循环流化床锅炉设计原理PPT幻灯片课件.ppt

循环流化床锅炉设计原理,清华大学热能工程系岳光溪吕俊复100084Tel:6278155962781743,1,一循环流化床锅炉设计的一般考虑,炉型选择预备性计算锅炉效率计算脱硫计算及石灰石脱硫热效应和烟气量变化空气平衡计算燃料及石灰石计算,2,整体布置,a-形b-M形c-倒背锅形d-半塔形e-改良形f-紧凑型,3,组成部分,循环回路：炉膛气固分离器固体粒子回送装置外部热交换器。,尾部烟道：再热器过热器省煤器空气预热器,4,效率估算,1q2的计算石灰石脱硫对烟气量的影响过量空气系数2q3的考虑-03q4的计算-灰渣比/灰渣含碳量灰渣比-排渣份额Aarapz100石灰石脱硫对烟气量的影响4q5的计算-散热面积与温度-DIN5q6的计算-灰渣比/渣温Tpz=Tb-54oC6q7(脱硫热效应)的计算7q8(电机增益)的计算,5,循环流化床锅炉的燃烧效率,燃烧效率典型床温控制在850900飞灰再循环,6,循环流化床锅炉的热风温度,目的-降低排烟温度-锅炉效率,7,燃料及石灰石粒度要求,8,启动床料的要求,9,二炉膛设计,空塔速度5.0m/s压力温度修正后高度-受热面布置/燃烧效率分离器数量-成双布置宽度深度比-1.82.2,10,炉膛形状,11,底部设计-1,12,底部设计-2,13,循环流化床锅炉一次风比例,Vdaf(%)一次风比例贫煤或无烟煤4050,14,布风板,15,风帽1,16,风帽2,17,燃烧室高度选择,18,循环流化床锅炉燃烧室高度,19,水冷壁传热,燃烧室受热面传热l物料浓度-固体颗粒l燃烧室的温度l近壁区贴壁下降流l粒径l受热面的结构尺寸,20,水冷壁传热问题,相同条件下传热系数面积系数面积利用率51-75.2153.694.09998.1151-80150.090.75697.6851-100143.980.278100.2860-78163.9101.58100.6160-80161.610010060-100147.687.67497.9360-105145.985.32698.26,21,炉内受热面,22,启动燃烧器床上点火,23,启动燃烧器床下点火,24,三循环系统的设计,25,分离器1,26,分离器2,27,阀体的设计,28,回灰点设计,29,给煤点的选择,30,四对流受热面的设计,烟气速度工质速度磨损-传热-积灰受热面的优化错列/顺列,31,对流受热面烟气流速范围,受热面名称所处烟气温度烟气速度过热器、再热器7009007.512m/s过热器、再热器50070069m/s省煤器450600710m/s省煤器30045069m/s空气预热器(空气走管内)250400610m/s空气预热器(空气走管内)10025069m/s空气预热器(烟气走管内)250400713m/s空气预热器(烟气走管内)100250712m/s,32,尾部受热面的传热,33,五分离器作用的分析,鼓泡流化床或湍流床和气力输送叠加的燃烧技术处于鼓泡床和气力输送燃烧之间,34,循环流化床的内外循环,35,循环流化床气固两相流性质,物料浓度分布贴壁流形成浓度分布是有条件的分离器回送装置物料来源浓度分布是有意义的,36,循环流化床燃烧技术的发展历程,国外Lurgi/Alhstrom/EVT/AEE/AlstomFosterWheelerDeutscheBabcock国内大量的鼓泡床经验带飞灰再燃的鼓泡床误区-“鼓泡床拉拉长”,37,发展经历决定了对分离器的理解,高效分离旋风分离器简易分离高效补偿简易分离无补偿-带埋管改进型鼓泡床简易分离无补偿不带埋管-出力不足出力不足,38,分离器作用的一般认识,对分离效果的认识误区燃烧效率磨损等的分析全部归结到分离器,39,分离器作用的一般理解,同时存在的对分离效果的认识误区燃烧效率磨损等的分析全部归结到分离器,40,循环流化床锅炉燃烧过程的描述,气泡存在的客观性及必要性,41,颗粒循环的动力,42,循环流化床锅炉燃烧过程的分析,气固两相流动过程,43,循环流化床气固两相流分布特点,44,分离器对燃烧过程的影响,物料循环对床温的平衡作用低温回灰中温回灰高温回灰,45,床料分析,100-300m；46m/s；外加床料，多采用沙子或外加灰；少量的细粉燃料；新添入的和已经失效的脱硫剂；煤里自身的灰份。,46,循环系统保存效率,对于单一粒径颗粒均应有一个平衡关系Gin(i)=Gout(i)+F(i)E(i)*X(i)*(1-hi)=F(i)以夹带物料流为基,分离器效率为hi=1-F(i)/E(i)*X(i)定义排渣效率为:hoi=1-Gout(i)/E(i)*X(i)系统对物料i的保存效率为:hi=1-Gout(i)+F(i)/E(i)*X(i)=hoi+hi-1,47,分离器不同对飞灰粒径分布的影响,48,飞灰及其中碳的形成过程分析,49,循环流化床锅炉用的气固分离器,颗粒尺寸与分离器l切割粒径l分级分离效率l总分离效率l粒径分布,50,分离器对循环流化床锅炉燃烧效率的影响,贫氧区的存在,分离器对飞灰含碳量的影响,51,燃烧中大颗粒失活过程磨耗,52,循环流化床锅炉的燃烧效率,燃烧效率典型床温控制在850900飞灰再循环,53,分离器在循环流化床锅炉中的作用,