關于循環(huán)流化床鍋爐應用的考察報告

1、關于循環(huán)流化床鍋爐應用的考察報告關于循環(huán)流化床鍋爐應用的考察報告2004年中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會技術委員會的全體會議，以研討“熱源”方面的問題為主，而循環(huán)流化床鍋爐在集中供熱中的應用問題，是重點課題之一。為了在會前做些準備，我們組成五人小組，由主任曾享麟同志率領，於2月24日至27日，赴天津開發(fā)區(qū)泰達熱電廠（3臺75th循環(huán)流化床鍋爐，供發(fā)電機組用，濟南鍋爐廠生產(chǎn)，2003年5月投運）、石家莊金馬供熱廠（94年建成，開封鍋爐廠生產(chǎn)2臺10th

2、鍋爐；99年建成1臺25th由鏈條爐改成，出力達30th鍋爐，和1臺40th鍋爐，均為石家莊鍋爐廠生產(chǎn)）、時光供熱站（99年立項建成2臺由石家莊鍋爐廠生產(chǎn)的14MW熱水鍋爐；后擴建太原鍋爐廠生產(chǎn)的3臺29MW熱水鍋爐；2001年建成無錫鍋爐廠生產(chǎn)的116MW熱水鍋爐）和西郊供熱站(2000年末投運唐山鍋爐廠生產(chǎn)的2臺58MW熱水鍋爐)調研。嗣后又由技術委員會主任助理湯等一行三人到濟南做了些補充調研?？疾炝四辖紵犭姀S（86年投入5臺35

3、th鏈條爐，99年投入濟南鍋爐廠生產(chǎn)的2臺58MW循環(huán)流化床鍋爐）及金雞嶺熱電廠（南郊熱電廠分廠，2000年投入2臺75th循環(huán)流化床蒸汽鍋爐，后又投入2臺130th循環(huán)流化床蒸汽鍋爐，均為濟南鍋爐廠產(chǎn)品，帶動1.2萬抽凝有背壓機組各一臺，6千抽凝及3千背壓機組，水處理采用反滲透）。調研期間得到以上各單位有關領導的大力支持與關心，在此表示我們由衷的感謝。這次調研時間短，考察的單位少，也不夠深入細致，其目的僅是做面上的調查，從宏觀上對會議

4、提供些情況和建議。循環(huán)流化床鍋爐，不同廠家生產(chǎn)的，其結構不相同，各地燃用燃料品質、顆度、篩比不同，操作方式不同，其運行工況及要求都有差異。有關運行的技術及經(jīng)濟性、通用性不像鏈條爐那樣強。如何根據(jù)不同情況，總結經(jīng)驗和提出問題，并討論問題的關鍵和解決的方案，正是今年會議的內容，而不是本次調研的目的。根據(jù)調研情況，大致分為以下幾方面：一、循環(huán)流化床鍋爐在集中供熱范疇內的應用概況流化床的理論用于化工及冶金工業(yè)等方面，至今已有60余年的歷史。用于

5、燃煤始于1922年的winkler煤氣發(fā)生爐。20世紀60年代我國有很多單位研制將流化床理論應用于鍋爐，取得顯著的成就，當時稱為沸騰爐（即現(xiàn)在稱為鼓泡流化床），1965年第一臺溢流式沸騰爐投運。當時的出發(fā)點是著眼于燃用發(fā)熱量僅4000－5000kJkg的劣質煤，特別是煤矸石，除沸騰爐外幾乎沒有一種爐子能夠燃用。但是，它燃燒效率低，增加燃料及灰的運輸噸位，對環(huán)境會產(chǎn)生污染，因而在我國城市不能進一步推廣應用，僅保留在煤炭坑口附近應用。由于環(huán)

6、境保護意識的提高，研究“清潔燃燒”在70年代是發(fā)達國家的重點課題，特別是能源資源缺乏的如北歐、西歐等一些國家，在世界能源危機后，就有以煤代油的思路，這些國家煤由世界各地供應，煤質多變，若利用沸騰爐煤種適應性強的特點，再使其燃燒效率提高和將污染變?yōu)樘岣攮h(huán)保效應的燃燒方式意義就更重大。當時我國流化床理論及其應用在全世界是領先水平，發(fā)達國家開始研制循環(huán)流化床鍋爐時都是在借鑒我國沸騰爐的基礎上，有動力、有方向、又有可籍借的理論與實踐，因此循環(huán)流

7、化床鍋爐的研制進展很快。我國在循環(huán)流化床鍋爐的研制方面起步較晚，主要在80年代初期開始，起初各鍋爐廠設計、制造的循環(huán)流化床鍋爐尚不能脫離沸騰爐的模式，而沸騰爐與循環(huán)流化床爐有很多不同之處，例如：流化形式不同，要求的流化速度不同，煤的顆粒度及是否適合於“寬篩比”不一樣；燃燒釋放熱量的規(guī)律不同，要求床層積累熱量不同等等。早期的鍋爐存在的問題較多，這些問題在吸取國外的經(jīng)驗后已逐步加以改進。在我們調查中就發(fā)現(xiàn)，早期生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐有的還有埋

