【正文】 論文作者簽名： 日期： 20xx 年 1 月 26 日 畢業(yè)論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明 本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。 世界上 100— 300MW級(jí)的各種類型的大型循環(huán)流化床鍋爐有 100多臺(tái)在運(yùn)行中， 600MW循環(huán)流化床鍋爐的方案設(shè)計(jì)已完成。 磨損問(wèn)題綜述 ① 、 在運(yùn)行中應(yīng)首先控制床料及燃煤粒徑的篩分化，調(diào)整風(fēng)量，降低煙氣流速，降低煙氣粒子濃度和粒子直徑以減少磨損。因?yàn)闋t內(nèi)循環(huán)灰沿水冷壁面流下，速度較大的飛灰在該凸臺(tái)反射，造成磨損。 另外， 在 設(shè)計(jì)上，風(fēng)帽采用定向設(shè)計(jì)，在排列上采用間隔排列方式，避免風(fēng)帽相互直吹，保證風(fēng)帽小孔氣流速度的穩(wěn)定，氣流分布均勻，以降低沖擊磨損。隨著顆粒直徑的增大，磨損量隨 之而增加?；亓祥y是一個(gè)小型的流化床，其作用主要是分離器的密封盒回料的輸送，回料對(duì)內(nèi)襯的磨損較為劇烈，耐磨材料強(qiáng)度要求高，因此，防磨材料采用了耐磨耐火拉鉤磚和高強(qiáng)度耐磨澆注料相結(jié)合，這樣，既減輕了懸掛重量，又達(dá)到了較好的防磨效果。對(duì)流煙道受熱面的磨損主要發(fā)生在省煤器兩端和空氣預(yù)熱器進(jìn)口處，產(chǎn)生磨損的主要原因是設(shè)計(jì)上考慮不周，安裝時(shí)出現(xiàn)誤差；另外一個(gè)原因是受熱面材質(zhì)不好。爐膛下部水冷壁與耐火材料交界處沖刷和渦流磨損均存在，但渦流磨損較多，主要表現(xiàn)為水冷壁局部出現(xiàn)較深的溝槽或小坑。 目前循環(huán)流化床鍋爐普遍采用大口徑鐘罩式風(fēng)帽、七字形風(fēng)帽、箭頭狀風(fēng)帽等，該類風(fēng)帽安裝后風(fēng)帽頭與布風(fēng)板之間均有 150mm 至 500mm 左右的間隙，運(yùn)行過(guò)程中床料在該部位產(chǎn)生產(chǎn)生渦流造成磨損，主要表現(xiàn)為風(fēng)帽根部因磨損斷裂，頂部因顆粒撞擊風(fēng)口損壞導(dǎo)致布風(fēng)不均勻等 ， 嚴(yán)重時(shí)每年更換 5%直至更大。常通過(guò)以下措施加以改善：降低給水溫度；加大風(fēng)量運(yùn)行；改造分離器，提高飛灰的分離效率，加大飛灰循環(huán)量，提高過(guò)熱器入口煙氣溫度。上述兩項(xiàng)措施采取之后仍超溫，采取適當(dāng)調(diào)整循環(huán)灰量的措施并密切觀察過(guò)熱蒸汽溫度的變化趨勢(shì)。 過(guò)熱器超溫和低溫 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特點(diǎn)決定了它的過(guò)熱器超溫 和 低溫問(wèn)題比其 他形式的鍋爐嚴(yán)重。高溫結(jié)渣的特點(diǎn)是全床完全流化和全床燃燒溫度超過(guò)灰渣熔點(diǎn)，全床發(fā)生灰渣的熔融和結(jié)塊。 低溫結(jié)渣的表現(xiàn)是：濃相床內(nèi)溫度顯示偏差大；火色差異大；風(fēng)室壓力波動(dòng)較大。因此，循環(huán)流化床燃燒過(guò)程中，只要保持連續(xù)給煤并根據(jù)負(fù)荷變化、煤種變化適當(dāng)調(diào)整給煤量，一般是不會(huì)熄火的。流化床燃燒發(fā)生熄火的危險(xiǎn)處于層燃燃燒和煤粉燃燒之間。運(yùn)行中媒質(zhì)變化、風(fēng)煤比失調(diào)以及給粉自流，燃料、空氣瞬間中斷等，都可能引起滅火和爆炸事故。