20212021循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉简介根本概念根本概念几种典型流动形状几种典型流动形状床层阻力特性和压力分布床层阻力特性和压力分布床内颗粒浓度分布床内颗粒浓度分布气流速度分布气流速度分布CH2循环流化床锅炉流动特性循环流化床锅炉流动特性根本概念根本概念床料床料物料物料燃料筛分燃料筛分流化速度流化速度临界流化速度临界流化速度颗粒终端速度颗粒终端速度保送速度保送速度扬析扬析夹带夹带物料循环倍率物料循环倍率2-1循环流化床锅炉的流动形状循环流化床锅炉的流动形状2-1循环流化床锅炉的流动形状循环流化床锅炉的流动形状CFB锅炉不同位置的流化形状锅炉不同位置的流化形状鼓泡床流化态的特征鼓泡床流化态的特征1.1.气流以气泡方式穿越床层离散相气流以气泡方式穿越床层离散相2.2.固体颗粒均匀分散在气流中乳化相、延续相固体颗粒均匀分散在气流中乳化相、延续相3.3.气泡不断上移、聚并、长大、破裂气泡不断上移、聚并、长大、破裂4.4.气泡运动使得颗粒纵向运动实现混合气泡运动使得颗粒纵向运动实现混合5.5.气泡在床层外表破裂，将部分颗粒喷入空间气泡在床层外表破裂，将部分颗粒喷入空间6.6.存在明显的床层外表存在明显的床层外表鼓泡床及其实验演示鼓泡床及其实验演示气泡的挪动气泡的挪动鼓泡床锅炉的任务鼓泡床锅炉的任务湍流流化态特征湍流流化态特征1.1.气泡逐渐破碎、变小气泡逐渐破碎、变小2.2.床层无明显界面构成一飞溅区床层无明显界面构成一飞溅区3.3.床内颗粒混合更加均匀床内颗粒混合更加均匀4.4.床内压力动摇达最大床内压力动摇达最大快速流化态特征快速流化态特征1.1.气流变为延续相，气泡消逝气流变为延续相，气泡消逝2.2.固体颗粒构成絮状颗粒团，成为分散相固体颗粒构成絮状颗粒团，成为分散相3.3.絮状物构成面壁流，颗粒反混显著絮状物构成面壁流，颗粒反混显著4.4.颗粒滑移速度达最大颗粒滑移速度达最大5.5.床内颗粒浓度、温度分布趋于均匀床内颗粒浓度、温度分布趋于均匀循环流化床演示循环流化床演示快速流化态特征快速流化态特征图 2-19 颗粒带(颗粒图) 构成表示图图 2-20 面壁流CFB2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布锅炉床层阻力特性及压力分布1.1.什么是床层阻力？什么是床层阻力？气流气流经过固体床固体床层时产生的生的压力降力降PP2.2.什么是床层阻力特性？什么是床层阻力特性？就是床层阻力与流化速度之间的关系就是床层阻力与流化速度之间的关系2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布锅炉床层阻力特性及压力分布3.3.床层的阻力特性如何？床层的阻力特性如何？ 图 2-26 流化床中料层随气流速度变化的情况图 2-27 床层高度、阻力随气流变化速度变化的情况表示图2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布锅炉床层阻力特性及压力分布3.3.床层的阻力特性如何？床层的阻力特性如何？1 1当流化速度很小时：当流化速度很小时：随着随着U U的增大，阻力增大；颗粒静止不动的增大，阻力增大；颗粒静止不动固定床固定床2 2当流化速度到达临界流化速度时：当流化速度到达临界流化速度时：阻力到达最大值流化床；阻力到达最大值流化床；以后，以后，U U再增大，阻力将根本不变再增大，阻力将根本不变3 3当流化速度大于保送速度时：当流化速度大于保送速度时：随着随着U U的增大，阻力减小气力保送床的增大，阻力减小气力保送床2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布锅炉床层阻力特性及压力分布4.4.床层的压力分布规律床层的压力分布规律1 1密相区单位高度上的压力降大于稀相区密相区单位高度上的压力降大于稀相区2 2随着随着U U的增大，单位床层高度的压降减小的增大，单位床层高度的压降减小3 3U U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大一定时，物料循环量增大时，单位压降增大流化床的压力分布在一定程度上反响流化床的压力分布在一定程度上反响了物料颗粒浓度的多少了物料颗粒浓度的多少不同流化态下床层的压力分布不同流化态下床层的压力分布图2-29 不同流型下床内压力沿床 层高度的变化曲线保送床湍流床快速床鼓泡床P / L高度2-3 CFB锅炉固体颗粒浓度分布锅炉固体颗粒浓度分布1.1.固体颗粒浓度对锅炉任务的影响固体颗粒浓度对锅炉任务的影响2.2.影响固体颗粒浓度的要素影响固体颗粒浓度的要素3.3.固体颗粒浓度沿炉膛高度的分布固体颗粒浓度沿炉膛高度的分布4.4.固体颗粒浓度沿径向的分布固体颗粒浓度沿径向的分布颗粒浓度与锅炉任务的关系颗粒浓度与锅炉任务的关系1.1.固体颗粒的量决议了炉内的热容量固体颗粒的量决议了炉内的热容量2.2.与熄灭过程的稳定性有关与熄灭过程的稳定性有关3.3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量亲密相关稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量亲密相关4.4.密相区颗粒浓度与密相区熄灭分额以及床层温密相区颗粒浓度与密相区熄灭分额以及床层温度有关度有关5.5.与磨损有关与磨损有关影响颗粒浓度分布的要素影响颗粒浓度分布的要素1.1.流化速度流化速度2.2.颗粒特性颗粒特性3.3.循环倍率循环倍率4.4.给料、回料口位置给料、回料口位置5.5.二次风口位置二次风口位置颗粒浓度的纵向分布颗粒浓度的纵向分布图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布颗粒浓度的径向分布颗粒浓度的径向分布2-4 气流速度分布气流速度分布1.1.沿轴向，气流速度比较均匀沿轴向，气流速度比较均匀2.2.沿径向，中心流速高，壁面处流速低沿径向，中心流速高，壁面处流速低煤粒的熄灭过程煤粒的熄灭过程煤粒在熄灭中的破碎与磨损煤粒在熄灭中的破碎与磨损CFBCFB的熄灭区域的熄灭区域炉膛内的熄灭份额炉膛内的熄灭份额CH3：循环流化床锅炉的熄灭：循环流化床锅炉的熄灭3-1 3-1 循环流化床锅炉的熄灭优势循环流化床锅炉的熄灭优势1.1.为新入炉燃料提供了丰富的热源为新入炉燃料提供了丰富的热源2.2.燃料在炉内有充分的停留时间燃料在炉内有充分的停留时间炉内大量炉内大量800900800900度的惰性颗粒；度的惰性颗粒；每分钟的新燃料只需床内物料的每分钟的新燃料只需床内物料的1%1%左右；左右；炙热物料迅速加热新燃料；炙热物料迅速加热新燃料；燃料熄灭放处的热量又维持了床温燃料熄灭放处的热量又维持了床温3-2 3-2 流化床中煤粒的熄灭过程流化床中煤粒的熄灭过程1.1.煤粒的加热和枯燥煤粒的加热和枯燥2.2.挥发分的析出和熄灭挥发分的析出和熄灭3.3.焦炭的着火的熄灭焦炭的着火的熄灭挥发份的析出和熄灭挥发份的析出和熄灭1.1.开场析出的温度与煤种有关开场析出的温度与煤种有关2.2.挥发分析出所需求的时间与颗粒大小及加热条挥发分析出所需求的时间与颗粒大小及加热条件有关件有关3.3.挥发份的熄灭与析出交错进展挥发份的熄灭与析出交错进展4.4.挥发份的熄灭为焦炭的着火和熄灭提供了良好挥发份的熄灭为焦炭的着火和熄灭提供了良好的条件的条件焦炭的着火和熄灭过程焦炭的着火和熄灭过程1.1.周围氧气分散到炭粒外表周围氧气分散到炭粒外表2.2.