8、管造成嚴重磨損，并且由單側進水而造成兩側爐溫有很大的偏差；返料機構不合理和不便于調節(jié)；排渣仍采用定期排渣等等。而在近期生產(chǎn)的鍋爐已有不同程度的改善。但是現(xiàn)在的循環(huán)流化床鍋爐，仍然存在不少問題有待改進（這將於以下闡述）。怎么改進？必須依賴于運行的實踐，實踐中的問題與經(jīng)驗是改進的源泉。在調查中已發(fā)現(xiàn)使用單位對鍋爐局部部位進行了一些改進措施，例如石家莊西部供熱站就對20幾處做了改進。經(jīng)過這次會議的討論，提出問題、情況和經(jīng)按照國情和實際供熱情況

9、，類似燃料的適應性及鍋爐最低運行負荷之類的問題，是否可不必過多的討論。三、如何改善循環(huán)流化床鍋爐的缺點也值得探討（1）關于磨損問題雖然循環(huán)流化床鍋爐對防止磨損問題做了多方面的改善，但仍為普遍遇到的問題，有的還十分嚴重，如某一供熱站的兩臺35th循環(huán)流化床鍋爐，采用光管重型爐墻，密封性很差，漏灰、漏風嚴重，爐墻裂紋。旋風分離器局部襯磚脫落，導致燒損和磨損嚴重，生產(chǎn)條件十分惡劣。據(jù)介紹運行以來出力僅為27～30th，運行穩(wěn)定性差，連續(xù)運行最

10、長為32天，平均僅為17天，就被迫停爐，不得不于2001年下半年進行技術改造。現(xiàn)在鍋爐廠一般都采用膜式水冷壁輕型爐墻，爐墻不嚴密甚至紋裂的情況已基本得到解決，而旋風分離器本身的磨損及受熱面的磨損問題仍常發(fā)現(xiàn)。據(jù)反映分離器入口段、旋風筒弧面與煙道平面相交部位是分離器磨損的主要部位。鍋爐廠除了在降低旋風分離的入口風速，裝帶分流導葉的芯管，和改變分離器的布置位置，采用中溫甚至低溫分離器等措施外，常在內襯的耐磨耐火材料的選擇上加以研究。常用耐磨

11、耐火磚、澆注料和灰漿或澆注料、可塑料和灰漿砌筑。而耐磨材料的澆注料又有磷酸鹽的、硅線石的、碳化硅的和剛玉（白剛玉、高鋁剛玉、棕剛玉等）的，種類繁多，實際應用中究竟哪幾種經(jīng)濟耐磨。爐內埋管是磨損最嚴重的部位，有的鍋爐已取消埋管，有埋管的鍋爐，在埋管表面噴涂一層抗磨涂料和在易磨的部位加焊防磨鱗片或銷釘這兩種方法最常采用，而涂料又有多種材料可配方。哪個效果好也可以交流。水冷壁的磨損，調查反映較普遍的是在水冷壁與耐火材料接合的轉折區(qū)發(fā)生磨損，鍋

12、爐廠或用戶在防止此處的磨損，在改變流動方向和表面噴涂上采取了一些措施。對流受熱面的磨損，常發(fā)生在煙氣進分離前爐頂?shù)墓苁?jīng)分離器后的受熱面及煙道轉彎處。這種磨損與分離器的形式、布置密切相關。除了單設一級撞擊式分離器，一致反映分離較差，磨損嚴重外，對各鍋爐采用不同形式的慣性或旋風分離器、采用一級或二級、采用高溫中溫或個別用低溫布置，各鍋爐廠產(chǎn)品形形色色，用戶對其效果的看法很不一致。除了上述結構的問題外，操作對磨損也會有影響，如運行中不注意控

13、制風量而大風量運行；不注意控制床料及煤粒的篩分比；床料顆粒過粗等，都會使磨蝕加劇?？傊p及防止方法以及分離裝置的形式是值得探討的重點問題。（2）關于除塵的問題循環(huán)流化床鍋爐排塵量大，一般都要設置電除塵。雖然較多單位電除塵的效果較好，但也有的單位電除塵故障多，除塵效率達不到設計值。前幾年就提出采用布袋除塵，它效果更穩(wěn)定、占地少、耗電相對少些。但當時國產(chǎn)濾網(wǎng)不過關，進口價格過于昂貴，濾網(wǎng)壽命如何缺乏實際驗證。最近國產(chǎn)濾網(wǎng)問市，這次調查發(fā)

14、現(xiàn)有好幾家已使用布袋除塵替代電除塵。有實踐的經(jīng)驗，若對這兩種除塵器在效果、壽命、經(jīng)濟性等方面進行全面的技術經(jīng)濟比較，對今后新建熱源意義重大。（3）關于結渣問題調查中發(fā)現(xiàn)有些單位也發(fā)生過床層或返料系統(tǒng)結渣，這與返料系統(tǒng)（分離器、返料立管及返料閥）結構有關，和運行操作有關。返料系統(tǒng)鍋爐調節(jié)和防止結渣影響很大，而各鍋爐廠家的設計也是形形色色各有不同，究竟哪種好，不同返料系統(tǒng)應如何操作調整，值得總結。結渣更重要的是在點火，封火后啟動及負荷調整時