，确保良好的燃烧效果。悬浮段烟速，确保良好的燃烧效果。 d d在在水水平平烟烟道道与与尾尾部部烟烟道道的的连连接接处处，采采用用华华中中科科技技大大学学煤煤燃燃烧烧国国家家重重点点实实验验室室开开发发设设计计的的中中温温下下排排气气旋旋风风分分离离器器收收集集飞飞灰灰, ,并并通通过过流流化化密密封封送送灰灰器器送送入入床
103、床内内循循环环燃燃烧烧, ,以以提高燃烧效率。提高燃烧效率。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC e.e.为为了了扩扩大大蒸蒸发发量量、能能布布置置足足够够的的省省煤煤器器受受热热面面和和降降低低烟烟速速以以减减少少对对受受热热面面的的磨磨损损, ,锅锅炉炉K K4柱柱向向后后移移500500mm,mm,其其余余支支撑撑钢钢架架不不变变, ,汽泡标高不变。汽泡标高不变。 f.f.受热面的防磨措施：增加埋管的厚度受热面的防磨措施：增加埋管的厚度, ,采采用用60106010的锅炉钢管的锅炉钢管,
104、 ,并在沿其长度方向并在沿其长度方向迎风面的一定角度内焊上防磨肋片迎风面的一定角度内焊上防磨肋片; ;过热器过热器迎风面和弯头部分加装防磨套管迎风面和弯头部分加装防磨套管; ;在省煤器在省煤器进口处加装防磨栅格网进口处加装防磨栅格网; ;并将其弯头部分埋并将其弯头部分埋入炉墙中等措施来减少锅炉入炉墙中等措施来减少锅炉 各部分受热面各部分受热面的磨损。的磨损。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC 改造后的锅炉的特点改造后的锅炉的特点: : a.a.与与3535t/ht/h煤煤粉粉锅锅炉炉一一样样
105、，呈呈典典型型的的型型布布置形式，结构十分紧凑。置形式，结构十分紧凑。 b.b.燃燃烧烧室室由由一一个个下下部部大大粒粒子子床床和和上上部部小小粒粒子床组成叠加燃烧。子床组成叠加燃烧。c.为为简简化化结结构构、降降低低造造价价，保保证证蒸蒸发发量量，提提高高燃燃烧烧效效率率，采采用用有有埋埋管管受受热热面面的的循循环环流化床形式。流化床形式。 d.d.采采用用流流化化密密封封送送灰灰器器, ,具具有有自自调调节节功功能能，如负荷变化，不需调节送灰风量。如负荷变化，不需调节送灰风量。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustio
106、n, HUSTSKLCC 改造后的效益改造后的效益 改改造造后后的的锅锅炉炉与与原原锅锅炉炉相相比比：热热效效率率可可提提高高5 51010个个百百分分点点；由由于于燃燃用用造造气气炉炉渣渣（热热值值平平均均为为2333.72333.7kJ/kgkJ/kg），仅仅此此一一项项年年可可节节省省标标煤煤48964896吨吨（按按年年运运行行72007200小小时时计计）；可可消消耗耗本本厂厂造造气气筛筛分分下下来来的的无无烟烟煤煤屑屑（以以前前低低价价卖卖给给小小氮氮肥肥厂厂）；煤煤粉粉锅锅炉炉改改循循环环流流化化床床锅锅炉炉后后加加石石灰灰石石炉炉内内脱脱硫硫，SOSO2可可达达到排放要求，到排
107、放要求，800800mg/Nmmg/Nm3。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC华 中 科 技 大 学煤燃烧国家重点实验室循环流化床燃烧技术的研究与发展循环流化床燃烧技术的研究与发展Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气循环床技术的发展下排气循环床技术的发展华中理工大学煤燃烧国家重点实验室从“七五”初期就结合国家重点科技攻关课题，开展了具有我国特色的、适合于循环床锅炉要求的飞灰分离装置的研
108、究和开发，并积累了丰富的设计经验。现已开发出性能优良的新型下排气旋风分离器，应用于35420T/h循环床锅炉的设计，并已开发成功10130T/h下排气型循环流化床锅炉 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气循环床技术的发展下排气循环床技术的发展35T/h循环流化床锅炉已有多台投入运行，并已于1996年通过省部级鉴定。鉴定意见认为“该锅炉采用中温下排气旋风分离器，其布置合理，技术新颖，结构紧凑。采用这种中温下排气旋风分离器布置形式的循环流化床锅炉属国内外首创。其综合性能和技术、经济指标均达到
109、国际先进水平，在国内处于领先地位”，被评为九五国家级科技新产品。 Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气循环床技术的发展下排气循环床技术的发展65、75T/h下排气型循环床锅炉也已投入运行。75T/h下排气型循环床锅炉也已通过省级鉴定。鉴定意见认为“该锅炉采用中温下排气旋风分离器，其布置合理，技术新颖，结构紧凑。采用这种中温下排气旋风分离器布置形式的循环流化床锅炉属国内外首创。具有独立知识产权，其各项性能指标达到国内同类产品的领先水平”。 Wuhan 430074, P. R. CHINA
