我国第一台循环流化床锅炉（SHXF10-13-A)的研制与推广

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/23 19:50:30

关键词: 锅炉循环流化床流化床

1．背景：

为了发展循环流化床燃烧技术，工程热物理研究所起了250×40MM²冷态循环流化床试验台，进行了物料的分离和返料机构等试验研究工作。建立了2．8MWT循环流化床燃烧装置。在此装置上摸索了点火规律，进行了燃烧系统温度测量，物料浓度，循环倍率，放热系数，变负荷特性试验研究，为循环流化床锅炉的研制，开发打下了良好的基础。2．8MWT循环流化床燃烧装置的运行特征参数如图1所示。

2．锅炉结构与运行参数

锅炉外貌及主要工参数见图2。锅炉结构见图3，其燃烧系统主要是由主燃烧室，旋风分离收集器和返料器组成。主燃烧室高近7米，下部布风板相料层区是园筒形，内径Φ1．1米高约1．8米。上部截面为1．6米×1．6米。方形，四周是水冷壁管，平均流速约为5米／秒，燃烧空气分级供应一次空气经布风板上60个小风帽进入主燃烧室二次空气在料层上方引入，风量约占50％。离开主燃烧室夹带有大量物料的高温烟气，经过真径为1．6米的旋风分离器后进入锅炉流管速被分离下来的物料通过返料器送回太燃烧室，循环再燃。对流受热面采用双锅筒垂直布置形式，尾部设置双组铸铁省煤器。

锅炉借助于木柴和木炭点火，由于布风板面积小，又无埋管吸热，点火和压火再启动都比较容易，燃烧稳定，操作方便，可在1／4负荷下稳定运行，并有相当好的超负荷能力，试运行初期物料循环量大，燃烬度相当好，烧烟煤时，电除尘器灰可燃物含量仅为5％，由于频繁起停，有些结构密封处理不好，性能略为下降，一般可燃用混烟煤、贫煤、无烟煤、造气炉渣等。锅炉本体末作任何更更动，即可投入正常运转，但在炉墙砌筑及烟风道的气密性，给煤、除灰系统等也暴露不少问题，这些逐步得到改进和完善。

3．热工测试

按机械工业部锅炉测试标准由上海工业锅炉研究所产品检测中心作了热工测试，锅炉总体性能如表1，燃煤的煤质分析和粒度分布见表2表3，属二类烟煤、且碎悄、粉末含量高，热工测试表明，锅炉达到了10R／额定出力并具有110％的超负荷能力，气体不完全燃烧损失q₃＝0．36％固体未完全燃烧损失，q₄＝3．89％，锅炉变负荷性能良好，如图4所示。

表1锅炉总体性能

锅炉出力

10282．77KG／H

额定出力正平衡效率

87．66％

额定出力反平衡效率

84．91％

蒸汽温度

2．07％

表2热工测试用煤

工业分析元素分析

全水

灰份

挥发份

发热量

碳

氢

氧

氮

硫

WY（％）

AY（％）

V（％）

QBW（KJ／KG）

CY（％）

HY（％）

OY（％）

NY（％）

SY（％）

9．73

22．95

34．43

19677

52．65

3．02

9．36

0．74

1．55

表3热工测试用煤粒度分布

筛网孔径（MM）

0．18

0．45

0．90

1．25

2．0

2．5

3．2

4．0

累积份额（％）

20．53

32．31

45．6

53．71

65．66

70．84

83．23

85．28

100

图4锅炉热效率图510t/hCFBC锅炉脱硫性能试验

4．污染物排放

由于循环流化床锅炉具有低温燃烧的特点，对10T／H循环流化床锅炉进行了脱硫性能试验，燃煤的含硫量为SY＝2．03％，所用石灰石的钙含量为39．08％由北京市环境保护研究所对排气污染物SO₂和NO₂的含量做了连续记录和测定。图5给出了添加石灰石在不同CA／S摩尔比下，SO₂排放浓度和脱硫率在CA／S＝2时，脱硫率达83％，排气中NO₂排放学浓为――390MG／NM，这种低污染性能是一般工业锅炉所不具备的。

三、锅炉的技术经济状况、

10T／H循环流化床锅炉的热工测试表明，该锅炉的性能良好，达到了工业锅炉产品的要求，在燃用含有大量碎屑粉煤的二类烟煤时，其热效率达到87．66％，在57％负荷时，热效率为－84％，这是一般链条炉所不可比拟的。锅炉实体长5米，宽-4．2米，高7．2米，比较紧凑，金属耗量约36吨，但用优质钢材和优质抗磨耐火砖的量较多，锅炉本体成本与链条炉相近，而安装费用略高。

运行中实测锅炉电耗（9－9．5KWH／T汽而一般10T／H链条炉的电耗为7．5－8KWH／T汽，只要锅炉的热效率提高约1％，就可以得到相应的补偿。

开封锅炉厂已将循环流化床锅炉作为该厂的主导产品，不断进行改进，完善形成系列产品，生产循环流化床已列入92年星火计划。开封锅炉厂已签定五十多台销售合同，92年已扭亏为盈。

使用循环流化床锅炉给用户带来很好的经济效益。开封中药厂与本厂链条炉相比，每产一吨蒸汽，节煤80公斤，湖南望城红旗氮肥厂从90年9月10T／H循环流化床锅炉投运到92年6月13日已运行了11568小时（有效计数字）燃用本厂的造气炉渣（掺烧40％烟煤），节约原煤5784吨，按到厂价140元／吨计，已节约81万元燃料费，折算年节省燃料费47万元，湖北黄石轮胎厂，包头亚麻厂等单位使用10T／H循环流化锅炉均取得了良好的经济效益。因多种原因有些锅炉未能达到较好的运行状况，随着人们对该炉型性能的了解，锅炉设计的不断改进完善，配套设备水平的提高等，循环流化床锅炉的优越性会充分发挥出来。

四、结语

我国第一台10吨／时循环流化床锅炉的测试投运和推广应用表明，这种新炉型性能良好，技术可行，已逐步为广大用户所接受，产生良好的经济效益，具有广阔的应用和发展前景。

循环流化床锅炉

参数：

蒸发量：

10，000kg/h

压力：

1.27MPa

温度：

193℃

性能：

热效率：～85