劉鳳 周麗麗

摘 要：簡述了安裝過程中影響循環(huán)流化床鍋爐運行性能的檢查停止點。基于新一代高效環(huán)保循環(huán)流化床床鍋爐，為降低NOX和SO2等有害氣體生產(chǎn)和排放，除了設(shè)計運行等影響因素外，還主要體現(xiàn)了在安裝階段通過有效的措施，保證結(jié)構(gòu)可靠，實現(xiàn)定態(tài)設(shè)計和流態(tài)重構(gòu)。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床;高效環(huán)保;安裝停止點;定態(tài)設(shè)計;流態(tài)重構(gòu)

循環(huán)流化床燃燒是一種新型的高效、低污染的清潔燃煤技術(shù)，其主要特點是鍋爐爐膛內(nèi)含有大量的物料，在燃燒過程中大量的物料被煙氣攜帶到爐膛上部，經(jīng)過布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開，并經(jīng)過非機械式回送閥將物料回送至床內(nèi)，多次循環(huán)燃燒。由于物料濃度高，具有很大的熱容量和良好的物料混合，一般每公斤煙氣可攜帶若干公斤的物料，這些循環(huán)物料帶來了高傳熱系數(shù)，使鍋爐熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣，對燃料的適應(yīng)性強。

我國循環(huán)流化床鍋爐在燃煤鍋爐中占有明顯的優(yōu)勢：燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、環(huán)保性能優(yōu)異、負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、灰渣易于綜合利用效益高。循環(huán)流化床在體現(xiàn)高效、環(huán)保、低能耗等優(yōu)勢的狀態(tài)下，也對設(shè)計、安裝、運行等工作提出了更高的要求。目前燃煤鍋爐環(huán)保要求都是達(dá)到超低排放要求，即要求粉塵排放量≤10mg/Nm3，SO2排放量≤35mg/Nm3，NOx排放量≤50 mg/Nm3。在依賴環(huán)保設(shè)備的同時也要從自身來降低原始排放，繼而為節(jié)能減排工作做一分貢獻(xiàn)。

1 循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計理念

1.1定態(tài)設(shè)計，提高鍋爐效率，確保各項性能

采用定態(tài)設(shè)計理論進(jìn)行鍋爐熱力計算，通過高效的分離系統(tǒng)、細(xì)化的燃燒系統(tǒng)、靈敏的灰渣系統(tǒng)，保證爐內(nèi)物料濃度、床料質(zhì)量等參數(shù)始終維持在合理范圍內(nèi)，從而確保鍋爐運行的各項參數(shù)達(dá)到設(shè)計值。按定態(tài)理論進(jìn)行設(shè)計后，鍋爐各級受熱面布置更加合理，燃燒更加完全，溫度場更加均勻，運行參數(shù)和設(shè)計參數(shù)高度吻合。

1.2流態(tài)重構(gòu)，降低鍋爐能耗

流態(tài)重構(gòu)是循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展過程中一次重大突破，它的出現(xiàn)改變了大家對流化床研究的側(cè)重點，理清了床料和鍋爐運行各項參數(shù)、指標(biāo)之間的量化關(guān)系。在該理論出現(xiàn)之前，人們對床料的認(rèn)識是膚淺的，模糊的。

流態(tài)重構(gòu)理論，闡述清楚了床料和換熱、燃燒之間的關(guān)系。根據(jù)該理論，流化床鍋爐可以通過提高床料質(zhì)量來減少料層厚度及床層量、減少密項區(qū)燃燒份額，而且還使鍋爐運行更穩(wěn)定、效率更高。料層的減少大大降低了一次風(fēng)機的壓頭，密項區(qū)燃燒份額的減少同時減少了NOX的生成和一次風(fēng)機的風(fēng)量。流化床鍋爐由于燃燒的特殊性，風(fēng)機電耗遠(yuǎn)大于其它類型鍋爐，特別是一次風(fēng)機。早期的一次風(fēng)機壓頭高達(dá)15000Pa以上，風(fēng)量占比60%左右，這是造成流化床鍋爐電耗高的主要原因。采用流態(tài)重構(gòu)理論后，一次風(fēng)機電耗大幅降低。隨著爐內(nèi)床料粒度變得更細(xì)，爐內(nèi)床層量的減少，二次風(fēng)更易穿透、混合，二次風(fēng)所需壓頭也可適當(dāng)降低，減少電耗。

通過流態(tài)重構(gòu)，最新一代循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機電耗較以往傳統(tǒng)鍋爐可降低30%。

1.3低氮環(huán)保、高效脫硫

最新一代循環(huán)流化床鍋爐通過流態(tài)重構(gòu)理論、低溫燃燒、分級送風(fēng)技術(shù)、布風(fēng)板優(yōu)化設(shè)計等方法，降低鍋爐NOx初始排放濃度。同時在Ca/S為1.8-2時，提高了爐內(nèi)石灰石脫硫效率，為用戶節(jié)約大量的投資成本、運行成本。

1.4高效分離裝置

定態(tài)設(shè)計、流態(tài)重構(gòu)都基于分離器的效率，一個高效的分離裝置才能使定態(tài)設(shè)計、流態(tài)重構(gòu)變成現(xiàn)實。最新一代流化床鍋爐通過如下方式保證分離效率高達(dá)到99.7%以上，分離直徑d50達(dá)到10-15μm，d99≤100μm：

