循环流化床(CFB)

《循环流化床(CFB)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《循环流化床(CFB)（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、循环流化床(CFB)锅炉 哈尔滨电力职业技术学院哈尔滨电力职业技术学院哈尔滨工业大学燃烧工程研究所哈尔滨工业大学燃烧工程研究所 副总工程师副总工程师 倪忠福倪忠福洁净燃烧技术之一洁净燃烧技术之一 一CFB的产生 链条炉 煤粉炉煤粉炉 他们共同的缺点: 只能烧好煤,不能或很难实 现环保,调节特性差,综合利用差。CFBBBFB-沸腾床CFB-循环流化床MSFB-多粒子流化床PCFB-IGCC增压循环流化床(燃气-蒸汽联合循环)高效高效 节能节能 低污染低污染 综合利用综合利用二 CFB 的构造及工作原理1 构造 炉膛 床(布风板 风帽) 水冷风室 床下启动燃烧器 旋风分离器 料腿 回料阀 一次风(

2、上,下) 二次风(上,中,下) 高压返料风 播煤风 输煤风 密封风 料层压差 炉膛压差 除渣系统 床外床2 工作原理燃烧系统 床-炉膛-旋风分离器-料腿-回料阀-床3控制 SO2 和NOX过程 CFBB燃烧过程的六个状态 n n床上浓相区-紊流状n n炉膛稀相区-高速流化状态n n旋风分离器-旋转状态n n上料腿-移动状态n n回料阀-鼓泡状态n n下料腿-流动状态 CFB锅炉良好燃烧的五个条件n nA 保证流化质量保证流化质量,保证燃烧过程的六个状态保证燃烧过程的六个状态n nB 控制温度在控制温度在850950度范围内（脱度范围内（脱SO2、控制、控制NOX最佳）最佳） n nC 合理配风

3、（一次风、二次风、返料高压风、合理配风（一次风、二次风、返料高压风、播煤风、输煤风、密封风）播煤风、输煤风、密封风）n nD保证燃料粒度和比例保证燃料粒度和比例n nE 返料顺利及物料平衡返料顺利及物料平衡三CFB锅炉的特点 n n1 1 燃料适应性广。燃料适应性广。n n2 2 燃烧效率高。燃烧效率高。n n3 3 降低污染。降低污染。n n4 4 燃烧热强度大、传热能力强。燃烧热强度大、传热能力强。n n5 5 负荷调节性能好、幅度大。负荷调节性能好、幅度大。25%100%MCR25%100%MCR正常运行，正常运行，n n6 6 无制粉系统。减少能耗和运行维护量。无制粉系统。减少能耗和运

4、行维护量。n n7 7 自动化程度高（自动化程度高（DCSDCS、FSSSFSSS、MCSMCS、DASDAS、MFTMFT），可），可 与与600MW600MW机组相比。机组相比。n n8 8 由于燃烧温度低，灰渣活化性能好，有利于综和利用。由于燃烧温度低，灰渣活化性能好，有利于综和利用。n n9 9 节约能源。节约能源。优点：优点：优点：优点：为什么说为什么说CFBCFB燃烧效率高燃烧效率高 n n1 新入炉的煤被加热条件好n n2 炉膛中物料流化强烈,气固相对速度大n n3 由于粒子内外循环,延长了燃烧时间和多 次燃烧机会n n4 瘦而高的炉膛有较大的截面和容积热负荷n n5 炉膛温度梯

5、度小缺点：缺点：缺点：缺点： n n1 一次风机压头高，电耗较大。n n2 冷启和停炉时间长。这是因为大量的耐火 耐磨砌筑材料冷热惯性大。n n3 存在高温磨损，但目前已有很好的防磨技 术了。四 诸多CFB电厂存在的问题 n na 运行人员技术差。n nb设备问题。n nc 调试不到位。 (制造-设计-安装-调试-运行)n nd 管理问题。n ne 运行经验不足,事故案例掌握的少n nf 灰渣综合利用差 循环流化床锅炉与煤粉炉的比较 煤煤煤煤 粉粉粉粉 炉炉炉炉循循循循环环环环流化床流化床流化床流化床锅锅锅锅炉效率（炉效率（炉效率（炉效率（%） 大于大于大于大于9090 大于大于大于大于909

6、0燃燃燃燃烧烧烧烧效率（效率（效率（效率（%） 99999999。5 5 97979999劣劣劣劣质质质质煤燃煤燃煤燃煤燃烧烧烧烧效率（效率（效率（效率（%） 很低（甚至不能很低（甚至不能很低（甚至不能很低（甚至不能烧烧烧烧） 很高很高很高很高燃燃燃燃烧烧烧烧温度温度温度温度 1300130015001500 850850950950达达达达90%90%脱硫效率的脱硫方法。脱硫效率的脱硫方法。脱硫效率的脱硫方法。脱硫效率的脱硫方法。 （PPMPPM）尾部烟道后烟气脱硫、尾部烟道后烟气脱硫、尾部烟道后烟气脱硫、尾部烟道后烟气脱硫、投投投投资资资资很大。几千万元。很大。几千万元。很大。几千万元。很

