【正文】 循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng) APC優(yōu)化控制介紹 2 Monday, May 23, 2022 ?循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ?循環(huán)流化床的磨損和相關(guān)問(wèn)題的處理方法 ?循環(huán)流化床鍋爐控制難點(diǎn)及技術(shù)分析 ?循環(huán)流化床鍋爐自動(dòng)控制導(dǎo)則 ?循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng) APC優(yōu)化控制 目 錄 ? 循環(huán)流化床鍋爐 (CFBB)到底有那那些優(yōu)點(diǎn)呢 ? a. CFBB燃燒技術(shù)為潔凈燃燒提供了條件： 采用了石灰石脫硫技術(shù) . 采用了低溫分段燃燒脫氮技術(shù) ,有效的降低了 NOX的排放量 . b. 循環(huán)流化床鍋爐對(duì)不同煤種的適應(yīng)范圍廣 可燃燒高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低熱量煤等 . c. 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大 25%～ 120%MCR。 d. 燃燒效率高，可大 95%～ 98% e. 熱強(qiáng)度高 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ? CFBB循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐相比較 ?CFB可燃燒高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低熱量煤等 . ?煤粉爐不能：因?yàn)楦吡蛎旱?T2， T3值一般比較低 ,為 1050~1150℃ ，而煤粉爐的燃燒溫 度都在 1150~1250℃ ，溫度超過(guò) T2， T3值后容易產(chǎn)生高溫結(jié)焦。 ? CFB采用了石灰石脫硫技術(shù) .(屬于干法脫硫 ,一次性投資小，運(yùn)行成本低 ) ? 煤粉爐可采用石灰石干法、濕法脫硫技術(shù)一次性投資大，運(yùn)行成本高。 NOX ? CFB采用了低溫分段燃燒脫氮技術(shù) ,有效的降低了 NOX的排放量 .煤在燃燒過(guò)程中最佳 脫硫、脫氮溫度為 850~920 ℃, 溫度超過(guò) 950 ℃ 后就沒(méi)有脫氮效果 . ? 煤粉爐燃燒溫度高 ,沒(méi)有脫氮效果 ,超出了國(guó)家規(guī)定的 NOX排放標(biāo)準(zhǔn) . 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ? 循環(huán)流化床鍋爐目前存在的主要問(wèn)題呢 ? a. 受熱面磨損大 . b. 熱膨脹和密封問(wèn)題 . c. 風(fēng)機(jī)電耗大 d. 熱慣性大、負(fù)荷響應(yīng)特性慢、啟動(dòng)時(shí)不能超過(guò) 7%MCR/min、 空氣由下部穿過(guò)床料顆粒間隙向上部去 ,而床料高度未發(fā)生明顯的變化 小氣泡聚集成較大氣泡穿過(guò)料層并破裂 , 氣 — 固兩相混合強(qiáng)烈 ,如水沸騰狀,稱(chēng)為 :鼓泡床或沸騰床 氣固兩相混合強(qiáng)烈 ,下部密相區(qū)的床料濃度比上部稀相區(qū)的床料濃度大得多 ,床內(nèi)中間的濃度小于四壁附近的物料濃度 , 床料上下濃度趨于一致 ,床料均勻地快速全部噴出床外 ,稱(chēng)為 :噴流床 。 如 :煤粉爐的燃燒方式.介于流化床與氣體輸送之間的狀態(tài)被稱(chēng)為湍流床 ， CFB就是湍流床狀態(tài) ? 流化床的形成 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ? 1922年，德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氣流自下而上進(jìn)入容器，和顆粒狀的固態(tài)物質(zhì)（ 248。 10mm） 均勻 混合后，不再具有氣相物質(zhì)的特性；也不再具有固相物質(zhì)的特性；而在許多方面具有液態(tài)物質(zhì)的特性。