1）優(yōu)化分離器進(jìn)口結(jié)構(gòu)：選用合理漸縮口夾角，更長的進(jìn)口長度，更大的高寬比，合理提高進(jìn)氣速度，采用漸縮口下傾;

2）增大筒體直徑，中心筒偏置，錐體角度優(yōu)化;

1.5新型風(fēng)帽及布風(fēng)裝置

最新一代循環(huán)流化床鍋爐采用公司新型風(fēng)帽專利技術(shù)，布風(fēng)更均勻，流化更強烈，床料無分層，能有效防止倒灰，風(fēng)帽具有自清灰功能，安裝及檢修簡單。

布風(fēng)板優(yōu)化設(shè)計，強化布風(fēng)板四角及四周貼壁處布風(fēng)，從根本上解決四角及四周流化不均，解決局部高溫及局部低溫結(jié)焦的問題;改變落渣口處風(fēng)帽布置，不擋渣，放渣更通暢，選渣更精細(xì)。

2 循環(huán)流化床鍋爐流態(tài)重構(gòu)的實現(xiàn)措施

為了實現(xiàn)理論設(shè)計的要求，我們在針對具體項目時，做了一些檢查停止點的注意事項，并且在項目執(zhí)行的過程中，我們也是按此標(biāo)記一一對應(yīng)檢查，在后期運行復(fù)查得出結(jié)論，安裝期間的嚴(yán)格要求，為生產(chǎn)、設(shè)計、運營節(jié)約了大量的經(jīng)濟成本，同時，滿足了設(shè)計的性能要求，為環(huán)保事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。下列表格中措施為我們公司針對某臺SFG-130/5.3-MX型循環(huán)流化床鍋爐項目的數(shù)據(jù)，供相關(guān)專業(yè)人員共同探討。

某項目SFG-130/5.3-MX型循環(huán)流化床鍋爐安裝點檢查事項：

（1）膜式壁拼接焊縫：要求焊后磨平;

（2）所有彈吊裝置的安裝：要求限位銷已去除，需標(biāo)記安裝位置;

（3）鍋筒滑動支座：要求安裝位置按膨脹方向自由活動;

（4）各限位裝置：檢查各限位裝置是否按圖安裝，確保其導(dǎo)向、限位功能及同時不得妨礙設(shè)備的膨脹;

（5）風(fēng)帽安裝：要求風(fēng)帽數(shù)量、位置無誤，風(fēng)帽孔無堵塞;

（6）布風(fēng)板澆筑：要求爐膛四周及布風(fēng)板高度距風(fēng)帽的距離與圖紙一致;

（7）爐膛澆注料：要求爐膛四角澆筑、給煤口、防磨讓管處、二次風(fēng)口、返料口按圖紙尺寸;

（8）分離器澆筑及返料器澆筑：要求分離器入口切向、尺寸，下傾7°，夾角16.27°膨脹縫尺寸、數(shù)量，分離器筒體與錐體、中心筒等轉(zhuǎn)角、銜接處的結(jié)構(gòu)、膨脹縫滿足圖紙要求等;

（9）所有大型膨脹節(jié)安裝：要求爐膛出口、返料器、分離器出口與尾部煙道連接處、尾部包墻處的膨脹節(jié)及膨脹縫的安裝，確保有效的膨脹空間及放積灰要求;

（10）屏過穿墻處安裝：確保膨脹端穿墻處的有效的膨脹縫隙，注意金屬安裝與筑爐安裝的銜接、配合;

（11）蛇形管及空預(yù)器的安裝：要求過熱器、省煤器、空預(yù)器的管徑、節(jié)距、排數(shù)等滿足圖紙要求;

（12）鍋爐密封性：根據(jù)氣密性試驗后查漏補缺，保證爐膛、分離器、護板、空預(yù)器、煙風(fēng)道等處密封;

（13）煙風(fēng)道走向：保證一二次風(fēng)道轉(zhuǎn)向/對稱;播煤風(fēng)、密封風(fēng)引出結(jié)構(gòu)等滿足圖紙尺寸要求;

（14）遠(yuǎn)傳儀表：確保顯示數(shù)據(jù)及名稱與實際位置的準(zhǔn)確對應(yīng);

（15）筑爐前：按爐墻材料成分及理化指標(biāo)、證書，試塊測定結(jié)果進(jìn)行檢查。

注：該項目在執(zhí)行的過程中，為配合設(shè)計及生產(chǎn)運行，在安裝過程中嚴(yán)控每一個節(jié)點，嚴(yán)格每一個影響性能的結(jié)構(gòu)，保證了該項目的順利進(jìn)行，實現(xiàn)了該爐型的設(shè)計特點。

3 結(jié)束語

通過安裝點的控制，在設(shè)計運行以外又增加了一套可靠的措施，提高循環(huán)流化床的使用壽命，同時又能增效、降能、減排，實現(xiàn)新一代鍋爐的技術(shù)優(yōu)勢，真正成為新型高效環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐。

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[4]葉江明《電廠鍋爐原理與設(shè)備》中國電力出版社

作者簡介：

劉鳳（1985-），女，工程師，2008年畢業(yè)于淮海工學(xué)院，機械設(shè)計及其自動化專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，2017年畢業(yè)于西安交通大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)，工程碩士學(xué)位，2008年至今一直從事循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計與開發(fā)工作。

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