XX热电厂T循环流化床锅炉运行规程完整版DOC.docx
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XX热电厂T循环流化床锅炉运行规程完整版DOC
第一章设备规范
第一节锅炉概况
锅炉型号：
UG--280/9.8--M
制造厂家：
无锡锅炉厂
出厂时间：
2008年3月
投产时间：
#1炉2009年6月#2炉2009年8月
设计依据：
由无锡华光锅炉股份有限公司引进中科院工程热物理研究所循环流化床燃烧技术，结合该公司多年生产循环流化床锅炉的经验进行设计。
本锅炉是一种高效、低污染的新型锅炉，该炉采用了循环流化床燃烧方式，其煤种适应性好，可以燃用烟煤、无烟煤、贫煤，也可以燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，此外，锅炉还能掺烧生物质（包括树皮、锯木灰、芦苇渣等），燃烧效率达95-99%。
由于锅炉采用分段燃烧方式，可大幅降低NOX的排放。
尤其可锅炉在燃用含硫量较高的燃烧料时，可通过向炉内添加石灰石，能显著降低SO2的排放，亦可降低及减轻硫对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。
燃烧产生的另外灰渣活性好，可以做水泥等材料的掺合料。
本锅炉为高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、高温分离、全悬吊结构，全钢架П型布置，锅炉运转层以上露天，运转层以下封闭，在运转层8米标高设置钢构平台。
锅炉主要由四部分组成：
燃烧室、高温旋风分离器、返料密封装置和尾部对流烟道。
燃烧室位于锅炉前部，四周和顶棚布置有全密封膜式水冷壁，上部与前墙垂直布置有3片水冷屏和4片屏式过热器，底部为略有倾斜的水冷布风板，布风板下面由后水冷壁管片向前弯与二侧墙组成水冷风室。
燃烧室后有两个平行布置的高温旋风分离器。
返料密封装置位于旋风分离器下，与燃烧室和旋风分离器相连接。
燃烧室、旋风分离器和返料密封装置构成了粒子循环回路。
尾部对流烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置有高温过热器和低温过热器，下部烟道内依次布置有与前包墙垂直的卧式省煤器和卧式空预器，一、二次风所对应的空预器分开布置。
锅内采用单段蒸发，下降管采用集中与分散相结合的供水方式。
其中水冷屏与汽包形成单独的水循环系统。
分离器是循环流化床锅炉的重要组成部件，本锅炉采用中科院工程热物理研究所的高效蜗壳式汽冷旋风分离器专利技术，并列布置在炉膛出口。
分离器直径φ4400mm，用φ38×6的管子和鳍片组成膜式壁作为旋风分离器的外壳，并采用蜗壳进口的方式形成结构独特的旋风分离器，具有分离效率高和强化燃烧的优点。
包覆分离器的汽冷受热面能够有效吸收物料燃烧所产生的热量，防止分离器内高温结焦，扩大煤种的适应性；同时也可减薄由于需要敷设的耐火层薄，还可以缩短锅炉的启动时间。
在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管后进入炉膛。
锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供，一次风机送出的空气经一次风空气预热器后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次风机送出的风经二次风空气预热器后，通过分布在炉膛前、后墙上的喷口喷入炉膛，以补充空气，加强扰动与混合。
燃料和空气在炉膛流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热交换。
炉膛内的烟气携带大量未燃尽的碳粒子在炉膛上部进一步燃烧放热，离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。
整个物料分离和返料回路的工作温度为930℃左右。
分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器，由尾部烟道排出。
由于采用了循环流化床燃烧方式，再通过向炉内添加石灰石由专门的添加口加入，通过炉内煅烧、固硫反应后能显著降低烟气中的SO2的排放。
锅炉钢结构采用框架式全结构，适应7级地震。
锅炉各部件及相互之间有一定的膨胀间隙，可防止受热面由于膨胀受约束而变形。
第二节设备及燃料的主要特性
1.2.1主要参数（见表1-1）
表1-1锅炉主要参数
1.2.2锅炉设计煤种和设计生物质（见表1-2和表1-3表1-4）
