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75t循环流化床锅炉毕业设计开题报告
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150吨循环流化床锅炉钢架安装专项施工方案，急需！
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出门在外也不愁350MW超临界循环流化床锅炉技术方案介绍
350MW超临界循环流化床锅炉
技术方案介绍
上海锅炉厂有限公司
一、锅炉设计参数
二、锅炉总体布置
三、锅炉设计特点
四、锅炉水动力分析
四、锅炉总体布置及系统配置
超临界350MWe CFB锅炉设计参数
主蒸汽流量
主蒸汽出口温度
主蒸汽出口压力
再热蒸汽流量
再热蒸汽出口温度
再热蒸汽出口压力
再热蒸汽进口温度
再热蒸汽进口压力
1、锅炉总体布置
锅炉总体布置
锅炉G排柱至K排柱的深度为43580mm，主跨宽度为36000mm，左右侧副跨宽度均为5000mm，详细柱网尺寸见图4-1。
图4-1 锅炉柱网布置
1.1.2主要部件几何尺寸
汽包外径&壁厚：&&&&&&&&
旋风分离器直径（内壁尺寸）：9200
炉膛宽度&深度：&&&&&&
后烟井宽度&深度：
炉膛高度：约39700&&&&&&&&&&&&&&&&
包覆受热面高度：21500
炉膛管子截距：85&&&&&&&&&&&&&&&&&&
包覆管子截距：100
回转式空气预热器壳体直径：14580
1.1.3关键标高值
汽包中心线标高：54200&&&&&&&&&&&&
大板梁底标高：60000
锅炉运转层标高：12600&&&&&&&&&
&&&布风板标高：10100
受压件支吊平面顶标高：61450&&&&&&
旋风分离器支撑平面标高：38000
一级省煤器支撑平面标高：31500&&&&
回转式空气预热器支撑平面标高：9700
刚性平面标高分别为：1、3、5
1.1.4总体布置概况
本锅炉为亚临界参数、带再热、单汽包自然循环、岛式布置、全钢架支吊结合的循环流化床锅炉。锅炉采用高温绝热旋风分离器进行气固分离，运转层标高为12.6m。
锅炉本体钢架由三跨组成，第一跨布置炉膛，第二跨布置高温绝热旋风分离器、返料器等，第三跨布置尾部烟道。
锅炉主要由汽包、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、U型返料回路以及后烟井对流受热面等组成。锅炉的锅筒、炉膛水冷壁和尾部包覆墙部分均采用悬吊结构。旋风分离器和旋风分离器进出口烟道搁置在钢架横梁上；尾部一级省煤器管系通过管夹悬挂在承重梁上，通过省煤器框架炉墙立柱及凳子结构搁置在钢架横梁上；U型回料器和回转式空气预热器支撑在钢架横梁上，为承受荷载较大的回转式空气预热器，在J排柱和K排柱中间设置了独立小钢架。锅炉炉膛和后烟井包复过热器整体向下膨胀，锅炉分别在炉膛水冷壁、旋风分离器和后烟井设置了三个膨胀中心，每个独立膨胀的组件之间均有柔性的非金属膨胀节连接。锅炉整体呈左右对称布置，锅炉钢架左右两侧布置副跨，副跨内布置平台通道、省煤器进口管道、主蒸汽管道、再热器进口管道和再热器出口管道。
炉膛上部布置8片水冷屏、6片高温屏式再热器、12片中温屏式过热器和12片高温屏式过热器，为尽量确保各屏式受热面受热均匀，水冷屏、高温屏式再热器、中温屏式过热器、高温屏式过热器采取交叉布置的方式。炉膛与后烟井之间，布置有三个钢板绝热式旋风分离器，旋风分离器筒体采用12mm碳钢钢板制成；在烟气侧敷设耐磨耐火层，钢板和耐磨耐火层中间敷设保温材料；在旋风分离器的圆柱体和锥体结合处设置环形支座，搁置在钢架横梁上。旋风分离器下部各布置一台非机械的“U”型回料器及回料腿，回料器底部布置流化风室及风帽，使物料流化返回炉膛。在后烟井包覆墙中间设置隔墙包覆过热器，将后烟井分隔成前后二个烟道，在前烟道内布置低温再热器，低温再热器管系两端分别搁置在前墙包覆过热器和隔墙包覆过热器上；在后烟道内按烟气流向依次布置低温过热器和二级省煤器，高温过热器和二级省煤器管系均分别搁置在隔墙包覆过热器和后墙包覆过热器上；最终将荷载传递到炉顶钢架上。过热器系统中，在低温过热器和中温屏式过热器之间设置一级喷水减温器，在中温屏式过热器和高温屏式过热器之间设置二级喷水减温器，由于循环流化床锅炉具有烟气热偏差小的特性，因此过热蒸汽回路中不采用左右交叉混合，这样可使结构简单合理。在低温再热器和二级省煤器出口设置烟气调温挡板，通过调节挡板开度改变流经低温再热器的烟气量，从而控制低温再热蒸汽出口温度。在低温再热器和高温屏式再热器中间的连接管道上均设有事故喷水装置，当汽机高压缸排汽温度大于设计值时，投入喷水装置，以保证高温屏式再热器出口蒸汽温度达到设计值，同时也保证再热器的安全运行。
锅炉采用两次配风，一次风从炉膛底部一次风室、布风板及风帽进入炉膛，炉膛底部设有钢板式一次风室，悬挂在炉膛水冷壁下集箱上。二次风分别从燃烧室前墙锥体部分分上中下三两层进入炉膛、从燃烧室后墙锥体部分分上下两层进入炉膛。锅炉采用前后墙给煤方式，6-8个给煤口沿炉前宽度方向均匀布置在前墙水冷壁下部。后墙3个回料器上布置6个后墙给煤点，本锅炉采用床上启动点火方式，床上共布置8只（左右侧墙各2只，前后墙各2只）大功率的点火油枪。在炉膛燃烧室下方布置6台流化床冷渣器，然后接6台滚筒冷渣器，锅炉冷渣方式详见专题说明。
本锅炉采用循环流化床燃烧方式。根据本工程后续灰渣提钒的要求，炉膛燃烧温度控制在在860&#℃左右为最佳，因此在本工程中TMCR工况下设计床温在850-880℃的范围内，燃料和空气在炉膛密相区内混合，煤粒在流态化状况下进行燃烧并释放出热量，高温物料、烟气与水冷壁受热面进行热交换。烟气携带大量的物料自下而上从炉膛上部的后墙出口切向进入三个旋风分离器，在旋风分离器中进行烟气和固体颗粒的分离，分离后洁净的烟气由分离器中心筒出来依次进入尾部烟道内的低温过热器（低温再热器）、省煤器和空气预热器，此时烟温降至130℃左右排出锅炉；被分离器捕集下来的固体颗粒通过立管，由“U”型回料器及回料腿直接送回到炉膛，从而实现循环燃烧。因此固体物料（灰、未燃烬碳）在整个循环回路反复循环燃烧，燃料的燃烧效率大大提高。底灰（大渣）通过布置在炉膛底部锥段的流化床冷渣器，冷渣器内布置有省煤器受热面，底渣冷却到一定温度后排入到滚筒冷渣器冷却，温度降至150℃以下后经刮板捞渣机排出。
图1& 锅炉主视图
锅炉三维效果图
锅炉汽水系统回路包括冷渣器省镁器、尾部省煤器、锅筒、蒸发受热面（炉膛水冷壁和水冷屏）、后烟井包覆过热器、低温过热器、屏式中温过热器、屏式高温过热器及低温再热器、屏式高温再热器。汽水系统图见图2。
图2 汽水系统图
给水和汽水循环系统（图3、图4）
