145t/h高温超高压CFB锅炉设计及优化试验研究

为高效、清洁燃烧福建无烟煤,分析提炼国内第1台燃用福建无烟煤145 t/h高温超高压CFB锅炉的设计特点为传统的“高燃烧温度、高炉膛高度、低烟气流速”与先进的汽冷式高温旋风分离器、炉膛上部布置屏式过热器等相结合。研究入炉煤粒径、二次风率对燃烧效率与锅炉负荷的影响,并提出具体改进建议。结果表明,通过调大筛分机筛网尺寸、调小破碎机锤头间隙优化入炉煤粒径,飞灰可燃物含量从12%~15%降低到8%~10%,并存在最佳的二次风率(本次试验结果为0.45~0.50)使锅炉负荷平稳、燃烧效率高;开展缩减分离器进口烟道宽度和除尘器飞灰再循环燃烧的优化改进,提高了锅炉带负荷能力,锅炉热效率提高约1%;建议开展缩短中心筒长度、缩小中心筒内径、缩减回料立管内径等措施来提高分离效率。5年多的运行实践证明其设计成功,年平均运行时间超过7 550 h,年平均负荷率达到95.35%,第三方测试151 t/h负荷下锅炉平均热效率为90.57%,为建设小容量高参数机组提供实践佐证。     

纯煤矸石燃烧循环流化床锅炉的开发及运行

通过热重分析研究了某超低热值煤矸石的燃烧特性,并模型预测了煤矸石在循环流化床(CFB)炉内的燃尽时间和停留时间;据此开发了燃用超低热值煤矸石的40 t/h CFB锅炉,设计采用了大布风板、高效分离器、较高的床温和较低的流化速度;3 a多运行实践表明,其状况良好,当燃料热值在4.187～5.443 MJ/kg范围内时,锅炉均能稳定燃烧并保证出力,排烟温度120～130℃,分离器出口处烟气含氧量为3%～5%,底渣可燃物含量低于1%,飞灰可燃物含量低于2%,实测锅炉热效率达到了80.05%;通过提高二次风喷口高度,采用低过量空气系数,NO_x原始排放浓度低于100 mg/m~3,在旋风分离器入口喷入少量尿素溶液可实现NO_x超低排放。     

二次风调整对CFB锅炉机械不完全燃烧损失的影响

在CFB锅炉上热态测试了二次风率和上下二次风比变化对CFB锅炉机械不完全燃烧损失的影响,结果发现:随着二次风率的增加,飞灰含碳量先下降后缓慢上升,炉渣含碳量小幅增加,灰渣比逐步减少且减幅收窄;随着上下二次风比的增加,飞灰含碳量先降低后缓慢升高,炉渣含碳量略有上升,灰渣比减少;过量空气系数较大时,对应的飞灰含碳量和炉渣含碳量较低,灰渣比较小。试验表明,对于燃用福建无烟煤的CFB锅炉,存在最佳的过量空气系数、二次风率和最佳上下二次风比,可使机械不完全燃烧损失最小。     

燃用无烟煤CFB锅炉飞灰可燃物含量高的原因和优化措施

我公司有3台35t／h和1台75t／h循环流化床（CFB）锅炉,设计燃料为I类无烟煤掺20％造气炉渣。经过几年的运行,普遍存在飞灰可燃物含量高（25％左右）的问题,机械不完全燃烧损失q4高达7．5％～8．5％,高于6．27％的设计值。     

粒径对福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的影响

建立了福建无烟煤细颗粒燃烧模型,计算了其在容量35 t/h循环流化床锅炉炉膛内的燃尽时间和一次通过炉膛的停留时间,分析了不同粒径煤颗粒在不同燃烧温度和不同烟气流速时在CFB锅炉内的燃尽时间和停留时间的变化差异. 实验研究了福建无烟煤粒径对飞灰碳含量的影响及燃尽的影响. 结果表明,细煤颗粒的燃尽时间与停留时间均随粒径增大而增长,但燃尽时间增幅更明显,颗粒一次通过炉膛完全燃尽的临界粒径约为0.15 mm;粒径越大的颗粒其停留时间和燃尽时间对烟气流速和燃烧温度变化越敏感;无烟煤入炉粒径明显影响CFB锅炉飞灰含碳量,选用粒度为3~8 mm的偏粗颗粒为宜.     