氧气在炭粒外表与炭发生化学反响，产生氧气在炭粒外表与炭发生化学反响，产生COCO和和CO2CO23.CO3.CO和和CO2CO2向周围分散向周围分散4.4.分散途中分散途中COCO被再次氧化被再次氧化影响焦炭熄灭速度的要素影响焦炭熄灭速度的要素1.1.化学反响速度化学反响速度2.2.分散速度分散速度不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性2MM2MM以上大颗粒的熄灭特性以上大颗粒的熄灭特性1 1普通在密相区参与熄灭；普通在密相区参与熄灭；2 2滑移速度很大，属于动力熄灭；滑移速度很大，属于动力熄灭；3 3停留时间停留时间15201520分钟分钟4 4燃尽条件很好燃尽条件很好5 5通常燃尽后从床底排渣口排出通常燃尽后从床底排渣口排出不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性小于小于1MM1MM的小颗粒的熄灭特性的小颗粒的熄灭特性1 1普通在整个熄灭系统参与熄灭；普通在整个熄灭系统参与熄灭；2 2滑移速度较小，属于分散熄灭；滑移速度较小，属于分散熄灭；3 3大多容易被分别器捕捉，为循环熄灭大多容易被分别器捕捉，为循环熄灭4 4燃尽条件很好燃尽条件很好5 5灰中含炭量灰中含炭量0.1%0.1%左右左右不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性50100uM50100uM颗粒的熄灭特性颗粒的熄灭特性1 1很难被分别器捕捉很难被分别器捕捉2 2不能一次就燃尽不能一次就燃尽3 3是导致固体不完全熄灭损失的主要缘由是导致固体不完全熄灭损失的主要缘由4 42040%2040%不能燃尽不能燃尽不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性不同尺寸焦炭颗粒的熄灭特性20uM20uM以下颗粒的熄灭特性以下颗粒的熄灭特性1 1不能被分别器捕捉不能被分别器捕捉2 2一次就燃尽一次就燃尽3 3普通不会导致固体不完全熄灭损失普通不会导致固体不完全熄灭损失3-3 3-3 煤粒熄灭过程中的破碎与磨损煤粒熄灭过程中的破碎与磨损1.1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的景象破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的景象一级破碎：一级破碎：由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产生较高压力，引起破碎生较高压力，引起破碎二级破碎：二级破碎：炭粒在熄灭过程中，将煤中各元素结合的化学炭粒在熄灭过程中，将煤中各元素结合的化学键破坏，从而产生破碎键破坏，从而产生破碎3-3 3-3 煤粒熄灭过程中的破碎与磨损煤粒熄灭过程中的破碎与磨损2.2.磨损：煤粒入炉后因机械碰撞而使颗粒减小的磨损：煤粒入炉后因机械碰撞而使颗粒减小的景象景象煤粒与煤粒的碰撞；煤粒与煤粒的碰撞；煤粒与容器壁的碰撞煤粒与容器壁的碰撞3-3 3-3 煤粒熄灭过程中的破碎与磨损煤粒熄灭过程中的破碎与磨损3.3.破碎与磨损的区别和联络破碎与磨损的区别和联络都是都是CFBCFB中细小颗粒的主要来源中细小颗粒的主要来源产生缘由不同产生缘由不同所产生的细颗粒的细度不同所产生的细颗粒的细度不同破碎有利于锅炉熄灭效率的提高、有利于炉内破碎有利于锅炉熄灭效率的提高、有利于炉内热负荷的合理分布、有利于污染物排放的控制热负荷的合理分布、有利于污染物排放的控制运转中应思索破碎和磨损对炉内熄灭份额的影响运转中应思索破碎和磨损对炉内熄灭份额的影响3-4 CFB3-4 CFB炉内熄灭的区域炉内熄灭的区域1.CFB1.CFB锅炉的熄灭区域锅炉的熄灭区域2.CFB2.CFB锅炉各个熄灭区域熄灭的组织锅炉各个熄灭区域熄灭的组织熄灭室下部密相区熄灭室下部密相区熄灭室上部稀相区熄灭室上部稀相区密相区与上部稀相区的过渡区密相区与上部稀相区的过渡区旋风分别器旋风分别器CFBCFB锅炉熄灭室的密相区锅炉熄灭室的密相区CFBCFB锅炉熄灭室上部稀相区布置的锅炉熄灭室上部稀相区布置的膜式氺冷壁膜式氺冷壁C CF FB B锅锅炉炉的的旋旋风风分分别别器器不同熄灭区域熄灭的组织不同熄灭区域熄灭的组织熄灭室下部密相区熄灭室下部密相区合理控制一次风量：合理控制一次风量：保证良好的流化形状；保证良好的流化形状；满足密相区熄灭所需求的氧气满足密相区熄灭所需求的氧气合理控制物料循环量及床层压力：合理控制物料循环量及床层压力：控制好床温：控制好床温：不结渣；不结渣；不熄火；不熄火；不同熄灭区域熄灭的组织不同熄灭区域熄灭的组织熄灭室上部稀相区熄灭室上部稀相区合理控制一、二次风的比例：合理控制一、二次风的比例：保证颗粒在炉内分布的合理保证颗粒在炉内分布的合理不同熄灭区域熄灭的组织不同熄灭区域熄灭的组织过度段的熄灭过度段的熄灭二次风应有一定风速和风量：二次风应有一定风速和风量：保证炉膛中心熄灭不缺氧保证炉膛中心熄灭不缺氧二次风的送入应思索给煤口的布置：二次风的送入应思索给煤口的布置：3-5 CFB3-5 CFB炉内的熄灭份额炉内的熄灭份额熄灭份额的定义熄灭份额的定义熄灭份额与锅炉任务的关系熄灭份额与锅炉任务的关系影响熄灭份额的要素影响熄灭份额的要素什么是熄灭份额什么是熄灭份额每一熄灭区域中的熄灭量占锅炉总熄灭量的比例每一熄灭区域中的熄灭量占锅炉总熄灭量的比例每一熄灭区域中的熄灭释放出的热量占燃料总发每一熄灭区域中的熄灭释放出的热量占燃料总发热量的比例热量的比例表示煤在各个熄灭区域的熄灭程度表示煤在各个熄灭区域的熄灭程度密相区与稀相区熄灭份额的总和约等于密相区与稀相区熄灭份额的总和约等于1 1控制熄灭份额的意义控制熄灭份额的意义熄灭份额会影响运转中的床温熄灭份额会影响运转中的床温会影响稀相区的传热会影响稀相区的传热在设计上，熄灭份额会影响受热面的布置在设计上，熄灭份额会影响受热面的布置影响熄灭份额的要素影响熄灭份额的要素燃料种类燃料种类燃料的颗粒特性燃料的颗粒特性流化速度流化速度物料循环量物料循环量床层温度床层温度挥发份高的煤，密相区熄灭份额较少；挥发份高的煤，密相区熄灭份额较少；挥发份低的煤，密相区熄灭份额较多；挥发份低的煤，密相区熄灭份额较多；燃料粒度较小或粒度小的颗粒较多，密相区熄灭燃料粒度较小或粒度小的颗粒较多，密相区熄灭份额较少；份额较少；流化速度大，密相区熄灭份额减小流化速度大，密相区熄灭份额减小增大循环物料量，密相区熄灭份额较少；增大循环物料量，密相区熄灭份额较少；床温升高，密相区熄灭份额较多；床温升高，密相区熄灭份额较多；3-6 3-6 影响影响CFBCFB锅炉熄灭的要素锅炉熄灭的要素燃料特性燃料特性燃料的颗粒特性燃料的颗粒特性布风安装和流化质量布风安装和流化质量给煤方式给煤方式床层温度床层温度二次风口布置的影响二次风口布置的影响燃料特性燃料特性1.1.挥发挥发份份挥发挥发份多的煤，其析出后煤成份多的煤，其析出后煤成为较为较松散的多孔松散的多孔构造，有利于氧气与炭的构造，有利于氧气与炭的进进一步接触，熄一步接触，熄灭灭效效率高率高2.2.发热发热量量假假设设所用燃料所用燃料发热发热量量显显著低于著低于设计设计煤种，那么煤种，那么运运转转中密相区床温偏低，中密相区床温偏低，对对熄熄灭灭不利不利3.3.灰熔点灰熔点灰熔点的高低与灰熔点的高低与结结渣关系渣关系亲亲密，熔点低的煤，密，熔点低的煤，也叫易也叫易结结渣煤，渣煤，燃料的颗粒特性燃料的颗粒特性1.CFB1.CFB锅锅炉采用炉采用宽筛宽筛分燃料；分燃料；2.2.