表1-2锅炉设计煤种
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
收到基含碳量
Car
％
49.2
52.29
收到基含氢量
Har
％
1.03
3.284
收到基含氧量
Oar
％
2.63
6.16
收到基含氮量
Nar
％
0.80
0.956
收到基含硫量
Sar
％
2.8
3.3
0.38
收到基含灰量
Aar
％
34.54
38
29.88
收到基含水量
Mar
％
9.0
8.0
7.09
干燥无灰基挥发份
Vdaf
％
10.55
18.0
31.43
收到基低位发热量
Q
MJ/kg
17.66
16.52
20.33
焦渣特性（1－8）
3
软化温度
ST
℃
1260
1200
1300
煤的入炉粒度要求：
粒度范围0~10mm，50%切割粒径d50=2mm，详见附图。
表1-3生物质燃料成份
名称
符号
单位
树皮
锯木屑
芦苇渣
脱墨污泥
好氧污泥
沼气
干燥基
灰份
Ad
%
2.65
1.0
1.4
40.2
36.8
0.04
碳
Cd
%
46.8
50.5
40.8
28.8
28.8
85.9
氢
Hd
%
5.45
5.93
5.27
3.6
3.6
10.4
氧
Od
%
41.7
41.4
51.1
26.8
26.8
0.76
氮
Nd
%
0.73
0.19
1.0
0.7
0.7
0.5
硫
Sd
%
0.05
0.01
0.11
0.07
0.07
0.5
氯
Cld
%
≤0.1
≤0.1
≤0.1
≤0.1
≤0.1
≤0.1
全水份
Mar
%
48.8
48.5
18.4
49.4
75
0.1
干基发热值
Qd
KJ/kg
17170
17580
16330
13820
11182
25120
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
27.6
14.3
31.8
18
18
99
收到基低位发热量
Qnet
MJ/Kg
5.93
7.6
12.81
3.1
0.31
产量
6.8万吨/年
2.13万吨/年
2.45万吨/年
4.36万吨/年
2.42万
吨/年
438万方/年（平均12882m3/d）
表1-4生物质燃料规格
锯木屑
芦苇渣
树皮
5-20mm平均8mm
长2—15mm
平均10mm
长50—100mm
平均80mm
1—5mm平均2mm
宽1—2mm
平均1.5mm
宽1—5mm
平均1.5
灰分1.0%
水份48.5%
灰分1.4%
水份18.4%
灰分2.65%
水份48.8%
1.2.3点火及助燃用油
锅炉点火用油:
0#轻柴油
恩氏粘度（20℃时）：
1.2－1.670E
灰份：
≤0.01％
1.2.4石灰石特性
石灰石纯度要求：
CaCO3≮95%
MgCO3≯2%
水份≯0.12%
惰性物≯0.12%
石灰石的入炉粒度要求：
粒度范围0~2mm
50%切割粒径d50=0.3mm
1.2.5锅炉各部件出口过剩空气系数（见表1-5）
表1-5锅炉各部件出口过剩空气系数
项目
纯燃用煤的系数
系数（设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮）
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
炉膛出口过量空气系数
1.20
1.20
1.20
1.15
旋风筒漏风系数
0
0
0
0
旋风筒出口过量空气系数
1.20
1.20
1.20
1.15
高过漏风系数
0
0
0
0
高过出口过量空气系数
1.20
1.20
1.20
1.15
低过漏风系数
0
0
0
0
低过出口过量空气系数
1.20
1.20
1.20
1.15
省煤器漏风系数
0.02
0.02
0.02
0.02
省煤器出口过量空气系数
1.22
1.22
1.22
1.17
空预器漏风系数
0.03
0.03
0.03
0.03
空预器出口过量空气系数
1.25
1.25
1.25
1.20
1.2.6锅炉热效率（见表1-6）
表1-6锅炉热效率
项目
单位
纯煤燃烧效率
效率（设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮）
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
冷空气温度
℃
20
20
20
20
一次热风温度
℃
180
180
180
179
二次热风温度
℃
180
180
180
179
排烟温度
℃
132
132
134
