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循環雙流化床鍋爐介紹

欄目:綜合論述 發布時間:2018-08-22

東方鍋爐廠是大型電站鍋爐制造廠,也是大型流化床鍋爐的主要生產廠。世界第二的出口巴基斯坦的三臺220t/h鼓泡床鍋爐巳1993年投運;裝于寧波中華紙業公司的二臺220t/hCFB鍋爐,于1997年投運發電。石獅熱電廠的35t/h75t/h也已投運,現已設計制造多臺410t/hCFB鍋爐,這些都是業內人士所了解的。而鮮為人知的是東鍋除生產大型鍋爐、核電設備外,還傾注了不少技術力量,研制開發生產了各種中小電站鍋爐與工業鍋爐(以下簡稱小容量鍋爐)新爐型,以適應該領域的市場需要與技術進步。為了使大、中、小鍋爐都重視,都有人管,東鍋采用分級管理的辦法,有專門的部門與人員負責中小容量鍋爐的設計、制造與管理。

小容量鍋爐面廣,燃料品種多、變化大,運行管理水平不高,原有爐型性能欠佳,因而熱效率很低,環境污染嚴重。小容量鍋爐更需要CFB鍋爐所具有的優良性能,但小容量鍋爐有不同的技術要求。循環流化床燃燒技術在大容量鍋爐中已經成熟,但不能照搬到小容量鍋爐中,CFB的一些技術要求會成為用戶無法接受的缺點,如:爐體高度、高倍灰循環、爐內高濃度灰場的建立,以及大量灰循環所需要增加的電耗,與循環過程中對受熱面的磨損等.

循環雙流化床鍋爐(CFDB)就是專為小容量鍋爐研制的新型流化床鍋爐,是小型循環床鍋爐的改進,適用于1035t/h鍋爐.CFDB研制于八十年代,1989年取得專利,第一臺CFDB199010月投運,取得成功,至今還在運行。東鍋現已有10、15、20、25、35t/h各種參數系列的循環雙流化床鍋爐產品,已經生產70臺,改造18臺,運行穩定、性能良好,用記經濟效益顯著。  

一、結構特點   

·流化床:CFDB有二只流化床,前面的一只燒煤,稱為主床。后面一只用來燒灰,稱為副床?!ぶ鞔玻褐鞔矁葲]有埋管,流化速度較高。一般大于8m/s.螺旋給煤機正壓給煤,配播煤風。由于床內沒有埋管受熱面,床面積小,鍋爐點火起動容易,燃料品種不受限制,在同一臺鍋爐中可以燒5000~26000kJ/㎏的各類煤,也可全燒造氣渣或鏈條爐爐渣.由于流化速度高,負荷調節范圍寬,調節化可達l03。

·副床:副床位于懸浮室之后,燃盡室的下部,副床燒灰,流化速度很低,只有lms左右,是低速飛灰床,床內設有埋管以充分利用埋管傳熱.由于流化速度低,床料細,床料的沖刷不會造成副床埋管明顯磨損,埋管不須加防磨措施。副床燃料來自懸浮室對流管與分離器分離下來的飛灰.用副床燒灰有三點好處:(1)飛灰在副床內平均有一個多小時的燃燒時間,飛灰在副床內燃燒得非常完全,副床渣中可燃物含量低于l%;(2)副床要放渣,渣量超過主床,這樣就減少了飛灰份額與鍋爐初始排塵濃度,即使燒劣質煤,也容易達到初始排放濃度的排放標準,(3)飛灰在爐內不需無限循環,煙灰中飛灰濃度僅為一般循環床鍋爐的1/501/100,這對保護受熱面免受飛灰的磨損非常有效,在CFDB中受熱面的磨損不構成問題.