所以，德國(guó)科學(xué)家就把這種現(xiàn)象叫“流化狀態(tài)” 。 固相物質(zhì) 氣相物質(zhì) 氣固混合物 流化狀態(tài) 流化狀態(tài) 流化狀態(tài) （大于最小流化風(fēng)速 45m /s） （小于最小流化風(fēng)速） （大于最小流化風(fēng)速） 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ?循環(huán)流化床鍋爐主要工藝過(guò)程 ?物料系統(tǒng)：在爐膛燃燒室層中 ， 床層底料新燃料 （ 煤 ） 、 脫硫劑 （ 石灰石 ） 在一次風(fēng) 的作用下開(kāi)始流化 、 升溫 、 炸裂 、 破碎 、 燃燒； 被煙風(fēng)帶出燃燒室的粉塵被分離器分離捕捉 ， 由返料設(shè)備再返回到燃燒室中 ， 形成了 灰循環(huán)的循環(huán)流化過(guò)程； 可簡(jiǎn)單分為如下四個(gè)階段 : 煤顆粒被加熱和干燥 — 揮發(fā)分的析出和燃燒 煤顆粒膨脹和破裂 — 焦炭燃燒和再次破 裂磨損 — 再次燃燒 ?風(fēng)煙系統(tǒng)：循環(huán)流化床的一次風(fēng) （ 大約 60%總風(fēng)量 ） 從爐膛床層底部吹入 ， 推動(dòng)床料 流化 ， 并且形成還原燃燒氣氛；在一定高度加入二次風(fēng) ， 二次風(fēng)促使燃料的充分燃 燒；高壓風(fēng)是使返料返回燃燒室 ， 形成循環(huán)回路 。 ?汽水系統(tǒng)：給水經(jīng)過(guò)省煤器 、 汽包 、 水冷壁 、 過(guò)熱器 ， 向外提供合格的蒸汽 。 （ 此 系統(tǒng)與汽包煤粉爐相似 ） 。 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 高溫旋風(fēng)分離 U型閥返料裝置 密相區(qū) 一次風(fēng)室 CFBB爐膛 料腿 一次風(fēng) 一次風(fēng) 二次風(fēng) 二次風(fēng) 二次風(fēng)機(jī) 一次風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 除塵器 煙囪 尾部 受熱面 過(guò)熱器 過(guò)熱器 省煤器 省煤器 空預(yù)器 空預(yù)器 分離后煙氣 CFB鍋爐的主要工藝過(guò)程 稀相區(qū) 煤 石灰石 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 ?國(guó)內(nèi)鍋爐廠家的循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)： 1）東鍋：引進(jìn)芬蘭奧斯龍技術(shù) 水冷式布風(fēng)板，單爐膛結(jié)構(gòu)，雙旋風(fēng)筒，高溫圓型汽冷式分離器； J閥返料器 ,鐘 罩式 風(fēng)帽，給煤機(jī)前墻給煤 ,錐型閥放渣技術(shù) ,選擇性小流化態(tài)風(fēng)水冷渣 方式或滾筒式除渣 器；旋風(fēng)筒與大床之間采用兩個(gè)非金屬膨脹節(jié)連接 ,中低循環(huán)倍率為 2535。 2）上鍋：引進(jìn)法國(guó)阿爾斯通技術(shù) 水冷式布風(fēng)板 ,單爐膛結(jié)構(gòu) ,雙旋風(fēng)筒 ,高溫圓型絕熱式分離器； U閥自平衡返料器，鐘 罩式風(fēng)帽，給煤機(jī)前墻給煤，錐型閥放渣技術(shù)，選擇性小流化態(tài)風(fēng)水冷渣滾筒式除渣 器；旋風(fēng)筒與大床之間采用三個(gè)非金屬膨脹節(jié)連接，分離器錐管，直管段裝有防堵風(fēng) 管，中低循環(huán)倍率為 2535。 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 3）哈鍋：引進(jìn)德國(guó) EVT福斯特惠勒技術(shù) 水冷式布風(fēng)板， 單爐膛 結(jié)構(gòu)，雙旋風(fēng)筒，高溫圓型絕熱式分 離器； U型閥返料器， 鐘罩式 風(fēng)帽 ，給煤機(jī)后墻刮板給煤，錐型閥放渣技術(shù)，選擇性小流化態(tài)風(fēng)水冷渣方式或滾筒式除 渣器；旋風(fēng)筒與大床之間三個(gè)非金屬膨脹節(jié)，高循環(huán)倍率為 3340，快速床，薄床壓控制。 