136
排烟损失
%
5.33
5.43
5.56
5.94
气体不完全燃烧损失
%
0.05
0.05
0.05
0.05
固体不完全燃烧损失
%
3.42
3.51
2.07
2.92
散热损失
%
0.55
0.55
0.55
0.55
灰渣物理热损失
%
0.16
0.16
0.07
0.07
总热损失
%
9.5
9.69
8.3
9.53
锅炉热效率
%
90.5
90.31
91.7
90.47
保热系数
0.994
0.994
0.994
0.994
锅炉有效利用热量
kcal/h
1.71E+08
1.71E+08
1.71E+08
1.71E+08
燃料消耗量
kg/h
44677
47861
38304
55830
计算燃料消耗量
kg/h
43149
46183
37510
54199
1.2.7锅炉第1级减温（低温过热器出口）（见表1-7）
表1-7锅炉第一级减温
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
减温器喷水量
Kg/h
12610
12610
10504
12714
减温器喷水温度
T
215
215
215
215
减温器减温能力（Δt）
℃
32
32
26
32
1.2.8锅炉第2级减温（屏式过热器出口）（见表1-8）
表1-8锅炉第二级减温
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
减温器喷水量
kg/h
3075
3075
3077
3110
减温器喷水温度
T
215
215
215
215
减温器减温能力（Δt）
℃
10
10
10
10
1.2.9锅炉烟风流量（见表1-9）
表1-9锅炉烟风流量
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
空预器出口烟气量
Nm³/h
262372
263691
262718
273582
空预器进口一次风量
Nm³/h
129840
130492
128276
129511
空预器进口二次风量
Nm³/h
112546
113112
110896
112131
1.2.10锅炉灰渣流量和脱硫流量（见表1-10、表1-11和表1-12）
表1-10锅炉灰渣流量（不脱硫）
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
灰渣总流量
Kg/h
15431
18187
11445
15928
炉膛底渣量占总灰量比例
%
0.35
0.4
0.30
0.2
底渣流量
Kg/h
5400
7275
3434
3186
飞灰流量
Kg/h
10031
10912
8012
12743
表1-11锅炉灰渣流量（脱硫）
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
灰渣总流量
Kg/h
24508
32841
12617
26924
炉膛底渣量占总灰量比例
%
0.4
0.44
0.32
0.32
底渣流量
Kg/h
9803
14602
4020
8684
飞灰流量
Kg/h
14705
18239
8598
18241
表1-12锅炉SO2、粉尘、NOX排放和石灰石流量
项目
单位
纯煤燃烧
锅炉燃用设计煤种+5%好氧污泥+10%脱墨污泥+10%树皮
设计煤种
校核煤种一
校核煤种二
SO2原始排放量
mg/Nm³
9200
11555
1085
8357
脱硫后的SO2排放量
g/Nm3
736
925
325
501
不脱硫粉尘排放浓度
g/Nm3
38.2
39.9
29.9
45.2
脱硫粉尘排放浓度
g/Nm3
56
66.7
32
64.7
脱硫石灰石量
Kg/h
9950
12533
1172
9405
钙硫比
2.5
2.5
2.5
2.5
脱硫效率
%
92
92
70
94
NOX原始排放量
%
200
200
200
180
第三节循环流化床锅炉系统
1.3.1汽水系统
锅炉给水通过φ219×16（材质20G）连接管经三组膜式省煤器加热后进入汽包，汽包内的锅水由集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱、上升管、炉内水冷屏、上集箱，然后从引出管进入汽包。
前后、左侧、右侧水冷壁和水冷屏共形成四个循环回路。
由汽包底部水空间引出2根φ426×30集中下降管，通过18根φ159×12的分散下降管向炉膛水冷壁供水。
其中两侧水冷壁下集箱分别由3根下降管引入，前后墙水冷壁下集箱分别由6根降管引入。