机组配置2台50%B-MCR容量的气动调速给水泵和1台50%B-MCR容量的电动调速给水泵。给水共设2条回路，主给水管道规格为DN300，布置1只电动闸阀和1只止回阀；给水旁路管道规格为DN180，布置1只电动调节阀和2只电动闸阀。在锅炉30%—100%B-MCR负荷范围内，采用调速给水泵控制给水量，当低于锅炉30%B-MCR负荷时，切换至给水旁路系统，采用给水旁路调节阀控制给水量。
给水首先从给6台流化床冷渣器，然后分左右两侧进入尾部一级省煤器进口集箱，逆流向上经过一组水平布置的省煤器管组，经加热后进入二级省煤器管组，再汇集到省煤器出口集箱，然后再通过2根连接管道引出并分四路进入锅筒。在锅筒和一级省煤器进口集箱之间设置了省煤器再循环管路，管路上布置2只电动截止阀，启动阶段时，打开此阀，省煤器与锅筒之间形成自然循环回路，以防止省煤器内静滞的水汽化，确保启动阶段省煤器的安全。当锅炉建立了一定的给水量后，即可关闭此阀。再循环管路流量按5%B-MCR容量设计。
图3 给水系统流程图
锅炉的汽水循环系统包括锅筒、大直径下降管、水冷屏下降管、水冷壁、水冷屏和引出管。从锅筒水空间引出6根Ф406的大直径下降管，然后每根大直径下降管分成4根Ф168的小直径管分别与炉膛前、左、右侧墙水冷壁下集箱连接，根据循环流化床锅炉的燃烧特性，炉膛内热负荷分布非常均匀，水冷壁设计不设分隔回路，四周水冷壁下集箱采用三通连接成环形，其中的介质互相连通。水冷壁由φ60&7.5的管子加扁钢拼接成膜式管屏，锅水流经炉膛水冷壁吸热后形成的汽水混合物自上部出口集箱，通过56根Ф168&16、SA-106C的汽水引出管进入锅筒。同时从锅筒水空间引出5根Ф324&28的水冷屏下降管，然后每根水冷屏下降管通过汇合集箱一分为二（Ф219&30），分别向炉膛上部的10片水冷屏供水，流经水冷屏吸热后形成的汽水混合物自上部出口集箱由20根Ф168&16、SA-106C的汽水引出管进入锅筒。汽水混合物在锅筒内，通过旋风分离器和百叶窗分离器进行良好的汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒加入水循环，干蒸汽则从锅筒顶部的蒸汽引出管引出进入过热器系统。
水冷壁与水冷屏为二个独立的并联回路，二者的流量分配取决于各自的受热面积、炉膛热负荷及水循环倍率。一旦流量分配确定后，通过水循环计算结果选择下降管和引出管的规格和数量，保证合理的循环流速，水循环稳定可靠。
4 汽水循环系统流程图
2.2&&&&&&&&
&过热蒸汽系统（图5）
饱和蒸汽从锅筒引出后，由12根Ф168&16、SA-106C的连接管分别引入左右侧墙包覆过热器上集箱，下行至左右侧墙包覆过热器的下集箱，再通过包覆环形下集箱把蒸汽重新分配，重新分配后过热蒸汽按以下3路分别进入隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱）：
a、过热蒸汽→包覆前墙下集箱→包覆前墙→包覆前炉顶→包覆隔墙上集箱
→包覆隔墙上部→隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱）；
过热蒸汽→包覆后墙下集箱→包覆后墙→包覆后炉顶→包覆隔墙上集箱
→包覆隔墙上部→隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱）；
c、过热蒸汽→包覆隔墙下部→隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱）。
在隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱），蒸汽依次流经低温过热器蛇形管圈、低温过热器出口集箱，经一级减温器后由2根Ф324、12Cr1MoVG的连接管将蒸汽引至中温屏式过热器进口集箱、受热面和出口集箱，受热后的蒸汽依次流经二级减温器、高温屏式过热器进口集箱、受热面和出口集箱，然后从高温屏式过热器出口集箱两侧引出，最终由2根Ф457、12Cr1MoVG的管子引入汽轮机高压缸。其蒸汽流程如下：
饱和蒸汽 → 左右侧墙包覆过热器上集箱→ 左右侧墙包覆过热器& →
左右侧墙&&&&&&&&&&&&&&&&&&
包覆过热器下集箱→分3路分别进入隔墙中间集箱（低温过热器进口集箱）→低温过热器→低温过热器出口集箱→一级减温器→中温屏式过热器进口集箱→中温屏式过热器→中温屏式过热器出口集箱→二级减温器→高温屏式过热器进口集箱→高温屏式过热器→高温屏式过热器出口集箱。
图5 过热蒸汽系统流程图
再热器两级布置，低温再热器共设4个管组，均布置在后烟井前烟道内，搁置在包覆前墙和隔墙管子上，高温屏式再热器均布置在上部炉膛内。过汽轮机高压缸排汽通过2根Ф457&20、SA106B的管道依次进入低温再热器进口集箱、低温再热器、低温再热器出口集箱、高温屏式再热器进口集箱、高温屏式再热器、高温屏式再热器出口集箱，最后由2根Ф610&25、12Cr1MoVG的管道引至汽轮机中压缸。在低温再热器与高温屏式再热器连接管道上设有事故喷水装置，当低温再热器出口蒸汽温度高于设计值时，投入事故喷水装置，将再热汽温降至设计值后进入高温屏式再热器，以保证再热器的安全运行。再热蒸汽温度调节采用后烟井出口的烟气调温挡板，以控制再热蒸汽出口温度。
6 再热蒸汽系统流程图
&&燃烧系统
燃料破碎系统
原煤采用两级破碎，末级破碎机出口的煤的入炉粒度要求：粒度范围0~13mm，50%切割粒径d50=1-1.5mm。最终粒度合格的燃煤进入炉前大煤斗，经带式（刮板或皮带）给煤机将煤粒送至落煤管上方，每一根落煤管下方设置播煤风，将落下的煤粒均匀地吹入炉膛里。
给煤机和落煤管
6台给煤机布置在炉前，2台给煤机布置在炉两侧，连接炉前大煤斗和落煤管，根据锅炉负荷要求的燃料量将破碎后的燃煤输送到落煤管进口。考虑给煤机的检修和燃料的变化，给煤机设计出力应留有100%的备用裕量。
在落煤管中，煤粒依靠重力到达炉内给煤口，最终从前墙水冷壁进入炉膛。炉内给煤口布置播煤风，从而在进入炉膛前的落煤管道内和管道的转弯处形成气垫，使给煤顺畅流动，同时也使得煤粒在进入炉膛时具有一定的动能，有利于煤在炉膛床面上均匀分布，防止给煤在局部堆积。落煤管采用外径为Ф457mm、壁厚10mm的不锈钢管材料，落煤管下部采用内径为Ф300mm的内衬陶瓷管，以免堵煤。要求在落煤管的垂直段上设置膨胀节，吸收水冷壁的热位移。
2台给煤机从锅炉两侧分别给3个回料器给煤，锅炉给煤方式见图7。
图7 锅炉给煤方式
为防止炉膛内烟气反窜到给煤机而烧坏给煤机皮带，必须从一次风机出口的冷风道上引出一股冷风到给煤机和落煤槽，作为密封风来保护给煤机。给煤机密封风进口设置在进煤端，落煤管密封风进口设置在闸板阀的下方。
启动油燃烧器
锅炉设置有8台床上燃烧器，用于锅炉启动或助燃，前后墙与左右侧墙各2台，每台出力为2000kg/h；同时锅炉还配置4台风道燃烧器，用于锅炉启动，每个一次风道内各安装1台风道燃烧器，每台风道燃烧器内安装1支油枪，每支油枪的额定出力为1500kg/h。风道燃烧器与床上燃烧器均采用机械雾化，中心回油，调节范围广，方便运行。母管进油压力为3.5MPa，流量18t/h。炉前油系统以辅助蒸汽作为吹扫介质，吹扫压力0.6-1.0MPa，温度≤250℃。