7、大。几千万元。（400400600600）无）无）无）无设设设设施施施施时时时时炉膛内加入石灰石，投炉膛内加入石灰石，投炉膛内加入石灰石，投炉膛内加入石灰石，投资资资资很很很很小，几乎无投小，几乎无投小，几乎无投小，几乎无投资资资资。（5015050150）NOX NOX 排放排放排放排放浓浓浓浓度（度（度（度（PPMPPM） 300-400300-400（虽虽虽虽然已然已然已然已实现实现实现实现低低低低NOXNOX燃燃燃燃烧烧烧烧技技技技术术术术）120-150120-150（控制燃（控制燃（控制燃（控制燃烧烧烧烧可以可以可以可以实实实实现现现现）不投油不投油不投油不投油时负时负时负时负荷荷

8、荷荷调节调节调节调节比比比比 2 2 ：1 1 4 4 ：1 1负负荷荷变变化率化率 (3-5)% （7-10）%每分每分钟钟负负荷荷调节调节范范围围（%）（75-100）低）低负负荷荷稳稳燃改造后（燃改造后（50-100）（25-110）实现实现压压火后（火后（0-100）炉膛截面炉膛截面热负热负荷荷25-5。0（MW）3-5（MW）炉膛容炉膛容积热负积热负荷荷032（MW）15-2（MW）锅锅炉可用率（炉可用率（%） 95-98 95-98冷冷态态启启动时间动时间（H） 4-8 4-10（12）燃料燃料颗颗粒尺寸（粒尺寸（MM）0-0。2 0-30煤种适煤种适应应性性有限度。只能有限度。只

9、能烧烧好煤，好煤，发热发热量不能低量不能低于于4000大卡大卡很很宽宽。好煤、次煤、劣煤、矸。好煤、次煤、劣煤、矸石、垃圾石、垃圾比比 较较 项项 目目 煤煤 粉粉 炉炉 循循环环流化床流化床 燃料制燃料制备备系系统统 复复杂杂 简单简单炉膛炉膛结结渣机会渣机会 高高 无无积积灰机会灰机会 高高 低低炉膛吹灰炉膛吹灰 需要需要 不需要不需要燃料水分要求燃料水分要求需干燥到需干燥到 1-3%不需干燥不需干燥机械装置数量机械装置数量高（烟气脱硫）高（烟气脱硫） 低低炉膛烟气流速炉膛烟气流速 45-9 4-6灰的利用方面灰的利用方面 窄窄 宽宽灰渣灰渣对对地下水、地表水地下水、地表水污污染影染影响响

10、 小小钢钢材消耗量材消耗量 大大 小小预热预热空气温度空气温度必必须须 300-400不一定（不一定（150）飞飞灰中的含碳量灰中的含碳量 低低 高（高（6-12）耗耗电电量（厂用量（厂用电电） 低低 高高自自动动化程度化程度高高 DCS 、FSSS MFT高高DCS FSSS MFT磨磨损损 轻轻局部重有防止技局部重有防止技术术）炉膛高度炉膛高度200MW 高高 （约约60米）米） 低低 （约约 37米）米）链条炉与循环流化床锅炉（CFBB）论证比较 论证比较方面论证比较方面论证比较方面论证比较方面: : 燃料种类适应性及节能方面燃料种类适应性及节能方面燃料种类适应性及节能方面燃料种类适应性

11、及节能方面 环境保护方面环境保护方面环境保护方面环境保护方面 燃烧效率及工作效率方面燃烧效率及工作效率方面燃烧效率及工作效率方面燃烧效率及工作效率方面 供热调峰能力方面供热调峰能力方面供热调峰能力方面供热调峰能力方面 灰渣综合利用方面灰渣综合利用方面灰渣综合利用方面灰渣综合利用方面 自动化程度方面自动化程度方面自动化程度方面自动化程度方面 初投资及后期相对社会效益和经济效益方面初投资及后期相对社会效益和经济效益方面初投资及后期相对社会效益和经济效益方面初投资及后期相对社会效益和经济效益方面 CFBBCFBB存在的问题及解决方面存在的问题及解决方面存在的问题及解决方面存在的问题及解决方面 结论结

