循环流化床锅炉论文范文精选

[论文关键词]循环流化床锅炉设备运行过程

[论文摘要]重点分析影响循环流化床锅炉运行周期的前期设备管理、控制风量、负荷以及锅炉防磨等运行中的问题，并提出解决办法。

一、前言

循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉，采用流态化循环燃烧，燃料适应性好，可燃用烟煤、无烟煤、贫煤，也可燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，且燃烧效率高，达94％。由于采用低温燃烧，大幅降低氮氧化合物的排放量，另一显著特点是可燃用高硫煤，通过向炉内添加石灰石，显著地降低二氧化硫排放浓度，以达到良好的环保效果。另外，灰渣活性较好，可以用做水泥等材料的掺合料。纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重和运行周期短的问题已成为普遍现象，主要表现在炉膛水冷壁、省煤器、过热器的磨损，耐火材料的脱落损坏等。下面结合我公司2台哈锅产260t/h和两台东锅产410t/h循环流化床锅炉的运行情况，分析一下循环流化床锅炉延长运行周期，稳定生产方法。

二、注重设备前期管理

（一）搞好设备的进厂检验

目前，由于国家加强环境保护的执法力度，政策上对循环流化床锅炉的倾斜，循环流化床锅炉纷纷上马，很大程度上拉动了锅炉市场。特别是循环流化床锅炉，行情紧俏，供不应求。许多锅炉厂超出生产能力，为此，各锅炉用户应严把进厂检验这一关。尤其是易磨损部件、承压部件的检验，详查随机资料，特别是出厂检验报告，以确保整体质量，为以后的长周期运行做好基础保障。

（二）严格建设安装标准

[论文关键词]循环流化床锅炉设备运行过程

[论文摘要]重点分析影响循环流化床锅炉运行周期的前期设备管理、控制风量、负荷以及锅炉防磨等运行中的问题，并提出解决办法。

一、前言

循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉，采用流态化循环燃烧，燃料适应性好，可燃用烟煤、无烟煤、贫煤，也可燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，且燃烧效率高，达94％。由于采用低温燃烧，大幅降低氮氧化合物的排放量，另一显著特点是可燃用高硫煤，通过向炉内添加石灰石，显著地降低二氧化硫排放浓度，以达到良好的环保效果。另外，灰渣活性较好，可以用做水泥等材料的掺合料。纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重和运行周期短的问题已成为普遍现象，主要表现在炉膛水冷壁、省煤器、过热器的磨损，耐火材料的脱落损坏等。下面结合我公司2台哈锅产260t/h和两台东锅产410t/h循环流化床锅炉的运行情况，分析一下循环流化床锅炉延长运行周期，稳定生产方法。

二、注重设备前期管理

（一）搞好设备的进厂检验

目前，由于国家加强环境保护的执法力度，政策上对循环流化床锅炉的倾斜，循环流化床锅炉纷纷上马，很大程度上拉动了锅炉市场。特别是循环流化床锅炉，行情紧俏，供不应求。许多锅炉厂超出生产能力，为此，各锅炉用户应严把进厂检验这一关。尤其是易磨损部件、承压部件的检验，详查随机资料，特别是出厂检验报告，以确保整体质量，为以后的长周期运行做好基础保障。

（二）严格建设安装标准

文章摘要：石家庄热电有限公司采用DG410/9.81-9型循环流化床锅炉，由于循环流化床锅炉独特的流态化燃烧方式，不可避免的造成膜式水冷壁的冲刷磨损，以至于爆管事故频繁发生。为此，公司采取的膜式水冷壁局部热喷焊和控制锅炉用风量、控制燃煤粒度等措施，有效的降低了水冷壁的磨损，水冷壁爆管发生率明显降低，锅炉运行周期明显见长，取得了良好的效果。