两侧水冷壁上集箱相应各有3根φ159×12连接管引至汽包，前后墙水冷壁合并形成的上集箱φ325×35由12根φ159×12的管引出。
3片水冷屏则各有从汽包引出的1根φ219×16下降管供水，再分别由2根φ159×12的引出管引至汽包。
给水通过上述4个循环回路，在炉膛内和烟道内加热成汽水混合物，送至各自的上集箱，并通过24根上升管引至汽包。
汽水混合物在汽包内进行汽水分离，分离出来的水被重新送入汽包水空间进行再循环，分离出来的蒸汽从汽包顶部引出。
锅炉的过热器系统采用辐射和对流相结合，并配置二级喷水减温。
饱和蒸汽从锅筒由4根φ159×12的管子引至分离器前导流加速段包墙的入口集箱，经过管径φ60×5的包墙管至出口集箱，再由导汽管引入旋风分离器下环集箱，蒸汽经膜式壁上行到上环集箱后引至尾部包墙的两侧上集箱，随后下行，流经两侧过热器包墙。
再由转角集箱进入前包墙下集箱、前包墙中集箱.前包墙上集箱和后包墙下集箱（包墙管均为φ51×5），后包墙出口下集箱作为低温过热器入口集箱，低温过热器φ38×5光管顺列布置。
为减少磨损，一方面控制烟速，另一方面加盖防磨板。
过热蒸汽从低温过热器出来后，经连接管进入一级喷水减温进行粗调，减温可以通过调节减温水量来实现。
过热蒸汽经一级喷水减温后进入屏式过热器，屏式过热器布置在炉膛上部，采用φ42×6，12Cr1MoVG，wing-wall结构形式，使屏过不会产生磨损，再经连接管交叉后引至二级喷水减温器进行细调，最后经高温过热器加热后引入出口集箱，高温过热器采用φ38×5，12Cr1MoVG与SA213-T91的管子。
两级减温器的喷水量分别为12.74t/h、3.6t/h。
减温水调节范围在减温水设计值的50～150%以内。
主蒸汽出口电动闸阀Pw5440V、DN250。
蒸汽流程如下：
汽包→左、右分离器进口导流加速段烟道进口集箱→左、右分离器进口导流加速段烟道出口集箱→左、右旋风筒下环形集箱→左、右旋风筒上环形集箱→左、右侧包墙上集箱→左、右侧包墙下集箱→前包墙下集箱→前包墙中间集箱→前包墙上集箱→后包墙下集箱→低温过热器→一级喷水减温器→炉内屏式过热器→二级喷水减温器→高温过热器→集汽联箱→汽轮机
1.3.2风烟系统
锅炉用风主要由一台一次风机、一台二次风机供给，一次风经一次风机升压后分成二路：
一路经空预器加热；一路不经过空预器。
经空预器加热后又分成三路：
一路至炉膛底部风室，通过布风板上的风帽使床料流化；一路送至给煤机落煤管作为送煤风和播煤风；一路送至2支启动油枪提供助燃、混合用风。
末经加热的一次冷风至四台称重给煤机作为密封风。
二次风经空预器加热后，直接从炉膛上部24个喷嘴送入炉膛，为更好的燃烧提供空气。
旋风分离器返料专配有返料风机（罗茨风机），每台炉3台返料风机，送风系统采用母管制，分两路送风，一路为松动风，一路为返料风。
总风量581Nm³/h，其中返料风372Nm³/h，启动设计风量1221Nm³/h，返料风784Nm³/h。
烟气及携带的固体颗粒离开炉膛，从切向进入两侧旋风分离器，粗颗粒由于离心力作用从烟气中分离出来，落入旋风分离器下面的返料布风板上，被高压风流化后送入炉膛再燃烧，而烟气携带细颗粒则通过旋风分离器旋涡管从顶部引出，进入尾部竖井，从上至下流动，分别经高温过热器、低温过热器、省煤器、空预器后进入脉冲布袋式除尘器，再经引风机送入烟囱排至大气。
1.3.3燃烧系统
燃烧系统主要有点火系统、给煤系统、石灰石系统、布风系统、排渣系统和返料回灰系统。
1.3.3.1点火系统
两台床下点火器并列布置在炉膛水冷风室后侧。
由点火油枪、高能电子点火器及火检装置组成。
点火油枪为机械雾化，燃用0#轻质柴油。
每只油枪出力900kg/h，油压2.5Mpa，油枪所需助燃空气为一次风。
空气和油燃烧形成850℃左右的热烟气。
从水冷风室上的布风板均匀送入炉膛。
为了便于了解油枪点火情况，点火燃烧器设有观察孔。
本台锅炉点火方式为DCS程控和就地控制床下点火，并有火检装置，其中火检探头的冷却采用仪表风（压缩空气）吹扫。
点火总风量55000m³/h，其中混合风17150m³/h。
1.3.3.2给煤、给料系统
1.3.3.2.1给煤系统
给煤装置每台炉设4台称重式皮带给煤机，给煤机与落煤管通过膨胀节相连。
2台给煤机能保证锅炉100%额定出力。
一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的4根300×400间距2m的落煤管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和引入的送煤风沿着落煤管滑落到下端在距布风板1800mm处进入炉膛。