爆裂危害很大，特別是外爆，不僅會(huì)造成爐膛或煙道破裂，鍋爐的鋼架彎曲或斷裂，也會(huì)使有關(guān)的受熱面管子破壞和造成人身傷亡，修復(fù)工作困難，停用時(shí)間長(zhǎng)，直接和間接損失都很大。 各種流化床燃燒室方式的技術(shù)特點(diǎn)如下表： 流化床類別 ABFB ACFB PBFB PCFB 燃料粒徑 見(jiàn)① 煤種變化適應(yīng)性② 好 優(yōu)于 ABFB 好 靜止床層高度（ m） ~ ~ ~2 空床流化氣速（ m/s） 最大 3~ 最大 4~6 最大 ~1 ~ 爐膛底部流化床形態(tài) 鼓泡床 湍流床 ?低負(fù)荷可能 轉(zhuǎn)為介于 ABFB 和ACFB 之間 強(qiáng)湍流床 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 10 鼓泡床 爐膛上部流動(dòng)形態(tài) 稀相氣 力輸送 細(xì)?？焖俅? 爐膛底部埋管受熱面 必須有，磨損嚴(yán)重 可以不設(shè) 必須有，磨損輕微 可以不設(shè) 給煤點(diǎn)數(shù) 多 少 少 更少 床上二次風(fēng)率（ %） ~15 ~40 0 30~40 飛灰 /循環(huán)灰循環(huán)倍率 一般 1 高溫灰 20~40 中溫灰 10~20 無(wú) 飛灰燃盡度 較差 好 好 好 最低負(fù)荷率（ %） ~33 30 30 脫硫率（ %） ~80（ Ca/S≈2） ~90（ Ca/S≈） 90（ Ca/S≈2） NOx排放濃度（ mg/m3）(標(biāo) ) 一般 300 一般 150 140~280 一般 100 爐 膛及燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 較大 \復(fù)雜 體積大 為縮小 注： ①一般破碎到篩網(wǎng)孔徑 6mm 至 15mm 全部通過(guò) ,依煤種及其含盔甲 分而定 .增壓流床燃煤粒徑宜取低值。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，燃料顆粒的燃燒反應(yīng)速度不僅受控于氧的分壓及其擴(kuò)散條件，而且更加受控于床溫因素，即化學(xué)動(dòng)力學(xué)條件。 實(shí)踐證明合理調(diào)節(jié) 一、二次風(fēng)及配比是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的主要調(diào)節(jié)手段之一。床壓直接影響床內(nèi)流化、燃燒和傳熱。燃燒室內(nèi)耐火防磨隔熱層脫落，將破壞流化工況，造成床料結(jié)渣。有的缺點(diǎn)是在發(fā)展中經(jīng)過(guò)不斷努力和實(shí)踐是可以 完善和克服的；有的缺點(diǎn)是該技術(shù)本身所固有的，難以克服。由 SO2信號(hào)調(diào)節(jié)控制投石灰石量。此后可依次燃燒器（熱煙爐）和起動(dòng)燃燒器，床內(nèi)溫度升高至約 500~600℃（依燃用煤種而異）時(shí)，便可開始逐步投煉鋼運(yùn)行。當(dāng)燃煤正常著火，下部床溫不斷升高而需要調(diào)節(jié)時(shí)，開啟回料閥，向爐內(nèi)投循環(huán)灰，隨負(fù)荷相應(yīng)提高流化運(yùn)行風(fēng)速，逐步從鼓泡床方式過(guò)渡到循環(huán)床方式運(yùn)行。 ．運(yùn)行準(zhǔn)備 從結(jié) 構(gòu)和燃燒空氣動(dòng)力特點(diǎn)出發(fā)循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行前應(yīng)滿足一定條件。 