【正文】 循環(huán)流化床鍋爐 培 訓(xùn) 講 義華西能源工業(yè)股份有限公司客戶服務(wù)部2022 年 6 月1目　 　錄第一章 循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的啟動(dòng)和停爐 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行調(diào)節(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的常見問題及處理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12第二章　循環(huán)流化 床污染物的排放及控制第一節(jié)　 概述 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17第二節(jié) 煤燃燒過程中 SO2 的生成機(jī)理與影響因素 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21第三節(jié) 脫硫劑的選擇及脫硫機(jī)理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中影響脫硫率因素的分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24第五節(jié) 循環(huán)流化床燃燒過程中 NOx 和 N2O 的生成機(jī)理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????27第六節(jié) 影響循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物排放量的主要因素 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30第三章 循環(huán)流化床鍋爐 的磨損及防磨措施第一節(jié) 概述 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐承壓部件的磨損及磨損機(jī)理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????33第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯磨損及磨損機(jī)理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36第四節(jié) 影響循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的主要因素 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40第五節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的防磨 技術(shù)和措施 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????452第一章 循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行循環(huán)流化床鍋爐因其特有的氣固兩相流體動(dòng)力特性而與鏈條爐和煤粉爐有較大區(qū)別，因此它有一些與其它爐型不同的冷態(tài)試驗(yàn)項(xiàng)目，如布風(fēng)特性、流化特性、物料循環(huán)回路特性等的試驗(yàn)。因?yàn)橥瑯拥脑?，循環(huán)流化床的燃燒調(diào)整和負(fù)荷控制也與煤粉爐等有很大區(qū)別。但循環(huán)流化床鍋爐在我國投入運(yùn)行的時(shí)間較短，運(yùn)行方面的經(jīng)驗(yàn)積累還不完善，沒有像煤粉爐那樣有一整套成功的經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)運(yùn)行工作。本章試就循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn)、燃燒調(diào)整和負(fù)荷控制作一簡單介紹，以起拋磚引玉之作用。隨著循環(huán)流化床鍋爐在我國的普及，尤其是大型循環(huán)流化床鍋爐在我國的廣泛應(yīng)用，廣大科技工作者和運(yùn)行人員會(huì)在實(shí)踐中探索和總結(jié)出更豐富的經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行將走向成熟，循環(huán)流化床鍋爐將更好地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，為發(fā)展我國的國民經(jīng)濟(jì)作出更大的貢獻(xiàn)。 