更多
推薦資訊
-
2023-06-15氣凝膠保溫項目——中能二期全面啟動
-
2023-02-15中能關于鋼包烘烤器保溫層的研究
-
2023-06-15神奇‘藍煙‘’氣凝膠身處千萬賽道,劍指星辰大海
中能技術
一、循環(huán)流化床發(fā)展歷史簡介
(一)循環(huán)流化床鍋爐的誕生
在鼓泡床鍋爐(沸騰爐)的基礎上發(fā)展起來,真正得到應用,始于七十年代末八十年代初。1979年,芬蘭奧斯龍(Ahlsltrom) 公司開發(fā)的世界首臺20t/h商用循環(huán)流化床鍋爐投入運行,隨后,1982年,德國魯奇(Lurgi) 公司開發(fā)的世界上首臺用于產汽與供熱的循環(huán)流化床(84MW)建成投運。至此,循環(huán)流化床技術開始迅速發(fā)展。2013年,即發(fā)展到460MW超臨界參數(shù)鍋爐。
(二)國內循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展
我國對循環(huán)流化床鍋爐方面的研究,雖然起步較晚,但政府高度重視,發(fā)展迅速。1987年,中科院工程熱物理所與原開封鍋爐廠聯(lián)合,生產出中國第一臺循環(huán)流化床鍋爐,并在原開封中藥廠(現(xiàn)在的天地藥業(yè))投入運行,取得了循環(huán)流化床鍋爐在中國零的突破。20多年后的今天,該臺鍋爐還在穩(wěn)定運行,對該企業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。1987年之后,幾乎所有與熱工程有關的科研院校,如清華大學、浙江大學、華中理工大學、西安交通大學和西安熱工研究院等,都投入到循環(huán)流化床鍋爐額研發(fā)當中,各鍋爐制造廠先后開發(fā)出20t/h、35t/h、65t/h、75t/h、130t/h及220t/h等中、小型循環(huán)流化床鍋爐,通過多年的發(fā)展,我國在中、小型循環(huán)流化床技術方面已經相當成熟。并相繼開發(fā)出具有自主知識產權的100MW、135MW、150MW及200MW等級的循環(huán)流化床鍋爐,并在全國范圍內大量投運。
二、什么是循環(huán)流化床鍋爐
(一)鍋爐:指以可燃物為燃料,以生產一定品質蒸汽為目的特種設備。鍋指汽水系統(tǒng),爐指燃燒和煙氣系統(tǒng);
(二)流化:指一定顆粒的可燃物在流化風(一次風)的作用下能夠在爐膛內由固態(tài)變?yōu)榱骰\動狀態(tài);
(三)循環(huán):指未燃盡的大顆粒固態(tài)物質經鍋爐旋風分離器分離,被返料器重新送回爐膛實現(xiàn)循環(huán)燃燒。
(四)循環(huán)流化床鍋爐指:一定顆粒的可燃物質能夠在爐堂內實現(xiàn)循環(huán)流化燃燒,并是以生產一定品質蒸汽為目的的特種設備。
(一)燃料適應性廣 (這是循環(huán)流化床鍋爐的重要優(yōu)點)循環(huán)流化床鍋爐既可燃燒優(yōu)質煤,也可燃燒劣質燃料,如高灰煤、高硫煤、硫高灰煤、一高一水分煤、煤矸石、 煤泥,以以及油頁巖、泥煤、爐渣、樹皮、垃圾等。他的這一優(yōu)點,對充分利用劣質燃料具有重大意義。
(二)燃燒效率高。
國外循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率最高可達99%。我國自行設計的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率髙達95%-99%。該鍋爐燃燒效率的主要原因是燃燒盡率高。運行鍋爐的實例數(shù)據(jù)表明,該型鍋爐的爐渣可燃物碳含量為1%-2%,燃燒優(yōu)質煤時,燃燒效率與煤粉爐相當,燃燒劣質煤時,循環(huán)流化床鍋爐的燃燒率比煤粉爐約高5%。
(三)燃燒污染排放量低
循環(huán)硫化床鍋爐NOx的生成量僅有煤粉爐的1/4-1/3。標準狀態(tài)下NOx的排量可以控制在300mg m3以下。 因此循環(huán)流化床是一種經濟、有效、低污染的燃燒技術。與煤粉爐加脫硫裝置相比,循環(huán)流化床鍋爐的投資可降低1/4-1/3。(向循環(huán)流化床內直接加入石灰石,白云石等脫硫劑,可以脫去燃料燃燒生成的SO2。根據(jù)燃料中所含的硫量大小確定加入脫硫劑量,可達到90%的脫硫效率。