·爐膛,CFB鍋爐中不論渣量大小,爐膛高度有一定要求,一般需要20余米的高度,以滿足分離器分離不下來的細灰有必要的燃燒時間。CFDB的容量小,鍋爐不能做得很高,為此用管子或磚墻將爐膛分隔成品字形,相當于將爐膛折成三折,煙氣在其中做N型流動,滿足了細灰一次通過爐膛所需要的燃燒時間,多次折向還起到了混合攪拌作用因此CFDBq3損失級小。

·分離器:分離器可以將未燃燒完全的較粗的灰粒送回副床燃燒,對減少飛灰可燃物含量有明顯效果。分離器為我廠專為CFDB研制的直流多管旋風式,外形尺寸緊湊,分離效果可滿足燃燒要求,煙氣阻力700Pa。分離器布置在對流受熱面后,300400℃的低溫區。在CFDB中,分離器可以有三種不同運行方式,以適應不同的燃燒與環保要求。

·氣力輸送槽:由于分離器置于對流管束之后,送回副床還有一段水平距離,常用的循環床回料裝置不能適應。由我廠設計開發的氣力輸送槽,可以將循環灰輸送到相距一段距離的副床。

·燃料制備:CFDB鍋爐對燃料品種沒有要求,低到5000kJkg,高到26000kJ/kg的煙煤、無煙煤、褐煤、爐渣、矸石都可以燃用,不同品種的燃料,其粒度與篩分有不同的要求,對小容量鍋爐,燃料制備也要越簡單越好,一般采用帶篩板的碎煤機,只要調整篩板孔徑,便可方便達到CFDB鍋爐對不同煤種的篩分要求。

.送風系統:CFDB鍋爐中送風系統、煤的篩分與鍋爐同樣重要,送風系統的風量、風壓要符合鍋爐要求,要有風量、電流的顯示,還要有方便的調節、控制設備。35t/hCFDB鍋爐的風機耗電量,引風機功率160kw,主要風機250kW,副床風機30kW。

三、幾臺鍋爐的運行情況

·第一臺是鏈條爐的改造爐。資陽市寶蓮酒廠是中等規模的釀酒廠,生產食用酒精與曲酒,裝有二SIILl0—13鏈爐,全廠用汽量12t/h,要用二臺鏈條爐同時供汽。鏈條爐要用價格較高的優質煙煤,鍋爐效率65%。90年由東鍋將該爐改為CFDB鍋爐,同年10月投運,雖然該廠司爐從未接觸過流化床鍋爐,在工廠技術人員的指導下,點火一次成功,經過三個月的調試熟悉,轉入正常運行,全廠用汽只需一臺改造爐供汽,第二年的運行天數為320(該廠高溫天氣要停產檢修一個多月),鍋爐改用價格便宜的劣質煙煤,經測定運行效率84%,一年節約的燃料費相當于四倍鍋爐改造投資。改爐后,不僅經濟效益顯著,工作環境也有很大改善,過去司爐工蓬頭垢面,滿身是灰,改造后很多司爐穿著西裝上班,司爐崗位成為工廠熱門工種。該項改造工程被資歷陽市授予科技進步一等獎,鍋爐房被評為四川省先進鍋爐房。

·新津助劑廠只有一臺SHL20245鍋爐,因出力不足,該廠加噴煤粉,出力也只能達到17t/h,且爐膛常要結焦,每班都必須打焦,工人苦不堪言。1998年該廠破產,由新津外貿公司收購,改名為聯發芒硝公司。新津外貿下屬金華芒硝廠有二臺東鍋的CFDB鍋爐,運行可靠,經濟效益顯著。新津外貿在助劑廠恢復生產時,先將該爐交東鍋改造為25t/hCFDB,并為此推遲二個月開工生產。該爐于19988月投運,出力達到25t/h,全年在這種負荷下運行,1999年元明粉產量達到破產前的一倍多,成本降低,鍋爐效率83%。

·英吉沙電廠位于新疆南疆喀什地區,當地工業很少,1997年新建英吉沙電廠安裝二臺東鍋DG20—245400CFDB鍋爐,要求燒當地出產訴Vr<3%的無煙煤,在此之前不僅沒有一臺鍋爐燒這種煤,連住家燒飯,烤火都不用,要從外地拉煙煤燒,因為這種煤:太難著火了。鍋爐于199712月投運,經過一段時間熟練后,達到穩定滿發。