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中關(guān)于汽水系統(tǒng)即“鍋”的部分和煤粉爐要求基本相同，可參見介紹煤粉爐書籍的有關(guān)內(nèi)容。本章介紹的運(yùn)行只針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的燃燒系統(tǒng)即“爐”的部分。 第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn)循環(huán)流化床鍋爐在大小修或布風(fēng)板﹑風(fēng)帽檢修﹑送風(fēng)機(jī)換型檢修后鍋爐第一次啟動(dòng)前必須進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，以保證鍋爐順利點(diǎn)火和穩(wěn)定安全運(yùn)行。一、冷態(tài)試驗(yàn)的目的和條件冷態(tài)試驗(yàn)的目的有以下幾點(diǎn)：⑴ 鑒定送風(fēng)機(jī)風(fēng)量﹑風(fēng)壓是否滿足鍋爐設(shè)計(jì)運(yùn)行要求。⑵ 檢查風(fēng)機(jī)﹑風(fēng)門的嚴(yán)密性及吸﹑送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)有無漏泄。⑶ 測(cè)定布風(fēng)板的布風(fēng)均勻性﹑布風(fēng)板阻力﹑料層阻力﹑檢查床料流化質(zhì)量。⑷ 繪制布風(fēng)板阻力﹑料層阻力隨風(fēng)量變化的曲線，確定冷態(tài)臨界流化風(fēng)量和熱態(tài)運(yùn)行最小風(fēng)量。⑸ 檢查物料循環(huán)系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。冷態(tài)試驗(yàn)前必須做好充分的準(zhǔn)備工作，使之具備一定的條件，以使冷態(tài)試驗(yàn)得以順利進(jìn)行。主要工作是：⑴ 與試驗(yàn)及運(yùn)行有關(guān)的風(fēng)量表﹑壓力表及測(cè)定布風(fēng)板阻力和料層阻力的差壓計(jì)，風(fēng)室靜壓表等必須齊全并完好。⑵ 準(zhǔn)備好足夠試驗(yàn)用的爐床底料。底料一般用燃料的冷灰渣料或溢流灰。床料粒度要求應(yīng)和正常運(yùn)行時(shí)燃料的粒度要求大致相同。如果實(shí)驗(yàn)后底料作為啟動(dòng)的床料，還應(yīng)增加一定量的易燃煙煤細(xì)末和脫硫劑石灰石，摻入的燃煤一般不超過床料總量的 10%。⑶ 檢查和清理爐墻及布風(fēng)板。不應(yīng)有安裝﹑檢修后的遺留物；布風(fēng)板上的風(fēng)帽間無雜物；絕熱和保溫的填料平整﹑光潔；風(fēng)帽安裝牢固，高低一致，風(fēng)帽小孔無堵塞。⑷ 準(zhǔn)備好試驗(yàn)用的各種表格﹑紙張等。二、循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)試驗(yàn)循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn)是指在常溫下對(duì)鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)、流化特性、物料循環(huán)系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)的性能測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)和消除隱患，為鍋爐正常運(yùn)行提供保障；并測(cè)定相關(guān)參數(shù)，為鍋爐熱態(tài)運(yùn)行確定合理的運(yùn)行參數(shù)。冷態(tài)試驗(yàn)項(xiàng)目主要有風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)、布風(fēng)板阻力特性試驗(yàn)、布風(fēng)均勻性檢查、臨界流化風(fēng)量測(cè)定以及物料循環(huán)系統(tǒng)的回送性能試驗(yàn)等。在冷態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，首先要檢驗(yàn)風(fēng)機(jī)性能，即通過試驗(yàn)，繪制出風(fēng)量﹑風(fēng)壓特性曲線，判定風(fēng)機(jī)是否符合設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。