410 t/h循环流化床锅炉煤焦混烧热力性能试验研究

在额定蒸发量为410t/h的循环流化床锅炉上进行以烟煤、石油焦混合物为燃料的锅炉热力性能试验,根据ASME锅炉性能规程计算了锅炉热效率,并对温度、汽水流量、气态污染物排放、灰渣含碳量等多个参数进行了测试,整理得到了一些规律性的结果。结果表明,锅炉以烟煤、石油焦为燃料,添加石灰石脱硫,采用尾部飞灰再循环,额定负荷下锅炉热效率可达92.8%;炉内密相区温度分布均匀;床温、分离器入口温度、排烟温度和排渣温度等各温度稳定;主蒸汽流量、给水流量、减温水流量等汽水流量波动小;气态污染物均可控制在较低水平。这对我国循环流化床锅炉燃用煤焦混合物的设计和运行工作有一定借鉴意义。     

流化移动叠置式冷渣器的发展与运行经验

针对流化床锅炉的热污染,浙江大学开发了一系列新型流化移动叠置式灰渣冷却器。在实验室理论与大量试验的基础上,设计开发制造了冷渣量为1.5t/h冷渣器示范装置和一系列冷渣器产品。1997年为日本一公司锅炉配用的大容量冷渣器（单台冷渣量达7.2t/h）目前已与锅炉一起投入试验生产,运行正常,介绍了流化床移动叠置式冷渣器在浙江大学的发展与运行经验。图6表1参8     

流化床冷渣器的设计与故障分析

近几年来,循环流化床锅炉(CFB锅炉)技术在国内发展迅速,随着循环流化床锅炉的大型化,采用流化床冷渣器已成主导方向,主要阐述了流化床冷渣器的工作原理、设计,对目前流化床冷渣器运行中出现的故障进行了分析并提出一些解决措施。     

压力分布对选择性流化床冷渣器物料流动及物料量的影响

以410 t/hCFB锅炉为研究对象,在分析"选择性流化床冷渣器-炉膛"系统压力分布特性的基础上,研究了压力分布特性对该种冷渣器物料流动及物料量的影响规律.结果发现:"冷渣器-炉膛"系统的压力分布特性对冷渣器物料平衡有重要影响.在稳定运行时,选择室的床层压降都小于另外3室,即选择室的床料量(或炉渣量)会小于其它3室;由于排渣的作用,冷渣器排渣室的床料量略少于中间2个冷却室;随着炉膛或冷渣器流化风速的增大,冷渣器内的床料量都将降低;炉膛和选择性流化床冷渣器之间是一种复杂的串并联关系,这使炉膛与冷渣器各室之间的气固流动参数相互制约,底渣流动的可控性较差.     

FAC型流化床式冷渣器热态试验研究

介绍了FAC型流化床式冷渣器的特点及其在燃用劣质煤300MW CFB锅炉的应用情况,实炉进行了布风板阻力特性及流化风量、床压等参数对其运行影响的试验研究,并对该冷渣器的出力进行了热态测定。     

循环流化床燃煤过程汞控制性能的实验研究

在热态循环流化床实验台上进行了不同工况燃煤过程汞控制特性的研究,得出如下结论:循环流化床燃煤过程对燃煤中汞的排放具有一定的控制作用;多煤种混烧在汞的控制方面优于单煤种燃烧;煤中掺入石灰石可以有效地减少汞向大气的排放;燃烧的煤种不同,汞的排放特性也不相同.     

循环流化床锅炉物料平衡分析

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。本文介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题,如循环流化床定态设计、床料质量和物料平衡模型等。循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量,要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100％分离粒径截止点。循环流化床内物料平衡除了受分离器效率影响外,还受到给煤成灰及磨耗特性、床内颗粒分层、排渣方式及效率等因素的影响。     

Characterization of particulate matter in the hot product gas from atmospheric fluidized bed biomass gasifiers

This study compares the characteristics of particulate matter (PM) in the hot product gas from three different atmospheric fluidized bed biomass gasifiers: a bubbling fluidized bed (BFB) gasifier, a circulating fluidized bed (CFB) gasifier, and an indirect BFB gasifier (the latter integrated with a CFB boiler). All gasifiers displayed a bimodal particle mass size distribution with a fine mode in the <0.5 μm size range and a coarse mode in the >0.5 μm size range. Compared with the mass concentration of the coarse mode the mass concentration of the fine mode was low in all gasifiers. For both the BFB and CFB gasifiers the fine-mode PM had a similar inorganic composition, indicating an origin from the ash and the magnesite bed material used in both gasifiers. In the indirect BFB gasifier the fine-mode PM was instead dominated by potassium and chlorine, and the tar fraction properties evoked tar condensation in the sampling system that affected mainly the fine-mode PM. The coarse-mode PM in the BFB gasifier was dominated by char fragments abraded from the pyrolyzed wood pellets. In the CFB gasifier the coarse-mode PM was mainly ash and magnesite bed material that passed through the process cyclone. In the indirect BFB gasifier the coarse-mode PM was mainly ash, probably originating both from the BFB gasifier and the CFB boiler.     