4）杭州鍋爐廠 : 早期在 35T/H、 75T/H鍋爐上采用的是中溫二級(jí)分離技術(shù)，即第一級(jí)為百葉窗式，第二級(jí) 為旋風(fēng)分離器； 特點(diǎn)：由于第二級(jí)旋風(fēng)分離器的循環(huán)灰溫度為 350400 ℃ ，所以主要靠控制回料器的循環(huán)灰 量來(lái)控制床溫。 目前在 220T/H、 440T/H等級(jí)的 CFB鍋爐基本上采用東鍋引進(jìn)芬蘭奧斯龍的技術(shù)， 主要特征就是采用了 J閥返料器。 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 5）無(wú)錫鍋爐廠： 早期在 35T/H、 75T/H鍋爐上采用的是中溫二級(jí)分離技術(shù)，即第一級(jí)為百葉窗式，第二級(jí)為 旋風(fēng)分離器； 在 220T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上即有方型水冷式高溫旋風(fēng)式分離器，也有圓型汽冷式高溫 旋風(fēng)式分離器； 在 440T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上，采用的是 單爐膛 結(jié)構(gòu)，雙旋風(fēng)筒，高溫圓型絕熱式分離 器， U型閥返料器， 鐘罩式風(fēng)帽 ，給煤機(jī)前墻皮帶給煤技術(shù)，錐型閥放渣技術(shù)，滾筒式除 渣器進(jìn)行除渣；旋風(fēng)筒與大床之間采二個(gè)非金屬膨脹節(jié) ,中低循環(huán)倍率為 2535。 6）濟(jì)南鍋爐廠： 在 35T/H、 75T/H鍋爐上采用的是高溫圓型水冷式旋風(fēng)分離器； 在 220T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上采用的即有圓型水冷式高溫旋風(fēng)式分離器，也有圓型汽冷式高 溫旋風(fēng)式分離器，還有高溫圓型 絕熱式 分離器； 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)簡(jiǎn)介 在 440T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上，采用的是 單爐膛 結(jié)構(gòu)，雙旋風(fēng)筒，高溫圓型絕熱式分離器， U型閥返料器， 鐘罩式風(fēng)帽 ，給煤機(jī)前墻皮帶給煤技術(shù)，錐型閥放渣技術(shù)，滾筒式除渣器， 旋風(fēng)筒與大床之間采二個(gè)非金屬膨脹節(jié) ,中低循環(huán)倍率為 2535。 7）四川鍋爐廠： 在 35T/H、 75T/H、等級(jí)的 CFB鍋爐上采用的是異型水冷式高溫旋風(fēng)式分離器； 在 220T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上，采用的是 單爐膛 結(jié)構(gòu)，異型水冷式高溫旋風(fēng)式分離器， U型 閥返料器，蘑菇型 風(fēng)帽 ，給煤機(jī)前墻給煤技術(shù)，錐型閥放渣技術(shù)，滾筒式除渣器進(jìn)行除渣； 部分鍋爐采用了床外換熱技術(shù)，增加了外臵床。 8）北京鍋爐廠：引進(jìn)美國(guó)巴威公司的技術(shù) 在 35T/H、 75T/H、 130T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上采用的是圓型水冷式中溫旋風(fēng)式分離器技術(shù)； 特點(diǎn) 1：由于中溫旋風(fēng)分離器的循環(huán)灰溫度為 350400 ℃ ，所以主要靠控制回料器的循環(huán)灰 量來(lái)控制床溫。 特點(diǎn) 2：給煤機(jī)后墻給煤技術(shù)； 特點(diǎn) 3：鍋爐受熱面全部布臵在爐膛上部； 特點(diǎn) 4：爐膛截面大，咽氣流速低，類(lèi)似與沸騰床的燃燒方式。 9） 唐山鍋爐廠： 唐山鍋爐廠采用了與北京鍋爐廠相同的技術(shù)：即引進(jìn)美國(guó)巴威公司的技術(shù)。 目前最大生產(chǎn)能力為 130T/HCFB等級(jí)。 10）江西鍋爐廠： 在 35T/H、 75T/H、 130T/H等級(jí)的 CFB鍋爐上采用的主、輔床結(jié)構(gòu)，既中間部分為主床， 四周為輔床，由于循環(huán)流化床的中間沸騰面壁流的特點(diǎn)，其目的是想解決鍋爐水冷壁 及衛(wèi)燃帶的磨損。