循环流化床锅炉浅床运行技术及大型化分析研究

对小容量循环流化床（CFB）锅炉浅床运行技术进行了分析总结,浅床运行方式适合于燃用褐煤及高挥发分烟煤的CFB锅炉,可降低一次风机压头和风机电耗。对于中等容量CFB锅炉,浅床运行可能会导致密相区结焦及燃烧效率降低等问题,为降低飞灰及底渣可燃物含量,需要维持足够的床层高度或风室压力。对浅床运行模式的大型化问题进行了技术分析。     

循环流化床锅炉飞灰可燃物含量高的原因分析

针对大化热电厂2台CFB锅炉存在飞灰可燃物含量偏高的问题，进行燃烧调整试验，分析各种因素的影响，并针对影响锅炉热效率的主要因素－－排烟热损人和固体未完全燃烧热损失提出改进措施和建议。     

某电厂1号机组高负荷下二次风运行优化试验研究

本文在对某电厂1号630MW燃煤锅炉运行工况摸底的基础上,考察了优化前在中高负荷下省煤器出口A/B两侧过热汽温、再热汽温、飞灰可燃物含量、截面处CO及O₂含量的分布,计算了CO热损失及修正后的锅炉热效率,提出了对燃烧器内外二次风、燃尽风的优化调整方案。试验结果表明,优化后580MW、450MW两个负荷下,A/B侧主蒸汽温度与再热汽温良好,CO浓度分别从6166μL/L和2852μL/L下降至77μL/L和39μL/L;优化后的锅炉热效率分别提高了2.09%和1.32%,较好的实现了降本增效。     

循环流化床锅炉内的灰平衡模型研究

建立了煤灰为床料的 CFB锅炉内静态平衡计算模型 .模型着重研究了成灰特性、灰磨耗和退档 ,颗粒停留时间及颗粒分层等影响循环流化床灰平衡的重要因素 ,并提出了相应的计算模型 .应用模型模拟了黄姑电厂 75 t/h CFB锅炉的运行 ,研究了磨耗速率、灰成分等因素对煤燃烧后飞灰、排渣、床料的粒径分布的影响     

提高CFB锅炉炉内脱硫效率的试验研究

为了提高CFB锅炉脱硫效率,以宁夏国华宁东发电有限公司330MW CFB锅炉炉内脱硫系统为试验对象进行了研究。发现影响脱硫效率的主要因素有CFB锅炉运行床温、上下二次风配比、床压、石灰石粒度、石灰石品质等。通过优化调整,在降低20%～40%石灰石耗量的基础上,脱硫效率可达96%,SO2排放质量浓度可控制在100 mg/m3以内。试验研究表明,CFB锅炉采用炉内脱硫,SO2排放浓度满足最新环保标准要求。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰特性对其汞吸附能力的影响

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量，探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明：循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰汞的含量分别为1584.0 ng/g和503.7 ng/g，其原因与飞灰粒径、未燃尽碳含量和表面特性相关。对于循环流化床锅炉，飞灰中汞含量随其粒径和反应性温度的减小而增加，随未燃尽碳含量增加而增加，且与比表面积和吸附量呈正相关关系。对于煤粉锅炉，粒径为75～53 μm的飞灰对汞吸附能力较强，未燃尽碳含量明显小于循环流化床所产生飞灰的含量，飞灰比表面积随粒径变化不大，由此导致煤粉锅炉除尘设备排灰口所取样品对汞的吸附能力远低于循环流化床锅炉相对应位置飞灰对汞的吸附能力。     

300 MW循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥试验研究

循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥是一种处理煤泥等低品质煤的有效手段。利用一维小室模型对掺混不同比例煤泥的CFB锅炉运行工况进行模拟,研究了掺混煤泥比例对CFB锅炉炉膛内物料平均粒径、颗粒停留时间以及炉膛上部物料浓度的影响,确定了大比例掺烧煤泥条件下的流态优化条件。模拟结果表明,增加煤泥比例可以提高物料循环流率和中间粒径档位(0.1~0.3 mm)颗粒在炉内的停留时间,改善燃料的燃尽率,提高煤泥比例还可以增加炉膛上部的颗粒浓度,有利于提高炉膛上部的传热,降低炉膛温度,便于污染物的控制。根据盘北电厂300 MW循环流化床锅炉机组大比例掺烧煤泥的运行数据,分析了掺烧煤泥比例对床温、排烟温度、底渣与飞灰含碳量的影响。当锅炉负荷为300 MW时,掺烧煤泥后床温明显降低,飞灰含碳量和排烟温度随着掺烧煤泥比例的增加而增大,底渣含碳量则随着掺烧煤泥比例的增加而降低。为了实现大比例掺烧,建议控制矸石的入炉煤粒径,且需要强化尾部吹灰或适当调整尾部受热面。     