不同粒度的煤熄不同粒度的煤熄灭灭完全程度取决于其本身的熄完全程度取决于其本身的熄灭灭速度以及在炉内的停留速度以及在炉内的停留时间时间，前面已分析，前面已分析过过。布风安装和流化质量布风安装和流化质量1.CFB1.CFB锅锅炉密相区普通运炉密相区普通运转转在鼓泡床形状，存在气在鼓泡床形状，存在气泡相和乳化相；泡相和乳化相；2.2.大气泡的存在不利于大气泡的存在不利于为为煤提供氧气；煤提供氧气；3.3.大气泡的存在会增大大气泡的存在会增大扬扬析和析和夹带夹带的量；的量；4.4.所以要求：布所以要求：布风风均匀、构成均匀、构成细细流流 减小气泡直径减小气泡直径 、保、保证证良好的流化良好的流化质质量量给煤方式给煤方式1.1.给给煤口煤口过过于集中的害于集中的害处处；给给煤口附近煤口附近严严重缺氧，大量重缺氧，大量细颗细颗粒无法熄粒无法熄灭灭就就进进入稀相区，往往入稀相区，往往导导致不完全熄致不完全熄灭损灭损失失2.2.措施；措施；1 1 采用播煤采用播煤风风，将，将给给煤尽量分散均匀；煤尽量分散均匀；2 2 在在给给煤口上方布置二次煤口上方布置二次风风口，口，为为熄熄灭灭提供氧气提供氧气床层温度床层温度1.1.床温上限的床温上限的设计设计1 1 必需低于灰的必需低于灰的变变形温度形温度100200100200度，防止度，防止结结渣；渣；2 2 必需必需满满足脱硫足脱硫剂剂的最正确任的最正确任务务温度；温度；2.2.床温下限的床温下限的设计设计；1 1 必需必需满满足燃料的熄足燃料的熄灭灭条件；条件；2 2 必需保必需保证证密相区有一定的熄密相区有一定的熄灭灭份份额额；二次风口布置的影响二次风口布置的影响1.1.目前目前CFBCFB熄熄灭灭中存在的中存在的问题问题：1 1 熄熄灭灭室出口室出口COCO含量含量较较高；高；2 2 熄熄灭灭室上部仍有室上部仍有较较多的剩余氧；多的剩余氧；3 3 阐阐明稀相区的横向混合不明稀相区的横向混合不够够充分，炉膛中部存充分，炉膛中部存在一个明在一个明显显的缺氧区；的缺氧区；2.2.上述上述问题问题的的缘缘由；由；1 1 二次二次风动风动量缺乏，穿透力量缺乏，穿透力较较小；小；2 2 假假设设提高提高单单个二次个二次风风口的口的风风速和速和刚刚度，就必需度，就必需减少二次减少二次风风口的个数，那么其沿截面的分布欠均口的个数，那么其沿截面的分布欠均匀；匀；传热的根本概念传热的根本概念CFBCFB锅炉的传热机理锅炉的传热机理炉内传热规律炉内传热规律影响传热的要素影响传热的要素CH4 循环流化床锅炉的传热循环流化床锅炉的传热4-14-1传热的根本概念传热的根本概念一、一、一、一、导热导热热传导热传导1.1.1.1.定定定定义义 即即即即热热量从物体的高温部分量从物体的高温部分量从物体的高温部分量从物体的高温部分传传送到低温部分，或者送到低温部分，或者送到低温部分，或者送到低温部分，或者从高温物体从高温物体从高温物体从高温物体传传送到与之接触的低温物体的送到与之接触的低温物体的送到与之接触的低温物体的送到与之接触的低温物体的过过程。程。程。程。2.2.2.2.特点特点特点特点 参与参与参与参与传热传热的物体之的物体之的物体之的物体之间间没有相没有相没有相没有相对对位移；能量方式五位移；能量方式五位移；能量方式五位移；能量方式五变变化。化。化。化。3.3.3.3.影响要素：影响要素：影响要素：影响要素： 冷冷冷冷热热物体的温差，物体的物体的温差，物体的物体的温差，物体的物体的温差，物体的导热导热系数系数系数系数二、二、二、二、对对流流流流1.1.1.1.定定定定义义 指流体各部分之指流体各部分之指流体各部分之指流体各部分之间发间发生相生相生相生相对对位移位移位移位移时产时产生的生的生的生的热热量交量交量交量交换换。2.2.2.2.特点特点特点特点 参与参与参与参与传热传热的物体之的物体之的物体之的物体之间间有相有相有相有相对对位移；位移；位移；位移；对对流流流流换热换热中伴中伴中伴中伴随随随随这导热过这导热过程程程程3.3.3.3.影响要素影响要素影响要素影响要素 流体的物理性流体的物理性流体的物理性流体的物理性质质、流速、受、流速、受、流速、受、流速、受热热面的布置等面的布置等面的布置等面的布置等三、三、三、三、辐辐射射射射1.1.1.1.定定定定义义 物体物体物体物体经过电经过电磁波磁波磁波磁波传传送能量的送能量的送能量的送能量的过过程。程。程。程。2.2.2.2.特点特点特点特点 参与参与参与参与传热传热的物体不用直接接触；的物体不用直接接触；的物体不用直接接触；的物体不用直接接触；换热换热中伴随能量中伴随能量中伴随能量中伴随能量方式的方式的方式的方式的变变化化化化3.3.3.3.影响要素影响要素影响要素影响要素 温度、黑度等温度、黑度等温度、黑度等温度、黑度等4-2 CFB4-2 CFB锅炉的传热机理锅炉的传热机理一一一一 、CFBCFBCFBCFB锅锅炉熄炉熄炉熄炉熄灭灭系系系系统统中四种受中四种受中四种受中四种受热热面面面面1.1.1.1.炉膛周炉膛周炉膛周炉膛周围围的膜式氺冷壁的膜式氺冷壁的膜式氺冷壁的膜式氺冷壁2.2.2.2.悬悬挂在炉膛的屏式受挂在炉膛的屏式受挂在炉膛的屏式受挂在炉膛的屏式受热热面面面面3.3.3.3.旋旋旋旋风风分分分分别别器周器周器周器周围围的受的受的受的受热热面面面面4.4.4.4.外置式外置式外置式外置式热热交交交交换换器器器器 炉内受炉内受热面面二、二、CFBCFB传热的三种根本方式的三种根本方式1.1.固体固体颗粒与受粒与受热面壁面之面壁面之间的的对流流传热hphp；2.2.气体与受气体与受热面的面的对流流传热hghg3.3.固体固体颗粒与气体的粒与气体的辐射射传热hrhr固体颗粒的对流传热的机理固体颗粒的对流传热的机理新新颗粒将停留在壁粒将停留在壁面上的面上的颗粒粒扫掉掉颗粒在壁面上粒在壁面上进展展热交交换变成冷成冷颗粒后被新粒后被新颗粒交粒交换影响颗粒对流传热的要素影响颗粒对流传热的要素1.1.炉内颗粒的浓度，浓度越大，对流传热越强炉内颗粒的浓度，浓度越大，对流传热越强2.2.炉内颗粒浓度的分布，稀相区颗粒浓度大，那么炉内颗粒浓度的分布，稀相区颗粒浓度大，那么氺冷壁吸热加强氺冷壁吸热加强3.3.颗粒的大小，小颗粒对流传热强颗粒的大小，小颗粒对流传热强4.4.温度高的颗粒传热强温度高的颗粒传热强5.5.密度大、比热大的颗粒传热强密度大、比热大的颗粒传热强6.6.球形颗粒、外表光滑的颗粒传热好球形颗粒、外表光滑的颗粒传热好影响气体对流传热的要素影响气体对流传热的要素1.1.气体的温度高那么换热好气体的温度高那么换热好2.2.气体的流动速度快，那么传热好气体的流动速度快，那么传热好3 3。气体的密度与比热越大，传热系数高。气体的密度与比热越大，传热系数高4.4.气体粘度大那么传热减弱气体粘度大那么传热减弱5.5.气体的导热系数大传热好气体的导热系数大传热好影响辐射传热的要素影响辐射传热的要素1.1.炉内温度越高，辐射传热越强炉内温度越高，辐射传热越强2.2.烟气中三原子气体增多，辐射传热强烟气中三原子气体增多，辐射传热强CFBCFB锅炉各个区域的传热方式锅炉各个区域的传热方式布风板布风板炉膛下部炉膛下部炉膛中部炉膛中部炉膛上部炉膛上部颗粒浓度颗粒浓度辐射射传热为主主对流及流及辐射射传热对流流传热为主主不同运转负荷下的传热方式不同运转负荷下的传热方式1.1.高负荷运转，气体与颗粒的对流传热占主导位置高负荷运转，气体与颗粒的对流传热占主导位置 例如，满负荷运转时，辐射传热大约占总传热量的例如，满负荷运转时，辐射传热大约占总传热量的40%40%2.2.