国产大型CFB锅炉的开发研制与工程示范

为开发国产大容量循环流化床(CFB)锅炉技术,通过试验台及实炉试验,系统地研究了CFB锅炉大型化的关键技术,建立了炉内精确传热计算模型和炉膛高度计算模型,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,提出了大型CFB锅炉复合炉型的设计思想和炉型布置方案。开发研制的首台国产100MW及210MWCFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行,各项技术性能优良。研制的国产330MWCFB锅炉示范工程正在实施阶段。简要介绍了国产600MW超临界CFB锅炉设计方案及主要技术难点。

首台国产210MW CFB锅炉设计研究

在总结国产100MW循环流化床(CFB)锅炉研制与运行经验的基础上,研究开发了复合炉型的210MW CFB锅炉。实际运行结果表明,锅炉各项性能参数达到设计值,机组自动投入率87.3%。国产210MW CFB锅炉的成功投运,为正在建设的国产330MW CFB锅炉提供了很好的技术支持。

300MW机组CFB锅炉滚筒冷渣器存在问题及处理

某电厂2×300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉滚筒冷渣器在运行中存在出力不足、排渣温度高等问题,提出了拆除滚筒冷渣器内层水冷套,将双筒改为单筒结构,并在内壁按轴向均匀增加8组水冷管排等改造措施。实施后,基本解决了滚筒冷渣器进渣端板散热差以及夹层进渣口堵塞、排渣温度高等问题,提高了冷渣器的换热效率,保证了滚筒冷渣器长时间的连续稳定运行。

国产210MW CFB锅炉的研制及330MW CFB锅炉的技术开发

在总结国产100MW循环流化床(CFB)锅炉设计制造与运行经验的基础上,研究开发了具有自主知识产权的国产210MW CFB锅炉。较详细地介绍了该炉型的特点及关键部件的设计情况,开发了紧凑式分流回灰换热器,并提出了复合炉型的设计思想和技术方案,即在炉内布置适量的层式过热器,其余部分受热面布置在分流回灰换热器内。该锅炉研制和投运后运行性能良好。文章还简要介绍了国产330MW CFB锅炉技术开发的进展。

CFB锅炉燃煤自脱硫试验与石灰石脱硫计算参数分析

为了研究燃煤循环流化床(CFB)锅炉自脱硫效应对于石灰石脱硫计算参数的影响,在1 MW CFB试验台对2个煤种进行了自脱硫试验。结果表明:2个试验煤种自脱硫效率分别为73.5%和57.3%,其差异主要与煤的可燃硫含量、煤中CaO等金属氧化物含量及锅炉运行参数有关;根据SO_(2)排放值修正的燃料硫分计算钙硫摩尔比是按照收到基全硫计算值的3.78倍;随着石灰石添加量的增加,脱硫效率偏差由20.06%逐渐减小至10.65%;根据SO_(2)排放值修正燃料硫分计算的脱硫热损失均为正值,按照收到基全硫计算的脱硫热损失均为负值,其偏差原因在于后者将入炉煤自脱硫的固硫反应放热量计入了石灰石脱硫反应放热量中;CFB锅炉由于燃煤自脱硫效应的影响,按照收到基全硫计算脱硫热损失会出现较大的计算误差,而按照SO_(2)实际排放值计算脱硫热损失更符合实际。

掺烧高炉煤气对CFB锅炉的影响

介绍了高炉煤气的主要燃烧特性,分析了CFB锅炉中掺烧高炉煤气对炉膛换热的影响,提出了水冷壁等传热系数的修正公式,指出了CFB锅炉设计时应注意的问题。

气烧套筒窑废气系统积灰原因分析及技术升级

环形套筒石灰窑自德国引进以来,被多家钢铁厂广泛使用,成为高活性度冶金石灰生产的主流窑型。套筒窑具有活性石灰产品质量高、燃料适应性强、综合能耗低、操作安全、设备维护方便、作业率高、投资成本低、环保水平高、占地面积小、可用灰石粒度范围大等优点。但对于以转炉煤气、高炉煤气和焦炉煤气的混合气体作为燃料的气烧套筒窑,其废气管道及换热器集束管顶部易堆积大量粉尘,造成换热器工作效率急剧下降,不能满足生产要求,被迫停窑检修,检修及运行成本高居不下。本文对气烧套筒窑废气系统的积灰机理进行分析,并开展了在废气横管增加冷介质工艺吹扫、在换热器顶部增加自动脉冲清灰装置等方面的技术攻关,极大缓解了套筒窑废气系统积灰情况,使套筒窑烟气余热资源利用更加高效,套筒窑生产更加稳定,具有良好的经济效益和社会效益。