给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内通入一次风冷风作为密封风。
由于给煤管内约有4kpa的正压，要求给煤机必须有良好的密封，皮带采用耐高温型。
播煤风管连接在每个落煤管的端口，配备风门控制入口风量。
每台炉煤仓的容积为2×340m³，可供锅炉额定负荷11小时燃烧。
1.3.3.2.2给料系统
每台炉前设一台树皮、锯木屑、芦苇渣、干化污泥等生物质称重式螺旋给料机，给料机与给入口通过非金属膨胀节相连，给入口口径为400×600，设置在炉膛中心，靠近炉前2m处；物料借助自身重力和引入的送料风沿着落料管滑落到下端在距布风板4100mm处进入炉膛，给料量通过改变给料机的转速来调整。
每台炉生物质仓容积为320m³。
另炉顶设置二个污泥、好氧污泥接口。
炉前设置一个沼气燃烧器，流量为500Nm3/h设置。
1.3.3.3石灰石系统
锅炉按添加石灰石脱硫设计，石灰石在皮带与煤混合后一起进入炉膛。
脱硫的石灰石耗量每小时12.5吨，按钙硫比2.5计算，脱硫效率≥85%。
1.3.3.4布风系统
风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成，风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土。
防止点火时鳍片超温，并降低风室内的水冷度。
燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室，风室与炉膛被布风板相隔，布风板系水冷壁与扁钢焊制而成，水冷布风板的横断面积为8770×3200mm²，其中均匀布置有1000只风帽。
一次风通过这些风帽均匀进入炉膛，流化床料。
风帽采用耐磨耐高温合金，风帽横向纵向节距均为160mm，为了保护布风板，布风板上的耐火浇注料厚度为150mm。
二次风通过分布在炉膛标高13410mm前后墙上的二次环型管，分别送入炉膛下部不同高度的空间。
喷口风速>70m/s，运行时二次风压一般不小于6000pa。
为了精确控制风量组织燃烧，一、二次风总管上均安装电动风门及测风装置。
1.3.3.5排渣系统
煤燃烧后的灰分别以底渣形式从炉膛底部排出和以飞灰形式从尾部排出。
煤的种类、粒度和成灰特性等会影响底渣和飞灰所占份额。
就本锅炉设计煤种和粒度而言，按底渣占总灰量的35%及粒度0.1~10mm、飞灰占总灰量的65%及粒度0~0.1mm。
底渣从水冷布风板上的三根φ219水冷放渣管排出炉膛，接3台冷渣机，每台冷渣机按8t/h冷渣量配置，左右两根另配2个事故排渣管，水冷放渣管中的水参与锅炉水循环，，运行时两用一备，渣量较大必要两台全开。
底渣通过冷却输送装置，可实现连续排渣。
出渣量以维持合适的风室压力为准，通常运行时的风室压力为10~13kpa。
定期排渣的大渣含碳量较低，一般小于1.5%，而连续排渣的大渣含碳量会有所升高。
1.3.3.6返料回灰系统
旋风分离器下接有返料器，均由钢外壳与耐火材料衬里组成，耐火材料分内、外二层结构，里层为高强度耐磨浇注料，外层为保温浇注料。
返料器内的松动风与返料风采用高压冷风，均由小风帽送入，松动风与返料风的风帽开孔数量及孔径有差别，返料风大，松动风小，并采用分室送风。
小风帽的材质为ZGCr25Ni20，入口风管母管上装设流量计、压力计和风量调节阀门。
返料器上设置一个启动床料加入口，尺寸φ219×5，运行中同时也可以作为飞灰再循环管路中飞灰的加入口，返料器的布风板还设有一根φ108×6放灰管。
第四节锅炉设备规范
1.4.1汽包技术规范（见表1-13）
表1-13汽包技术规范
项目
单位
尺寸
备注
内径
mm
Φ1600
筒体长度
mm
14000
全体长度
mm
15800
筒体厚度
mm
100
端盖厚度
mm
100
材质
19Mn6
中心线标高
43500
旋风分离器
Φ315
52个
单个分离器出力
t/h
5.38
总容积
m³
1.4.2省煤器技术规范（见表1-14）
表1-14省煤器技术规范
项目
单位
尺寸
备注
型式
光管式
规格
mm
Φ32×4
20G
布置方式
错列
省煤器进口联箱
mm
Φ273×25
20G
中间联箱
mm
Φ273×25
20G
吊挂管进口集箱
mm
Φ219×25
20G
吊挂管
mm
Φ42×6
15CrMoG
吊挂管出口联箱
mm
Φ219×28
20G
材质
20G
横向管子排数
99
与前墙垂直
纵向管子排数
116
横向管子节距
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