降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的因素分析

循环流化床锅炉的飞灰含碳量是锅炉燃烧工况好坏的直接反映 ,其对锅炉的热效率的影响是很大的 ,它还直接影响着粉煤灰的综合开发和利用 .在对云天化循环流化床锅炉的生产实验研究中 ,分析了影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的各种因素 (床温、煤质煤粒、一次风、二次风、床压和旋风分离器效率等 ) ,通过实验研究找到了降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的具体而又行之有效的操作方法 ,以指导实际生产 .     

Investigations on fouling rate in convective bundles of coal-fired boilers in relation to optimization of sootblower operation

The article deals with results of full-scale investigations on fouling in convective bundles of chosen types of coal-fired boilers. The boilers tested were: conventional pulverized-coal fired two-pass boilers (two types), a single-pass subcritical (a tower shape) boiler and CFB boiler. Mechanisms of deposit formation and basics of deposit modeling are shortly discussed. An own approach to predict build-up of loose powdery sediments was developed on the basis of the results of full-scale measurements. The correlation for maximum fouling time was obtained by statistical processing of measurement data and is applied in optimization of sootblower system operation. The obtained correlation depends on the following variables: geometric properties of the bundle, fly ash size distribution and basic parameters of the flue gases—all of them are easily accessible in boiler operation.     

1D modeling on the material balance in CFB boiler

An 1D model of the circulating fluidized bed (CFB) boiler is developed specifically to predict the material balance in CFB boiler. This model emphasizes on the important factors that influence the ash balance in CFB boilers, such as ash formation, attrition and size reduction, residence time and segregation in dense bed. The corresponding sub-models are discussed in detail. In the simulation of a 135MWe CFB boiler in Zibo power plant, China, the parameters in mass balance model under full load operation, such as segregation parameters and axial decay constant, are optimized. The model can predict the mass balances at different operating loads in the same boiler.     

循环流化床锅炉飞灰含碳量的研究

循环流化床锅炉具有高效、低污染、煤种适应性广等优点。但我国流化床锅炉普遍存在着飞灰含碳量高,锅炉燃烧效率达不到设计值的问题。概述了影响飞灰含碳量的主要因素:如煤种、燃煤的粒径及风量等,重点探讨了燃煤的粒径对飞灰含碳量的影响,提出了维持锅炉稳定,降低飞灰含碳量,提高燃烧效率的一些措施。     

高效煤粉锅炉粉煤灰在熟料生产中的应用

山东东华水泥有限公司目前有两条5 000 t/d熟料生产线, 处理我市高效环保煤粉锅炉的产生的粉煤灰。通过增加高效煤粉锅炉粉煤灰的储存、计量和输送设备,实现了高效煤粉锅炉粉煤灰计量可控的掺加到生料中,并随生料一起进入回转窑煅烧的工艺途径,成功地解决了高效煤粉锅炉粉煤灰因成分波动大、烧失量高导致的水泥磨消耗量有限的处置瓶颈。     

600MW超临界CFB锅炉耐火材料应用探索

根据四川白马电厂600 MW超临界循环流化床锅炉运行情况,结合循环流化床锅炉循环系统中炉膛、回料器、外置床、灰控阀等重要设备工况特点,分析了各部位耐火材料作用行为和特性要求。运行6年的实践证明:大型循环流化床CFB锅炉设备合理选择耐火材料,可有效解决金属受热面磨损造成爆管,克服金属材料高温变形、耐磨性能差、不耐高温等问题,保证了机组安全稳定运行。大型循环流化床CFB锅炉对耐火材料的性能提出了更高要求,有待进一步分析和研究耐火材料在超临界CFB锅炉中的应用,提高机组耐磨性能和运行稳定性。