d、 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快 循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá)到 （ 3— 4） ： 1， 由于截面風(fēng)速高和吸熱控制容易，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)速率快，每分鐘可達(dá) 4%B— MCR。流化床鍋爐通常燃用粒徑在 8 微米以下的煤末，燃料在鍋爐內(nèi)進(jìn)入流化后，燃料中粒徑小于 2 微米的細(xì)粉被氣流吹出流化段，進(jìn)入流化段上部的懸浮段，并在那里進(jìn)行懸浮燃燒，其余大部分顆粒較大的燃料則留在流化段，在流化狀態(tài)下進(jìn)行燃燒。一些循環(huán)流化床鍋爐還有外置流化床換熱器。自循環(huán)流化床燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。煤的燃燒帶來(lái)了嚴(yán)重的污染 。 我國(guó)現(xiàn)有不同容量的循環(huán)流化床鍋爐近 3000 臺(tái)，約 63000MW 的容量投入商業(yè)運(yùn)行，占電力行業(yè)中鍋爐總臺(tái)數(shù)的三分之一強(qiáng)。同時(shí)氣流對(duì)固體顆粒的夾帶作用很大，使大量未燃盡的燃料顆粒（包括部分未完全反應(yīng)的固硫劑顆粒）隨煙氣一起離開爐膛，被煙氣氣流帶出爐膛的大部分物料顆粒經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器分離出來(lái)，再經(jīng)回料裝置送回爐膛底部的床層內(nèi)，以維持爐內(nèi)床料總量不變的連續(xù)工作狀態(tài)，加大可燃物燃燒深度和固硫劑的利用率，從而形成爐外的物料循環(huán)系統(tǒng)，這就是循環(huán)流化床。 如果燃料的顆粒大小介于層燃爐和室燃爐燃料之間，氣流的吹托力與燃料顆粒在空氣中的浮力之和大于或等于燃料顆粒的重力時(shí)，燃料顆粒可以漂浮起來(lái)，燃料顆粒間的距離拉大，并能在一定高度的范圍作一定程度的移動(dòng)。 c、 添加石灰石，有較高脫硫效果 ， 降低了氮氧化物生成量 循環(huán)流化床鍋爐的低溫燃燒特點(diǎn)與石灰石最佳脫硫溫度一致，添加合適品種和粒度的石灰石， Ca/S 摩爾比在 — 時(shí)，可以達(dá)到 90％的脫硫效率。目前，正在設(shè)計(jì)發(fā)電功率為 300~400MW 的電站循環(huán)流化床鍋爐。 冷態(tài)點(diǎn)火起動(dòng) 循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火起動(dòng)以流態(tài)區(qū)分，主要有鼓泡流化床點(diǎn)火和循環(huán)流化床點(diǎn)火；以加熱方式劃分，則有床（面以）上加熱、床下加熱和床下、床上聯(lián)合加熱的點(diǎn)火方式。 在風(fēng)機(jī)正常起動(dòng)后，手調(diào)引風(fēng)機(jī)擋板，使?fàn)t膛出口壓力一般穩(wěn)定在 50Pa，布風(fēng)板量最小通風(fēng)量應(yīng)為鍋爐 MCR 時(shí)風(fēng)量的 20%~40%，并向爐膛給入粒徑小于 1mm 的河沙或稍粗的爐渣，回到至床壓顯示為 3kPa 左右，使床內(nèi)物料循環(huán)流化運(yùn)行，注意就地檢查調(diào)整循環(huán)回料閥風(fēng)量。在第三次起動(dòng)給煤機(jī) 90S，并經(jīng) 90S 的停煤觀察（實(shí)際運(yùn)行中可根據(jù)具體情況，對(duì)啟停比例中給煤機(jī)的時(shí)間及給煤速率作適當(dāng)調(diào)整），確認(rèn)入爐煤已燃油量和調(diào)整運(yùn)行風(fēng)量。 由于循環(huán)流化床內(nèi)氣、固兩相混合物的熱容量比單相煙氣的熱容量大幾十倍甚至幾百倍，循環(huán)流化床鍋爐中燃料的著火、燃燒非常穩(wěn)定。 