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循環流化床鍋爐的結構是什麽

鍋爐采用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周有膜式水冷壁組成。自下而上,依次為壹次風室、濃相床、懸浮段、蒸發管、高溫過熱器、低溫過熱器及高溫省煤器。尾部豎井采用支撐結構,由上而下布置低溫省煤器及管式空氣預熱器。兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敖管爐墻,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐墻,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

爐膛 ②分離器 ③尾部受熱面 ④外置式換熱器 ⑤二次風

⑥壹次風 ⑦水冷錐形閥 ⑧石灰石 ⑨燃料

鍋爐主要由以下三大部分組成:爐膛①;固體循環回路,主要由旋風分離器②、回料器及外置流化床④組成(外置流化床是ALSTOM公司的CFB流程的壹個特色部分,可分別用於控制爐膛溫度以及再熱汽溫。);尾部豎井③。

循環流化床鍋爐的心臟部件是爐膛①,燃料⑨和脫硫用的石灰石⑧從這裏給入。壹次風⑥通過布風板進入爐膛,作為壹次燃燒用風,同時向上的氣流將固體粒子托起(被流化),並充滿了整個爐膛容積。二次風(5)分兩級送入爐膛,由此實現分級燃燒。高效旋風分離器②將離開爐膛的固體粒子捕獲下來,通過水冷錐形閥⑦對固體粒子流量進行分配,壹部分通過回料器直接送入下爐膛以維持主循環回路固體粒子平衡;另壹部分從旋風分離器分離下來的固體粒子通過布置在類似鼓泡床中的外置式換熱器④放熱後被送入爐膛。分離後含少量飛灰的幹凈煙氣進入尾部豎井③,經空氣預熱器和飛灰收集系統,最後由煙囪排入大氣。

1.2鍋爐整體布置

鍋爐為單汽包、自然循環、半露天布置的循環流化床鍋爐,鍋爐整體呈左右對稱布置,支吊在鍋爐鋼架上,采用高溫旋風分離器進行氣固分離,采用外置換熱器控制床溫及再熱汽溫。本鍋爐由五跨組成,第壹、二跨布置有主循環回路(爐膛、高溫鋼板旋風分離器、回料器以及外置式換熱器)、冷渣器以及二次風系統等;第三、四跨布置尾部煙道(包括高溫過熱器、低溫再熱器以及省煤器);第五跨為單獨布置的回轉式空氣預熱器。爐膛采用全膜式水冷壁結構,爐膛底部采用褲衩型將下爐膛壹分為二。布風板之下為由水冷壁管彎制圍成的水冷風室。鍋爐采用回料器給煤的方式,四個給煤口布置在回料器上,石灰石采用氣力輸送,8個石灰石給料口布置回料腿上。在水冷風室之前的兩個壹次風道內分別布置壹臺風道點火器,另外在爐膛下部還設置有2×4只不帶點火和火檢的床上助燃油槍,用於鍋爐啟動點火和低負荷穩燃。四臺流化床式冷渣器被分為兩組布置在爐膛兩側,每臺冷渣器有9個排渣口,分別將底渣排到機械除渣系統或地面。四臺高溫旋風分離器布置在爐膛兩側的鋼架副跨內,在旋風分離器下各布置壹臺回料器。由旋風分離器分離下來的物料壹部分經回料器直接返回爐膛,另壹部分則經過布置在爐膛兩側的外置換熱器後再返回爐膛。外置式換熱器內布置有受熱面,靠後墻外置式換熱器內設置有中溫過熱器(ITS1和ITS2),可以通過控制其間的固體粒子流量來控制爐膛溫度;靠前墻外置式換熱器內設置有低溫過熱器(LTS)和高溫再熱器(HTR),可以通過控制其間的固體粒子流量來控制再熱蒸汽溫度。汽冷包墻包覆的尾部煙道內從上到下依次布置有高溫過熱器、低溫再熱器、省煤器。空氣預熱器采用四分倉回轉式空氣預熱器。

1.3. 鍋爐汽水系統

高壓系統包括省煤器、鍋筒、蒸發受熱面和過熱器。水循環系統采用自然循環。鍋爐給水首先被引至布置在尾部煙道的省煤器進口集箱,逆流向上流經水平布置的省煤器管組後通過省煤器引出管進入鍋筒。在啟動階段沒有給水流入鍋筒時,省煤器再循環管路可以將鍋水從鍋筒引至省煤器進口集箱,防止省煤器管子內的水靜滯汽化。本方案為自然循環鍋爐。鍋爐水循環采用集中供水,分散引入、引出的方式。給水引入鍋筒水空間,並通過各自的集中下降管進入水冷壁和附加受熱面進口集箱。鍋水在向上流經爐膛水冷壁、附加受熱面的過程中被加熱成為汽水混合物,經各自的上部出口集箱通過汽水引出管引入鍋筒進行汽水分離。被分離出來的水重新進入鍋筒水空間,並進行再循環,被分離出來的合格的飽和蒸汽從鍋筒頂部的蒸汽連接管引出。飽和蒸汽從鍋筒引出後,由飽和蒸汽連接管引入尾部煙道包墻過熱器,然後通過蒸汽連接管進入布置在爐前外置式換熱器中(該外置式換熱器還布置有高溫再熱器)的低溫過熱器(LTS),再進入布置在爐後外置式換熱器中的中溫過熱器(ITS1和ITS2)),此後由連接管引入到布置在尾部煙道中的高溫過熱器(HTS),最後合格的過熱蒸汽由高過出口集箱(合並成壹根連接管)引入汽輪機。過熱器系統采取調節靈活的噴水減溫作為汽溫調節和保護各級受熱面管子的手段,整個過熱器系統***布置有三級噴水減溫器。第壹級在低溫過熱器(LTS)和第壹級中間過熱器(ITS1)之間,用於控制LTS出口和ITS1入口溫差為10℃;第二級在第壹級中間過熱器(ITS1)和第二級中間過熱器(ITS2)之間,用於控制ITS2出口溫度為485℃;第三級在第二級中間過熱器(ITS2)和高溫過熱器(HTS)之間,用於控制HTS出口溫度為540℃。過熱器系統噴水用給水,抽頭點在高加後,給水調節閥前。