点火油枪采用可伸缩结构，并和炉内耐磨层表面有一定的距离，锅炉正常运行时，可将床上点火油枪退出炉外，同时维持一定的冷却风量，确保燃烧器不被烧损。床上点火油枪配有高能点火装置和火焰检测装置。
锅炉冷态启动时，在流化床内加装启动床料后，首先启动一次风机，使床料微流化，然后启动二次风机并投入点火油枪，按照启动曲线加热床料。在床温升至510℃并维持稳定后，方可投煤以确保点火的可靠性（具体的投煤温度根据运行的经验可适当调整）。投煤时，可先断续少量给煤，当煤开始燃烧后，加大给煤并可连续启动给煤装置的运行。
锅炉采用平衡通风，炉膛的压力零点设置在旋风分离器进口烟道内。循环流化床内物料的循环是由送风机（包括一、二次风机）和引风机启动和维持的。从一次风机出来的燃烧空气先后经由暖风器、一次风空气预热器加热后一路进入炉膛底部一次风室，通过布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的固体循环；第二路从一次风室引出一根总风道至炉前，再从该总风道上引出8根支管至落煤管作为播煤风；第三路则从一次风机出口后的冷风道上引出一股高压冷风作为炉前落煤管和给煤机的密封风。二次风经由暖风器、二次风空气预热器加热后引至炉前，由二次风箱引出若干根支管，分两层从炉膛前后墙、密相区的上部进入炉膛燃烧室，同时二次风作为床上油枪和床下油枪的点火用风。锅炉在B-MCR工况运行时，当锅炉负荷逐渐降低时，一次风与二次风的比例随之变化，最小一次风流量能够保证密相区内物料正常流化，具体数值可见《锅炉热力计算汇总表》。
携带固体粒子的烟气离开炉膛后，通过旋风分离器进口烟道，分别切向进入三个旋风分离器。在分离器内，粗颗粒从烟气中分离出来，而烟气流则通过分离器中心筒进入后烟井，烟气被对流受热面冷却后，通过回转式空气预热器进入除尘器去除烟气中的细颗粒成分，最后，由引风机送入烟囱，并排入大气。
高压流化风作为“U”型回料器流化用风和旋风分离器吹扫用风，同时还作为燃烧器油枪、点火枪及火焰检测装置的冷却用风。汽水系统图见图8。
8 烟风系统图
启动床料系统
本锅炉在三个U型回料器的上升立管处均留有启动床料的给入口，启动床料仓高度应在启动床料的给入口的标高之上，保证床料能够自流到回料器内。也可将启动床料仓布置在炉前与给煤机相连，利用给煤机和落煤管向炉膛内加入床料。通常采用河沙作为启动床料，或者采用燃尽程度高的煤灰。
本工程的启动床料输送系统采用正压浓相气力输送方式，每台炉各设置一套气力输送系统。该系统方案描述如下：
a、每套输送系统由2台斗式提升机、2座V=1.5m3的钢制中间料仓（缓冲仓）和2组发送器（左右对称布置）以及相应的各种阀门、管件等组成。每套输送系统的出力为25t/h。
b、床料（河砂或锅炉底灰）分别从左右两侧先经斗式提升机由地面提升至中间料仓，然后由1台仓式气力输送泵通过1条气力输送管路从中间料仓输送到回料器至炉膛之间的返料腿上方的床料添加口，再通过各返料通道进入炉膛。
c、钢制中间料仓下设置1组发送器。
d、每套气力输送系统由2条管道通过管道切换阀分别输送至每台锅炉3个加料口。
e、 输送系统工艺流程
输送系统工艺流程如下图：
底灰仓床料&
人工筛选&&&
斗式提升机&&
中间料仓&&&
手动插板阀& →&
发送器进料阀&
发送器&&&&
出料阀&&&&&
输送管道&&&
管道切换阀&&
→&& 各个加料口
f、气力输送系统图见图4-11。
图9 气力输送系统图
锅炉启动前床料加入量包括炉膛、回料器和回料腿的床料用量。炉膛加CFB炉渣时的床料高度＞1200mm，加沙时的床料高度＞1100mm。
炉膛、旋风分离器和“U”形回料器三大部件形成锅炉的灰循环系统，一次风从布置在布风板上的风帽进入炉膛底部的密相区，使炉膛内的物料流化，高温物料与煤粒和石灰石充分混合，在密相区内完成燃烧和脱硫过程。大颗粒物料被流化悬浮到一定高度后，沿炉膛四周水冷壁流回到底部的密相区，细小颗粒物料则被烟气携带离开炉膛，通过变截面的旋风分离器进口烟道时被提速后，高速切向进入旋风分离器。烟气在旋风分离器内高速旋转，受离心力的作用烟气中质量较大的固体粒子被抛向旋风分离器壁面，顺着壁面向下流入回料器，而质量较小的固体粒子随烟气经过旋风分离器顶部的中心筒，进入锅炉后烟井。采用成熟先进的技术设计的钢板绝热式旋风分离器，分离效率高达99.9%以上，能把高温固体物料从气流中高效分离出来，通过回料器送回炉膛，以维持炉内较高的颗粒浓度，确保较大的受热面传热系数，保证燃料和脱硫剂在多次循环中较完全的燃烬和化学反应，是对循环流化床锅炉高效、清洁燃烧技术的真正体现。
出渣及排灰系统
燃煤中的灰份由炉膛下部以灰渣形式和锅炉尾部以飞灰形式排出。根据燃煤粒度、煤的成灰特性不同，各类灰份所占份额会有所不同。就本锅炉的设计煤种和入炉煤粒度而言，底渣占总灰量的55-65%之间，根据燃料破碎的粒度，一二次风的配风的不同，底渣飞灰份额有所变化，平均粒度为300-600μm之间。
本台锅炉共设置6台流化床冷渣器和6台滚筒冷渣机，流化床冷渣器布置在水冷壁锥段的下部，其四周由水冷壁受热面形成，内布置省煤器受热面，底渣从炉膛直接进入流化床冷渣器，通过冷却后，约350-400℃的底渣从流化床冷渣器排出进入下部的滚筒式冷渣器，每套冷渣器的冷却能力按照50t/h设计，因此根据燃料调整后，冷渣系统有足够的设计余量，便于运行调整。
过热蒸汽调温系统分为二级。一级喷水减温器布置在低温过热器出口至中温屏式过热器进口之间，以控制进入中温屏式过热器进口蒸汽温度。一级减温器设置2只，减温器本体规格为Ф324&30，材料为12Cr1MoVG，喷水管采用笛形结构。二级喷水减温器布置在中温屏式过热器出口至高温屏式过热器的连接管道上，以控制高温屏式过热器出口蒸汽温度，使过热蒸汽温度达到设计值。二级减温器设置2只，减温器本体规格为Ф356&40，材料为12Cr1MoVG，喷水管采用笛形结构。减温水的水源引自高压加热器之前，系统中的最大喷水量已考虑到锅炉在高加全切时所需要的减温水量，在B-MCR工况时减温水抽取点的温度约为170.5℃，压力约为16MPa(g)。
减温水管路与设计院的接口位置在锅炉构架G排柱前。在减温水总管末端，采用异径三通将管路分成四条支管，在每一条支管上均设置一截止阀，在锅炉事故情况下可关闭此阀，以隔绝其后面的电动调节阀。电动调节阀后面另设一截止阀，在维修调节阀时关闭此阀。在截止阀和电动调节阀之间设置一条疏水（反冲洗）管路。喷水调节阀采用进口产品，能够满足锅炉各种工况下的要求。
在减温水管路的每条支管上均设置流量喷嘴，以监测过热器减温水流量。
过热蒸汽调温系统图见图10。
图10 过热蒸汽调温系统图
再热蒸汽调温系统
再热蒸汽调温以烟气调温挡板为主，事故喷水仅在非正常工况下，即低温再热蒸汽出口温度高于设计值时投入，保证再热器安全运行。