耐火耐磨層 易 磨損、開裂和脫落 耐磨層作為循環(huán)流化床鍋爐最主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一，在爐膛下部錐段、爐膛煙氣出口處和循環(huán)灰分離、回送回路中均砌筑大量耐火防磨材料。如果達(dá)不到要求，將帶來(lái)許多不良后果，如鍋爐達(dá)不到設(shè) 計(jì) 蒸發(fā)量，飛灰含量高，尾部受熱面磨損嚴(yán)重等。煤耗提高燃燒效率，強(qiáng)化傳熱，減少 CO 和 N2O排放量，應(yīng)以較高的爐膛溫度運(yùn)行；而從脫硫、降低 Nox 和 防止?fàn)t膛結(jié)渣考慮，床溫又不能過(guò)高。同時(shí)，一、二次風(fēng)量配比也可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)爐膛上部燃燒份額。 前面氘核這都是指在大氣壓力下工作的工藝技術(shù)和鍋爐設(shè)備。 爐膛爆炸事故 鍋爐爐膛或煙道內(nèi)燃料突然強(qiáng)烈燃燒或熄火，燃?xì)鈮毫E增或驟減，超過(guò)爐墻或煙道內(nèi)所能承受能力而造成破裂的事故。在煤粉爐中，當(dāng)煤粉 /空氣混合物濃度處于 ~，爆炸的可能性和危害性就很大，濃度大于 1 kg/m3 時(shí)，爆炸產(chǎn)生的壓力反而見(jiàn)效，小于 kg/m3 時(shí)，一般不會(huì)爆炸。在防止內(nèi)爆方面，除對(duì)爐膛和煙道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)考慮低煙氣流量下引風(fēng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大抽力外，在控制系統(tǒng)上應(yīng)對(duì)爐膛壓力信 號(hào)傳誦給引風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)，使其在負(fù)壓過(guò)大時(shí)直接閉鎖和減載，以降低內(nèi)爆的可能性。相反為新燃料的加熱、著火燃燒提供了豐富的熱量。 1） 低溫結(jié)渣 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 13 低溫結(jié)渣多發(fā)生在點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程中。這時(shí)趕快加大流化風(fēng)量將渣塊打散。然后，停爐清渣。頻繁地發(fā)生過(guò)熱器的超溫將縮短過(guò)熱器的使用壽命并最終引發(fā)爆管事故。 （ 2） 過(guò)熱器低溫 若過(guò)熱器蒸汽溫度低，會(huì)給汽輪機(jī)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重不良影響。 循環(huán)流化床鍋爐金屬部件的磨損 布風(fēng)裝置的磨損 循環(huán)流化床鍋爐下部壁面垂直段與漸縮段（衛(wèi)燃帶、爐頂及爐膛出口在屏過(guò)、風(fēng)帽、旋風(fēng)筒進(jìn)口，尾部煙道進(jìn)口處） 都是易發(fā)生嚴(yán)重磨損部位。鍋爐爐膛出口自底部向 下 米范圍內(nèi)兩側(cè)管壁的磨損，主要原因是固體物料在改變流動(dòng)方向時(shí)產(chǎn)生的渦流沖刷。 但在省煤器區(qū)域由于煙溫低，灰粒變硬、且體積收縮表面形成尖銳的棱角，對(duì)省煤器管排的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。由于分離器安裝的位置高，工作時(shí)的溫度和爐膛接近，磨損較大。 循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施 在機(jī)理上，金屬的磨損可分為兩類：一是金屬表面在固體顆粒的沖刷下，因摩擦