四川川锅锅炉有限责任公司 工厂标准编号 代替 共 21 页 220t/h循环床锅炉设计说明书 目录 第 1 页 （一）、序言 ................................................................................... 3 （二）、“水冷旋风分离器”的简要介绍： ................................. 4 （三）、220t/hCFB锅炉设计条件 ................................................ 6 （1）设计煤种 ............................................ 6 （2）、地质条件 ........................................... 7 （四）、220t/hCFB锅炉主要技术参数 ........................................ 7 ⑴、锅炉技术规范 ......................................... 7 ⑵、锅炉基本尺寸 ......................................... 8 ⑶、燃煤粒度及点火用油 ................................... 8 ⑷、石灰石 ............................................... 8 ⑸、锅炉给水和蒸汽品质 ................................... 8 （五）、220t/hCFB循环床锅炉特点 ............................................ 9 ⑴、采用全膜式壁结构 ..................................... 9 ⑵、采用布置了两个“水冷旋风分离器” ..................... 9 ⑶、过热器的布置 ......................................... 9 ⑷、床下点火 ............................................ 10 ⑸、特殊的回灰系统 ...................................... 10 (6)、固定膨胀中心 ....................................... 10 描 表 (7)、有效的防磨措施 ..................................... 11 描 校 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件名 签 字 日 期
四川川锅锅炉有限责任公司 工厂标准编号 代替 共 21 页 220t/h循环床锅炉设计说明书 第 2 页 (8)、非机械的风播煤结构 ................................. 11 （六）、220t/hCFB锅炉主要结构介绍 ....................................... 11 ⑴、总体布置 ............................................ 11 ⑵、锅筒及内部装置 ...................................... 12 ⑶、炉膛 ................................................ 14 ⑷、分离器 .............................................. 14 ⑸、过热器系统 .......................................... 15 ⑹、省煤器 .............................................. 15 ⑺、空气预热器 .......................................... 16 ⑻、锅炉范围内管道 ...................................... 16 ⑼、燃烧设备 ............................................ 17 （七）、石灰石脱硫 ..................................................................... 18 （八）、锅炉岛辅助设备 ............................................................. 18 ⑴、煤、灰、石灰石系统 .................................. 18 ⑵、排渣系统 ............................................ 19 ⑶、送、引风系统 ........................................ 19 ⑷、风量测量 ............................................ 20 ⑸、仪表 ................................................ 20 ⑹、特殊的防磨材料 ...................................... 21 描 表 描 校 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件名 签 字 日 期