600MWe超临界循环流化床锅炉的设计研究

超临界循环流化床锅炉将循环流化床（CFB）燃烧技术与超临界蒸汽压力循环的优点相结合，是一项发展前景十分广阔的洁净煤燃烧技术。该文讨论了超临界大型循环流化床锅炉设计中的诸如炉膛结构。换热面布置等一些重要问题。在此基础上给出了1台600MWe循环流化床锅炉的初步设计方案，最后，通过热力计算，预测了锅炉运行的主要参数并讨论了负荷变化对锅炉各项参数的影响。     

循环流化床锅炉对排渣和供风系统的要求

从循环流化床锅炉的工作原理出发,结合百余台实际运行的循环流化床锅炉的实践,分析了锅炉性能对排渣、配风以及燃料、石灰石系统的要求.提出了有效床存量的概念、床压控制的原则、一次风机压头选择的依据.认为风帽阻力是漏渣的根本原因;在排渣粒度可以保证的条件下,且物料平衡系统对选择性排渣有要求时,尽量采用床下连续排渣、流化床冷渣器;考虑燃料的适应性和运行灵活性,建议送风机流量储备系数宜为1.25,压力储备系数1.3,而引风机的流量储备系数为1.25,压力储备系数1.20;若是燃用生物质等易燃燃料,储备系数还应更大一些.     

A cold model experimental study on the flow characteristics of bed material in a fluidized bed bottom ash cooler in a CFB boiler

IntroductionA fluidized bed bottom ash cooler is often used totreat high temperature bottom ash to reclaim heat andfine particles from the ash, and to have the ash easilytransported. Among the large CFB boilers in operation inthe world, there are many ash coolers that often workabnormally['-','].There are six fluidized bed bottom ash coolers in theimported 410im CFB boiler that was built and operatedin Gaoba power plant, Sichuan province, China in 1996N].High temperature slag-bond and jam …     

滚筒冷渣器传热模型的研究

分析了携带翅片滚筒冷渣器内灰渣颗粒的流动过程和传热过程,提出了滚筒冷渣器一维轴向传热模型,模型中考虑了渣中未燃尽碳的残余燃烧,模型参数根据文献和实验室实验确定.利用该模型对一台300MW循环流化床锅炉上滚筒冷渣器的温度进行了预测,并与实际运行参数进行了比较.结果表明:该模型可以很好地预测滚筒冷渣器出口灰渣的温度和冷却水温度.     

粒度对循环流化床锅炉燃烧影响的试验研究

循环流化床燃烧技术具有高效,低污染,燃料适应性广的优点,燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉在福建沿海地区得到了广泛开展,取得了许多的成果,但是普遍存在的问题是飞灰含炭量太高,热效率不高。在一台75 t.h-1的循环流化床锅炉上对三种不同粒度的福建无烟煤进行了燃烧试验,测量了炉膛各段的温度水平,获得了粒度对底渣、飞灰的粒径分布及其含炭量和热效率等的影响特性,并针对燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉的优化燃烧提出了一些建议,对锅炉的运行具有一定的指导意义。     

风水冷选择性冷渣器的技术特性分析

通过介绍目前国内大型循环流化床锅炉配备的多仓室流化床风水冷选择性冷渣器的结构特点和良好的技术特性 ,分析了该类型冷渣器运行中普遍存在的结焦和磨损问题及其产生原因 ,并提出了相关的解决措施 ,对指导运行和检修工作具有一定的参考价值。     

不同煤种下循环流化床灰渣特性的试验研究

在一台 0 .5MW的循环流化床燃烧炉上对 4种不同煤种分别进行燃烧试验 ,对燃烧产生的灰渣的分析结果表明了煤种特性如挥发分、灰分和含碳量等对循环流化床燃烧过程的灰渣形成及其排放特性有很大影响 ,并获得了煤中挥发分、灰分及含碳量对底渣粒径及其含碳量、飞灰粒径及其含碳量、飞灰份额及燃烧效率等影响特性 ,对循环流化床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

