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2009-10-151大型CFB锅炉物料平衡与热平衡及其工程应用卢啸风重庆大学动力工程学院问题的提出引进300MWCFB锅炉投运以及600MWCFB锅炉的研发加深了对CFB锅炉技术的认识；出现了一些原先不曾想到的问题；煤矸石煤泥的利用煤矸石、煤泥的利用对大型CFB锅炉提出了更高的要求；更大容量CFB锅炉的开发提出了一些新的问题本文阐述的几个技术问题大型CFB锅炉的物料平衡问题物料的分级平衡问题物料平衡控制的唯一方法---流化床冷渣器CFB锅炉燃烧放热与汽水吸热的平衡问题循环物料燃烧放热与汽水吸平衡问题循环物料燃烧放热与汽水吸平衡问题新型CFB工业锅炉技术开发大型CFB锅炉炉膛压力平衡及其风机选型考虑炉膛压力（床压）随负荷的变化问题一、二次风机选型的考虑大型CFB锅炉的物料平衡问题(1)物料平衡的一般规律床料总量由“一进二出”模式决定；炉内及炉外床料量的比例与负荷有关；CFB炉内床料的分级平衡问题CFB炉内床料的分级平衡问题分级平衡的重要性(床温负荷磨损）影响分级平衡的因素•入炉煤质、分离器、排渣维持床料分级平衡的有效措施改变煤种及其入炉煤粒径分布调节分离器的分离效率采用选择性的排渣技术---新型流化床冷渣器优点：维持炉内床料的分级平衡•维持炉内床料的分级平衡；•提高锅炉效率1%--2%；早期流化床冷渣器需要解决的几个问题底渣的流动性问题传热强度与受热面磨损的矛盾混流式冷渣器及其特点采用粗细底渣分选技术细渣冷却采用微鼓泡流化技术，大幅度降低冷却风量，减少受热面磨损减少受热面磨损；粗渣采用气槽冷却技术；已在150MWCFB锅炉上完成工业示范2009-10-152两种混流式冷渣器结构及工作原理燃烧放热与汽水吸热平衡燃烧放热放热特性分离器中的燃烧（15%）外循环灰量携带热量的能力（30%以上）烟气中的颗粒浓度（外循环与内循环的差异）炉温的控制手段及汽水受热面布置规律CFB锅炉的热量平衡燃烧侧的热量平衡分离器出口烟温控制在950-980℃以下；烟气容积越大（烟气水分多）、灰分越多，炉内的吸热份额越少；煤种变化较大时应特别注意煤种变化较大时应特别注意汽水侧的热量平衡主蒸汽压力越高，蒸发吸热越少外循环回路布置受热面的优越性减少了炉内磨损工业CFB锅炉存在的问题及其解决方案CFB存在的问题：炉膛受热面布置困难•现状：–炉膛设置埋管–高过剩空气系数运行–大炉膛，低风速运行；燃烧、脱硫效率不高技术问题的实质：•流态化工况、受热面布置、受热面磨损的矛盾：解决方案：应用大型CFB锅炉的外置床技术外循环回路布置受热面的工业CFB锅炉优点：炉膛结构紧凑，炉膛尺寸大幅度减小，节省钢材重量20%以上。炉膛无埋管，点火容易；增加返料换热装置后，增加了燃烧反应时间，提高了燃烧效率（提高5%）和脱硫石灰石利用率。大幅度减少了炉内受热面磨损负荷调节范围大，锅炉负荷可在20%---100%之间任意调节。减少了分离器超温、结焦现象2009-10-153投运的11t/h新型CFB锅炉锅炉参数：型号SHX11-1.27煤种：劣质无烟煤发热量：3500kCal/kg;实测正平衡热效率：80%用户地点：四川宜宾某化工厂满负荷运行时间：2009年2月CFB锅炉的床压平衡及风机选型问题CFB锅炉的床压平衡：负荷快速降低时，ΔPCFB快速减少SPCYCFBLSPPPPΔ=Δ+Δ+Δ减少；负荷降低时，ΔP全增加。导致风机工作点变化；与传统锅炉完全不同的阻力特性曲线大型CFB锅炉风室压力与负荷关系负荷变化引进的一次风压变化值约占系统阻力的20%。引进300MWCFB炉膛上部压力与负荷的关系二次风喷口背变化值约占二次风机出口压头10%。CFB锅炉流化风系统的阻力特性阻力曲线变了，如何选择风机？如何对风量何对风量、风压进行调节，并保证风机在高效曲运行？CFB锅炉流化风系统的阻力特性2009-10-154风机选型的考虑一次风系统的最大阻力与最大流量不在一个工作点上，因此风机选型应偏小；二次风系统的最大阻力与最大流量不仅在同一个工作点上，而且二次风口出口背压随负荷升高而增加，因此风机选型应偏大；一次风机变频风机电耗与转速的立方成正比；风量与转速成正比；风压与转速的调节后管网特性风机压差HH2B压与转速的平方成正比。CFB锅炉降负荷时，风室压力不降反升。调节前管网特性H1AQ2Q1n1n2流量QHBDelt(P)CO结论大型CFB锅炉运行过程中的床料分级平衡问题和热平衡问题值得注意；流化床冷渣器在维持炉内物料粒径分布及节能方面有优势；充分利用循环灰的携热能力开发的新型工业充分利用循环灰的携热能力，开发的新型工业CFB锅炉，优点突出，有推广价值。大型CFB锅炉一、二次风系统阻力特性与传统锅炉的阻力特性有很大差异，风机选型与运行时应特别注意。提高运行人员的CFB燃烧理论水平，是搞好CFB锅炉运行的关键之一。联系方式单位：重庆大学动力工程学院电话：13808369615邮箱：XFLuke@cqu.edu.cn谢谢！