本锅炉在低温再热器与高温屏式再热器连接管道上（左右各一根）布置事故喷水装置，减温水水源来自给水泵中间抽头，B-MCR工况时压力约为7.6MPa(g)，温度约为187℃。在减温水总管末端，采用异径三通将管路分成两个并联回路，分别进入锅炉左右二侧的事故喷水减温器。在每一条支管上均设置一截止阀，在锅炉事故情况下可关闭此阀，以隔绝其后面的电动调节阀。电动调节阀后面另设一截止阀，在维修调节阀时关闭此阀。在截止阀和电动调节阀之间设置一条疏水（反冲洗）管路。喷水调节阀采用进口产品，能够满足锅炉各种工况下的要求。
在减温水管路的每条支管上均设置流量喷嘴，以监测再热器减温水流量。
烟气调温挡板分别布置在再热器烟道和高温过热器烟道下方，每一烟道内的烟气挡板分左右二组，共4组，型式为分隔仓式。再热器侧每组挡板由8块叶片组成，过热器侧每组挡板由6块叶片组成，通过连杆合成一组，为避免磨损，连杆布置在挡板的外侧，挡板的动作通过与连杆相连的电动执行机构操作。建议挡板按下述原则控制：
（1）&&&&&
极限位置保护：挡板平面与水平夹角β的极限位置为15°（挡板全关为0°）。
（2）&&&&&
正常运行：再热汽温用挡板调节，在调节过程中，再热器烟道和过热器烟道的挡板应同时动作，但方向相反，并要求二个烟道挡板的角度之和始终为90°。再热器侧烟道在各种负荷下的烟气份额见锅炉热力计算汇总表。
（3）&&&&&
锅炉启动前的吹扫阶段：要求二烟道的挡板全开。
（4）&&&&&
启动阶段：锅炉点火后要求βRH=15°（再热器侧），βSH=75°（过热器侧），使绝大部分烟气流经低温过热器，这样既可保护再热器，又可加快提高过热蒸汽温度，以缩短启动时间。
再热蒸汽调温系统图见图11。
图11 过热蒸汽调温系统图
五、锅炉方案说明
5.1 上海锅炉厂CFB锅炉技术的发展状况
我公司目前已经投运的循环流化床锅炉产品有：130t/h、50MWe等级、100MWe等级、135MWe等级、200MWe等级和300MWe等级，从燃料的覆盖范围也基本上形成无烟煤、贫煤、各种挥发份的烟煤、褐煤和石油焦等燃料。公司从1995年开始进行新一代的CFB锅炉技术的研究，最初一台试制产品为望亭75t/h循环流化床锅炉，该产品为我公司与中科院、日本三井造船采取强强联合的方式进行开发设计的，该技术主要来自中国科学院工程热物理研究所，并没有引进日方的技术，日方在研发过程中提供技术咨询和把关的作用，没有任何合同关系，但要求业绩三方共享，望亭电厂75t/h
CFB的基础上我公司于1997年至1998年开发一系列的130t/h
CFB锅炉，甘肃窑街3*130t/h，山西天石2*130t/h，湖北松木坪2*130t/h
CFB锅炉是这段时期的代表产品，技术路线是以中国科学院工程热物理研究所蜗壳式汽冷旋风分离器为主，其中望亭75t/h
CFB锅炉燃烧烟煤，窑街3*130t/h设计燃料为烟煤与矸石混烧，燃料热值为4810kcal/kg，山西天石2*130t/h设计燃料为2930
kcal/kg（LHV）的纯煤矸石燃料，实际燃烧的矸石热值为2073
kcal/kg（LHV），比设计的矸石差，湖北松木坪2*130t/h CFB燃烧矸石，从运行情况来看，望亭75t/h
CFB早已停运，主要是经济性能差，湖北松木坪2*130t/h
CFB燃烧矸石的CFB锅炉也已经停运，主要原因是锅炉由于渣量太大，冷渣器经常故障，炉膛磨损等，甘肃窑街3*130t/h，山西天石2*130t/h于2000年投运到现在一直运行，山西天石2*130t/hCFB从投运以来一直燃烧热值在2000
kcal/kg左右的煤矸石，经济性能良好。以后天新公司还提供的130t/hCFB锅炉产品有：安徽丰原生化集团有限公司3*130t/h，燃料为4800
kcal/kg（LHV）的烟煤（2002年投运），大连春海热电厂3*130t/h，燃料为5060
kcal/kg（LHV）的烟煤（2002年投运），东糖集团三联热电厂1*130t/h，燃料为5010
kcal/kg（LHV）的烟煤（2002年投运），河南天冠集团企业有限公司海热电厂3*130t/h，燃料为4400
kcal/kg（LHV）的烟煤（2003年投运），山东莱芜兴源电力有限公司2*130t/h，燃料为5000
kcal/kg（LHV）的烟煤（2003年投运），香港协鑫集团昆山热电厂2*130t/h，燃料为4858
kcal/kg（LHV）的烟煤（2003年投运），广东德永佳纺织制衣有限公司1*130t/h，燃料为5015
kcal/kg（LHV）的烟煤（2004年投运），其中运行比较良好的是最后投运的广东德永佳纺织制衣有限公司1*130t/hCFB锅炉，这说明我公司130t/h
CFB锅炉产品由于研发和后期运行跟踪不够，在几十台锅炉设计和运行经验的基础上才得以完善。
我公司50MWe的CFB锅炉产品主要由天新公司进行设计，综合中科院以及该公司的经验，在项目执行中借鉴了引进的ABB-CE公司的技术，主要的工程有：徐州华美坑口环保热电有限公司1*260t/h，设计燃料为4342
kcal/kg（LHV）的劣质烟煤，设计燃料还需要掺烧30%的煤泥，实际运行过程中由于煤泥的输送，设备的维修等原因，最后该锅炉没有掺烧煤泥，苏州华能240t/h燃烧热值为5106
kcal/kg（LHV）中挥发份的烟煤，该锅炉于2005年左右运行，效果非常良好，也是天新公司自成立15以来最好的一台CFB锅炉。
我公司100MWe等级的CFB锅炉产品是2005年在苏州金华盛纸业工程上才得以开发，采用引进ABB-CE的程序进行计算，蒸发量为400t/h，设计燃料为5000
kcal/kg的烟煤，掺烧水分为48%，热值为765
kcal/kg的纸浆，掺烧量每小时7t/h，该锅炉于2007年底投入运行，从锅炉运行的稳定性、保参数能力以及飞灰含碳量等性能都明显优于该公司引进奥地利的200t/h
CFB锅炉，锅炉BMCR为400t/h，锅炉能够在70t/h-100t/h负荷内稳定燃烧，我公司还承接了镇海5*410t/h，华锦化工2*410t/h燃烧烟煤掺烧石油焦的CFB锅炉。
公司200MWe等级的CFB锅炉，不带中间再热的CFB锅炉有金山石化620t/h
掺烧石油焦的CFB锅炉和出口印尼巴那旺670t/h高温高压CFB锅炉，金山石化620t/h
CFB锅炉于2007年12月投入运行，从锅炉燃烧稳定性、锅炉参数和飞灰含碳等参数都明显优于2003年投运的FW公司两台310t/h
锅炉，两台310t/h
锅炉在掺烧同样燃料时，飞灰含碳量在15%以上，还我公司设计的620t/h锅炉飞灰含碳量小于8%，特别值得一提的是锅炉在变换掺烧石油焦比列的过程中，锅炉参数非常稳定，因此该锅炉从燃烧的组织、布风的均匀性以及热量的匹配都是非常成功的。我公司200MWe再热机组产品已经投运的有神华伊利电厂4*690t/h超高压中间再热机组，设计燃料为高挥发份低热值（3738kcal/kg）的劣质烟煤，该燃料水分为21.12%，可燃基挥发份为41.18%，采用中科院技术，于2007年底投运，锅炉过热器存在超温现象，过热器喷水量大，风帽漏渣，存在的问题非常类似我公司第一批135MWe的CFB锅炉。正在执行的工程有平窑2*690t/h