110、State Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气循环床技术的发展下排气循环床技术的发展130T/h下排气型循环床锅炉可行性研究与方案设计已通过国家部级鉴定，鉴定意见认为“方案设计技术路线正确，采用的技术措施新颖、可靠，具有工程应用价值”，“所开发的下排气式中温分离器与尾部烟道融为一体，具有高效低阻优点”。下排气型循环床锅炉既具有先进性，又符合我国国情，具有自己的特色。目前，下排气型循环床锅炉已被国内外同行公认为极具中国特色的一种技术流派获得国家教育部技术发明一等奖，湖北省技术发明获得国家教育部技术发明一等奖，湖北省技术发明二等奖，武汉市技术发明银奖
111、二等奖，武汉市技术发明银奖Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC燃烧特性对锅炉设计的启示硫、氮 脱硫、脱氮效果好着火、燃烬 循环床（中低循环倍率）较高的燃烧室高度、合适的流化速度，使一次通过燃烧室、分离器收集不来的细粒子有较高的燃烬度，保证燃烧效率综合考虑燃烧效率、磨损、安全运行、维护费用等，选取设计参数，确定设计方案Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉设计的基本出发点行业及用户对锅炉的要求
112、安全可靠基本的要求物美价廉合理的要求我们的理念：替用户着想、为用户解难替用户着想、为用户解难技术成熟可靠技术成熟可靠系统简单适用系统简单适用运行维护便利运行维护便利Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气型循环床锅炉技 术 特 点 (1)型整体布置，结构合理、紧凑大小粒子流化床叠加燃烧炉内与炉外物料两级循环燃烧水冷布风系统与预燃室点火系统Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气型循环床锅炉
113、技 术 特 点 (2)恰当分配一、二次风的比例低位布置二次风，充分发挥其作用中温下排气旋风分离器流化密封送灰器Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉本体结构自然循环单汽包，汽包标高29.5m炉膛、布风装置高温过热器、低温过热器下排气旋风分离器省煤器空气预热器钢架、平台、扶梯Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC锅炉热力计算汇总表Wuhan 430074, P. R. CHINAState Ke
114、y Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床锅炉关键部件飞 灰 分 离 器锅炉的安全与经济运行锅炉气动力、传热、燃烧、脱硫、负荷调节等均与分离器的性能密切相关结构形式与布置位置，决定了锅炉的整体布置形式和紧凑性区别循环床锅炉技术流派的重要标志研究与开发重要课题，倍受重视Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床锅炉飞灰分离器旋风分离器旋风分离器高温，耐磨与绝热层厚热惯性大，启动时间长体积大与炉子尺寸相当布置与支承困难，造价高，检修和维护困难汽冷或水冷，造价高阻
115、力高，防磨要求高惯性分离器惯性分离器结构简单、紧凑便于锅炉整体布置阻力低分离效率较高（浓度高、粒度大时）有较强的发展潜力分离性能有待完善Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC华 中 理 工 大 学飞灰分离装置的研究和开发具有我国特色、适合循环床锅炉要求完善的分离装置（多种型式）试验台各种不同类型分离器的选型分离器结构尺寸优化，分离性能改善分离器内部流场与分离机理的研究积累了丰富的设计经验，下排气旋风分离器和新型惯性分离器已应用于35420T/h循环床锅炉Wuhan 430074, P. R. C
116、HINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器的特点中温、离心分离，高效低阻，耐磨布置在水平烟道与尾部竖井间的转向室，结构紧凑炉膛与尾部烟道融为一体、保持整台锅炉型布置的结构特性结构上的独特之处 向下排气 独特的内部结构Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器结构示意图主要组成部分主要组成部分1. 进口2. 主筒体3. 导流体4. 灰斗5. 下排气管Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key
117、 Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器的优点(1)与上排气相比与上排气相比锅炉整体结构更为合理总体尺寸明显减小，锅炉结构更紧凑大大降低了锅炉及其厂房的投资与惯性分离相比与惯性分离相比分离效率高易于实现真正意义上的飞灰循环提高燃烧效率不影响水平烟道或尾部受热面的布置Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC中温下排气分离器的优点(2)与高温分离器相比分离器体积减小分离效率提高耐磨材料易于解决，成本低，热惯性小锅炉运行的安全可靠性增加高效、低阻高效、低阻体