超临界600 MW CFB锅炉煤泥掺烧试验

基于超临界600 MW机组循环流化床(CFB)锅炉,在1 MW机组CFB燃烧试验台上进行了煤泥掺烧试验,就大比例掺烧煤泥对锅炉性能及污染物排放的影响进行了研究。试验结果表明:煤泥掺烧比例最高可达到70%,此掺烧比例下燃烧稳定;飞灰份额随煤泥掺烧比例提高而提高,掺烧比例为35%、55%和70%条件下,飞灰份额分别为77.84%、82.32%和83.78%;大比例掺烧煤泥后炉内循环物料量减少,不利于整个炉膛保持上下均匀的温度场分布;掺烧煤泥后的燃烧效率在99.29%~99.41%之间,掺烧煤泥比例并不会明显影响燃烧效率;掺烧煤泥对于煤的结焦特性无明显影响;煤泥掺烧比例的提高导致SO2排放质量浓度先降后升,而NOx排放逐渐降低。

CFB锅炉散热损失测算及估算对锅炉效率的影响研究

为衡量现行《电站锅炉性能试验规程》(GB 10184—1988)中散热损失的估计方法对电厂锅炉效率的影响,对一台440t/h循环流化床(CFB)锅炉进行了散热损失现场测试及不确定度分析。测试时,将锅炉系统外表面分成134块区域,共设置1 333个测点,在每个测点处,表面温度、环境温度、环境风速各读取3个数。经计算可得,该锅炉系统的散热损失为0.731%,不确定度为0.08%,测试结果具有很高的准确度。但按现行国标和行业标准的估计方法确定的散热损失为0.432%,导致锅炉效率存在0.382%的单侧不确定度。

采用复合相变换热器技术回收CFB锅炉烟气余热

采用复合相变换热器(FXH)回收CFB锅炉尾部烟气余热,代替原汽轮机2#低压加热器抽汽加热凝结水,并利用Matlab软件对烟气余热系统进行了热力仿真计算。改造后的运行结果表明,锅炉排烟温度从150～155℃降低至120℃,节省的抽汽可增加发电量175.284×104(kW.h)/a,供电标煤耗降低1.323 g/(kW.h),锅炉热效率提高1.85个百分点,改造静态投资回收期约为2.3 a;FXH的进口烟气温度不宜超过150℃,所选燃煤的烟气露点温度在108～114℃较适宜。

脉冲吹灰器在CFB锅炉中的应用

为解决CFB锅炉尾部烟道受热面积灰严重、排烟温度高和正确选用吹灰器型式的问题,分析对比了各种吹灰器的工作特性,提出了利用脉冲吹灰器代替蒸汽吹灰器的改造方案。实践表明:应用脉冲吹灰器不仅降低了排烟温度,还节省了高品质的蒸汽,达到了节能降耗的目的。

某电厂CFB锅炉不同煤矸石掺烧率运行经济性分析

以A电厂490 t/h掺烧煤矸石CFB锅炉为例,阐述掺烧煤矸石对于锅炉热效率的影响,根据不同的烟煤和煤矸石的燃料配比方案,核算燃料量、灰渣量、石灰石量、烟风量、自用电量、装置建设投资等随煤矸石掺烧率不同的变化情况,以及由此带来的锅炉运行经济性分析,通过合理选择燃料配比提高经济效益。

低负荷条件下提高CFB锅炉效率的措施

蓝天热电有限公司循环流化床（CFB）锅炉存在热效率低、飞灰可燃物高等问题，通过调整锅炉的料层压差，改善一、二次风的配比，使锅炉的床温提高，燃烧条件得到改善。调整后，飞灰可燃物稳定在13％～15％，锅炉效率接近80％。

CFB锅炉添加石灰石对锅炉热力计算的影响

在循环流化床锅炉(CFB)中添加石灰石作为脱硫剂可以有效减少SO2排放。然而添加石灰石脱硫之后将对燃烧产物计算、灰平衡和锅炉热效率等产生影响。为此,对添加石灰石后的各种影响进行理论分析,提出相应的计算方法和对热效率影响的判据,使锅炉热效率计算尽可能符合锅炉实际运行情况,同时也可为锅炉安全稳定运行提供参考。