135MWe等级的CFB锅炉是我公司自2001年引进ABB-CE循环流化床锅炉技术以后设计、制造量最多的一种产品，年期间制造的第一代产品主要有：山东里彦2*465t/h，山东运河2*440t/h，山东华能济宁电厂2*440t/h，燃料均为中挥发份烟煤，河南巩义豫联2*440t/h，燃烧当地无烟煤，广东东莞糖厂1*440t/h和1*480t/h，均烧越南无烟煤，广东梅县1*440t/h和1*490t/h，烧当地无烟煤。第一批135MWe
CFB锅炉主要存在以下问题：1）流化床冷渣器无法顺利长时间运行，后基本上都改造成滚筒式冷渣器；2）“T”型风帽漏渣，造成风室严重变形，后把风帽改造成种罩风帽（运河电厂在原“T”型风帽的基础上增加出口流速进行改造，目前仍就运行，漏渣情况得到较大改观）；3）过热屏严重超温，特别是在低负荷时更为严重，后通过把2片过热屏改造成水冷屏；4）
磨损问题目前还普遍存在。
在积累135MWe
CFB锅炉运行经验的基础上我们又提供了众泰4*480t/h，唐山开滦2*480t/h和2*480t/h，众泰4*480t/hCFB锅炉运行状况良好。
2003年引进ALSTOM 公司250-350MWeCFB锅炉技术以后，我公司利用该技术所做的产品有：小龙潭2*1025t/h
CFB，内蒙古蒙西2*1065t/h CFB，平朔2*1065t/h CFB和调兵山2*1065t/h
CFB，从锅炉运行情况来看，由于该技术使用外置式换热器和“裤叉”式双布风板技术，因此炉膛燃烧温度均匀可控，外置床对再热器温度和床温的控制效果非常明显，由于双布风板的使用，锅炉布风均匀，锅炉燃烧效率高。但该技术使用外置床后，锅炉整体布置复杂，窜床的现象经常发生。
最近几年随着国际市场需求的增大，利用引进技术将受到限制。最近5年来，我公司通过技术引进，开发出了100-300MWe等级的系列产品，通过运行也总结出了许多宝贵的经验，特别是中国最近几年来CFB锅炉的普遍使用，使我们经验上都要比国内其他国家丰富，并且中国的燃料情况丰富多变，劣质燃料普遍使用，
CFB锅炉运行过程中一系列问题的出现，各种技术措施的采用，极大地提高了我国CFB锅炉技术的的整体水平，为了增强我国CFB锅炉产品国际市场竞争的能力，东方锅炉厂引进技术消化、吸收的基础上都推出了具有自主知识产权的135MWe
、200MWe、300MWe
CFB锅炉产品，哈尔滨锅炉厂也通过与国内科研机构合作推出100MWe、200MWe和300MWeCFB产品。东方锅炉厂采用自主技术设计、制造的宝利华300MWe
CFB锅炉于今年6月份开始投入运行，从投运的情况来看，锅炉虽然存在一些问题，但没有重大的颠覆性的问题，通过局部改造或进后即可成型，因此基本上是取得了成功。
在自主开发的300MW及其以上容量的CFB时，我们针对国内燃烧高硫、高灰、低热值的燃料，特别是煤矸石进行技术攻关，重点是锅炉的磨损、冷渣、风帽、布风均匀性以及锅炉效率等关键性的难题取得了重大的突破。
5．2 大唐华银会同能源300MW CFB的技术基础
上海锅炉厂2003年引进法国ALSTOM 250-350MWe
CFB锅炉技术以来，自主承接了云南小龙潭燃烧高水分褐煤的2*300MWe
CFB锅炉，该锅炉于2006年底顺利投入商业运行，该锅炉经过局部技术改进后，目前运行良好，2007年投入运行的内蒙蒙西电厂2*300MWe
CFB锅炉，该锅炉按照煤矸石设计的，，由于在建设初期，该锅炉配4台滚筒式冷渣器，因此根据目前运行情况来看除冷渣器的冷渣能力不够外，运行状况良好，今年5月投入运行的山西平朔2*300MWe
CFB锅炉，实际燃用的燃料为热值在Kcal/kg左右，运行成功，另外我们在建的辽宁调兵山2*300MWe
CFB锅炉，设计的燃料为低热值的煤矸石。因此2003年，东方锅炉厂、哈尔宾锅炉厂和上海锅炉厂联合引进ALSTOM的技术以来，上海锅炉厂利用引进技术设计制造的300MW等级的CFB锅炉在国内是最多的，运行效果也是最好的。
为了适应国内用户的需求，我们从2006年开始向市场推出自主开发的300MWe CFB锅炉，在自主开发300MWe
CFB锅炉的过程中，于2006年至2008年期间，我们联合中国科学院工程热物理所、上海成套研究所、上海交通大学、上海理工大学等单位，进行了以下课题的研究：
1、锅炉布风均匀性研究；
2、风帽的漏渣、磨损和布风特性；
3、3个旋风分离器流场的数值模拟；
4、过热器、再热器调温特性研究；
5、锅炉的热量分配和优化；
6、冷渣器技术与底渣热量回收措施；
7、二次风的穿透与二次风布风均匀性研究；
六、锅炉技术特点和新技术的使用
本工程为我公司完成采用自主开发的技术，在设计中采用许多新的技术，这些新的技术在我公司工程设计人员在总结国际、国内以及我公司CFB锅炉长期运行的经验的基础上，通过认真的技术分析，提出新的技术思路，总结我公司自主开发的300MWe
CFB，主要有以下的技术特点：
1）以防磨为重点，针对高灰、高磨损特性的煤矸石来进行防磨设计
针对炉膛密相区和稀相区，耐磨材料与光管交界处普遍存在磨损的特点，我们在本次技术开发中，采用具有自主专利技术的防磨结构，该结构见图6-1。
（1）&&&&&&&&&&&&&&
如图6-1所示，我公司在耐磨材料与光管交界通常采用让管的结构，该结构如图6-1中的（1）所示，根据循环流化床锅炉的运行经验，在交界的区域，由于循环循环流化床燃烧方式固有的特点，下部区域由于固体的颗粒浓度高，下部密相区基本上是以向上流动为主，大颗粒床料在局部区域上下翻澄，等体的颗粒流是向上流动，在上部区域，由于存在大量的内循环，内循环主要的表现形式是中间物料随烟气整体向上流动，由于炉膛四周以及炉内受热面的存在，在以上受热面边界层的影响下，内循环的物料沿四周向下流动，因此在水冷壁的某一区域的上部物料向下流动，而下部物料则向上流动，存在一个速度流向转换的过渡区域，在速度转换的过程中形成涡流，造成水冷壁磨损，这个涡流区域的高度随着炉膛截面烟气流速的增大而增高，由于锅炉在实际运行中锅炉负荷不同，存在涡流的高度不一样，因此在实际运行的锅炉中，涡流在某一高度区域存在，在这一区域的上部，颗粒沿边壁区域向下流动，由于上部颗粒的粒径非常小，D50通常在100-300um范围内，因此沿炉膛四周向下流动的颗粒的重量等于向上的浮力和向上的摩擦力，对于单个颗粒，按照理论，颗粒向下的流速小于颗粒的临界流化速度，由于循环流化床颗粒团的存在，因此该速度要远远大于单个颗粒的临界流化速度，根据实际运行的经验表明：只要炉膛的上部区域水冷壁不存在明显的凸出部分，水冷壁的磨损是非常轻微的。