低负荷时逐渐向以辐射传热为主的方式转变低负荷时逐渐向以辐射传热为主的方式转变 例如到达最低负荷时，辐射传热占例如到达最低负荷时，辐射传热占90%90%4-3 4-3 影响炉内总传热系数的要素影响炉内总传热系数的要素固体固体颗粒特性的影响粒特性的影响流化流化风速的影响速的影响床温的影响床温的影响固体固体颗粒粒浓度的影响度的影响物料循物料循环量的影响量的影响固体固体颗粒特性的影响粒特性的影响1 1 小小颗颗粒的粒的传热传热系数大于大系数大于大颗颗粒；粒；2 2 密度大的密度大的颗颗粒粒传热传热系数系数较较大；大；3 3 球形和外表光滑的球形和外表光滑的颗颗粒粒传热传热系数高；系数高；4 4 颗颗粒粒浓浓度大，度大，传热传热系数高系数高流化流化风速的影响速的影响1 1 流化流化风风速增大，气体速增大，气体对对流流传热传热加加强强；2 2 流化流化风风速增大，床速增大，床层层内内颗颗粒粒浓浓度降低，度降低，固体固体对对流流创热创热减弱；减弱；3 3 所以在增大流化所以在增大流化风风速的同速的同时时，增大，增大给给料料量，才干提高量，才干提高锅锅炉炉负负荷荷总传热系数沿熄灭室高度的变化总传热系数沿熄灭室高度的变化传热系数传热系数熄灭室高度熄灭室高度MMMM总传热系数沿熄灭室断面的变化总传热系数沿熄灭室断面的变化炉膛中心炉膛中心传热系数传热系数壁面壁面4-5 CFB4-5 CFB锅炉的物料平衡锅炉的物料平衡一、一、CFBCFB锅炉的物料循环系统锅炉的物料循环系统 即由炉膛、分别器及回料安装组成的闭合回路即由炉膛、分别器及回料安装组成的闭合回路称为称为 CFBCFB锅炉的物料循环系统锅炉的物料循环系统二、什么是物料平衡二、什么是物料平衡 指燃料灰分、焦炭、脱硫剂及添加剂等固体物料指燃料灰分、焦炭、脱硫剂及添加剂等固体物料在循环系统中构成的动态平衡在循环系统中构成的动态平衡1.1.密相区的颗粒浓度代表密相区的颗粒浓度代表了其储存热量的才干；了其储存热量的才干；2.2.稀相区的颗粒浓度受热稀相区的颗粒浓度受热面的传热量面的传热量3.3.必需自下而上合理分布必需自下而上合理分布CFBCFB内的固体颗粒的作用：内的固体颗粒的作用：1.1.参与熄灭和脱硫参与熄灭和脱硫2.2.是热量的载体是热量的载体3.3.是传热的媒介是传热的媒介物料平衡关系物料平衡关系一进一进煤带入的灰分煤带入的灰分石灰石等脱硫剂石灰石等脱硫剂二出二出旋风分别器未捕捉到的飞灰旋风分别器未捕捉到的飞灰炉底渣炉底渣分别器效率与物料循环的关系分别器效率与物料循环的关系1 1，物料循，物料循环环是是对对床内床内颗颗粒的一个粒的一个“淘洗淘洗 经过经过一段一段时间时间的运的运转转，最粗的，最粗的颗颗粒沉在密粒沉在密相区，最相区，最细细的的颗颗粒成粒成为飞为飞灰，只需某一个粒径灰，只需某一个粒径范范围围的的颗颗粒成粒成为稳为稳定的循定的循环环灰，灰，稳稳定了床存量。定了床存量。分别器效率与物料循环的关系分别器效率与物料循环的关系2.2.床存量的床存量的颗颗粒粒度大小取决于分粒粒度大小取决于分别别器效率器效率 分分别别器效率高，那么捕捉到的器效率高，那么捕捉到的颗颗粒越小，粒越小，捕捉到的物料量也越多，那么捕捉到的物料量也越多，那么锅锅炉将炉底的粗炉将炉底的粗渣渣进进展排放，运展排放，运转转一段一段时间时间，床存量中平均，床存量中平均颗颗粒度粒度变变小。小。“床床质质量提高。量提高。400400微米微米分布频率分布频率锅炉从启动到带负荷的过程锅炉从启动到带负荷的过程1.1.启动前填充的冷床料粒度筛分较宽较粗启动前填充的冷床料粒度筛分较宽较粗2.2.刚刚启动属于鼓泡床形状刚刚启动属于鼓泡床形状3.3.随着投煤，灰分对床料进展补充随着投煤，灰分对床料进展补充4.4.循环系统启动后，对床料进展这淘洗循环系统启动后，对床料进展这淘洗5.5.细颗粒越来越多，床料平均粒度下降细颗粒越来越多，床料平均粒度下降6.6.颗粒夹带逐渐添加，过渡到快速床形状颗粒夹带逐渐添加，过渡到快速床形状磨损的概念及评价方法磨损的概念及评价方法磨损的机理磨损的机理CFBCFB锅炉不同部位的磨损锅炉不同部位的磨损影响磨损的要素分析影响磨损的要素分析防磨技术措施防磨技术措施CH5 循环流化床锅炉的磨损循环流化床锅炉的磨损5-1 5-1 磨损的概念和评价磨损的概念和评价一、磨损的概念一、磨损的概念 物体任务外表的资料在相对运动中不断物体任务外表的资料在相对运动中不断发生损耗、转移或产生剩余变形的景象发生损耗、转移或产生剩余变形的景象5-1 5-1 磨损的概念和评价磨损的概念和评价二、磨损的评价目的二、磨损的评价目的 1.1.磨损量磨损量mm mm3 mg)mm mm3 mg) 用资料的长度、体积或质量的变化来反响资用资料的长度、体积或质量的变化来反响资料的总耗损量料的总耗损量2.2.磨损率磨损率(mm/h mm3/h mg/h)(mm/h mm3/h mg/h) 就是资料磨损的速度就是资料磨损的速度3.3.耐磨性耐磨性(h/mm h/mg h/mm3)(h/mm h/mg h/mm3) 在一定条件下，资料抵抗磨损的性能在一定条件下，资料抵抗磨损的性能 5-2 5-2 磨损产生的机理磨损产生的机理1.1.冲击磨损冲击磨损 当固体颗粒沿垂直方向冲击受热面管子时，当固体颗粒沿垂直方向冲击受热面管子时，管子外表出现塑性变形或产生显微裂纹。管子外表出现塑性变形或产生显微裂纹。2.2.切削磨损切削磨损 当固体颗粒以与受热面平行的方向，高速当固体颗粒以与受热面平行的方向，高速冲刷管子时，对管子外表产生刨削作用，使管冲刷管子时，对管子外表产生刨削作用，使管壁变薄。壁变薄。3.3.接触疲劳磨损接触疲劳磨损 气流横向冲刷管子时，管子反面构成涡流，气流横向冲刷管子时，管子反面构成涡流，固体颗粒在涡流处对管子反面产生的磨损固体颗粒在涡流处对管子反面产生的磨损 涡流涡流冲击磨损冲击磨损切削磨损切削磨损接触疲劳磨损接触疲劳磨损5-3 CFB5-3 CFB锅炉不同位置的磨损锅炉不同位置的磨损1.1.炉膛氺冷壁的磨损炉膛氺冷壁的磨损 1 1氺冷壁与耐火资料交界处的磨损；氺冷壁与耐火资料交界处的磨损； 2 2不规那么管壁的磨损不规那么管壁的磨损2.2.炉膛中其他受热面的磨损炉膛中其他受热面的磨损 1 1悬吊的过热器；悬吊的过热器； 2 2埋管的磨损；埋管的磨损；3.3.尾部受热面磨损尾部受热面磨损4.4.外置换热器的磨损外置换热器的磨损 氺冷壁管氺冷壁管部分磨损严重区部分磨损严重区耐火资料耐火资料图图1 1：炉膛过渡区交界处的磨损：炉膛过渡区交界处的磨损漩涡漩涡沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流沿壁面下行的物料流产生了部分漩涡产生了部分漩涡物料流流动方向转变物料流流动方向转变颗颗粒粒产产生生反反作作用用力力炉炉内内上上行行物物料料流流磨磨损损的的两两个个缘缘由由图图3 3：氺冷壁部分磨损照片：氺冷壁部分磨损照片图图4 4：氺冷壁部分磨损照片：氺冷壁部分磨损照片图图5 5：不规那么管子：不规那么管子-炉膛开孔处弯管磨损区域炉膛开孔处弯管磨损区域颗粒流颗粒流上部磨损较轻上部磨损较轻下部磨损严重下部磨损严重图图6 6：不规那么管子：不规那么管子-管子焊缝处的磨损管子焊缝处的磨损磨损前磨损前磨损后磨损后5-4 5-4 耐火资料的磨损耐火资料的磨损1.1.耐火资料的作用耐火资料的作用 1 1防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧化腐蚀和磨损；高温氧化腐蚀和磨损； 2 2有隔热的作用有隔热的作用2.CFB2.CFB锅炉运用耐火资料的区域锅炉运用耐火资料的区域 1 1熄灭室；熄灭室； 2 2旋风分别器；旋风分别器； 3 3回料安装回料安装 图图7 7：CFBCFB锅炉耐火资料运用区域黑实线锅炉耐火资料运用区域黑实线图图8 8：布风板上的耐火层：布风板上的耐火层图图9 9：氺冷壁上的耐火层：氺冷壁上的耐火层图图1010：氺冷壁上的耐火层密相区：氺冷壁上的耐火层密相区图图1111：旋旋风风分分离离器器入入口口处处耐耐火火层层3.3.