干货丨一种节能环保型循环流化床锅炉开发设计-第2页-北极星火力发电网

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1.5 理论计算风量、风压

理论计算风量、风压见表3。

1.6 锅炉结构简介

该锅炉为单锅筒横置式，单炉膛、自然循环、悬吊结构，全钢架π型布置，集中下降管。运转层设置在8m标高，操作层5,4m设置钢平台。如图1所示。

锅炉燃烧系统主要由炉膛、绝热旋风分离器、自平衡回料阀和尾部对流烟道组成。炉膛采用全膜式水冷壁，锅炉中部是绝热旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置两组光管省煤器，省煤器下部布置一二次风各三组空气预热器，同时在炉膛上部沿炉膛高度在炉膛前侧设置有屏式蒸发受热面，使锅炉负荷大范围变动时蒸汽参数保持稳定，改善炉膛温度场的均匀性，提高锅炉的低负荷运行能力。

锅炉的给水经过水平布置的两组光管省煤器加热后由导水管进入锅筒。合格的饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引至吊挂上集箱、吊挂管束、过热器管系、高温过热器出口集箱，最后引向汽轮机。

2 锅炉设计特点及主要构成介绍

2.1 设计特点

该锅炉设计按照“定态设计、图谱指导、流态重构”的理论指导，通过“物料平衡、颗粒级分、低床压贫氧运行”的措施，达到“节能高效、低硫低氮”的效果。

该锅炉采用循环流化床燃烧方式，固体物料 (灰、未燃尽碳)在整个循环回路内反复循环燃烧，提高燃料的燃尽率及锅炉热效率。

该锅炉采用独创的脱硫脱氮技术，实现锅炉的低排放目标：锅炉根据喷射和扩散混合的原理，在二次风风管内设置了独立的石灰石接管，通过气力输送设备提供的高动力，把石灰石高速喷入炉膛进行脱硫，加强了石灰石和燃料的混合扰动效果，提高了脱硫效率及石灰石的利用率，在不投入其他额外设备的情况下保证锅炉的SO2初始排放在100mg/m3(标态)以下。通过调整锅炉一次风比例，控制锅炉的过量空气系数达到贫氧燃烧;在保证锅炉循环燃烧的情况下，创造性地通过在锅炉返料灰中加入冷灰的方法，调节锅炉炉膛燃烧温度，保证锅炉炉膛的低温均匀，为锅炉的低氮排放提供了充分条件;仅通过锅炉本身的燃烧调整保证锅炉的NOx初始排放在100mg/m3(标态)以下。相比其他的循环流化床锅炉需要配备额外脱硝脱硫设备，并且这些设备运行和维护费用很高，通过开发利用该锅炉具有自身特色结构，通过燃烧调整，达到了国家要求的环保指标，实现锅炉节能低氮环保目的。

2.2 锅炉主要构成介绍

2.2.1 主要设计特点

锅筒、锅筒内部设备及附属部件

(1)锅筒：锅筒内径直径1600mm，厚度为46mm，筒身长约9400mm，全长约11360mm，两端采用球形封头，材料为Q345R。

(2)锅筒内部设备：锅筒内采用单段蒸发系统，布置有旋风分离器、清洗孔板和顶部百叶窗等内部设备，它们的作用在于充分分离汽水混合物中的水，并清洗蒸汽中的盐，平衡锅筒蒸汽负荷，以保证蒸汽品质。

(3)附属部件：锅筒上还设计有加药管、紧急放水管、连续排污管等管座。锅筒采用两个U型吊架，将锅筒悬吊在顶板梁上，吊点对称布置在锅筒两端，锅筒可向两端自由膨胀。

2.2.2 水冷系统

(1)炉膛水冷壁

根据定态设计理论的原则，考虑到合理的炉膛流化速度，炉膛截面尺寸设计为8610mm×4530mm ，呈长方形结构，炉膛设计流速控制在5m/s以下，以提高燃料的一次燃尽率。同时在炉膛的中前上部布置有屏式蒸发受热面。沿炉膛水冷壁高度方向上布置刚性梁(含三层止晃导向装置)，以增加整个炉膛的刚性和抵抗炉内正压燃烧引起的水冷壁变形。主燃烧室工作温度870~910℃，由于烟气携带大量循环物料，其热容量很大，故整个炉膛温度较均匀，利于燃料和石灰石的混合，兼顾低氮燃烧，降低污染物排放。

锅炉前后水冷壁下部密相区处管子与垂直线成一定夹角收缩，形成上大下小锥体。锥体底部是水冷布风板组成水冷流化床，布风板上布置低阻力、不倒灰钟罩式风帽，保证锅炉的低床压运行，实现节能目的。

炉膛中、上部，炉膛截面尺寸为8610mm×4530 mm。采用让管及敷设耐磨浇筑料的方法防磨。

锅炉炉膛风帽、炉膛截面、炉膛让管的结构设计考虑了运行时低床压、低流速、低磨损，为锅炉低耗电创造了物质基础。锅炉的低床压配合高穿透力的二次风，达到最低的过量空气系数、合适的炉膛燃烧温度，为锅炉的低氮燃烧创造了条件。气力输送的脱硫剂，加强了燃料和脱硫剂的充分混合，配合冷灰调节炉膛燃烧温度，为锅炉的低硫、低氮、达标排放创造了条件。

(2)固定装置及其他

水冷壁全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上。水冷屏则通过其出口集箱上吊杆悬吊在顶板上。为了运行和检修的需要，水冷壁上在不同高度设置了人孔、看火孔、温度测点、压力测点，水冷壁顶部设置了检修绳孔。

原标题：一种节能环保型循环流化床锅炉开发设计

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