因此对于炉膛水冷壁而言，最重要的是防止过渡区域涡流对水冷壁的磨损，为了有效防止防止过渡区域磨损，我公司采用如图6-1（2）所示的结构，该结构下部采用防磨浇注料主动形成一个向下倾斜的台阶，其主要作用是利用该结构主动产生一个涡流区，控制涡流产生在倾斜台阶的区域，避免上部光管部分的磨损，在自主开发的300MWe
CFB锅炉，炉膛密相区与稀相区过渡段除采用以上专利防磨技术外，耐磨材料附设的高度从布风板以上10m的区域，远远高于引进型的8.9m，高于常规150MWeCFB锅炉的7.6m。
在炉膛烟气流速的选取上，根据我国燃烧劣质煤的特点，进行了适当的降低，沿烟气流程上，根据CFB锅炉的磨损特点也进行了调整。
2）具有专利技术流化风帽的使用
循环流化床流化风帽的合理结构形式直接决定流化床锅炉物料流化的质量，从而影响锅炉点火、运行、锅炉的燃烧、负荷特性以及锅炉的安全经济运行。循环流化床锅炉风帽的形式和种类非常多，但在实际运行中表现出来的效果并不令人满意，主要表现在大部分风帽在运行过程中发生磨损、漏床料、堵塞或风帽的阻力特性不佳影响锅炉的均匀流化，目前市场上典型的风帽结构有以下几种：
蘑菇形风帽
如图6-2所示，蘑菇形（a）和柱状风帽（b）在我国大量使用。该风帽结构简单，易于制造，阻力设计简单，原理清晰，蘑菇形见图1。但是布置数量比较多，主要用于200t/h级以下容量的循环流化床锅炉以及鼓泡床锅炉，在运行过程经常发生堵塞和磨损。
2.2& S形风帽（c）(猪尾巴管形风帽)
猪尾巴形布风装置实际上是对密孔板形布风装置的改进，猪尾巴形的小弯管代替了小直孔或锥形孔，增大了布风板的阻力，提高了布风的均匀性。同时，也避免了细颗粒漏人风室，见图6-2（c）。该风帽为原奥斯龙的专利。
S形的小弯管代替了小直孔或锥形孔，增大了风帽的局部阻力系数，提高了布风的均匀性。该类型的风帽一般布置在耐磨保护层内，没有裸露在耐火层外的部分，因此基本没有磨损问题。但该类型的风帽有如下缺点：由于S管开口是垂直向上的，因此物料颗粒也最容易直接落入风帽的垂直部分引起堵塞，导致布风板局部区域流化风量不足而结焦，由于S形结构的固有特点，风帽堵塞后极难清理。奥斯龙公司提供的循环流化床锅炉，多采用这种风帽。
2.3 大直径钟罩式风帽（d）
钟罩式风帽是蘑菇形风帽的变形，最早由EVT公司开始使用。该风帽由内管和外罩两部分组成，见图6-2（d）。合理设计内管开孔尺寸及数量使布风板具有合理的阻力特性；风帽开孔尽量布置成对冲式，合理设计外罩开孔尺寸及数量，使风帽出口速度不至于过高，可大大的降低风帽的磨损情况；罩体水平方向开孔且孔径较大，不易被颗粒堵塞；风帽采用耐热钢精铸而成，使用寿命长；风帽数量少，易于检修；钟罩式风帽特有的结构布置可有效防止物料漏入风室，该种风帽在运行前期效果非常良好，随着运行时间的增加，风帽喷口边沿磨损严重，影响了流化质量，见图11-4所示。
钟罩式风帽已经出现了很多变形，如逆流式、内嵌式等，其原理与钟罩式风帽相同。
& （a）蘑菇形风帽&
（b）柱状风帽&&&&
（c）猪尾巴管形风帽&&&
（d）大直径钟罩式风帽
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
“Γ”型风帽&&&&&&&
箭头型风帽&&&&&&&&&&&&
（g）& “T”型风帽
图 6-2& 风帽
新型“T”型钟罩流化风帽&&&&&&&&&&&&
&&&&&图6-4&
钟罩风帽的磨损
2.4 定向风帽
定向风帽结构如图6-2（e）所示，独特的“Г”形定向风帽是FW的专利，炉膛布风板和冷渣器布风板都布置有定向风帽。
定向风帽在炉底形成的气流流向可以将粗颗粒床料吹向排渣口，有利于渣的定向流动；能尽快将带有石块或其他杂质的床料排出；定向风帽的口径较大，出口向下倾斜，不易堵渣。
但由于定向风帽局部阻力系数低，为了保证足够的布风板阻力，必须提高风帽的出口速度，而且风帽开口方向均为排渣口方向，因此风帽经常发生后帽吹前帽的情况，导致严重的磨损。同时定向式风帽还容易出现床料倒流回布风风箱内等问题。
我国也有采用定向风帽的。
为了解决定向风帽的磨损问题，出现了箭形风帽，见图6-2（f），这是原奥斯龙的专利技术，在我国演变成伞骨形风帽。其使用效果欠佳。
2.5& T形风帽
“T”形风帽见图6-2（g），该类型风帽在小容量循环流化床锅炉中运行效果良好，随着床面的增大，会出现大量物料倒流回水冷风室，使风室内的物料在带回风帽的过程中对风帽的磨损严重，但该种风帽其优点是风帽布置数量少，外部区域磨损轻。只要能够解决风帽的漏渣问题，该类型风帽可以保证长周期运行，并且不会发生堵塞和运行维护容易等优点。
综合目前循环流化床锅炉各种风帽的结构特点和运行效果，我们把钟罩式风帽不易漏渣和“T”型风帽不易堵塞和磨损的优点结合起来，发明另外新型“T”型钟罩流化风帽，见图6-3所示。在云浮工程中，各种负荷下风帽的设计阻力如下表：
云浮风帽阻力（KPa）
这种风帽具有阻力降适中、防止漏渣、堵渣、磨损轻以及布风均匀等优点。
3)采用床上启动点火方式
对于CFB锅炉启动点火方式的选取，目前国内普遍认同床上床下联合点火启动方式，但随着锅炉容量的增大，炉膛布风板面积也越来越大，单只点火油枪的出力基本上要求每只点火器的出力在2t/h以上，根据我们对大型循环流化床锅炉点火方式的考察和研究，推荐在
300MW循环流化床上采用床上点火方式，在锅炉的左右侧墙上各配有2只，前后墙2只，共8只每只出力为2-3t/h的油枪，每只油枪均设有高能点火器、火焰检测器和冷却装置，这样配置的原因有：
1）在循环流化床锅炉技术的发展过程中，采用怎样的启动点火方式一直是从事循环流化床锅炉工作者所研究和争论的话题，总结目前循环流化床锅炉启动点火方式有3种：床下点火、床上点火和床上床下联合点火。究竟采用何种点火方式是安全可靠、经济合理的，我们还需要根据锅炉的容量、煤种以及工程的具体情况来进行合理的选取，不能一概而论。
目前我国循环流化床锅炉数量多，超过3000余台，就容量来说大都是中小容量的锅炉，在点火方式上几乎都采用床下启动点火的方式，如下图（11-5）所示：
图6-5 床下风道点火
这种点火启动方式简单、锅炉热力用率高，由于这种点火启动方式安装如上图（6-5），一次风进口风道和点火风室的结构采用分叉进入的方式，为了避免一次风进口对点火燃烧器在启动过程中的影响，在一次风进口管道上必须装有调节档板门，其目的是在启动过程中满足通过启动燃烧器出口的压力大于一次风进口的压力，以满足点火燃烧器产生的烟气与一次风快速、均匀的混合，避免点火燃烧器产生的热量集中而发生事故，这种故障在我国时有发生，另外为了点火更加安全可靠，有些锅炉在点火配风上采用点火增压风机，点火风采用比一次风压力更高的风，这种配置国外炉型上用得比较多，并且这种启动点火方式大都用在锅炉容量较小的CFB锅炉上，这是因为小容量的油枪雾化效果容易得到保证，只要设计合理，点火安全性能够保证。