因風(fēng)機(jī)特性測(cè)試方法﹑步驟屬常規(guī)試驗(yàn)，這里不再贅述。1．布風(fēng)板阻力測(cè)定3測(cè)定布風(fēng)板阻力時(shí)，布風(fēng)板上無床料，一次風(fēng)道的擋板除留有一個(gè)做調(diào)整用外，其余全部開放（一般留送風(fēng)機(jī)出口調(diào)整擋板） 。具體操作是啟動(dòng)一次送風(fēng)機(jī)后，逐步開大調(diào)整風(fēng)門，增加風(fēng)量，記錄下風(fēng)量和風(fēng)壓的各對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí)調(diào)整引風(fēng)機(jī)使?fàn)t膛下部測(cè)壓點(diǎn)處壓力為零，此時(shí)風(fēng)室靜壓計(jì)上讀出的風(fēng)壓即可認(rèn)為是布風(fēng)板阻力。測(cè)定時(shí)應(yīng)緩慢，平穩(wěn)地開啟擋板，增加風(fēng)量。一般每 500m3/h 風(fēng)量記錄一次，從全關(guān)做到全開，再從全開做到全關(guān)。一般選 10～15 個(gè)檔板開度進(jìn)行測(cè)量，把兩次測(cè)量的平均值做為布風(fēng)板阻力的最后值。在平面直角坐標(biāo)系中用平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，便得到了布風(fēng)板阻力與風(fēng)量變化關(guān)系的特性曲線。2．布風(fēng)均勻性檢查布風(fēng)板布風(fēng)均勻與否，將直接影響料層阻力特性及運(yùn)行中流化質(zhì)量的好壞。檢查布風(fēng)均勻的方法很多，對(duì)于布風(fēng)板只有幾平方米的小沸騰爐，可以用火鉤探測(cè)；對(duì)于幾十噸蒸發(fā)量的鍋爐，可以挑選有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員站在料層上，用腳試的方法；對(duì)于近百噸的中溫中壓、次高壓鍋爐或幾百噸的高溫高壓鍋爐，主要采用突然停止流化料層的辦法來檢查。在實(shí)際的檢驗(yàn)過程中，三種方法可以聯(lián)合使用，但三種方法都是在流化狀態(tài)下進(jìn)行。對(duì)于電站流化床鍋爐現(xiàn)在一般采用后兩種檢驗(yàn)方法檢查布風(fēng)的均勻性。腳試法：在布風(fēng)板上鋪平約 300～400㎜厚度的床料。有經(jīng)驗(yàn)的檢查人員赤著腳，帶上防塵面具進(jìn)入爐內(nèi)，站在料層上。啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)，并逐漸增大風(fēng)量，料層開始流化沸騰。檢查人員隨著風(fēng)量的增加，逐漸下沉，最后站在風(fēng)帽上。此時(shí)通知操作人員保持送風(fēng)不變，檢查人員在沸騰的料層中移動(dòng)，如果停到哪里，哪里的料層馬上離開，象淌水一樣，而且腳板能站到風(fēng)帽和布風(fēng)板上，腳一抬起立刻被床料填平，這說明布風(fēng)板布風(fēng)均勻，流化良好。如果檢查人員停到哪里，感到有明顯的阻滯，腳又踏不到風(fēng)帽或布風(fēng)板上，表明這些地方流化不好，布風(fēng)不均，應(yīng)查找原因，消除后再試驗(yàn)。沸騰法：沸騰法很簡單，卻很實(shí)用，尤其對(duì)中﹑大型流化床鍋爐應(yīng)用較普遍。首先在布風(fēng)板上鋪平300～400mm 厚床料，啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)把料層沸騰起來并保持一段時(shí)間，然后停止風(fēng)機(jī)，立即關(guān)閉擋板。當(dāng)床料靜止后觀察料層。若料層表面平坦，就表明布風(fēng)均勻，流化良好；若料層表面凸凹不平，表明布風(fēng)不均勻，流化不良。爐型不同，布風(fēng)板的結(jié)構(gòu)﹑風(fēng)帽的型式不同，流化不良所表現(xiàn)出來的凸凹程度也各不相同。一般來說，只要布風(fēng)板設(shè)計(jì)合理，床料配制均勻，流化應(yīng)該良好。實(shí)際上，冷態(tài)測(cè)試時(shí)局部小范圍布風(fēng)不均勻，對(duì)熱態(tài)運(yùn)行的影響也不太大，因?yàn)闊釕B(tài)運(yùn)行時(shí)的流化程度要遠(yuǎn)高于冷態(tài)試驗(yàn)時(shí)的流化程度。3．臨界流化風(fēng)量測(cè)定臨界流化風(fēng)速的測(cè)定和計(jì)算已在第二章第五節(jié)中進(jìn)行了專門講解。這里為學(xué)習(xí)方便起見再簡要介紹一下。