关键词循环流化床锅炉水冷壁磨损控制

1前言

循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。特别是环保方面的实用性，使得这种锅炉近年来在电站和热电联产项目上应用广泛。石家庄热电有限公司八期技改工程就采用了四台DG410/9.81-9型循环流化床锅炉。投产运行一年后，由于膜式水冷壁磨损严重，水冷壁爆管频繁发生，以至于最长连续运行时间很难达到一个月，严重影响了公司的经济效益。为此，公司从检修工艺和运行调整两方面入手，采取措施，控制磨损，成效显著。

2磨损机理分析

物体表面与磨粒相互摩擦引起表面材料损失的现象叫磨粒磨损。它是指一个表面同它相匹配表面上的硬质物体或硬质颗粒，产生切削或刮擦作用，引起材料表面破坏。在流化床系统中，磨粒磨损现象十分严重。

磨粒磨损的机理有三种假说：（1）微切削假说，即磨粒磨损是由于磨料颗粒沿金属表面进行微量切削过程引起的;（2）疲劳破坏假说，即磨粒磨损是磨粒使金属表面层受交变应力和变形，便材料表面疲劳破坏;（3）压痕假说，对于塑性较大的材料，因磨粒在力的作用下压入材料表面而产生压痕，从表面层上挤出剥落物。

总之，磨粒磨损的机理是属于磨料颗粒的机械作用，它在很大程度上与磨粒的相对硬度、形状、大小、固定程度以及载荷作用下磨粒与被磨表面的力学性能有关。

1炉膛内水冷壁管磨损

1.1故障现象

炉膛内水冷壁管磨损主要表现在水冷壁管与耐磨材料交接及以上1～5m处、炉膛四角、返料口上部及炉膛出口烟气转弯等处。炉膛内水冷壁管磨损情况如图1所示。

水冷壁管磨损后造成水冷壁管泄漏，高压汽水混合物直接剧烈冲刷造成更多邻近水冷壁管泄漏，有时汽包水位都很难维持，泄漏处床温急剧下降，两侧床温差大，被迫停炉。现在运行的循环流化床锅炉机组中受热面因磨损爆管的次数为煤粉炉的3～5倍，受热面爆管后处理起来难度较大，而且还要组织人员清理床料，重新加入床料，往往要付出更大的人力、物力才能处理好，是各发电企业最为头疼的难题。循环流化床锅炉的防磨措施正确与否，直接影响循环流化床锅炉机组的可用率，对机组的安全运行威胁也很大。

1.2原因分析

循环流化床锅炉水冷壁管磨损机理与煤粉炉有很大的不同，一方面大量烟气和固体颗粒在上升过程中对水冷壁管进行冲刷；另一方面由于内循环的作用，大量固体颗粒沿炉膛四壁重新回落，对水冷壁管进行剧烈冲刷。特别在水冷壁管和耐火材料层过渡区的凸出部位。因没有上行气流，沿水冷壁管下来的固体颗粒形成涡流，对局部水冷管壁起到一种刨削作用。

影响水冷壁磨损的主要因素有：（1）烟气流速的影响：烟气流速越高磨损越严重，磨损量与烟气流速的三次方成正比。一次风量越大，磨损量越大。另外二次风量越大，对炉内燃烧情况的扰动越剧烈，水冷壁磨损量也越大。（2）烟气颗粒浓度的影响：烟气内颗粒浓度越大，水冷壁磨损量越大。因为颗粒数目越大，对管壁的撞击和冲刷越强烈。在循环流化床锅炉运行过程中，负荷越高，床层密度及床层差压越大，说明颗粒浓度越大，磨损量也越大。循环流化床锅炉由于其特定的燃烧方式，炉内的固体物料密度为煤粉炉的几十倍到百倍以上。（3）燃料性质的影响：燃料颗粒硬度、灰分越大，对水冷壁管壁的切削作用越强烈，磨损量越大。尤其在掺烧煤矸石或其它高硬度燃料时，会大大缩短水冷壁管爆管的运行时间。（4）安装及检修质量的影响：锅炉安装及检修质量不好，例如，受热面鳍片没有满焊，造成大量颗粒外漏，造成对水冷壁管侧面的磨损。或管屏表面留下大量焊接后的凸起部位，形成颗粒涡流加剧磨损。（5）耐磨材料脱落：在炉膛密相区排渣口、二次风口处的异型管，过热器及再热器穿墙管密封盒处管壁都会因耐磨材料脱落造成磨损。风水联合冷却式流化床冷渣器回风口处由于风速过快，将耐磨材料吹落造成磨损。（6）锅炉本身动力场的影响：由于炉膛内烟气流速分布不均匀，四角处的烟气流速比中间大许多，所以磨损情况比其它部位严重。

