提高循环流化床锅炉热效率的措施（63页)ppt课件

1、提高循环流化床锅炉热效率的措施华中科技大学煤熄灭国家重点实验室CFB锅炉的优点 燃料顺应性特别好 熄灭效率高 负荷调理性能好 灰渣综合利用 环境性能特别好：能脱除SO2,NOX和CO2锅炉厂消费的CFB锅炉业绩表-2007年3月300MW135MW200MW100MW等级50MW等级哈锅74731044东锅5401725上锅822618济锅655159武锅617无锅1874杭锅125太锅24总数201421436326受热面磨损、爆管。耐热防磨层磨损、破裂。风帽磨损与漏灰。冷渣器堵塞与结渣。熄灭分层。熄灭脉动。熄灭爆炸。大型CFB锅炉运转中的主要问题某台MW CFB锅炉热效率和各项热损失热效率

2、碳未完全燃烧热损失q4化学未完全燃烧热损失q3排烟热损失q2散热损失q5灰渣物理热损失q690.282.9305.670.530.59影响循环流化床锅炉热效率的主要要素有：熄灭温度、燃煤种类、飞灰含碳量、炉渣含碳量、和排烟温度。过剩空气系数，燃煤粒度及分布，脱硫，一、二次风比率，给煤方式及灰渣物理热损失。提高循环流化床锅炉热效率的技术措施 适当提高熄灭温度其中:p为碳粒子的燃烬时间，s；T b为熄灭温度，；dp为碳粒子直径，cm。碳粒子的燃烬时间与熄灭温度有关，提高熄灭温度能明显的缩短碳粒子的燃烬时间。 熄灭温度不同粗碳粒子的燃烬时间随熄灭温度的变化 煤粒径 165.47127.73.74.0

3、557.1640.9425.5811.4580089.4267.4939.1230.2021.1313.516.0585046.1935.6620.6715.6911.437.143.2090024.4318.8010.928.436.033.771.6995010.08.05.04.03.02.01.0 (mm) T() (min)细碳粒子燃烬时间随熄灭温度的变化 煤粒径 T() (s)0.0080.020.050.080.100.200.500.809500.371.083.145.417.0115.6645.3378.209000.712.055.9410.2413.2629.6485.

4、80148.018501.343.8811.2419.3825.1156.10162.40280.148002.547.3521.2736.6847.52106.18307.38530.21mm当 从800升高到950时，碳粒子的燃烬时间缩短6倍左右 温度 颗粒粒径 燃尽时间熄灭温度当熄灭温度从870提高到920，熄灭温度添加50时，锅炉熄灭效率提高了2个百分点左右 提高循环流化床锅炉热效率的技术措施降低飞灰含碳量提高锅炉熄灭效率影响飞灰含碳量的主要要素熄灭温度煤的种类分别飞灰的循环倍率熄灭室上部熄灭偏斜熄灭氧量的供应分别器的分别效率除尘灰再循环熄灭(1) 提高熄灭温度当熄灭温度从900提高到

5、950时，飞灰含碳量从22.5%降到10%左右，降低了12.5个百分点。熄灭温度提高1，飞灰含碳量降低0.25个百分点。 当熄灭温度从900提高到950时，飞灰含碳量从22.5%降到15%，降低了7.5个百分点。熄灭温度提高1，飞灰含碳量降低了0.15个百分点。与煤种1相比, 影响程度的不同是由煤的熄灭反响性差别所决议的。(2) 煤种的影响 挥发分低的难燃煤种，如福建龙岩的无烟煤飞灰含碳量较高；挥发分高的易燃煤种，如烟煤，褐煤等，飞灰含碳量较低。 普通无烟煤的飞灰含碳量比烟煤要高5-10个百分点。 (3) 分别灰循环倍率的影响分别灰循环倍率为5时，飞灰含碳量为12.5%左右。分别灰循环倍率从3

