循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展走勢
發(fā)布時(shí)間：2015-08-08 新聞來源：中國鍋爐網(wǎng)
引言循環(huán)流化床鍋爐化燃燒技術(shù)是項(xiàng)近20年來發(fā)展起來的燃煤技術(shù)。它具有燃料適應(yīng)性廣燃燒效率高氮氧化物排放低負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點(diǎn)。自循環(huán)流化床燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來，循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，大容量的循環(huán)流化床電站鍋爐已被發(fā)電行業(yè)所接受。世界上最大容量的25CMW循環(huán)流化床鍋爐已在1997年運(yùn)投，多臺200 250界大容量循環(huán)流化床鍋爐已投產(chǎn)。我國集中于中型8的研制與開發(fā)，目前已完全商業(yè)化。到1998年底，我國已投運(yùn)及訂貨的351以下的循環(huán)流化床鍋爐共計(jì)約600臺，已開始走向電力市場，并且開始大型的研制工作。
主循環(huán)回路是循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵，其主要作用是將大量的高溫固體物料從氣流中分離出來，送回燃燒室，以維持燃燒室的穩(wěn)定的流態(tài)化狀態(tài)，保證燃料和脫硫劑多次循環(huán)反復(fù)燃燒和反應(yīng)，以提高燃燒效率和脫硫效率。主循環(huán)回路不僅直接影響整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)布置，而且與其運(yùn)行性能有直接關(guān)系。分離器是主循環(huán)回路的主要部件，因而人們通常把分離器的形式工作狀態(tài)作為循環(huán)流化床鍋爐的標(biāo)志。
1循環(huán)流化床的發(fā)展現(xiàn)狀氣固分離器是系統(tǒng)的核心部件之。
其之所以關(guān)鍵，從運(yùn)行機(jī)理上來講，只有當(dāng)分離器完成含塵氣流的氣固分離并連續(xù)地把收集下來的物料回送至爐膛，實(shí)現(xiàn)灰平衡及熱平衡，才能保證爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定與高效；就系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，分離器設(shè)計(jì)布置得是否合理直接關(guān)系著鍋爐系統(tǒng)制造安裝運(yùn)行維修等各方面的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。雖然分離器是8必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但它又具有相對的獨(dú)立性和靈活性，在結(jié)構(gòu)與布置上回旋余地很大。從某種意義上講，8鍋爐燃燒技術(shù)計(jì)上的差異標(biāo)志著不同的8技術(shù)流派。
1.1第代循環(huán)流化床燃燒技術(shù)絕熱旋風(fēng)分離循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器在化工冶金等領(lǐng)域具有悠久的使用歷史，是比較成熟的氣固分離裝置，因此在，8領(lǐng)域應(yīng)用最多。
德國由公司較早地開發(fā)了采用保溫耐火及防磨材料砌裝成筒身的高溫絕勢式旋風(fēng)分離器的，8鍋爐。分離器入口煙溫在850，左右。應(yīng)用絕熱旋風(fēng)筒作為分離器的循環(huán)流化床鍋爐稱為第代循環(huán)流化床鍋爐，目前已經(jīng)商業(yè)化。由公司人1公司以及由其技術(shù)轉(zhuǎn)移的3151ABBCEAEEEVT等公司設(shè)計(jì)制造的循環(huán)流化床鍋爐采用了此種形式。這種分離器具有相當(dāng)好的分離性能，使用這種分離器的循環(huán)流化床鍋爐具有較高的性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前除中國大陸外，有78的邙8全部采用了高溫絕勢旋分離器，但這種分離器也存在些問，主要是旋風(fēng)筒體積龐大，因而鋼耗較高，鍋爐造價(jià)高，占地較大，旋風(fēng)筒內(nèi)初厚耐火材料及砌筑要求高用量大費(fèi)用高，1；啟動時(shí)間長運(yùn)丁中易出現(xiàn)故障；密封和膨脹系統(tǒng)復(fù)雜；尤其是在燃用揮發(fā)份較低或活性較差的強(qiáng)后燃性煤種時(shí)，旋風(fēng)筒內(nèi)的燃燒導(dǎo)致分離后的物料溫度上升，引起旋風(fēng)內(nèi)或回料腿回料閥內(nèi)的超溫結(jié)焦。這些問在我國的實(shí)際生產(chǎn)條件下顯得更為突出。