2）床上启动点火方式，这种点火方式是点火油枪安装在布风板以上2-3.5m的高度，油枪向下倾斜布置（如图6-6），点火油枪火焰和热量直接射入流化膨胀后的密相床层，热量直接通过辐射和对流的方式加热床料，而床下点火是通过油枪加热风，热风通过对流的方式再加热床料，按照传热原理床上点火是最直接、最高效的。床上点火只要床料粒度和床层料位合适，热力用率是非常高的，目前我国一些小容量的CFB锅炉，由于运行的料位低，只有3-5KPa的料位，因此采用床上点火启动热利用率普遍较低。
图6-6 床上油枪点火
3）床上床下联合点火方式，目前在运的300MWe CFB锅炉均采用这种启动方式，如引进型300MWe
CFB和其它自主型，这种方式是风道内布置启动点火燃烧器，由于锅炉容量大，油枪出力大，风道不能采用分叉布置，点火油枪布置在风道内，一次风通过油枪，床上再布置床枪，床枪不配点火器和火检，当床温超过谋一设定温度后直接向炉内喷入油。风道布置见图（6-7）。
图6-7 床下风道燃烧器点火
这种点火方式由于一次风全部通过点火风室，因此在一次在正常运行时存在3-4KPa的风压降，增加了一次风机运行电耗。
由于床下风道点火燃烧器出力大，热容量大，存在因雾化不良而烧坏风室的风险，这种现象在国内300MWe
CFB点火过程中时有发生。
在自主开发300MWe
CFB锅炉的过程中，我们与徐州燃烧研究所对风道点火燃烧器风道阻力进行多次探讨，要作到风道点火器风室在正常运行时阻力降小于1000Pa是比较困难。
经济性比较
根据我们对3中CFB锅炉启动点火方式的研究， 300MWe
CFB锅炉采用床上点火是最经济、最安全的，因此我们决定在自主开发300MWe CFB锅炉上推广运用。
由于300MWe等大型CFB锅炉，为了得到均匀的炉膛温度和高的燃烧效率，运行的床层料位在8-11KPa的范围内，料位高。在启动的过程中，密相床膨胀后料位高，因此床上点火，热量直接从床层的下部送入，热利用率高，300MWe每次启动点火用油量在35-45t/h范围内，如果是高挥发份的煤，每次冷态启动用油量小于30t/h。采用床下、床上联合点火，估计用油量与床上点火差别不大，我们假设床下点火比床上点火节油一倍，既每次点火启动节油20t来计算，每吨油市场价6000元/t，标准煤市场价700元/t，1吨油的热值相当4油，因此每节省一吨油相当于节约开支（）=3200元/吨，每次启动节约00元，由于床下点火造成风机运行压头升高，按目前能够作到的最高要求1KPa来进行计算，假设一次风机2台，每台电动机功率为6000KW，风机压头为25KPa，风机电耗简单假设与PV相关，一次风每降低1KPa阻力，电耗降低1/25*KW，即每小时省电480度，每度电按照电价0.4元计算，.4=334小时（14天）。也就是说：即使床下点火比床上点火每次省油20t，但由于风机压头增加造成的风机电耗在短时间内就会消耗掉。
因此对于CFB锅炉怎样降低厂用电率是最具有出路的降本增效。
根据上海锅炉厂最近几年来对锅炉采用床上（所有135-150、200MWeCFB）、床下（小龙潭、蒙西等300MWe
CFB）的运行经验，床上点火更加安全可靠。床上点火可以得到更高的点火温度，这点在我们设计制造的燃烧福建龙岩无烟煤的150MWe（广东梅县电厂）CFB锅炉上得到了验证。
综上所述，我们在自主开发的300MWeCFB锅炉上，经过1年多来的方案论证，推荐采用床上点火方式。
4）再热器采用双烟道档板为主，喷水减温为辅的再热蒸汽温度调节方式
我们总结了135MWe等级再热器全部热面放在对流前烟道内的经验，在300MWe
CFB开发中，BECR共况下70%左右的再热器吸热量放在尾部对流双烟道内，参与烟道档板调节，30%左右的吸热量以高温再热屏的形式布置在炉膛内，这样布置主要是因为：
（1）减少尾部再热器侧烟道的深度，使再热器侧和过热器侧的深度基本相等，在BECR工况下再热器侧和过热器侧的烟气流量、烟气阻力基本相等，使得锅炉在各种负荷范围内维持烟道档板对再热蒸汽有较好的调节特性。
（2）根据CFB锅炉炉内受热面和尾部受热面的传热特性，炉内受热面有较强的辐射特性，CFB锅炉为低温燃烧，炉膛的床温随着负荷的降低而降低，但降低的幅度远远低于常规的PC炉，因此在低负荷时利用炉膛辐射特性和尾部对流特性的匹配，使锅炉再热器在低负荷时增强维持再热蒸汽温度的能力。
5）高温过热器以屏的方式布置在炉膛内
根据目前的材料和工艺水平，SA213-T91以及SA213-TP347等材料膜式拼排工艺的成熟，CFB锅炉炉内布置高温级过热器和再热器受热面成为今后CFB锅炉发展的趋势，在CFB锅炉炉膛内布置高温级受热面的优点有：
（1）降低锅炉受热面，锅炉从热传递的角度出发，锅炉受热面整体呈逆流布置，炉内布置高温级受热面，增加传热温压，同时使锅炉受热面布置简单，从CFB锅炉发展趋势来看，超临界，超超临界CFB锅炉由于过热（再热）蒸汽温度的提高，必须要求高温级受热面具有一定的传热温压，CFB锅炉的燃烧特性是低温燃烧，要在锅炉各种负荷下获得尽量高的传热温压，最好的方式是在炉内布置受热面。
（2）由于末级受热面出口温度是控制的，因此在炉内的末级受热面内的工质温度在各种负荷下基本稳定，不受喷水减温和其它汽温调节手段的影响，因此高温段受热面壁温波动小。
（3）低温过热（再热器）受热面布置在尾部，从CFB锅炉尾部和主循环回路的热量分配的角度出发，结合CFB锅炉过热器受热面具有非常强的辐射特性，大部分大型CFB锅炉表现在锅炉低负荷低温过热器受热面超温严重的现象，把低温过热器布置在尾部，使尽量多的过热器吸热份额由尾部吸收，降低省煤器的吸热量，有利于防止低负荷过热器超温。
6）回料器返料管底面采用平面结构
保证大型循环流化床锅炉具有良好的流化质量是至关重要的，根据众多循环流化床锅炉的运行经验表明：布风板风帽漏渣不尽与风帽本身的结构形式、风帽的自身阻力有关，还与风室的结构，一次风进风的均匀性有关，但设计人员往往会忽略布风板上部密相区沿宽度、深度方向压力的波动对风帽漏灰、风帽磨损以及炉膛内不均匀性磨损的影响，根据国外对上部床压波动对风帽漏渣影响的研究表明，密相区的压力波动是不可避免的，通过实验还研究出压力波动的频率为0.2HZ，也就是说压力在5S内灰波动一次，波动的幅度是引起风帽漏灰的只要原因，幅度越大，越容易造成风帽漏灰和磨损，因此尽量降低床压波动的幅度是我们需要在设计中引起高度重视的课题，而影响该波动幅度的主要结构因数有：给煤口给入的煤对密相区的冲击，回料器返料口返料量造成的冲击，二次风喷入也会造成冲击，因此合理布置给煤口的数量、给煤口的高度以及二次风喷口的布置都能够起到降低床压波动的作用，还在这些影响因数中，返料管由于返料量远远大于给煤量和风量，因此返料管的返料对床压局部波动的影响是最大的，在通常的设计中，返料管的进口采用圆形结构，返料时大量的循环物料高速从圆形口的底部集中进入炉膛，而在300MWe自主开发的设计中，我们采用上圆下方的结构，返料口下表面是平面的，使循环物料进入炉膛时有较好的扩散性，减轻物料对密相区的冲击，另外，上圆下方的返料管结构，在设计设计中提高了返料口距离布风板的高度，便于物料扩散。
图6-8 床压沿炉膛深度方向的波动