12、论结论结论一 燃料种类适应性及节能（一）（一）（一）（一） CFBB(CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉) ) 1 1 燃料种类适应范围广。好煤、次煤、劣质煤、燃料种类适应范围广。好煤、次煤、劣质煤、煤泥、煤矸石、生物质、垃圾煤泥、煤矸石、生物质、垃圾 2 2 对水分无要求，对于高灰份（对水分无要求，对于高灰份（7070）、低发热）、低发热量（量（20002000达卡）的燃料都能烧，而其它锅炉不达卡）的燃料都能烧，而其它锅炉不能烧能烧 3 3 特别烧劣质燃料效率高，而其他锅炉不能烧特别烧劣质燃料效率高，而其他锅炉不能烧 4 4 由于能烧劣质燃料和废料所以节约了其

13、他优质由于能烧劣质燃料和废料所以节约了其他优质能源，实现了节能。能源，实现了节能。（二）链条炉（二）链条炉 1 只能烧好煤，燃料种类适应性差，可以烧 生物质 2 发热量低于4000达卡的煤很难烧，且要求 灰份低于40，水分低于10二 环境保护（一）（一）（一）（一）CFBB(CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉) ) 1 1 能有效控制能有效控制SO2SO2和和NOxNOx对大气所造成的污染，对大气所造成的污染， 属于洁净燃烧技术属于洁净燃烧技术 2 2 脱脱SO2SO2效率在效率在9090以上，以上，NOxNOx可控制在可控制在150150 PPM PPM左右，

14、左右，( (是煤粉炉的是煤粉炉的2525) ) 3 3 无需设备，只是控制燃烧就可以实现，而不无需设备，只是控制燃烧就可以实现，而不 像链条炉那样无能为力，更不像煤粉炉那样像链条炉那样无能为力，更不像煤粉炉那样 投入巨大资金投入巨大资金（二）链条炉（二）链条炉 1 无法控制SO2和NOx对大气污染 2 不属于洁净燃烧技术 3 由于链条炉渣利用性差，灰渣污染也严 重，（信恒、轩辕）三 燃烧效率及工作效率 （一）（一）（一）（一）CFBBCFBB（循环流化床锅炉）（循环流化床锅炉）（循环流化床锅炉）（循环流化床锅炉） 1 1 燃烧效率可达燃烧效率可达9797，锅炉效率在，锅炉效率在9090左右左右

15、 2 2 特别是燃烧劣质燃料效率高（燃烧时间长、特别是燃烧劣质燃料效率高（燃烧时间长、 机会多）机会多）（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉 1 1 燃烧效率低（燃烧效率低（8585左右），锅炉效率低（设左右），锅炉效率低（设 计效率计效率8484、运行效率、运行效率7575左右）左右） 2 2 燃烧强度小，燃烧机会只有一次燃烧强度小，燃烧机会只有一次四 供热调峰能力（一）（一）（一）（一）CFBB(CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉) ) 1 1 适应调峰能力强，负荷调节快，负荷变化率适应调峰能力强，负荷调节快，负荷变化率 每分钟每分钟7%-10%

16、7%-10% 2 2 负荷调节范围大负荷调节范围大, ,正常调节正常调节25%11025%110 3 3 紧急情况下可压火（零负荷），压火后再热紧急情况下可压火（零负荷），压火后再热 态启动只需态启动只需2020分钟左右分钟左右 4 4 可实现冷态启动、温态启动、热态启动可实现冷态启动、温态启动、热态启动（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉 1 1 适应调峰能力差，负荷调节慢，负荷变化率适应调峰能力差，负荷调节慢，负荷变化率 每分钟每分钟0.5%-1%0.5%-1% 2 2 负荷调节范围小，正常调节负荷调节范围小，正常调节70%10070%100五 灰渣综合利用（一）（一）（一）（

17、一）CFBB(CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉) ) 1 1 灰的活化性能好，是很好的建筑材料。因为灰的活化性能好，是很好的建筑材料。因为 是低温燃烧（是低温燃烧（850950850950）度，灰的分子）度，灰的分子 结构不会被破坏。结构不会被破坏。 2 2 电除尘电除尘3 3和和4 4电场的灰可以直接掺到水泥中。电场的灰可以直接掺到水泥中。 3 3 做陶粒后再做空心砌块。（做陶粒后再做空心砌块。（8080灰）灰） 4 4 高掺量的粉煤灰烧结转。（高掺量的粉煤灰烧结转。（8080灰）灰） 5 5 做化肥。做化肥。（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉（二）链条炉

18、 1 1 细灰少、炉渣多细灰少、炉渣多 2 2 由于炉渣中含炭量高、粒经大所以用于建材由于炉渣中含炭量高、粒经大所以用于建材 范围小。范围小。六 自动化程度（一）（一）CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉) 1 自动化程度高，可实现程序控制 DCS MFT FSSS 2 控制环节及控制过程安全可靠（二）链条炉二）链条炉 1 机械化 2 人工操作七初投资及后期相对社会效益和经济效益（一）（一）（一）（一）CFBB(CFBB(循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉循环流化床锅炉) ) 1 1 初投资较大。锅炉本体相差不大，初投资较大。锅炉本体相差不大，64MW264MW2台台（1000100