絕熱揎爺疾，1.2第代燃燒技術(shù)水汽冷分離循環(huán)流化床鍋爐為保持絕熱旋風(fēng)筒循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)有效地克服該爐型的缺陷，而4，界60公司設(shè)計(jì)出了堪稱典范的水汽冷旋風(fēng)分離器，其結(jié)構(gòu)2.應(yīng)用水汽冷分離器的循環(huán)流化床鍋爐被稱為第代循環(huán)流化床鍋爐。該分離器外殼由水冷或汽冷管彎制焊接而成，取消絕熱旋風(fēng)筒的高溫絕熱層，代之以受熱面制成的曲面及其內(nèi)側(cè)布滿銷釘涂層較薄厚度的高溫耐磨澆注料。殼外側(cè)覆以定厚度的保溫層，內(nèi)側(cè)只敷設(shè)薄層防磨材料，3.水汽冷旋風(fēng)筒可吸收部分熱量，分離器內(nèi)物料溫度不會上升，甚至略有下降，較好地解決了旋風(fēng)筒內(nèi)側(cè)防磨問。
該公司投運(yùn)的循環(huán)流化床鍋爐從未發(fā)生回料系統(tǒng)結(jié)焦的問，也未發(fā)生旋風(fēng)筒內(nèi)磨損問，充分顯了其優(yōu)越性。這樣，高溫絕熱型旋風(fēng)分離循環(huán)床的優(yōu)點(diǎn)得以繼續(xù)發(fā)揮缺點(diǎn)則基本被克服。
當(dāng)然，任何種設(shè)計(jì)都難以盡善盡美，F(xiàn)W式水汽冷旋風(fēng)分離器的問是制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本過高，缺乏市場競爭力，這使其商業(yè)競爭力下降，通用性和推廣價(jià)值受到了限制。
為克服汽冷旋風(fēng)筒制造成本高的問，芬蘭人1由0，公司創(chuàng)造性地提出了巧界，狂31設(shè)計(jì)構(gòu)想，4是PyIofloWCompact型循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)簡。
PyroflowCompact循環(huán)床鍋爐采用其獨(dú)特專利技術(shù)的方形分離器，分離器的分離機(jī)理與圓形旋風(fēng)筒本質(zhì)上無差別，殼體仍采用FW式水汽冷管壁式，但因筒體為平面結(jié)構(gòu)而別具格。這就是第代循環(huán)流化床鍋爐。它與常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐的最大區(qū)別是采用了方形的氣固分離裝置，分離器的壁面作為爐膛臂面水循環(huán)系統(tǒng)的部分，因此與爐膛之間免除熱膨脹節(jié)。同時(shí)方形分離器可緊貼爐膛布置從而使整個(gè)循環(huán)床鍋爐的體積大為減少，布置顯得十分緊湊。此外，為防止磨損，方形分離器水冷面敷設(shè)了層薄的耐火層，這使得分離器起到傳熱面的作用，并使鍋爐啟動和冷卻速率加從國內(nèi)許多已投入運(yùn)行的流化床鍋爐來看，普遍都存在有床內(nèi)的燃燒工況組織不好床溫偏高以及旋風(fēng)分離器內(nèi)，和殘?zhí)己笕荚斐蓴?shù)十度甚至上百度溫升的現(xiàn)象，加上流化床中的結(jié)焦溫度比較低，因此結(jié)焦的可能在運(yùn)行中始終是個(gè)很大的隱患。如果采用有冷卻的旋風(fēng)筒，分離器內(nèi)的溫度就可以得到控制，從而消除了結(jié)焦的危險(xiǎn)。
本有所下降。此外它還減少了散熱損失，提高了鍋爐效率。另外由于保溫厚度的減少，可以提高啟停速度，啟停過程中床料的溫升速率不再取決于耐火材料，而主要取決于水循環(huán)的安全性，使得啟停時(shí)間大大縮短。以臺高溫絕熱旋風(fēng)筒的751外鍋爐為例，米用兩根油槍床上點(diǎn)火，般設(shè)計(jì)每小時(shí)耗油量為600左右，啟動時(shí)間8以上，如果將分離器做成汽冷或水冷，只要23就足夠了，這樣每次啟動都可以節(jié)省2七的輕柴油。
2循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展方向分析入00公司的方形分離器緊湊型設(shè)計(jì)推出之后，立即引起了廣泛的重視，人們對該技術(shù)直持觀望態(tài)度。但經(jīng)過5年的多臺鍋爐運(yùn)行實(shí)踐，已被人們所接受，其標(biāo)志為在1999年5月第15屆國際流化床燃燒會議上，該專利持有人1如，榮獲唯的人3瓦貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。08沾。枕1公司和入啦胃公司合并后即將方形分離器循環(huán)流化床鍋爐作為大型化方向予以重點(diǎn)發(fā)展。時(shí)至今日8406101公司米用方形分離器技術(shù)的緊湊型循環(huán)流化床鍋爐已有68兒至40兒多臺鍋爐成功運(yùn)行，150界機(jī)組正在建設(shè)中，300麗和600界容量的緊湊布置，已經(jīng)完成設(shè)計(jì)。5給出了方形分離器循環(huán)流化床鍋爐單臺容量的發(fā)展歷史。采用方形分離器的緊湊型布置循環(huán)床鍋爐的市場份額逐年增加，該技術(shù)在08枕板卷成的旋風(fēng)筒制造成本基本相當(dāng)，考慮到前者所節(jié)省的大量的保溫和耐火材料，最終的實(shí)際成占地面積小鋼耗量小制造成本低分離器內(nèi)無磨損等突出優(yōu)點(diǎn)，因此第代循環(huán)流化床鍋爐將成為燃燒技術(shù)發(fā)展的主流，并且在大型化方面將發(fā)揮其優(yōu)勢。
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