一种新型CFB锅炉循环灰冷却排放技术

文中针对燃用高灰分劣质煤的CFB锅炉所产生的床温低、蒸汽温度低、返料不畅、底渣和飞灰可燃物含量高等问题进行深入分析,将原因归结为炉内灰浓度过高导致的炉内传热效率降低和分离器负担加重。为彻底解决上述问题,文中提出一种针对CFB锅炉的新型循环灰冷却排放技术,将炉内多余的循环灰冷却后直接排出,以达到降低炉内灰浓度的目的,并基于新技术研发出循环灰冷却排放系统。这个技术于2014年在山西某电厂进行工程应用,性能试验结果表明,本技术对改善锅炉运行参数有显著效果:在140、170和200 MW工况下,设备投运后床温分别提升11、25和64℃,再热汽温分别提升3、5和14℃。底渣和飞灰可燃物含量降低0.18和1.59%,回料器压力和床压等关键参数也有明显改善。18个月的长期监测结果表明,设备出力充足、运行稳定、故障率低,锅炉燃烧劣质煤时带负荷能力明显提高,对机组安全稳定地运行起到保障作用;监测期间锅炉热效率平均提高1.1%,发电煤耗降低4.3 g/k Wh,每年可为电厂带来直接经济效益500万元以上。这个技术可为燃用劣质的CFB锅炉提供一个有效的解决方案,具有广阔的市场前景。

循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器的试验研究

外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MWCFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术,该换热器采用气动方式控制循环灰的分流量,同时兼有循环灰的冷却和回送功能,且为整体化结构。在一台4MW循环流化床热态试验台上对紧凑式分流回灰换热器的分流、调节、传热特性进行了系统的试验研究,并建立了传热计算模型,可用于实际锅炉的设计,为实现锅炉的模型化设计奠定了基础。研究结果可用于指导国产200MWCFB锅炉的设计。

循环流化床电站排放烟尘特性及痕量重金属分析

对35t h循环流化床电厂电除尘器入口和出口的烟气气溶胶进行分级取样,得到飞灰浓度和粒度分布以及电除尘器的分级脱除效率.电除尘器对PM10、PM2 5的脱除效率分别为94 34%和91 38%,使部分可吸入烟尘颗粒穿透除尘设备而直接排放到大气环境中.同时对不同粒度飞灰中重金属含量进行了测试,得到痕量元素浓度从高到低依次为Ni,Cr,Cu,Cd,Pb,Hg.痕量重金属含量与飞灰粒径有一定依附关系,其分布规律与煤成分、锅炉燃烧方式和痕量元素自身的挥发特性等因素有关.

国产330MW循环流化床锅炉设计研究

在研制210 MW循环流化床(CFB)锅炉的基础上,系统研究了CFB锅炉大型化的关键技术,并进行了国产330 MW CFB锅炉的方案设计,对关键部件的结构设计和放大特性进行了分析和数值模拟。实际运行结果表明,首台国产330 MW CFB锅炉具有流化均匀、床体稳定、床温和汽温调节特性良好,各项性能参数达到设计值。表明我国已完整地掌握了大型CFB锅炉的核心技术。

300MW循环流化床锅炉机组冷渣器的能效分析

为了提高循环流化床锅炉机组热渣热能利用效率,建立了300 MW循环流化床锅炉机组所用两种冷渣器热效率与效率的计算模型并对其进行了性能计算分析.结果显示,两种冷渣器的热效率与效率差异很大,二者均热效率较高而效率较低.因此今后开发大容量、高效率的冷渣器对于大型循环流化床锅炉的节能具有重要作用.

循环流化床锅炉添加脱硫剂对热平衡的影响

分析循环流化床(CFB)锅炉添加脱硫剂后对各项热损失的影响。分析表明,脱硫剂的加入对各项热损失的影响顺序如下:对脱硫热损失q7的影响>对排烟热损失q2的影响>对灰渣物理热损失q6的影响;锅炉热效率随脱硫深度的增加先升高后降低,石灰石直接逃逸率的增大则会削弱这种影响;脱硫对锅炉效率的影响程度与煤种及石灰石特性有着密切的关系。