耐火资料损坏的缘由耐火资料损坏的缘由 1 1热应力和热冲击；热应力和热冲击； 炉内温度循环动摇，耐火资料的骨料与炉内温度循环动摇，耐火资料的骨料与粘合剂以及金属件的膨胀系数不同，从而产生粘合剂以及金属件的膨胀系数不同，从而产生热应力；热应力； 炉内温度快速变化，产生热冲击，产生炉内温度快速变化，产生热冲击，产生热应力热应力 2 2固体物料的冲刷；固体物料的冲刷； 3 3耐火资料性量变化；耐火资料性量变化； 碱金属的浸透、渗碳、粘合剂达不到养碱金属的浸透、渗碳、粘合剂达不到养护要求、烘炉不充分等，护要求、烘炉不充分等， 4.4.不同部位耐火资料的损坏不同部位耐火资料的损坏 1 1熄灭室中的耐火资料；熄灭室中的耐火资料； 炉衬由炉衬由7515075150毫米的致密抗磨浇注料或毫米的致密抗磨浇注料或可塑料加上类似厚度的保温料构成；可塑料加上类似厚度的保温料构成； 锅炉运转中的调理、频繁的启停操作都锅炉运转中的调理、频繁的启停操作都会导致在应力下产生裂痕；会导致在应力下产生裂痕； 产生裂痕后的温度再反复变化、或床料产生裂痕后的温度再反复变化、或床料加在裂痕中，会导致耐火层挤压零落加在裂痕中，会导致耐火层挤压零落 图图1313：炉膛耐火层的损坏密相区：炉膛耐火层的损坏密相区4.4.不同部位耐火资料的损坏不同部位耐火资料的损坏 2 2旋风分别器的磨损；旋风分别器的磨损； 分别器入口附近部分磨损严重；分别器入口附近部分磨损严重； 分别器的耐火层较厚，运转中温度变化分别器的耐火层较厚，运转中温度变化时，容易产生大的热应力；时，容易产生大的热应力； 高温旋风分别器接受较大的热冲击高温旋风分别器接受较大的热冲击 图图1212：分别器分别器部分磨部分磨损严重损严重区区4.4.不同部位耐火资料的损坏不同部位耐火资料的损坏 3 3立管和返料器；立管和返料器； 4 4膨胀节膨胀节 5 5布风安装布风安装图图1414：返料阀布风板：返料阀布风板5-5 5-5 影响磨损的要素影响磨损的要素1.1.床料的特性床料的特性2.2.物料循环方式物料循环方式3.3.金属受热面壁温的影响金属受热面壁温的影响4.4.受热面的布置方式受热面的布置方式 床料特性的影响床料特性的影响1.1.固体颗粒的流动速度固体颗粒的流动速度2.2.颗粒的大小颗粒的大小3.3.颗粒的浓度颗粒的浓度4.4.颗粒的硬度灰分多、劣质煤硬度大颗粒的硬度灰分多、劣质煤硬度大5.5.颗粒的密度和外形颗粒的密度和外形6.6.颗粒的成分硅、铝含量高，磨损性强颗粒的成分硅、铝含量高，磨损性强物料循环对磨损的影响物料循环对磨损的影响物料循环物料循环去分别器去分别器易磨损区易磨损区400温度温度磨磨损损速速度度阐明：阐明：1 1当温度很低时，温度的变化与磨损关系不大；当温度很低时，温度的变化与磨损关系不大；2 2当温度到达当温度到达400400度左右时，温度提高，磨损急度左右时，温度提高，磨损急剧减轻；剧减轻；3 3温度继续升高，磨损又开场加剧温度继续升高，磨损又开场加剧金属受热面壁温的影响金属受热面壁温的影响缘由缘由 ：1 1当温度很低时，温度的变化不会影响床料和当温度很低时，温度的变化不会影响床料和金属壁面的硬度，故对磨损影响不大；金属壁面的硬度，故对磨损影响不大；2 2当温度到达当温度到达400400度左右时，金属外表构成了氧度左右时，金属外表构成了氧化膜化膜Fe2O3 Fe3O4 FeOFe2O3 Fe3O4 FeO，其硬度远远大于金，其硬度远远大于金属本身的硬度，故磨损减轻属本身的硬度，故磨损减轻3 3温度继续升高，氧化膜的成分发生了变化，温度继续升高，氧化膜的成分发生了变化，硬度降低，磨损加剧硬度降低，磨损加剧5-6 5-6 防磨技术防磨技术1.1.采用合理的耐火耐磨资料；采用合理的耐火耐磨资料；2.2.采用合理的构造设计；采用合理的构造设计；3.3.对资料外表进展特殊处置；对资料外表进展特殊处置；4.4.运转中防磨运转中防磨耐火耐磨资料的种类耐火耐磨资料的种类1. 1. 定型制品；定型制品；1 1预制品预制品2 2各种耐火砖各种耐火砖2.2.不定型制品；不定型制品；1 1可塑料可塑料2 2捣打料捣打料3 3浇注料浇注料图图15 15 耐火砖的运用耐火砖的运用浇注料与耐火砖相比，其特点有：浇注料与耐火砖相比，其特点有：1.1.软化温度较低软化温度较低2.2.线膨胀系数较小结合剂加热时会收缩线膨胀系数较小结合剂加热时会收缩3.3.温度急变抵抗性好温度急变抵抗性好4.4.整体性能好整体性能好采用合理的构造设计采用合理的构造设计1.1.交界处的部分防磨交界处的部分防磨2.2.炉内其他受热面防磨炉内其他受热面防磨3.3.对流受热面防磨对流受热面防磨加防磨衬板加防磨衬板加挡板加挡板改良构造一改良构造一改良构造二改良构造二资料任务外表的特殊处置资料任务外表的特殊处置热喷涂、热处置、电镀等热喷涂、热处置、电镀等 热喷涂是一种资料外表维护和强化的新技热喷涂是一种资料外表维护和强化的新技术，以气体、液体以及电弧、等离子弧作热术，以气体、液体以及电弧、等离子弧作热源，将金属、合金、陶瓷、塑料等粉末加热源，将金属、合金、陶瓷、塑料等粉末加热到熔化或熔融形状，借助火焰推力或紧缩空到熔化或熔融形状，借助火焰推力或紧缩空气放射而粘附到任务外表，从而构成涂层气放射而粘附到任务外表，从而构成涂层火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂喷涂处置后的交界处氺冷壁喷涂处置后的交界处氺冷壁CFBBCFBB启动前的实验引见启动前的实验引见CFBBCFBB的启动概述的启动概述运转中的主要监控参数及其意义运转中的主要监控参数及其意义锅炉的变工况运转特性锅炉的变工况运转特性CFBBCFBB控制系统简介控制系统简介CH6循环流化床锅炉运转循环流化床锅炉运转6-1 CFBB6-1 CFBB启动的主要实验引见启动的主要实验引见风量标定实验风量标定实验布风均匀性检查布风均匀性检查流化床空气动力特性实验流化床空气动力特性实验物料循环系统保送性能实验物料循环系统保送性能实验风量标定实验的目的风量标定实验的目的测定定风机性能机性能风压、风速、速、风机功率和效率机功率和效率 风压= = 动压+ +静静压 风速速 U2 = 2 U2 = 2动压气体密度气体密度 标定定风机机风量量运运转中中进入炉内的入炉内的风量由笛形管丈量，精度不量由笛形管丈量，精度不够实验时用用规范皮托管和笛形管同范皮托管和笛形管同时丈量丈量风量，量，从而找到其修正系数从而找到其修正系数K,K,以便运以便运转中准确知道中准确知道风量。量。布风均匀性实验布风均匀性实验实验目的实验目的 检查布风板布风能否均匀检查布风板布风能否均匀 实验方法实验方法在布风板上铺一定厚度的床料在布风板上铺一定厚度的床料400500400500顺序开启引风机和一次风机使其流化顺序开启引风机和一次风机使其流化稳定几分钟后迅速停一次风机，察看床面厚薄稳定几分钟后迅速停一次风机，察看床面厚薄流化床空气动力特性实验的内容流化床空气动力特性实验的内容 布风板阻力特性测试布风板阻力特性测试 料层阻力特性测试料层阻力特性测试 临界流化风速测试临界流化风速测试 布风板阻力特性测试布风板阻力特性测试 布风板阻力是指布风板上无床料时的空板阻布风板阻力是指布风板上无床料时的空板阻力力 布风板阻力由风帽进口部分阻力、通道摩擦布风板阻力由风帽进口部分阻力、通道摩擦阻力及风帽出口小孔阻力组成阻力及风帽出口小孔阻力组成 测试方法：测试方法：P布风板布风板一次风一次风二次风口二次风口一次风量一次风量布风板阻力布风板阻力布风板阻力特性曲线布风板阻力特性曲线料层阻力特性实验料层阻力特性实验 料层阻力是指气体经过料层时产生的压降料层阻力是指气体经过料层时产生的压降 测试方法：测试方法：1.1.