(四)燃燒強度高,爐膛截面積小
爐膛單位截面積的熱負荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點。其截面熱負荷約為3.5-4.5MW/m2,接近或高于煤粉爐。同樣熱負荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2~3倍。
(五)負荷調節(jié)范圍大,負荷調節(jié)快
當負荷變化時,只需調節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量,不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術。也不象煤粉鍋爐那樣,低負荷時要用油助燃,維持穩(wěn)定燃燒。一般而言,循環(huán)流化床鍋爐的負荷調節(jié)范圍可在30%-110%; 負荷調節(jié)速率也很快, 一般可達每分鐘4%。
(六)易于實現(xiàn)灰渣綜合利用
循環(huán)流化床燃燒過程屬于低溫燃燒,同時爐內優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含炭量低,屬于低溫燒透,易于實現(xiàn)灰渣的綜合利用,如作為水泥摻和料或做建筑材料。同時低溫燒透也有利于灰渣中稀有金屬的提取。
(七)其他優(yōu)點
床內部布置埋管受熱面、燃料預處理簡單、給煤點少等。
四、循環(huán)流化床鍋爐缺點
(一)高流速對受熱面磨損大,難于實現(xiàn)長周期運行
循環(huán)流化床鍋爐的運行風速高, 一般運行風速為4-10m/s。濃度和高運行風速,鍋爐部件的磨損是比較嚴重的。磨損主要與風速、顆粒度以及流場的不均勻性有關, 磨損與風速及濃度成正比。在設計時,一般應防止煙氣走廊突縮或突擴的形式。尾部受熱面的設計: 目前在循環(huán)流化床鍋爐中,尾部煙道受熱面的磨損、漏風是目前流化床鍋爐遇到的問題。
(二)電耗高
(一)循環(huán)流化床鍋爐的誕生
在鼓泡床鍋爐(沸騰爐)的基礎上發(fā)展起來,真正得到應用,始于七十年代末八十年代初。1979年,芬蘭奧斯龍(Ahlsltrom) 公司開發(fā)的世界首臺20t/h商用循環(huán)流化床鍋爐投入運行,隨后,1982年,德國魯奇(Lurgi) 公司開發(fā)的世界上首臺用于產汽與供熱的循環(huán)流化床(84MW)建成投運。至此,循環(huán)流化床技術開始迅速發(fā)展。2013年,即發(fā)展到460MW超臨界參數(shù)鍋爐。
(二)國內循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展
我國對循環(huán)流化床鍋爐方面的研究,雖然起步較晚,但政府高度重視,發(fā)展迅速。1987年,中科院工程熱物理所與原開封鍋爐廠聯(lián)合,生產出中國第一臺循環(huán)流化床鍋爐,并在原開封中藥廠(現(xiàn)在的天地藥業(yè))投入運行,取得了循環(huán)流化床鍋爐在中國零的突破。20多年后的今天,該臺鍋爐還在穩(wěn)定運行,對該企業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。1987年之后,幾乎所有與熱工程有關的科研院校,如清華大學、浙江大學、華中理工大學、西安交通大學和西安熱工研究院等,都投入到循環(huán)流化床鍋爐額研發(fā)當中,各鍋爐制造廠先后開發(fā)出20t/h、35t/h、65t/h、75t/h、130t/h及220t/h等中、小型循環(huán)流化床鍋爐,通過多年的發(fā)展,我國在中、小型循環(huán)流化床技術方面已經相當成熟。并相繼開發(fā)出具有自主知識產權的100MW、135MW、150MW及200MW等級的循環(huán)流化床鍋爐,并在全國范圍內大量投運。
二、什么是循環(huán)流化床鍋爐
(一)鍋爐:指以可燃物為燃料,以生產一定品質蒸汽為目的特種設備。鍋指汽水系統(tǒng),爐指燃燒和煙氣系統(tǒng);