·武漢聯堿廠原有二臺SHL20—245/40鏈條爐,與一臺10t/h沸騰爐,鏈條爐用煤須外購優質煙煤,且熱效率很低,正常生產要由二臺鍋爐供汽。1997年訂購東鍋一臺25t/hCFDB鍋爐,199810月投運,運行穩定,供汽量充中,比原來一人一小鍋爐汽量足,提高了工廠純堿產量。鍋爐改燒本廠造氣篩下無煤碎屑與造氣渣,經濟效益顯著,新建鍋爐房投運一個后,即將投資全部收回。

·貴州輪胎廠新上一條子午胎生產線,更增加生產用汽,幾經比較,最后決定選用東鍋35t/hCFDB鍋爐,燃用貴州高硫無煙煤,設計考慮爐內脫硫,有石灰石加料機,可與煤量比例調節.爐膛分隔用光管水冷壁掛磚結構,雙鍋筒,分離器布置在對流管之后,三級省煤器,輕型護板爐墻。

·偃師電廠35th煤粉爐改造,根據國家政策,為保企業生存,委托東鍋將煤粉爐改為可燒當地Vr<5%的無煙煤及矸石,改造保留原有的鋼架平臺樓梯,汽包標高位置不變,過熱器、

省煤鋁及下級空頂器不動,爐膛前擴1500mm,四周膜式水冷壁,中隔墻為光管掛磚,受熱面為前吊后支,輕型敷管爐墻與重型爐墻相結合。主、副床布風裝置置于40m層點火平臺處。螺旋給煤機正壓給煤,直流多管分離器裝于一、二級省煤器之間,300400℃煙溫區,流化回料器將循環灰送回副床燃燒.

·東鍋研制開發的循環雙流化床鍋爐之所以很順利,得益于前期一切準備充分,早在八十年代開發初期,對大量泡床爐運行測試資料進行分析研究,對流化床內燃燒的規律的認識取得突破,八十年代后期更吸收了國外循環床燃燒技術的理論與國內循環床鍋爐的實踐,找出了產生問題的原因,發現流化床鍋爐中燃燒份額與灰造可燃物含量是可計算的,從而確立了新型流化床鍋爐的基本構思:流化燃燒、床內不設埋管、高流化速度、折疊式爐膛,設副床燃燒飛灰,外管低溫分離器,循環回副床的CFDB鍋爐。

·對于東鍋這樣技術力量雄厚的大型電站鍋爐制造廠,開發小容量新型節能環保鍋爐,有其有利條件,也是應盡的責任.但是要將這項工作做好也不輕松,要加強領導,實行分級管理,雖然我們也這樣在做,但做得還不夠。

技術在發展,產品要進步,這是事物發展的規律。十年來;我們本著實事求是的精神,從我國的實際出發,開發了CFDB鍋爐,為了取得最終的好效果,我們要求設計人員不僅要會設計,要下現場參與實踐,更要熟悉整個爐房系統,輔助設備與管路的特性,懂安裝、會操作,把鍋爐房作為一個系統工程來管理,去服務、協助用戶把握好每個環節.我們也不回避自己工作中的缺點與不足,自己找問題進行改進。這些工作,使循環雙流化床鍋爐這一全新產品,從開發、試制到生產投運,從最初的10t/h到容量逐步擴大都比較順利的根本保證。CFDB鍋爐的特殊性能,符合我國國情,進一步推廣應用,會為國家節約更多能源、鋼材,改善環境,也會為企業帶來更多效益。隨著市場經濟的發展,工廠也將更加重視小容量鍋爐的發展,把這產品做得好上加好.用戶滿意,是我們追求的最高目標。

 

 

文章作者:東方鍋爐廠 黃世漢

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