118、积小，结构简单体积小，结构简单金属耗量低金属耗量低耐温耐磨性能好耐温耐磨性能好造价低廉造价低廉锅炉结构紧凑，布置方便锅炉结构紧凑，布置方便，热惯性小，运行调节灵，热惯性小，运行调节灵活活Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC下排气旋风分离器分 离 性 能各部分结构尺寸均由正交试验及计算机优化处理分离器的效率能耗比处于最佳ui 25m/s，P 500 900Pa， 9899%，dc50 1020m，dc100 5080m下排气分离器具有的高效低阻特点下排气分离器具有的高效低阻特点，完全能够满足完全
119、能够满足燃用劣质煤时循环倍率和高燃烧效率等要求燃用劣质煤时循环倍率和高燃烧效率等要求Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC分离器的分离性能曲线(1)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC分离器的分离性能曲线(2)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC分离器的分离性能曲线(3)Wuhan 430074
120、, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC分离器的分离性能曲线(4)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC分离器的分离性能曲线(5)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC循环床锅炉关键部件物料回送装置调整型调整型 L阀送灰器改变送风量调节回送灰量的大小需贮灰仓自动调整型自动调整型 流化密封送灰器随负荷的变化自动适应循环灰量的变
121、化，不用改变送灰风量不需要贮灰仓Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC流化密封送灰器作用作用：保证物料循环回路的正常运行将低压侧的物料送入高压侧的燃烧室料腿灰柱防止燃烧室的烟气短路经送灰器进入分离器，起到密封的作用特点特点：自调节性能很好自调节性能很好 运行十分稳定运行十分稳定Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC流化密封送灰器结构示意图组成：与料腿相联的移动床移动床 + 与燃烧室相联的流化流化床
122、床 1. 移动床 松动风 2. 流化床 流化风Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC送灰器的输送特性曲线(1)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC送灰器的输送特性曲线(2)Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC送灰器的输送特性曲线(3)Wuhan 430074, P. R. CHINAState
123、Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC脱 硫 技 术循环床燃烧脱硫加石灰石炉内脱硫 成本低成本低、效果好效果好、技术成熟可靠技术成熟可靠粒度粒度：01mm，dp 0.15mm床温床温：850870最佳，在设计与运行中确保脱硫对床温的要求。循环倍率循环倍率：有效提高脱硫剂的利用率，大大改善脱硫性能。粒子微观结构和活性粒子微观结构和活性：应尽可能选择活性好的石灰石作为脱硫剂。Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC防磨措施（受热面管子）炉膛炉膛：浓相区敷设耐磨耐火
124、保护层；埋管采用防磨鳍片凝渣管、过热器凝渣管、过热器： 控制烟速；加装防磨片； 过热器下部弯头处着重处理省煤器省煤器： 防磨护套；消除烟气走廊空气预热器空气预热器： 管子进口处加防磨套管； 进口管板上浇耐热混凝土Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC防磨措施（耐火材料）磨损部位磨损部位：密相区、分离器和送灰器等产生原因产生原因：浓度、流速高不可避免 材料质量、技术指标低可以避免防止措施防止措施：烟速合理；选材、施工得当材料选择材料选择： 碳化硅质、硅线石质 磷酸盐质、高铝质实践证明实践证明：密相区、分离器和送灰器等采用优密相区、分离器和送灰器等采用优质一级或特级高铝砖质一级或特级高铝砖，防磨效果很好防磨效果很好Wuhan 430074, P. R. CHINAState Key Lab. of Coal Combustion, HUSTSKLCC团结携手 共创未来华中科技大学 研究基础、技术支撑 技术公司 先进工艺、丰厚经验 强强结合 优势互补与锅炉用户一起 发展应用具有中国特色的循环流化床锅炉