在布风板上放一定厚度和粒度的床料在布风板上放一定厚度和粒度的床料H1H12.2.调整送引风量，使二次风口处成为零压力点调整送引风量，使二次风口处成为零压力点3.3.逐渐添加一次风量，测定风室静压逐渐添加一次风量，测定风室静压4.4.将料层厚度改为将料层厚度改为H2/H3H2/H3反复上述实验反复上述实验P布风板布风板一次风一次风二次风口二次风口P=0一次风量一次风量料层阻力料层阻力H1H2H3H料层阻力特性曲线料层阻力特性曲线物料循环系统保送性能实验物料循环系统保送性能实验 测试返料安装的保送特性测试返料安装的保送特性1.1.丈量启动风量；丈量启动风量；2.2.丈量返料安装正常任务范围丈量返料安装正常任务范围3.3.风门调理性能风门开度与风量的关系风门调理性能风门开度与风量的关系4.4.丈量气固保送比等丈量气固保送比等 对运转调理有知道意义对运转调理有知道意义6-2 CFBB6-2 CFBB的启动的启动1.1.点火过程中的主要问题点火过程中的主要问题2.2.升温升压阶段的主要问题升温升压阶段的主要问题 点火过程的本卷须知点火过程的本卷须知1.1.点火底料配制的要求点火底料配制的要求 1 1底料颗粒的大小；底料颗粒的大小； 2 2底料颗粒的粒度分布；底料颗粒的粒度分布； 3 3底料的发热量精煤的比例底料的发热量精煤的比例 4 4底料静止高度要求底料静止高度要求 1.1.点火底料配制的要求点火底料配制的要求 3 3底料的发热量过低床温升速太慢，发热量底料的发热量过低床温升速太慢，发热量太高容易结焦，所以普通控制在太高容易结焦，所以普通控制在4800630048006300之间，之间，精煤的比例精煤的比例1020%1020% 4 4底料静止高度过高不好流化，过低容易吹底料静止高度过高不好流化，过低容易吹穿或流化不正常穿或流化不正常 1.1.点火底料配制的要求点火底料配制的要求 1 1小颗粒容易被流化，也容易被加热，所以小颗粒容易被流化，也容易被加热，所以小颗粒是最早的点火源，不可短少；大颗粒不小颗粒是最早的点火源，不可短少；大颗粒不容易被流化，颗粒过大容易结焦且流化质量不容易被流化，颗粒过大容易结焦且流化质量不好，但大颗粒在床层中较稳定，不易被吹走，好，但大颗粒在床层中较稳定，不易被吹走，是点火过程中稳定床温的关键是点火过程中稳定床温的关键 点火过程的本卷须知点火过程的本卷须知2.2.吹扫问题吹扫问题 1 1锅炉吹扫的目的锅炉吹扫的目的 2 2需求吹扫的区域需求吹扫的区域 3 3必需吹扫的两种工况必需吹扫的两种工况 1.1.吹扫的目的吹扫的目的 去除炉内残存的可燃气体，防止点火时发生爆燃去除炉内残存的可燃气体，防止点火时发生爆燃2.2.需求吹扫的区域需求吹扫的区域 炉膛、分别器和尾部烟道炉膛、分别器和尾部烟道3.3.必需吹扫的工况必需吹扫的工况冷态启动之前、主燃料切断之后冷态启动之前、主燃料切断之后MFTMFT重新点火重新点火 点火过程的本卷须知点火过程的本卷须知3.3.配风原那么配风原那么 床料被加热开场着火时，一次风配风的要求床料被加热开场着火时，一次风配风的要求是：在保证微流化、不结焦的前提下，尽能够是：在保证微流化、不结焦的前提下，尽能够坚持小风量。坚持小风量。 风量过大将使床温上升缓慢风量过大将使床温上升缓慢 点火过程的本卷须知点火过程的本卷须知4.4.投煤的问题投煤的问题 1 1当床温达当床温达600-700600-700度时可以投煤应以中度时可以投煤应以中床温为准床温为准 2 2启动一台给煤机脉冲给煤，给煤后察看床启动一台给煤机脉冲给煤，给煤后察看床温，应添加温，应添加2020度，同时氧量应降低几个百分点度，同时氧量应降低几个百分点 3 3脉冲脉冲3 3次以上后，确定熄灭稳定，给煤机次以上后，确定熄灭稳定，给煤机以最小给煤量手动延续给煤以最小给煤量手动延续给煤 4 4床温床温800800度以上，可思索正常给煤、退油度以上，可思索正常给煤、退油枪枪 5 5如给煤的发热量较高，给煤前应留意下床如给煤的发热量较高，给煤前应留意下床压的大小，如过小，应添加床料至压的大小，如过小，应添加床料至7KP7KP以上，再以上，再给煤，且不可延续给煤，且不可延续升温升压过程的主要问题升温升压过程的主要问题1.1.汽包和耐火汽包和耐火资资料的料的热应热应力力 1 1 汽包的内外壁温差和上下壁温差汽包的内外壁温差和上下壁温差 2 2 耐火耐火资资料的料的应应力力损损坏坏 普通最初普通最初2H2H内，汽包壁温度上升速度控制在内，汽包壁温度上升速度控制在60/H60/H，从启，从启动动到到满负满负荷，普通需求荷，普通需求6-12H6-12H。升温升压过程的主要问题升温升压过程的主要问题2.2.过热器和再热器的维护过热器和再热器的维护 1 1启动初期过热器内存在积水启动初期过热器内存在积水 2 2积水排尽后，蒸汽同流量仍较小积水排尽后，蒸汽同流量仍较小 3 3汽机冲转前，再热器无流量汽机冲转前，再热器无流量 普通在过热器流量到达普通在过热器流量到达10%10%以前，要严厉限制以前，要严厉限制烟温，而启动后期那么限制汽温以维护过热器；烟温，而启动后期那么限制汽温以维护过热器；再热器可以利用高低压旁路来维护。再热器可以利用高低压旁路来维护。6-3 CFBB6-3 CFBB的变工况特性的变工况特性1.1.根本概念根本概念2.2.各运转参数与锅炉负荷的关系各运转参数与锅炉负荷的关系3.3.燃料性质对锅炉运转的影响燃料性质对锅炉运转的影响4.4.风速和风量对锅炉运转的影响风速和风量对锅炉运转的影响5.5.物料循环对锅炉任务的影响物料循环对锅炉任务的影响 根本概念根本概念1.1.锅炉工况锅炉工况 就是锅炉的任务情况，可以用一系列运转参数就是锅炉的任务情况，可以用一系列运转参数来反响来反响2.2.稳定工况稳定工况 锅炉各运转参数坚持不变的工况锅炉各运转参数坚持不变的工况3.3.设计工况设计工况 就是各参数均为设计值的工况就是各参数均为设计值的工况根本概念根本概念4.4.最正确工况最正确工况 就是锅炉运转效率最高的稳定工况就是锅炉运转效率最高的稳定工况2.2.变工况变工况 锅炉的一个或几个运转参数偏离设计值的工况锅炉的一个或几个运转参数偏离设计值的工况3.3.静态特性静态特性 不同稳定工况下，各个参数的变化关系不同稳定工况下，各个参数的变化关系根本概念根本概念7.7.动态特性动态特性 就是锅炉从一个稳定工况到另一个稳定工况的就是锅炉从一个稳定工况到另一个稳定工况的变化过程中，各参数随时间的变化关系变化过程中，各参数随时间的变化关系锅炉负荷与给煤量和风量的关系锅炉负荷与给煤量和风量的关系1.1.锅炉负荷与给煤量近似成正比锅炉负荷与给煤量近似成正比2.2.锅炉负荷与总风量也近似成正比锅炉负荷与总风量也近似成正比 负荷与床温及熄灭效率的关系负荷与床温及熄灭效率的关系负荷负荷床温床温800800910910负荷负荷熄灭效率熄灭效率50%50%50%50%负荷与分别器效率和循环物料量关系负荷与分别器效率和循环物料量关系1.1.分别器的效率随着入口风速的增大而增大；随分别器的效率随着入口风速的增大而增大；随着入口颗粒浓度的增大而增大，随入口烟气温度着入口颗粒浓度的增大而增大，随入口烟气温度的增大而降低的增大而降低2.2.锅炉负荷从满负荷开场降低时，稀相区风速降锅炉负荷从满负荷开场降低时，稀相区风速降低、浓度降低、温度降低，综合影响结果是使分低、浓度降低、温度降低，综合影响结果是使分别器效率降低别器效率降低3.3.