1.3处理及改造方法

摘 要：煤的循环流化燃烧技术，由于其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、SO2控制廉价、负荷调节比大以及负荷调节快等优点而越来越得到广泛应用，特别是近年来，为了有效保护环境，循环流化床锅炉得到了迅速的发展，并逐渐向高参数、大型化发展。根据循环流化床锅炉燃烧的特点，分析其控制系统存在的问题，探讨怎样的控制能更适应循环流化床锅炉的控制。本文探讨在循环流化床锅炉所需要控制的各个变量的错综复杂的耦合在一起基础上，找出一种更好的控制方案来为循环流化床锅炉服务，以提高集中供热锅炉燃烧效率，促进供热节能环保。

关键词：循环流化床锅炉 燃烧效率 节能环保技术优化

目前，国内中、大型循环流化床锅炉投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS控制系统进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。

1、循环流化床锅炉燃烧过程与特点

循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面：

1）、维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量；

2）、保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性；

摘 要：循环流化床机组属于一种清洁煤燃烧的环保机组，其本身对于降低我国污染物排放、优化电力产业结构有着较为积极的意义，而想要保证循环流化床机组较好完成自身工作，机组锅炉的烘炉就必须引起我们重视，为此文章就300MW循环流化床机组锅炉烘炉技术及应用展开了具体研究，希望这一研究能够为循环流化床技术的更好应用带来一定启发。

关键词：300MW；循环流化床机组锅炉；烘炉技术

前言

随着经济与社会的快速发展，300MW循环流化床机组在我国的应用范围不断扩展，该机组的核心大容量循环流化床锅炉技术也不断趋于成熟。不同于传统的煤粉炉，300MW循环流化床机组锅炉中新砌筑的墙衬内往往含有一定水分，这就使得该机组锅炉在实际投入使用前必须进行烘炉，这样才能够避免锅炉裂缝、变形、损坏等问题的出现，300MW循环流化床机组的物理与机械性能也能够由此得到较好保证。

1 锅炉结构及布置

在本文就300MW循环流化床机组锅炉烘炉技术及应用展开的研究中，笔者选择了某国产300MW循环流化床机组作为研究对象，该机组的锅炉由单炉膛、高温绝热旋风分离器、回料阀、外置式换热器、尾部对流烟道回转式空预器组成，表1对这一300MW循环流化床机组锅炉的结构及布置进行了较为直观的展示。

2 烘炉过程

2.1 中低温烘炉

[摘 要]根据循环流化床锅炉燃烧的特点，分析其控制系统存在的问题，探讨怎样的控制系统能更适应循环流化床锅炉的控制。循环流化床锅炉所需要控制的各个变量的错综复杂的耦合在一起，所以我们必须找出一种更好的控制方案来为循环流化床锅炉服务。

[关键词]循环流化床锅炉 燃烧控制系统 优化节能技术

中图分类号：TB52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0050-01

煤的循环流化燃烧技术，由于其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、SO2控制廉价、负荷调节比大以及负荷调节快等优点而越来越得到广泛应用，特别是近年来，为了有效保护环境，循环流化床锅炉得到了迅速的发展，并逐渐向高参数、大型化发展。目前，国内已经投产了300MW机组的循环流化床锅炉。

哈尔滨市华能集中供热有限公司现有6台116MW循环流化床热水锅炉、3台75TH次高压循环流化床蒸汽锅炉、2台12MW汽轮发电机组及附属系统，及原有老系统3台64WM热水锅炉、2台35T/H蒸汽锅炉、2台3MW汽轮发电机组及附属系统。总供热面积可达到2058万平方米，占哈市的五分之一。此项目每年可减少燃煤消耗30万吨，减少灰渣9.5万吨，减少二氧化硫排放2200吨、烟尘排放1.1万吨，是一个民心、环保、德政工程。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。