四川川锅锅炉有限责任公司 （一）、序言 工厂标准编号 代替 共 21 页 220t/h循环床锅炉设计说明书 第 3 页 循环流化床锅炉是八十年代发展起来的新一代燃煤流化床锅炉，具有高效率、低污染和和良好的综合利用特点。 我国是一个以煤为主的能耗大国，发展具有中国特色的循环流化床锅炉并实现大型化具有重要的意义。 循环流化床锅炉是从鼓泡床沸腾炉发展起来的。它采用了比鼓泡床更高的流化速度，故不再象鼓泡床一样有一个明显的床面。大量物料被烟气夹带到炉膛上部，经过布置于炉膛出口处的分离器，将物料烟气分离，并通过一种非机械式密封的回送机构将物料重新送回床内，这就是循环床的基本原理。 循环流化床和鼓泡床一样，具有很大的热容量，及床内物料混合良好，对燃料适应性强，包括各种劣质燃料都能很好运行。由于流化床中强烈湍流混合和循环，增加了停留时间，因此比鼓泡床有更高的燃烧效率；流化床锅炉通常运行操作温度在850～950℃，在床中加入石灰石或脱硫剂，可以使SO2排放量大大降低；并且由于采用低温、分段送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气系数下进行，从而大大抑制了NOx的生成和排放。 循环流化床与鼓泡床的本质差别在于二者在循环量上的差异带来床物料平均粒度不同，因而造成燃烧份额分配关系的不同。循环床应当是循环量适中、循环物料颗粒较细、下部密相区燃烧分额相对较低的一种运行状态。物料循环量的大小受燃料粒度、燃料成灰特性、燃烧室风速、排灰系统的设置、分离器的分级分离效率、物料回送系描 表 描 校 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件名 签 字 日 期
四川川锅锅炉有限责任公司 工厂标准编号 代替 共 21 页 220t/h循环床锅炉设计说明书 第 4 页 统的性能等诸多因素影响。其中，分离器的分级分离效率是首要因素。 （二）、“水冷旋风分离器”的简要介绍： 循环流化床锅炉分离器是一个十分重要的装置，它直接影响着整个循环流化床锅炉的结构布置和运行性能。按分离器不同工作温度分类，循环流化床锅炉可大致分成如下几种型式：高温分离循环流化床锅炉；中温分离循环流化床锅炉；低温分离循环流化床锅炉；组合分离循环流化床锅炉。 在近年的理论研究和实践证明，中、低温分离及组合分离炉型由于回灰温度较低，燃烧效率低，以及磨损问题不好解决等因素，目前在新建项目中很少使用，只有在锅炉改造项目上由于场地、原锅炉结构等原因，偶有应用。 高温分离循环流化床锅炉是目前应用最广泛的炉型，Ahlstrom 公司的Pyroflow 循环流化床锅炉，Lurgi/CE的循环流化床锅炉、Foster Wheeler 公司、Tempella公司、Battelle/Riley公司等的产品均采用高温分离的型式。芬兰的Ahlstrom 和德国的Lurgi均采用绝热旋风筒，分离器入口烟温在850--870℃，优点是分离效率高，锅炉燃烧效率高；缺点是体积庞大，密封和膨胀系统复杂、内衬厚（400mm左右）、耐火材料及砌筑要求高、耐火材料费用大、费用高、启动时间长、运行中易出现故障。特别是在燃用后燃性较强的煤种时，旋风筒内温度可能比炉膛温度更高，易引起旋风筒内超温而结焦。这些问题在我国实际生产条件下显得更为突出。 针对绝热旋风筒所存在的问题，美国 Foster Wheleer 公司开发了汽冷旋风分离描 表 器。其汽冷旋风筒可以吸收一部分热量，分离器内物料温度不会上升，还有一点下降，描 校 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件名 签 字 日 期
四川川锅锅炉有限责任公司 工厂标准编号 代替 共 21 页 220t/h循环床锅炉设计说明书 第 5 页 较好地解决了旋风筒内的结焦问题。但由于采用汽冷会导致过热蒸气系统阻力增加，再者耐热钢销钉和管子的焊接稳定性也存在问题。 由于上述原因，四川川锅锅炉有限责任公司和中国科学院热物理研究所于1998年开始在绝热旋风分离和汽冷旋风分离的基础上联合开发了水冷旋风分离循环流化床锅炉，并于1999年申请了国家专利（2000年8月获得了专利证书 专利号: ZL 99 2 43392.4）。由于水冷旋风分离器保留了高温旋风分离分离效率高的优点，解决了分离器内结焦、炉墙开裂、漏烟等问题，使分离器能长期高效、稳定运行。因而配置水冷旋风分离器的锅炉具有燃烧效率高、热效率高、耐磨性好、运行稳定、负荷调节灵敏和不结焦等优点。 该分离器是由管子加扁钢焊成膜式壁，内壁密布销钉，再浇注~60mm厚的防磨内衬构成。旋风筒的外壁仅需按常规膜式水冷壁的保温结构既可。它与耐火砖加钢板外壳的热分离器相比，除具有很高的分离效率外，耐火材料大大减少，由300～400mm降至~60 mm降低了维护费用，同时锅炉的启动不受耐火材料升温的限制，负荷调节快捷，冷态启动由 ～8小时缩短到4～6小时，节省燃油。由于耐火材料得到可靠的冷却，在配合适当的流速下，磨损的问题也得到了解决。旋风筒外壁按常规保温后，水冷分离器外壁表面温度由常规热旋风筒的～121℃降至50℃左右，辐射热损失少，提高了锅炉效率，降低了运行成本。 水冷分离器的循环回路采用自然循环，因此其壁温和炉膛水冷壁相同，而又都是悬吊结构，膨胀差值很小（因吊点标高不一样产生的差值）。密封更为可靠。 描 表 由于旋风筒有水冷却，对其在分离器内出现的二次燃烧起着冷却作用而避免结渣描 校 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件名 签 字 日 期