由于分别效率的降低，循环物料量也减少了由于分别效率的降低，循环物料量也减少了 负荷与过热气温的关系汽温特性负荷与过热气温的关系汽温特性 锅炉负荷降低，对流受热面传热减弱；但炉膛锅炉负荷降低，对流受热面传热减弱；但炉膛内以辐射传热变为主导，辐射传热相对加强，所内以辐射传热变为主导，辐射传热相对加强，所以以CFBBCFBB维持汽温的才干较强，循环倍率越大，汽维持汽温的才干较强，循环倍率越大，汽温也越稳定温也越稳定 负荷负荷汽温汽温减温水减温水40%40%燃料性质对锅炉运转的影响燃料性质对锅炉运转的影响1.1.发热量发热量2.2.挥发份挥发份3.3.水分水分4.4.颗粒度颗粒度 发热量的影响发热量的影响 1. 1.发热量降低，那么床温降低发热量降低，那么床温降低 2. 2.假设增大给煤量，那么带入的灰分增大，磨假设增大给煤量，那么带入的灰分增大，磨损加剧损加剧 挥发份的影响挥发份的影响 1. 1.挥发份的多少影响熄灭效率挥发份的多少影响熄灭效率 2. 2.影响密相区和稀相区熄灭份额的分配，挥发影响密相区和稀相区熄灭份额的分配，挥发份增多时，稀相区熄灭份额增大，炉膛出口烟温份增多时，稀相区熄灭份额增大，炉膛出口烟温将升高将升高 给煤粒度的影响给煤粒度的影响 1. 1.煤粒度大，导致以下结果：煤粒度大，导致以下结果：1 1如风速一定，那么密相区熄灭份额增大，床温如风速一定，那么密相区熄灭份额增大，床温升高；稀相区颗粒浓度降低，锅炉出力缺乏；升高；稀相区颗粒浓度降低，锅炉出力缺乏；2 2如风速提高，那么风机电耗增大；如风速提高，那么风机电耗增大；3 3粒度过小，熄灭不完全粒度过小，熄灭不完全 循环倍率的影响循环倍率的影响1.1.较大的循环倍率有以下益处：较大的循环倍率有以下益处：1 1降低了密相区的熄灭份额；降低了密相区的熄灭份额；2 2提高了稀相区的传热系数；提高了稀相区的传热系数；2.2.较大循环倍率的不利：较大循环倍率的不利：1 1风机电耗高风机电耗高2 2磨损严重磨损严重3 3对分别器性能要求高对分别器性能要求高 6-4 CFBB6-4 CFBB正常运转时的调整正常运转时的调整 1. 1.运转调整的主要内容运转调整的主要内容 2. 2.运转中床温的调整运转中床温的调整 3. 3.控制床压的意义控制床压的意义 4. 4.控制炉膛压差的意义控制炉膛压差的意义 运转调整的主要内容运转调整的主要内容 运转调整的目的就是使锅炉的蒸发量满足运转调整的目的就是使锅炉的蒸发量满足汽轮机的需求量与质的要求；同时将各汽轮机的需求量与质的要求；同时将各运转参数维持在允许的范围；运转参数维持在允许的范围； 1. 1.汽压调理负荷调理汽压调理负荷调理 2. 2.汽温调理汽温调理 3. 3.水位调理水位调理 4. 4.熄灭调理熄灭调理 CFBCFB的熄灭调理的熄灭调理 1. 1.给煤量调理给煤量调理 2. 2.风量及配风调理风量及配风调理 3. 3.床温调理床温调理 4. 4.床压调理床压调理 5. 5.炉膛压差调理炉膛压差调理 风量及配风调理风量及配风调理 1.CFB 1.CFB锅炉风的种类：锅炉风的种类：一次风、二次风、播煤风、回料风等一次风、二次风、播煤风、回料风等 2. 2.风量调理的根本原那么风量调理的根本原那么1 1一次风的调理以保证流化质量、维持床温一次风的调理以保证流化质量、维持床温为根据；为根据；2 2二次风的调理以炉膛出口含氧量为根据；二次风的调理以炉膛出口含氧量为根据；3 3引风量的调理以满足规定的炉膛负压为根引风量的调理以满足规定的炉膛负压为根据据 床温的调理床温的调理 1. 1.床温变化的缘由分析床温变化的缘由分析 2. 2.床温调理的根本原那么床温调理的根本原那么 床层床层稀相区稀相区一次风一次风回料回料给料给料给煤给煤运转中床温变化的缘由运转中床温变化的缘由 总的说来，就是密相区的热量平衡被破坏。总的说来，就是密相区的热量平衡被破坏。详细说就是给煤、给料、物料循环和一次风详细说就是给煤、给料、物料循环和一次风之间不够协调之间不够协调 床温调理的普通方法床温调理的普通方法 1. 1.调理一、二次风配比调理一、二次风配比 2. 2.调理给料量或循环物料量调理给料量或循环物料量 3. 3.调理放渣量调理放渣量 4. 4.调理给煤量调理给煤量床温动摇缘由不同时的调整床温动摇缘由不同时的调整 1. 1.床温升高，氧量降低，汽温汽压有上升床温升高，氧量降低，汽温汽压有上升趋势，表示给煤量多大，应减少给煤趋势，表示给煤量多大，应减少给煤 2. 2.假设由于给煤或床料粒度过大导致床温假设由于给煤或床料粒度过大导致床温升高，那么应增大一次风量，减小二次风量升高，那么应增大一次风量，减小二次风量 3. 3.假设床温过高，床压较高，能够是由于假设床温过高，床压较高，能够是由于料层过厚，阻力太大，使一次风量降低导致，料层过厚，阻力太大，使一次风量降低导致，应维持一次风量，加强排渣应维持一次风量，加强排渣 4. 4.由于循环灰系统任务不正常床温高，应由于循环灰系统任务不正常床温高，应减少给煤量减少给煤量床温动摇缘由不同时的调整床温动摇缘由不同时的调整 5. 5.床温下降，氧量降低，能够是由于煤量床温下降，氧量降低，能够是由于煤量变差引起。应添加给煤变差引起。应添加给煤 6. 6.床温降低、床压减小、炉膛压差增大，床温降低、床压减小、炉膛压差增大，能够是由于颗粒变细呵斥，那么应减少一次能够是由于颗粒变细呵斥，那么应减少一次风量风量 7. 7.床温下降、氧量不变、整个炉膛温度降床温下降、氧量不变、整个炉膛温度降低，能够是由于循环灰增多，传热加强导致。低，能够是由于循环灰增多，传热加强导致。应放掉部分循环灰应放掉部分循环灰 控制床压的意义控制床压的意义 1. 1.床压代表静止时料层的厚度床压代表静止时料层的厚度 2. 2.床压用风室静压来进展监测风室静压床压用风室静压来进展监测风室静压= =布风板阻力布风板阻力+ +料层阻力料层阻力 3. 3.床压过高，阐明循环灰过多，阻力大，床压过高，阐明循环灰过多，阻力大，风机电耗高，床温也能够偏低，水冷风室容风机电耗高，床温也能够偏低，水冷风室容易损坏易损坏 4. 4.床压过低，阐明床存量少，床温会较高。床压过低，阐明床存量少，床温会较高。也影响流化质量，锅炉带不上负荷也影响流化质量，锅炉带不上负荷 控制床压的方法控制床压的方法 控制床压就是控制料层高度，通常采用放控制床压就是控制料层高度，通常采用放底渣的方法来稳定床高底渣的方法来稳定床高 延续放渣时，放渣的速度普通由给煤速度、延续放渣时，放渣的速度普通由给煤速度、燃料灰分、底渣份额确定；燃料灰分、底渣份额确定； 定期放渣，普通设定床压的上限与下限，定期放渣，普通设定床压的上限与下限，上限作为开场放渣的基准，下限作为放渣终上限作为开场放渣的基准，下限作为放渣终了的基准了的基准控制炉膛压差的意义控制炉膛压差的意义 1. 1.炉膛压差是指熄灭室上部区域与炉膛出炉膛压差是指熄灭室上部区域与炉膛出口之间的压差口之间的压差 2. 2.炉膛压差反响了稀相区物料浓度的大小，炉膛压差反响了稀相区物料浓度的大小，也反响了循环物料的多少；该压差越大炉内也反响了循环物料的多少；该压差越大炉内传热系数越高，锅炉负荷也高运转之一定传热系数越高，锅炉负荷也高运转之一定的负荷应对应一定的炉膛压差的负荷应对应一定的炉膛压差 3. 3.压差过大时，应由放灰管放掉部分循环压差过大时，应由放灰管放掉部分循环灰灰 松松动风保送保送风U U型型阀任任务原理原理CFBBCFBB的自动控制系统的自动控制系统DCS)DCS)引见引见 一、分散控制系统一、分散控制系统DCSDCS的含义的含义 1. 1.