19、0万）与万）与116MW1116MW1台（台（650650万）差不多。主要万）差不多。主要在电除尘器和在电除尘器和DCSDCS的投资上（电除尘器的投资上（电除尘器300300万、万、DCSDCS水炉水炉100100万）。万）。 2 2 后期相对社会效益和经济效益高。因为后期相对社会效益和经济效益高。因为CFBBCFBB能实现高效、节能、环保、综合利用，既能造能实现高效、节能、环保、综合利用，既能造福于民，又能利于循环经济发展，所以社会效福于民，又能利于循环经济发展，所以社会效益和经济效益较是不可估量的益和经济效益较是不可估量的 。（二）链条炉（二）链条炉 1 后期相对社会效益和经济效益较低。不

20、 能实现高效、节能、环保、综合利用， 2 炉渣利用率低 。八 CFBB存在的问题及解决 1 1 麽损问题。麽损问题。 由于我国直接引进由于我国直接引进ABB ABB 、奥尔斯通、和鲁奇公、奥尔斯通、和鲁奇公司的制造技术，制造业是成熟的，在磨损的关键司的制造技术，制造业是成熟的，在磨损的关键部位都采取了有效的防磨措施，连续运行可达部位都采取了有效的防磨措施，连续运行可达100100天以上，甚至更高。天以上，甚至更高。 2 2 冷启动时间长。冷启动时间长。 （热启动时间最短、（热启动时间最短、2020分钟，现场经常是热启分钟，现场经常是热启动）冷启动时，由于动）冷启动时，由于CFBBCFBB采用了

21、大量防磨浇注料，采用了大量防磨浇注料，所以启动时间长。一般限定所以启动时间长。一般限定610610小时。但这主小时。但这主要是少量的煤和循环灰的消耗，而不是油。要是少量的煤和循环灰的消耗，而不是油。 3 CFBB3 CFBB电耗较高，主要是风机，而通过变频调节是电耗较高，主要是风机，而通过变频调节是可以节电能的可以节电能的 九 结论 （一）在（一）在GDPGDP（经济）、能源（燃料）、环保、综合利用中，（经济）、能源（燃料）、环保、综合利用中，环境保护是最重要的。尤其江北开发区是绿色的，应该建造环境保护是最重要的。尤其江北开发区是绿色的，应该建造现代化的电厂和热源的。应该首选现代化的电厂和热源

22、的。应该首选CFBBCFBB。 （二）在今后能源紧缺和劣化的情况下，更应该考虑锅炉对（二）在今后能源紧缺和劣化的情况下，更应该考虑锅炉对劣质燃料的使用。劣质燃料的使用。CFBBCFBB可以将低品位的能源和废料变成高品可以将低品位的能源和废料变成高品味的热能和电能。（虽然灰多，但能利用好）味的热能和电能。（虽然灰多，但能利用好） （三）实现高效、节能、环保、综合利用（三）实现高效、节能、环保、综合利用CFBBCFBB具备条件。具备条件。 （四）作为供热调峰（四）作为供热调峰CFBBCFBB具有良好的工作及适应特性。具有良好的工作及适应特性。 （五）（五）CFBBCFBB在我省中小型电厂将要在我省

23、中小型电厂将要“ “遍地开花遍地开花” ”，哈锅正在，哈锅正在生产生产300MW300MW机组机组CFBBCFBB。 （六）（六）CFBBCFBB运行比较好的电厂：中盟集团鸡东热电运行比较好的电厂：中盟集团鸡东热电厂厂7575吨吨3 3台（哈锅），虎林电厂台（哈锅），虎林电厂3535吨（济南），哈吨（济南），哈药厂药厂7575吨（济南），尤其是中盟集团在建好鸡东热吨（济南），尤其是中盟集团在建好鸡东热电厂基础上现在绥化、肇东、尚志等地上电厂基础上现在绥化、肇东、尚志等地上CFBBCFBB热热电厂。电厂。 （七）（七） CFBBCFBB运行不好得主要原因是运行人员技术素运行不好得主要原因是运行人员技术素质太差，他们没有进行质太差，他们没有进行CFBBCFBB专门的培训，这是造专门的培训，这是造成大多数成大多数CFBBCFBB电厂不能正常运行的重要原因。而电厂不能正常运行的重要原因。而这一点又不被大多数这一点又不被大多数CFBBCFBB电厂所重视。电厂所重视。 （八）（八）CFBBCFBB在几年前设计和制造过。在几年前设计和制造过。 谢谢大家！