生物质锅炉新闻动态
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300MW循环流化床锅炉热力特性的研究
发布时间：2013-09-22 09:25 来源：未知
随着循环流化床(CFB)锅炉大型化的发展，2003年4月1日，以白马项目为依托，哈锅、上锅和东锅同时与ALSTOM公司签署了200～350 MW大型CFB锅炉技术引进合同，并采用引进技术设计、制造了国内第一批300 MW CFB锅炉，分别安装在云南开远电厂、云南小龙谭电厂和秦皇岛电厂，但锅炉在运行过程中出现一些问题，其中有些是可以改进的，如磨损问题、冷渣器问题等，但有些很难改进，如厂用电高、系统复杂及初投资大等问题，这对国内用户来说很难接受．
近年来，国内电力市场迅猛发展，同时，海外市场也不断扩大，为适应中国国情，且避免出口项目引起的知识产权纠纷，国内各大锅炉制造商及科研单位分别开发了具有自主知识产权的300 MW CFB锅炉产品，于是，国内出现了分别采用汽冷分离器和高温绝热旋风分离器代替外置式换热器的2种典型炉型，由于分离器型式不同，导致2种炉型的热负荷分配差异较大．与引进技术相比，由于主循环回路取消了外置床，各级受热面的热量分配更是截然不同。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
笔者研究了目前国内已投运和在建机组的3种典型炉型的受热面传热机理、传热计算和热量分配，并对其进行了分析比较．
1、300 MW CFB锅炉典型炉型总体布置
1.1引进型300 MW CFB锅炉总体布置
引进型300 MW CFB锅炉的总体布置示于图1．锅炉主要由炉膛、高温绝热旋风分离器、回料阀、外置式换热器、尾部对流烟道、冷渣器和回转式空气预热器等部分组成．
水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统，燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁及延伸墙结构，
锅炉共采用4个高温绝热旋风分离器，布置在燃烧室两侧墙，分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器．在燃烧室两侧下部对称布置4个外置式换热器，靠近炉前的2个外置式换热器内布置高温再热器和低温过热器，其主要作用是调节再热蒸汽温度；靠近炉后的2个外置式换热器内布置一级中温过热器和二级中温过热器，其主要作用是调节床温，
尾部对流烟道中依次布置末级过热器、低温再热器、省煤器和回转式空气预热器，过热蒸汽温度由布置在各级过热器之间的三级喷水减温器调节，减温器分别布置在低温过热器与一级中温过热器、一级中温过热器与二级中温过热器以及二级中温过热器与末级过热器之间．再热蒸汽温度通过布置有末级再热器的2个外置式换热器来调节，同时还在冷段再热器入口处布置事故喷水减温器．末级过热器、低温再热器和高温省煤器区烟道采用的包墙过热器为膜式壁结构，低温省煤器区烟道采用护板结构．
1.2 自主开发绝热分离器300 MW CFB锅炉总体布置
自主开发绝热分离器300 MW CFB锅炉的总体布置示于图2．锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、回料阀、尾部对流烟道、冷渣器和空气预热器等部分组成，
水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统．燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷屏结构．炉膛内布置高温屏式再热器和中温过热器，以增加过热器系统和再热器系统的辐射受热面积，使过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。
锅炉共采用4个分离器，布置在燃烧室两侧墙．尾部采用双烟道结构，上部被中隔墙过热器分为前烟道和后烟道，前烟道中布置低温再热器和部分省煤器，后烟道中布置高温过热器、低温过热器和部分省煤器，上部烟道为膜式包墙过热器，下部为单烟道，布置有管式空气预热器，烟道为护板结构，
过热蒸汽温度由布置在各级过热器之间的二级喷水减温器调节，减温器分别布置在低温过热器与中温过热器、中温过热器与末级过热器之间．再热蒸汽温度以尾部烟道烟气挡板作为主要调温手段，通过调节烟气挡板的开度，改变流经低温再热器侧的烟气量，以达到调温目的，两级再热器之间的连接管道上布置喷水减温器用于微调，低温再热器进口管道上布置事故喷水减温器，用于紧急状况下控制再热器进口汽温．
1.3自主开发汽冷分离器300 MW CFB锅炉总体布置
自主开发汽冷分离器300 MW CFB锅炉的总体布置示于图3．锅炉为单汽包自然循环、一次中间再热、高温分离器、平衡通风、前墙给料CFB锅炉，采用高温汽冷式旋风分离器进行气固分离，
锅炉主要由1个膜式水冷壁炉膛、3台汽冷式旋风分离器和1个尾部竖井3部分组成。
炉膛内布置过热器管屏、再热器管屏和水冷蒸发屏，炉膛与尾部竖井之间布置3台汽冷式旋风分离器．尾部烟道被中隔墙分隔，在锅炉深度方向形成双烟道结构，前烟道布置低温再热器，后烟道从上到下依次布置高温过热器、低温过热器，向下前后烟道合成1个烟道，在其中布置省煤器和空气预热器．过热器系统中设有两级喷水减温器，再热器采用烟气挡板调温并布置有事故喷水减温器和微喷减温器．
2、锅炉燃料及主要参数
笔者以燃用小龙谭褐煤的典型300 MW亚临界CFB锅炉的主要参数为基础，对不同炉型进行了热力特性研究，从而比较锅炉不同受热面的吸热情况．锅炉主要参数见表1．富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
3、不同炉型水冷壁的吸热
3.1炉内蒸发受热面的传热
CFB锅炉燃烧室中的传热是1个复杂的过程，传热系数计算的精度直接影响受热面布置的数量，从而影响锅炉的实际出力，正确计算燃烧室受热面传热系数是CFB锅炉设计的关键之一，也是区别于煤粉炉的重要方面．CFB锅炉炉膛传热通常包括以下3个部分：烟气对流、物料对流和辐射，这3个过程互相影响，严格说来，不具备可加性，但在工程应用范围内，通常将其简化为线性叠加．
一些学者针对CFB锅炉的传热规律进行了大量研究，但由于试验的困难性和技术保密的原因，目前公开发表的有关CFB锅炉炉内传热计算的文献较少，而且完全应用理论推导进行传热计算是十分复杂和困难的．笔者根据大量实际运行锅炉的炉膛传热能力，提出炉膛传热系数的计算方法，