被控消费设备的位置是分散的，系统相被控消费设备的位置是分散的，系统相应的控制设备在地理位置上也是分散的；应的控制设备在地理位置上也是分散的； 2. 2.控制系统的功能是分散的控制系统的功能是分散的 3. 3.将运转中的操作与显示集中起来操作将运转中的操作与显示集中起来操作管理集中管理集中 CFBBCFBB的自动控制系统的自动控制系统DCS)DCS)引见引见 二、分散控制系统二、分散控制系统DCSDCS的功能的功能 1. 1.数据采集数据采集DASDAS； 2. 2.模拟量控制模拟量控制 3. 3.顺序控制燃料与熄灭管理顺序控制燃料与熄灭管理 4. 4.热工维护热工维护 CFBBCFBB的模拟量控制系统功能引见的模拟量控制系统功能引见 一、汽水系统控制一、汽水系统控制 二、熄灭系统控制二、熄灭系统控制 1. 1.燃料量调理系统燃料量调理系统 2. 2.风量调理系统风量调理系统 3. 3.床温控制系统床温控制系统 4. 4.床压控制系统床压控制系统 5. 5.炉膛压力控制系统炉膛压力控制系统 燃料量控制原理燃料量控制原理1.1.由锅炉的负荷指令计算出要求的燃料量由锅炉的负荷指令计算出要求的燃料量 2. 2.根据风根据风- -煤比要求，从目前的实践风量计算出允煤比要求，从目前的实践风量计算出允许的最大燃料量许的最大燃料量 3. 3.以上两者的低选信号作为燃料主调理器的输出以上两者的低选信号作为燃料主调理器的输出信号分别控制给煤机转速信号分别控制给煤机转速 这样可以保证：动态过程中是先加风，后加煤；这样可以保证：动态过程中是先加风，后加煤；先减煤，后减风先减煤，后减风 风量控制系统风量控制系统1.1.总风量控制总风量控制 总风量由燃料量指令获得，再用测得的氧总风量由燃料量指令获得，再用测得的氧量信号校核量信号校核2.2.一二次风比率控制一二次风比率控制 一次风的下限受临界流化风速的控制；一次风的下限受临界流化风速的控制； 一二次风比率受床温校正一二次风比率受床温校正床温控制系统床温控制系统1.1.控制一二次风比率控制一二次风比率2.2.调理给煤量调理给煤量3.3.控制循环灰量控制循环灰量 炉膛负压控制炉膛负压控制1.1.锅炉的负压点随负荷而变化高负荷时，锅炉的负压点随负荷而变化高负荷时，负压点较高负压点较高2.2.炉膛负压取样点的控制参数是锅炉负荷的炉膛负压取样点的控制参数是锅炉负荷的函数函数3.3.炉膛负压控制是经过引风调理来实现的炉膛负压控制是经过引风调理来实现的CFBBCFBB的炉膛平安监测系统的炉膛平安监测系统FSSSFSSS1.CFBB1.CFBB的平安维护的平安维护 偏重于燃料投运的正确顺序和联锁关系偏重于燃料投运的正确顺序和联锁关系2.FSSS2.FSSS的功能的功能 1. 1.主燃料跳闸主燃料跳闸MFTMFT； 2. 2.吹扫功能；吹扫功能； 3. 3.启动油系统泄露实验启动油系统泄露实验 4. 4.锅炉启动过程中煤、油、石灰石系统的启锅炉启动过程中煤、油、石灰石系统的启停控制停控制 5. 5.风机的联锁控制风机的联锁控制热力计算的目的和种类热力计算的目的和种类热力计算步骤和方法热力计算步骤和方法CH6 循环流化床热力计算循环流化床热力计算热力计算的种类和目的热力计算的种类和目的1.1.设计计算设计计算 按照给定的燃料特性和锅炉的主要参数，确按照给定的燃料特性和锅炉的主要参数，确定锅炉的构造、计算锅炉各受热面的尺寸定锅炉的构造、计算锅炉各受热面的尺寸2.2.校核计算校核计算 根据给定的燃料、在锅炉构造尺寸知、主要根据给定的燃料、在锅炉构造尺寸知、主要参数知的条件下，计算锅炉各受热面的传热系参数知的条件下，计算锅炉各受热面的传热系数和传热量。从而校核其构造和布置的合理性数和传热量。从而校核其构造和布置的合理性或对校核燃料的顺应性或对校核燃料的顺应性校核热力计算的方法校核热力计算的方法1.1.整理原始数据整理原始数据2.2.预备计算预备计算 1 1空气平衡计算空气平衡计算 2 2熄灭计算熄灭计算 3) 3) 热平衡计算热平衡计算3.3.热传计算热传计算空气平衡计算空气平衡计算就是确定就是确定锅炉各个炉各个受受热面面处的的过量空量空气系数气系数=+=+熄灭计算熄灭计算熄灭所需求空气量的计算熄灭所需求空气量的计算熄灭产生烟气量的计算熄灭产生烟气量的计算烟气特性的计算烟气特性的计算烟气焓值的计算烟气焓值的计算制定烟气焓温表制定烟气焓温表熄灭需求的空气量熄灭需求的空气量实际空气量的计算实际空气量的计算V0V0NM3/KGNM3/KG不投石灰石不投石灰石投石灰石投石灰石实践空气量计算实践空气量计算VKVKNM3/KGNM3/KGVK=V0VK=V0熄灭产生烟气量的计算熄灭产生烟气量的计算实际烟气量的计算实际烟气量的计算Vy0Vy0NM3/KGNM3/KG过量空气系数为过量空气系数为1 1完全熄灭完全熄灭实践烟气量计算实践烟气量计算VyVyNM3/KGNM3/KG从炉膛不断计算到空气预热器从炉膛不断计算到空气预热器烟气特性的计算烟气特性的计算三原子气体容积份额三原子气体容积份额CO2CO2容积占各处烟气总容积的份额容积占各处烟气总容积的份额SO2SO2容积占各处烟气总容积的份额容积占各处烟气总容积的份额H2OH2O容积占各处烟气总容积的份额容积占各处烟气总容积的份额飞灰浓度飞灰浓度1 1立方米的烟气中有多少千克飞灰立方米的烟气中有多少千克飞灰1 1千克烟气中有多少克飞灰千克烟气中有多少克飞灰烟气焓值计算烟气焓值计算焓值的定的定义将将1 1千克燃料熄千克燃料熄灭生成的烟气从生成的烟气从0 0度加度加热到到度度时所吸收的所吸收的热量量KJ/KGKJ/KG焓值计算比算比热质量量温度温度实际烟气的烟气的焓值过量空气量空气焓值飞灰灰焓值焓温表的制定和运用焓温表的制定和运用制定制定焓焓温表温表从从100-1500100-1500分分别计别计算算处锅处锅炉各炉各级级受受热热面面处处烟气的烟气的焓值焓值，以，以100100度度为为等分点等分点投石灰石投石灰石运用运用焓焓温表温表按照需求按照需求计计算算处处的烟温的烟温查焓值查焓值按照知道的按照知道的焓值查对应焓值查对应的烟温的烟温锅炉机组热平衡计算锅炉机组热平衡计算热平衡的概念热平衡的概念单位时间进入机组的热量与机组输出的热量单位时间进入机组的热量与机组输出的热量相等相等热平衡方程热平衡方程QR=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7-Q8QR=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7-Q8100=q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7-q8100=q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7-q8锅炉机组热平衡计算锅炉机组热平衡计算热平衡的方法热平衡的方法先计算先计算q2+q3+q4+q5+q6+q7-q8q2+q3+q4+q5+q6+q7-q8计算锅炉效率计算锅炉效率计算单位时间锅炉工质吸收的热量计算单位时间锅炉工质吸收的热量计算锅炉的实践煤耗量计算锅炉的实践煤耗量B BKG/H)KG/H)计算锅炉的计算煤耗量计算锅炉的计算煤耗量BJBJKG/H)KG/H)传热计算传热计算炉膛传热计算炉膛传热计算计算炉膛中氺冷壁的传热系数计算炉膛中氺冷壁的传热系数计算炉膛中汽冷屏的传热系数计算炉膛中汽冷屏的传热系数计算锅炉的工质系热量计算锅炉的工质系热量计算锅炉的计算煤耗量计算锅炉的计算煤耗量BJBJKG/H)KG/H)汽冷旋风分别器传热计算汽冷旋风分别器传热计算尾部受热面传热计算尾部受热面传热计算