6、提高到4，飞灰含碳量降低约2.5个百分点。从7提高到8时，降低了1个百分点。从14 提高到18时，只降低了0.5个百分点。分别灰循环倍率在2-6之间变化，对飞灰含碳量的影响是最有效的。分别灰循环倍率为7时，飞灰含碳量为11%，为进一步降低飞灰含碳量宜采用尾部降尘灰再循环熄灭。(4) 熄灭偏斜的影响某MW CFB锅炉熄灭偏斜特征左侧分别器进口烟气温度为923，返料温度为867，经分别器后温度降低了56。右侧分别器进口烟气温度为889，返料温度为956，经分别器后温度升高了67。 这时Cf =11%。 假设消除了熄灭室上部的熄灭偏斜，飞灰含碳量Cf 8%是有能够的。 熄灭室深度(m)(左为前墙方向

7、)(5) 熄灭氧量供应的影响高坝电厂410t/h CFB锅炉熄灭室深度方向烟气含氧量分布： 靠前墙2m之内含氧量较低，在3%-6%范围内； 靠后墙1.5m之内含氧量较高，在6%-10%之间； 在熄灭室中心区2.5m范围内，含氧量最低，接近于零。缘由：前墙缺氧：回料管给煤，煤熄灭耗费了氧气；后墙富氧：熄灭少耗氧少；中心区缺氧：二次风穿透才干弱，送不到中心区，引起了供氧缺乏。调整后高坝410t/h CFB锅炉熄灭室深度方向烟气含氧量分布调整熄灭室前后墙的二次风量，添加前部供风量，减少后部供风量，和加强二次风的穿透才干。在熄灭室出口烟气含氧量为3%-4%的情况下，熄灭室中心区烟气含氧量从原来的零提高

8、到了3%左右，后墙区含氧量从9%降到了7%。 (6) 提高分别器分别效率分别器的分别效率与分别灰循环倍率的关系：m为分别灰循环倍率，c为分别器分别效率，Ay为燃煤灰分含量，为飞灰份额 。分别效率高，分别灰循环倍率大；煤中灰份含量高，分别灰循环倍率大；熄灭室出口飞灰份额大，分别灰循环倍率高。 分别效率与循环倍率的关系 为保证分别灰循环倍率为9 对热值为22.212MJ/kg的III类烟煤，要求分别器的分别效率为98%； 对热值为9.308 MJ/kg 的类煤矸石，要求分别效率为96%。 高坝410t/hCFB锅炉飞灰含碳量与粒径的关系 37m的灰粒，Cf为1%左右6-18m的灰粒， Cf = 2

9、8%。 降低6-18m灰粒的Cf是提高熄灭效率的关键偏心排气管旋风分别器 480t/h CFB锅炉：偏心556mm；加速段，向下倾斜10；倒锥形，锐角取5.2。分别器改造前后对比改造后的分别器的dc50，从180 m降为80 m，分别效率明显提高、飞灰含碳量明显降低。同样的脱硫效率，改造后的Ca/S下降40%。(7) 除尘灰再循环熄灭 R=0.3，Cf从23%降到13%R=0.6，Cf从23%降低到4%高坝410t/hCFB锅炉第一电场除尘灰再循环熄灭，Cf从28%降到13%，c到达设计值97.2% 。 石家庄永泰热电厂75t/h CFB锅炉 锅炉改造前后飞灰含碳量和热效率比较序号项目3号锅炉

10、4号锅炉改造前改造后改造前改造后1飞灰含碳量（%）42.52043.321.82正平衡热效率（%）76.2868085镇海220t/h CFB锅炉改造前后飞灰含碳量比较 电 场改造前（%）改造后（%）一电场4318.0二电场54.745.7三电场45.640.2提高循环流化床锅炉热效率的技术措施3. 降低床底渣含碳量粗粒子在浓相床内的停留时间：Hb - 静止床料高度，m ；Fd - 布风板面积，m2；b -静止床料的堆积密度，kg/m3；B为燃煤耗费量，kg/h；为燃煤中粗粒子的份额 。粗粒子在浓相床内的停留时间75t/h CFB锅炉煤热值（MJ/kg）4.188.3612.5416.7220

11、.9025.08煤耗（kg/h）660003300022000165001320011000粗粒子份额（）0.50.4停留时间r（min）6.212.418.619.824.829.8热值为25.08MJ/kg的高热值优质煤， 为29.8min；热值为4.18MJ/kg的低热值煤， 为6.2min。高热值煤的停留时间为低热值煤的5倍。这就是CFB锅炉烧低热值煤床底渣含碳量高的缘由。 对于75t/hCFB锅炉比较前面的数据烧热值16.72MJ/kg煤：在950的熄灭温度下，一切粗粒子的停留时间大于燃 烬时间，床底渣烧透；当熄灭温度为900时，大于4mm的粗粒子停留时间小于燃烬时间，存在夹碳损失；