1、循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点

循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面：

摘 要：由于我公司的一台循环流化床锅炉自机组投运以来曾多次出现问题，影响了机组的安全经济运行。我们总结了大量的经验和教训，通过分析和摸索，采取了各种保证锅炉安全运行的措施，取得了喜人的成绩，然而在机组经济运行方面和煤粉炉相比仍然存在很大差距。文章从循环流化床锅炉的几个主要经济指标（燃烧效率、飞灰含碳量、煤耗、风机电耗）方面进行较为深入的分析，并依据我公司现状，总结一些提高其经济性的运行调整经验，以便在实际运行中加以实施，充分发挥循环流化床锅炉的优势。

关键词：CFB锅炉 ;经济性;燃烧效率;运行调整

中图分类号：U462文献标识码： A

0 前言

随着近几年电力工业的高速发展和环保力度的逐步加大，特别是洁净发电技术的推广应用，循环流化床技术（CFB）得到了较快的发展和普及。提高大型循环流化床锅炉运行的安全性、经济性、环保性和可靠性受到了越来越多的关注和重视。目前已投运的高参数循环流化床锅炉，经过不断的经验交流和总结，已基本能保证锅炉的安全运行，连续运行天数可达数月以上，但在运行经济性方面却不容乐观，如风机电耗高、飞灰大、煤耗高、非计划停炉次数多、点火耗油量大等，因此分析和研究循环流化床锅炉的运行调整和优化运行方式，对提高循环流化床锅炉的运行可靠性和可利用率有着重要的现实指导意义。

我公司循环流化床锅炉，锅炉各热力参数基本能达到设计值，并能满负荷稳定运行，在安全运行基础上，我公司积极研讨循环流化床锅炉的运行调整和优化运行方式，并进行认真分析，总结经验教训，积极对设备加以改造，目前的运行经济性有了显著的提高。

1 我公司循环流化床锅炉概况

循环流化床锅炉投运后，经过不断的经验交流和总结，已基本能保证锅炉的安全运行，连续运行天数可达数月以上，但运行经济性方面与传统的煤粉炉相比却不容乐观，其主要经济指标如风机电耗、飞灰、煤耗、非计划停炉次数、点火耗油量等均不如煤粉炉，提高循环流化锅炉的运行经济性迫在眉睫。我公司上下齐努力，从多方面入手，积极探索并总结提高循环流化床锅炉运行经济性的经验，并取得了显著成效。

[摘 要]随着我国经济的快速发展，科技水平的不断提高，对于循环流化床锅炉工艺的要求也在不断增强。循环流化床锅炉工艺是近些年来相关行业广泛使用的一种工艺，因为循环流化床锅炉具有其他种类的锅炉所不具备的优点，而且随着研究力度的不断加大，各项技术也都在不断完善，循环流化床锅炉的确在很大程度上发挥了自身所具有的优势，为相关行业的发展带来了一定的帮助。但是，目前我国的循环流化床锅炉工艺相对来说还是并不完善的，随着对其重视程度的加强，一些问题也就随之显露出来，如果不对其进行妥善的解决，会影响我国很多行业的发展，也会对环境造成一定的危害。为此本文针对我国循环流化床锅炉工艺所存在的问题进行了简单的分析，对循环流化床锅炉工艺的简单内容进行了介绍，同时提出了循环流化床锅炉工艺的优化方法，希望能够为我国循环流化床锅炉工艺的发展带来一定的帮助。

[关键词]流化床；锅炉工艺；优化

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0326-01

前言：循环流化床锅炉工艺的使用已经十分广泛，因为其具有高效能、低污染的显著优点，能够对燃料进行循环利用，既节省了材料，也降低了对环境的污染，所以循环流化床锅炉的发展前景是非常乐观的。但是发展的前提是要保证循环流化床锅炉的工艺足够先进，不存在严重的问题，为此就需要不断对其进行优化，这是一个相对来说比较大的挑战。本文针对这方面的相关内容进行了简单的介绍，目的在于促进我国循环流化床锅炉工艺的优化。