图6-9 风帽局部流化示意图
图6-10 返料管上圆下方结构
7）采用3个旋风分离器
3个旋风分离器布置在炉膛和尾部对流烟道之间，平衡布置，为了确保3个旋风分离器流场的均匀性，我们采用了如图6-11所示的进口形式，并对3个分离器平衡于后墙的方式进行了数值模拟计算（见图6-12）。
图6-11 分离器进口结构图
图6-12 分离器数值模拟流态分析图
8）采用流化冷渣器和其它形式冷渣器联合布置
针对大唐华银会同燃烧灰量高大70%以上的石煤，采取何种的冷渣方式决定该锅炉经济、成功运行的关键。
目前CFB锅炉市场上常用的底渣冷却器有风水联合流化床冷渣器、滚筒式冷渣器和水冷铰龙冷渣器，这些冷渣器虽然能够在一定范围内满足目前循环流化床锅炉运行的要求，但还存在不足，各有其优缺点：风水联合流化床冷渣器具有良好的选择性功能，能够把底渣中未燃尽的细颗粒碳和大量未完全反应的CaO粒子返送到炉膛进行循环燃烧，提高锅炉效率和石灰石的利用率，但这种型式的冷渣器对底渣粒度非常敏感，在运行过程中经常发生因底渣粒度粗而堵塞，严重时造成第一室结焦，另外风水联合流化床冷渣器内布置有冷却受热面，存在受热面的磨损问题，还需要一个系统专门为冷器提供大量的冷却水源，底渣蓄热难以被锅炉回收利用，虽然有些冷却水利用冷凝水，吸收底渣蓄热后再回到汽机岛的低加前，从热平衡角度来看，底渣蓄热已被系统回收，但实际上会造成汽轮机排汽量增加，大量的热量排入大气，从能量的转换和利用角度来看，这部分热量很少被利用。滚筒式冷渣器、水冷铰龙冷渣器同样存在利用回收利用的问题，同时对细颗粒渣不具有选择性功能，从冷却水源来看，滚筒式冷渣器、水冷铰龙冷渣器由于受到冷却能力的限制，出力一般每台限制在30t/h左右，同时需要大量的冷却水源，按照以往的经验，滚筒式冷渣器每冷却1t渣需要6-10t/h进口温度在30-50℃的水量，对于会同能源燃烧石煤的300MWeCFB锅炉，按照底渣量150t/H考虑，需要1000t/h以上的冷却水，显然单独采用这种冷渣方式是无法满足要求的。
另外，对于会同能源300MWe
CFB锅炉，按照底渣排渣温度850℃考虑，底渣热量损失在5%以上，因此为了提高锅炉效率，提高运行的经济性，该工程必须考虑底渣的热量回收。
为此，上海锅炉厂有限公司在总结各种冷渣器设计、运行经验的基础上，提出一种“挂壁式”流化床冷渣器来实现以下功能：
1.&&&&&&&&&
底渣高温段蓄热可直接由锅炉回收，提高锅炉热效率；
2.&&&&&&&&&
冷渣器四周直接利用水冷壁受热面形成，使冷渣器安全可靠，便于保温设计；
3.&&&&&&&&&
冷渣器布置在水冷壁锥段的下部，布置方便，节省空间。
4.&&&&&&&&&
冷渣器直接用锅炉给水或炉水冷却，减少或不用其它水源，节约电厂用水；
5.&&&&&&&&&
细颗粒和未完全反应的脱硫剂返回炉膛，提高锅炉燃烧效率和减少循环流化床脱硫剂的用量。
“挂壁式”流化床冷渣器的结构如下图所示：
针对怀化300MWe燃烧石煤的CFB锅炉，按照设计煤种，锅炉在TMCR工况下，锅炉底渣量为150t/h考虑，设计中安装6台“挂壁式”流化床冷渣器，二级冷渣器按照6台滚筒式或其它形式的冷渣器，流化床冷渣器采用省煤器受热面，锅炉给水温度为280-283℃，底渣经过冷却后渣温为350-380℃左右，再进入下一级的冷渣器，再冷却到150℃以下排出，经过计算分析，锅炉回收底渣热损失大于2.9%，同时由于进入下一级冷渣器的进渣温度只有350℃左右，冷却水量大大降低，只需要250-350t/h水左右。
当然如果下一级冷渣器也采用风水联合，锅炉效率会进一步提高，如果采用纯风冷，底渣热量全部回首，锅炉效率将进一步提高1%左右，经过我们计算分析，要把150t/h
350℃左右的底渣冷却到150℃以下，需要200t/h左右进口温度在50℃的风，这要求锅炉总风量20-30%左右的风量不经过空气预热器，尾部排烟温度难以保证。
如果下一级冷渣器也采用风水联合冷渣器，锅炉效率可以进一步提高，同时由于风水联合冷渣器受热面传热系数高，可以减少冷却水的用量，可以考虑，只是锅炉布置相对困难，同时成本高。这个方案在项目执行阶段进一步考虑。
“挂壁式”流化床冷渣器进口直接开在中间隔墙，不存在堵渣的风险，受热面挂在水冷壁上面，受热面的弯头一端在风室内，另一端在锅炉外侧，根据通常风水联合冷渣器的经验，受热面磨损轻。底渣从受热面上部进入冷渣器，大渣不需要翻墙，因此不存在大渣的堆积，冷渣器下部布风板向出渣口倾斜布置，风帽采用定向的“箭头”型布置，大渣在风的作用下向出渣口流动并得到冷却。
冷渣器进渣量通过水平布置的灰控制阀的控制，可以调节进入冷渣器的渣量，未完全燃烧的细颗粒以及未完全反应的CaO颗粒和大量的细灰在流化风的作用下通过布置在冷渣器顶部的回风管从上部返回炉膛参与燃烧、脱硫和传热。增加炉膛的循环流量。
9）炉膛流化风布风采用均匀的布风技术
根据我们不同容量CFB锅炉的设计和运行经验，锅炉风室两侧进风和后墙进风都存在布风的不均匀性，如下图所示：
后墙多点进风
锅炉两侧墙进风
锅炉由于布风不均匀，造成炉膛流化质量下降，临界流化风量高，锅炉长期运行后表现锅炉磨损严重、风帽漏渣等现象，影响了锅炉长期、安全稳定运行，而这种问题往往要经过长时间的运行才能表现出来。
对于含灰量大于70%，热值在kcal/kg的石煤，300MWeCFB锅炉每小时燃煤在550-600t/h之间，因此破碎机、筛分设备是很难满足CFB锅炉运行的要求，因此对于本工程，煤的粒度是很难保证的，因此本工程更加炉膛有均匀的布风特性，针对本工程的特殊性，我们采用如下的布风结构设计：
一次风均匀布风结构
10）采用四分仓回转式空气预热器
与管式空气预热器相比较，回转式空气预热器具有如下优点：
1）空气侧和烟气侧阻力降低，对于回转式空气预热器，一、二次风侧的空气阻力降在800-1000Pa，烟气侧在700-900Pa，具有阻力小的特点，而管式空气预热器，特别是大容量锅炉的管式空气预热器，体积大，烟气和空气的流程长，烟空气的阻力降大，一般都在1500Pa以上，空气侧甚至超过2000Pa，因此造成锅炉辅机电耗量大。
2）管式空气预热器维护困难，由于管式空气预热器对硫腐蚀敏感，一旦出现腐蚀，会造成漏风量大，无法维修，一般在锅炉投运的前期，管式空气预热器漏风量小，但在运行过程中漏风量会越来越严重，无法控制，对于大尺寸的管式空气预热器，由于每个管组中沿烟气流程的每排管子温度差异，造成管板变形，管板与管子焊缝拉裂等情况，造成漏风。而回转式空气预热器的漏风在使用期限内，漏风比较稳定，并且可以利用自动跟踪系统进行调节，维护方便。硫酸腐蚀不会影响漏风。
3）回转式空气预热器占地面积小，检修维护方便，随着循环流化床锅炉的广泛运用，四分仓回转式空气预热器的密封技术约来约成熟可靠，漏风率也逐台降低，目前能够控制在6%以下，一般都在7%以下。
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