Effects on enrichment characteristics of trace elements in fly ash by adding halide salts into the coal during CFB combustion

The effects on enrichment characteristics of trace elements (TEs) in fly ash by adding halide salts into the coal during coal combustion were conducted on a 6 kW_th circulating fluidized bed (CFB) experimental device. Results show that unburn carbon content in fly ash has little relationship with the concentration of TEs namely Hg, As, Pb, Cr and Mn. All the TEs are enriched in fly ash for the raw coal CFB combustion. Concentration of Hg and Mn increases with increasing the addition amount of CaCl₂, NH₄Cl and NH₄Br. As, Pb and Cr enrich in fly ash more strongly when adding more CaCl₂ into the coal while more addition of NH₄Cl and NH₄Br leads to the decrease of their enrichment compared to addition amount of 0.1 wt%. On the whole, putting halide salts into the coal results in the TEs enriched in fly ash, which benefits for TEs removal during the coal combustion. Combining this method with the chemical sequential extraction or thermal treatment of the fly ash will be a promising way to realize the TEs removal and their recovery.     

热水循环流化床锅炉高、低速混合床节能改造及效果

针对1台29MW热水锅炉热效率低和飞灰含量高等问题,改两级分离的高速循环流化床锅炉为带高温旋风水冷分离器的高、低速混合循环流化床锅炉;将分离器中心筒插入深度从原来的30％增大到100％,并在分离器中心筒底部增设缩口使烟气流速增大15m／s。实践表明：锅炉热效率提高19个百分点;节煤量远大于分离器电力消耗的增加;分离器飞灰含量降低28个百分点。     

循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理

通过对循环流化床(CFB)锅炉飞灰含碳量分布及飞灰残碳形态的测量、CFB燃烧温度下焦炭失活过程的试验研究以及流化床条件下煤颗粒燃烧过程的分析.探讨了循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理.结果表明:实际运行的CFB锅炉飞灰中含碳量具有明显的不均匀性,残碳集中于25～50 μm的飞灰颗粒内;真实密度和XRD测量均表明,焦炭失活的2个条件是温度和时间,温度高于800℃,焦炭失活开始发生,并且随着时间的增加,失活程度提高;焦炭颗粒长时间停留在主循环回路中,反应活性下降,由于颗粒的碎裂和磨耗,形成了飞灰中粒径较小的残碳;煤中的细小煤粒首次通过炉膛时未燃尽且未被分离器收集,形成了飞友中较大颗粒的残碳.     

基于灰颗粒的物理特性为分类原则的试验研究

循环流化床(CFB)锅炉炉内的燃烧及传热与炉内床料的状态密切相关,而炉内床料主要是由燃煤含有的矿物组分经过燃烧、爆裂和磨耗过程形成的。文中对6种煤样在固定床燃烧后,使用可视化显微仪,获取了灰颗粒的微观形貌特征,根据灰颗粒的机械强度和耐磨性能的不同,将灰颗粒定义为3类不同性质的灰。以此为基点,采用固定床燃烧后冷态振动筛分和流化床实验台热态流化后筛分的方法,研究了不同燃烧温度下升温速率对灰颗粒粒径变化的影响,以及不同燃烧温度下燃烧时间对灰颗粒粒径变化的影响,推演了不同煤样在燃烧过程中的演化特征。结果表明:3类灰颗粒在不同的燃烧温度和时间的演化过程存在明显的不同,从而为预测循环流化床中的床料粒径分布提供了理论依据。     

Development and technical progress in large-scale circulating fluidized bed boiler in China

Circulating fluidized bed (CFB) boilers has realized the clean and efficient utilization of inferior coal like gangue and coal slime, high sulfur coal, anthracite, petroleum coke, oil shale and other resources. As a country with the largest amount of CFB boilers and the largest installed capacity in the world, China has 440 100–600 MW_e CFB boilers with a total capacity of 82.29 GW_e, including 227 units of 135 MW_e, 95 units of 300 MW_e, and 24 supercritical units. The statistics of typical 100–300 MW_e CFB boilers showed that the average number of unplanned shut-down was only 0.37 times per year, among which the 135 MW_e was 0.26 times per year and 300 MW_e was 0.46 times per year. The auxiliary power ratio of some 300 MW_e CFB boilers based on flow-pattern reconstruction can be reduced to about 4%, which is closed to the same level of pulverized coal (PC) boilers. This paper summarizes the development process and application status of China’s large-scale CFB boilers, analyzes the characteristics and technical performance of the iconic units, and introduces solutions to the problems such as water wall wear and bottom ash cooling.