1.关于循环流化床锅炉工艺的介绍

1.1 循环流化床的构成和特点

循环流化床锅炉近年来受到了广泛的应用，主要是由于循环流化床锅炉属于较为高效低污染的清洁燃烧技术，被应用到了很多行业中，包括废弃物的燃烧以及工业锅炉等多个方面，发挥着非常重要的作用。本文对循环流化床的构成和特点进行了简单的介绍，只有了解其构成和特点，才能更加清楚的知道其进行工作的机理，为此对循环流化床锅炉的工艺进行优化。循环流化床锅炉主要分为前部和尾部两个竖井。前部竖井自上而下依次分为一次风室、密相区和稀相区三个部分，四周皆由模式水冷壁组成。循环流化床锅炉还有一个非常重要的组成部分，那就是尾部的烟道，由高温过热器、低温过热器、省煤器和空气预热器四部分组成，这是非常关键的一个组成部分，主要负责排除一些废气以及无法进行循环利用的小颗粒。循环流化床锅炉具有高效、低污染等诸多的优点，这是与其燃烧特点有直接的联系的，循环流化床锅炉的燃烧机理是在炉内利用高温运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒接触，并具有大量的颗粒返混的流态化燃烧反应过程。在这一过程中，炉外也会产生大量的高温固体颗粒，这些颗粒是可以被继续利用的，循环流化床锅炉就具有这一特点，能够将这些炉外的高温固体颗粒收集，之后将它们送回到炉内进行重新的燃烧利用，能够节省很多的燃料，使得锅炉的燃烧效率得以提高。在整个燃烧过程中，很多固体颗粒都是被反复循环利用的，直至其无法继续参与到燃烧过程中才通过烟道排到大气中去，循环流化床锅炉相对于其他锅炉来说排到大气中的废物要少得多，所以是具有低污染的优点的。

1.2 循环流化床锅炉工艺的发展

[摘 要]对300MW循环流化床锅炉气固两相流特性进行研究的目的是为了优化300MW循环流化床锅炉的性能，推动300MW循环流化床锅炉技术的发展。本次以此为目标对300MW循环流化床锅炉气固两相流特性进行研究。

[关键词]300MW循环流化床锅炉 清洁煤燃烧技术 气固两相流特性

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0038-01

自然资源是有限的，部分自然资源是不可再生的，目前人们已经意识到缺少自然资源，社会就不能向前发展，人类就会灭亡。为了减少自然资源的消耗，人们要求用环保的理念开展生产活动，提高自然资源的利用效率。

一 发展循环流化床锅炉燃烧技术的必要性

过去，清洁煤燃烧技术需要损耗很多不可再生的煤炭资源，为了减少能源损耗，科研部门结合环保的理念优化清洁煤燃烧的技术。其中循环流化床燃煤技术是一种自然资源率应用较高、可操作性强、成本投入不太大的清洁煤燃烧技术，应和发展循环流化床锅炉燃烧技术有非常重要的意义。

300MW CFB锅炉是目前被广泛使用的自然循环流化床汽包炉，该设备具有固体循环回路与烟气循环回路。该型号的锅炉应用固体循环回路能够实现清洁煤分级燃烧，使自然资源能被充分的利用，应用烟气回路，能够使烟气通过空气预热器加热炉膛送风温度，充分利用了烟气的余热，有效的应用能源。300MW循环流化床锅炉在作业的时候，会遇到翻床的问题，它短暂中断锅炉的循环，使气固两相流出现故障，引发锅炉安全事故。对300MW循环流化床锅炉气固两相流特性进行研究的目的是为了优化300MW循环流化床锅炉的性能，推动300MW循环流化床锅炉技术的发展。

二 裤衩腿型循环流化床锅炉冷态模化试验