再熱汽系統為從汽輪機高壓缸抽取的再熱蒸汽通過連接管進入布置在尾部煙道內的低溫再熱器(LTR)入口集箱,流經低溫再熱器蛇形管,由低溫再熱器出口集箱引出,然後由連接管引入布置在外置換熱器中的高溫再熱器(HTR),經高溫再熱器加熱後合格的再熱蒸汽由高再出口集箱(最終合並為單根管)引回汽輪機。再熱器系統在鍋爐正常運行時無噴水,再熱汽溫靠控制外置床的灰流量來實現。在低溫再熱器(LTR)入口設有事故噴水,在事故工況時,通過噴水來控制高溫再熱器(HTR)出口汽溫。噴水抽頭點在給水泵中間抽頭。再熱器系統設有兩個疏水點,壹個在低溫再熱器入口,另壹個在高溫再熱器入口。

1.4煙風流程

CFB鍋爐的燃燒需要相對較高的空氣壓頭使顆粒在床內能得到流化,經過壹二次風機出來的壹二次風通過空預器後被送入爐膛。其它用風包括外置式換熱器、回料器、冷渣器的流化風,其流化風均取自高壓流化風機。空氣預熱器采用成熟的四分倉回轉式空氣預熱器。暖風器(壹個位於壹次風道,二個位於二次風道)用於保證空預器出口壁溫高於露點溫度。從壹次風機出來的空氣分成兩路:第壹路,約占總風量45%空氣經暖風器、壹次風空氣預熱器加熱後,作為壹次燃燒用風和流化風進入爐膛底部的水冷風室,通過布置在布風板上的風帽使床料流化,並形成向上通過爐膛的氣固兩相流,該回路上布置有床下風道點火器;第二路,同樣經預熱的熱壹次風作為FBHE至爐膛灰道的輸送風。另外,在壹次風機出口至床下點火風道之間,布置有繞過空預器的壹次風快冷風道,風量約為壹次風總風量的35%~45%,用於快速冷卻爐膛。從二次風機出來的空氣分成三路:第壹路,壹部分未經預熱的冷二次風作為回料閥上給煤機密封用風;第二路,經暖風器、二次風空氣預熱器加熱後的熱二次風分兩層,進入爐膛下部內側和外側,作為燃燒及燃燒調整用風;第三路,經空預器的熱二次風作為給煤點吹掃風,防止給煤堵塞。除了上述幾路持續用風外,經空氣預熱器加熱後的熱二次風還作為間斷用風送到以下幾個用風點:壹,作為石灰石給入點密封風,防止石灰石系統停運時爐膛煙氣反竄;二,作為爐膛至分離器入口煙道吹掃風,清理該煙道可能發生的嚴重積灰。二次風機之間通過二次風聯絡風道相連,風量約為25%的二次風總風量。高壓風系統主要提供回料器、外置床、冷渣器、部分灰道及分離器底部的流化風以及錐形閥、油槍用風,通過調節擋板保證各支路要求的風量,正常運行時,其中四臺運行、壹臺備用。

1.5灰循環系統

鍋爐在正常運行過程中,大量的固體粒子在爐膛和分離器組成的主循環回路中不停的循環著。壹部分極細的粒子隨煙氣壹起到達尾部煙道,作為飛灰進入除塵器;而其余大部分粒子卻被分離器捕獲下來,通過回料器或外置式換熱器回到爐膛。爐膛底部排渣經冷渣器冷卻後排出。帶中間過熱器的外置式換熱器也有排渣管接至冷渣器,必要時可以用於排灰。底灰系統系統主要用於排放和(或)冷卻灰渣。除每壹臺冷渣器的主排渣口外,還應包括:冷渣器、外置式換熱器風箱放灰、冷渣器、外置式換熱器布風板放灰、回料器風箱放灰、爐膛風室放灰、壹二次風放灰點放灰。其中,冷渣器的受熱面間排渣口、外置式換熱器布風板、外置式換熱器風箱、回料器風箱、爐膛風室、壹二次風放灰點的放灰可不納入底灰系統,根據情況放至地面安全處。其余排灰口均應納入底灰輸送系統(包括埋刮板輸渣機、鬥式提升機等)。

1.6輔助燃料系統

鍋爐配有總出力為15%B-MCR輸入熱量的八只床上助燃燃燒器,總出力為11%B-MCR輸入熱量的兩只床下點火燃燒器和相應的燃油系統。點火和助燃燃料為0#輕柴油。點火和助燃油槍均采用蒸汽霧化型式。八個床上助燃燃燒器分別布置在爐膛褲衩管的內側墻(每側四支),床面上高度1150mm處。其設置的目的是在鍋爐啟動階段加熱床料,以便盡快達到投煤溫度。每個燃燒器由油槍及其套管、油槍氣動執行器、隔離球閥、冷卻風管等部分組成(不含點火裝置和火檢裝置);燃燒器停運後,油槍將後退800mm。每臺爐設置有兩個床下點火風道,每個床下點火風道配有兩個油燃燒器,其目的在於高效地加熱壹次流化風(加熱後風溫約為900℃),進而加熱床料。每個油燃燒器均配有獨立的高能點火器、火焰檢測器及看火孔,進風口設有風門擋板並配有電動執行器。油槍出力:2000kg/h

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