12、当熄灭温度为850，大于2mm的粒子停留时间小于燃烬时间，存在夹碳损失；当熄灭温度为800时，大于1mm的粒子停留时间小于燃烬时间，存在夹碳损失；烧热值低于12.54MJ/kg的劣质煤，熄灭温度小于900时，一切大粒子的燃烬时间大于其停留时间，床底渣均有夹碳损失。 降低床底渣含碳量的技术措施 设计锅炉时：保证粗粒子在浓相床内的停留时间大于其燃 烬时间。烧劣质煤时，宜将床截面积大一 些，流化速度取低一点，料层厚度设计厚一 些。锅炉运转时：维持合理熄灭温度，适当提高料层厚度。 制备适宜粒度及大小分布的燃煤，防止熄灭分 层。 MW CFB锅炉熄灭室的截面熄灭温度的分布 后 墙904.8 875.78

13、39.5903.0878.7709.5747.7883.0939.1693.5380.5186.2190.0329.6799.2576.9277.5A侧 B侧834.9581.2789.8309.9163.2281.2619.9349.8217.8239.3209.3611.1246.6248.5271.1315.2199.1209.473.32190.5222.7218.1863.1 855.3 232.7225.0151.1210.2238.2236.4左炉膛出口前墙左炉膛出口8005786.4图中部43个温度测点离布风板300mm，温度相差大 151.1 - 939.1 ；占熄灭室截面积

14、的5/6，高度估计有300mm到500mm的区域，温度低于790，发生熄灭分层； 估计1/3的浓相床区域发生了熄灭分层，粗粒子在浓相床内停留时间减少了约1/3； MW CFB分层熄灭发生的缘由 排渣出口从4个改为2个 排渣口布置不均匀 风帽出口小孔风速偏低(25m/s)消除分层熄灭景象，将床底渣含碳量从4%降到2%以下是有能够的。提高循环流化床锅炉热效率的技术措施4. 降低排烟温度，减少排烟热损失影响排烟热损失的主要两个要素排烟温度 (130 140 )过剩空气系数 (1.35 1.40)降低排烟温度的技术措施将光管省煤器改为螺旋管省煤器，添加受热面;定期吹灰，清理受热面；降低排烟温度，排烟温

15、度降低15，锅炉热效率提高约1%。提高循环流化床锅炉热效率的技术措施1、根据燃煤性质，设计CFB锅炉技术道路，包括煤制备系统、炉膛构造、分别器型式等，制定恰当的运转战略；2、适当提高炉膛熄灭温度；3、经过提高熄灭温度、分别器效率、保证炉膛中心区氧量供应、防止熄灭偏斜、电除尘灰再循环等措施降低飞灰含碳量4、布置适量排渣口、保证布风质量和燃煤级配，经过运转调整，防止熄灭分层，降低炉渣含碳量；5、适当降低排烟温度130-140 。谢 谢华中科技大学煤熄灭国家重点实验室提高循环流化床锅炉热效率的技术措施5. 优化熄灭调整和控制 优化熄灭提高熄灭效果，900-950改善脱硫效果，830-880控制NOX

16、的生成量200mg/Nm3-400 mg/Nm3之间，(830-930) 烟气成分检测烟气成分包括O2、NO2NO、N2O、SO2SO3、CO2、CO、N2等。根据O2，CO和CO2含量控制空气量根据SO2含量控制石灰石参与量根据NOX含量控制熄灭温度 雷曼激光气体分析仪 可同时多点检测多种气体；检测精度高；检测速度快，可达毫秒级的呼应时间；是一种工业级产品，可在各种恶劣环境中长期稳定运转；可以将测得的数据或模拟信号传输给电厂控制部门，实现熄灭的优化闭环控制；能经过区域网或因特网进展远程操作，将数据传输到控制室或上级监测部门，实现实时监测。激光气体成分分析仪的任务原理激光气体分析仪的特点丈量气体可达300种以上；测试速度快，达毫秒级；丈量范围大，精度高；同时测8种气体；就地安装；全自动。激光气体分析仪的种类实验室型挪动型现