床層從固定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流化狀態(tài)（或稱沸騰狀態(tài)）時(shí)按布風(fēng)板面積計(jì)算的空氣流量稱為臨界流化風(fēng)量 Qmf，此風(fēng)量按布風(fēng)板面積計(jì)算成空氣流速稱臨界流化風(fēng)速 umf，或最小流化速度。循環(huán)流化床鍋爐燃料為寬篩份燃料，一般冷態(tài)調(diào)試時(shí)采用如下辦法：在布風(fēng)板上分別鋪上不同厚度的床料，料層的厚度應(yīng)根據(jù)鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中料層的厚度來確定，一般選取200﹑300﹑400﹑500﹑600mm 五個(gè)厚度來進(jìn)行測(cè)定，就每一確定的料層厚度分別測(cè)量料層阻力，確定風(fēng)量﹑風(fēng)壓和料層厚度三者之間的關(guān)系。此時(shí)測(cè)出的風(fēng)室風(fēng)壓所代表的風(fēng)阻是料層阻力與布風(fēng)板阻力之和，將測(cè)得的該風(fēng)阻減去同一風(fēng)量下布風(fēng)板阻力，就得到了該料層阻力。把它們描繪在同一坐標(biāo)系中，并用光滑曲線連接起來，就得到了不同料層厚度下料層阻力與風(fēng)量的關(guān)系，即床層壓降一次風(fēng)量的關(guān)系曲線圖，一般形狀如圖 61。不難看出，曲線上有一近似水平段，這時(shí)床料處于流態(tài)化狀態(tài)，即沸騰狀態(tài)。固定床與流化床兩條壓降線的延長線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)機(jī)流量即為冷態(tài)臨界流化風(fēng)量。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確，可利用當(dāng)床截面和物料顆粒特性一定時(shí)，流化床臨界流化風(fēng)速與料層厚度無圖 61 寬篩分顆粒床層壓降―流化風(fēng)速關(guān)系曲線 流化風(fēng)速 umf 4圖 62 循環(huán)流化床鍋爐示意圖1—風(fēng)室 2—燃燒室 3—高溫旋風(fēng)分離器 4—立管 5—U 型閥返料器 關(guān)的性質(zhì)，采用不同的床料厚度進(jìn)行測(cè)量，不同料層厚度下測(cè)出的臨界流化風(fēng)速應(yīng)基本相同，如有明顯偏差，則需找出原因并解決。飛灰循環(huán)系統(tǒng)由分離器、立管、回料閥與下灰管組成，如圖 62 所示。要實(shí)現(xiàn)飛灰系統(tǒng)的正常循環(huán)，分離器和回料閥是本系統(tǒng)的核心?；亓祥y的工作特性對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的效率、負(fù)荷的調(diào)節(jié)性能及正常運(yùn)行有著十分重要的影響。對(duì)于一臺(tái)已建成的循環(huán)流化床鍋爐，其分離器及飛灰循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已定，因此本試驗(yàn)的主要內(nèi)容為回料閥的輸送特性試驗(yàn)?；亓祥y的結(jié)構(gòu)不同，其輸送特性也大不一樣。在循環(huán)流化床中，由于輸送的是高溫灰，所以多采用非機(jī)械式的回料閥，其中以流化密封回料閥應(yīng)用較普遍。它具有調(diào)節(jié)性能好、運(yùn)行穩(wěn)定，輸送量比較大等優(yōu)點(diǎn)?；亓祥y的輸送特性在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究很多，并有不少論述，但在商業(yè)應(yīng)用中仍有很多問題有待解決，因此在回料閥投運(yùn)前需進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，為熱態(tài)運(yùn)行提供依據(jù)。下面介紹某廠 35t/h 循環(huán)流化床鍋爐的回料閥冷態(tài)試驗(yàn)情況。該鍋爐采用非機(jī)械式流化密封回料閥。它由貯灰室、布風(fēng)板和兩個(gè)風(fēng)室組成?；亓祥y的入口與立管連接，而出口則為下灰管。在回料閥中間有一不銹鋼隔板，將其分為松動(dòng)床和輸送床。兩根從一次風(fēng)機(jī)引來的風(fēng)管分別送至兩個(gè)床的風(fēng)室，并各設(shè)有風(fēng)門調(diào)節(jié)。在試驗(yàn)中，對(duì)上述風(fēng)量均予進(jìn)行測(cè)定。在回料閥的立管上設(shè)有一個(gè)供試驗(yàn)用的加灰漏斗。試驗(yàn)時(shí)，將 0～lmm 的細(xì)灰由此處加入，使細(xì)