(二)流化:指一定顆粒的可燃物在流化風(一次風)的作用下能夠在爐膛內由固態(tài)變?yōu)榱骰\動狀態(tài);
(三)循環(huán):指未燃盡的大顆粒固態(tài)物質經鍋爐旋風分離器分離,被返料器重新送回爐膛實現(xiàn)循環(huán)燃燒。
(四)循環(huán)流化床鍋爐指:一定顆粒的可燃物質能夠在爐堂內實現(xiàn)循環(huán)流化燃燒,并是以生產一定品質蒸汽為目的的特種設備。
(一)燃料適應性廣 (這是循環(huán)流化床鍋爐的重要優(yōu)點)循環(huán)流化床鍋爐既可燃燒優(yōu)質煤,也可燃燒劣質燃料,如高灰煤、高硫煤、硫高灰煤、一高一水分煤、煤矸石、 煤泥,以以及油頁巖、泥煤、爐渣、樹皮、垃圾等。他的這一優(yōu)點,對充分利用劣質燃料具有重大意義。
(二)燃燒效率高。
國外循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率最高可達99%。我國自行設計的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率髙達95%-99%。該鍋爐燃燒效率的主要原因是燃燒盡率高。運行鍋爐的實例數(shù)據(jù)表明,該型鍋爐的爐渣可燃物碳含量為1%-2%,燃燒優(yōu)質煤時,燃燒效率與煤粉爐相當,燃燒劣質煤時,循環(huán)流化床鍋爐的燃燒率比煤粉爐約高5%。
(三)燃燒污染排放量低
循環(huán)硫化床鍋爐NOx的生成量僅有煤粉爐的1/4-1/3。標準狀態(tài)下NOx的排量可以控制在300mg m3以下。 因此循環(huán)流化床是一種經濟、有效、低污染的燃燒技術。與煤粉爐加脫硫裝置相比,循環(huán)流化床鍋爐的投資可降低1/4-1/3。(向循環(huán)流化床內直接加入石灰石,白云石等脫硫劑,可以脫去燃料燃燒生成的SO2。根據(jù)燃料中所含的硫量大小確定加入脫硫劑量,可達到90%的脫硫效率。
(四)燃燒強度高,爐膛截面積小
爐膛單位截面積的熱負荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點。其截面熱負荷約為3.5-4.5MW/m2,接近或高于煤粉爐。同樣熱負荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2~3倍。
(五)負荷調節(jié)范圍大,負荷調節(jié)快
當負荷變化時,只需調節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量,不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術。也不象煤粉鍋爐那樣,低負荷時要用油助燃,維持穩(wěn)定燃燒。一般而言,循環(huán)流化床鍋爐的負荷調節(jié)范圍可在30%-110%; 負荷調節(jié)速率也很快, 一般可達每分鐘4%。
(六)易于實現(xiàn)灰渣綜合利用
循環(huán)流化床燃燒過程屬于低溫燃燒,同時爐內優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含炭量低,屬于低溫燒透,易于實現(xiàn)灰渣的綜合利用,如作為水泥摻和料或做建筑材料。同時低溫燒透也有利于灰渣中稀有金屬的提取。
(七)其他優(yōu)點
床內部布置埋管受熱面、燃料預處理簡單、給煤點少等。
四、循環(huán)流化床鍋爐缺點
(一)高流速對受熱面磨損大,難于實現(xiàn)長周期運行
循環(huán)流化床鍋爐的運行風速高, 一般運行風速為4-10m/s。濃度和高運行風速,鍋爐部件的磨損是比較嚴重的。磨損主要與風速、顆粒度以及流場的不均勻性有關, 磨損與風速及濃度成正比。在設計時,一般應防止煙氣走廊突縮或突擴的形式。尾部受熱面的設計: 目前在循環(huán)流化床鍋爐中,尾部煙道受熱面的磨損、漏風是目前流化床鍋爐遇到的問題。
(二)電耗高
風機風速高功率會增大,廠用電也會相應增加。
本文轉自煤化工聯(lián)盟,如有侵權請聯(lián)系刪除
- 上一個:隧道窯對窯車的要求
- 下一個:循環(huán)流化床鍋爐的工作原理及鍋爐特點