工业锅炉论文范文（最新3篇）

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循环流化床锅炉论文 篇一

关键词：循环流化床锅炉防磨技术

中图分类号：TK229文献标识码： A

前言：

循环流化床锅炉是一种高效的节能设备，近年来，对循环流化床锅炉的研究越来越多。尤其是目前对环境保护的要求比较高，而循环流化床锅炉在燃烧的时候能有效降低对环境的污染，因此循环流化床锅炉就成了目前有效的能量转化设备，但是循环流化床锅炉也存在一定的问题，比如在燃烧的时候，炉膛内部会有大量的高温高浓度的煤粉和炉灰颗粒，而这些颗粒在高温下高速的冲击炉内的部件，磨损的问题就显得尤为突出。

一、循环流化床锅炉的磨损机理

循环流化床锅炉的高效率是由于大量的小循环和多次的大循环构成的，让燃料在里面循环燃烧。在燃烧的时候炉子中的每个部分燃料的浓度不同，由于气流和重力的原因，通常在布风板上的风帽出口处的风速大，燃料被吹起后会下降或者朝着烟风推动力较小的地方漂移，在下降的途中会沿着水冷壁管表面移动，而此时就会对水冷壁管的表面和鳍片造成磨损，比如在炉膛下部卫燃带、炉膛水冷壁管过渡区等贴壁回流对管壁的撞击较大，因此对管壁磨损也比较大。

二、循环流化床锅炉主要的磨损部件

1、布风装置的磨损

循环流化床锅炉的布风装置中磨损严重的是风帽，而在给料和循环物料返料口地方的风帽磨损最严重，造成这部分磨损的主要原因是：在高温下，高浓度的燃料颗粒高速冲击布风装置的表面而造成的较为严重的磨损，由于燃料和灰长时间持续的冲刷，对设备造成了较大的损耗。

2、循环流化床锅炉水冷壁管的磨损

循环流化床锅炉的水冷壁管的磨损主要表现在以下三个方面：

1）炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡部分管壁处的磨损。出现这些磨损的原因是由于在过渡区域内，沿壁表面往下流动的固体颗粒物与炉内向上运动的燃料颗粒运动方向相反，在局部产生扰动；另外，流化床炉膛壁表面往下流动的固体颗粒在和燃料相遇的地方会产生流动方向的改变，于是就对水冷壁管的表面形成了不断的冲刷。

2）炉膛四个角落部分的管壁磨损。此种磨损是由于流化床锅炉的炉膛内部角落区域的管壁在高密度向下流动物料的不断冲刷所致。

3）不规则部分水冷壁管的磨损。炉膛下部水冷壁管过渡和卫燃带管壁部分的磨损。产生这种磨损的首要原因是由于不规则管壁对局部固体颗粒的流动会造成较大的扰动，改变了固体颗粒的流动方向。

3、循环流化床锅炉受热面的磨损

循环流化床锅炉受热面的磨损主要集中在炉膛角落区域磨损、燃烧室管壁的磨损、尾部受热面磨损等、炉顶受热面磨损。过热器管屏、炉膛内屏式过热器的磨损机理与循环流化床锅炉内水冷壁管的磨损机理相似，由锅炉内部受热面的具体结构和固体物料的流动特性来决定。

4、循环流化床锅炉烟道受热面的磨损

循环流化床锅炉烟道尾部的对流受热面经常磨损的部位包括炉膛出口到分离器进口烟道受热面，还有过热器、省煤器及空气预热器等部分。锅炉对流烟道受热面的磨损一般发生在过热器、省煤器和空气预热器进口处，通常由于高速流动的烟气携带的灰和细小颗粒对管排造成的冲刷，同时设计上存在一定的问题，安装上也有一定的误差造成尾部烟道密封不好也是这部分了受热面的磨损严重的主要原因。

三、循环流化床锅炉的防磨措施

在循环流化床锅炉正常运行的过程中，加强锅炉的防磨措施，不仅能提高锅炉的热效率，还能在原有的基础上延长锅炉的使用寿命，在节省成本投入的同时，还保障了锅炉燃烧的经济效益。在其采取的防磨措施中，主要包括以下方面：

1、选择合适的流化床防磨材料

在提高循环流化床锅炉防磨措施的过程中，其基本前提在于选择合适的流化床方面材料，以便从根本上提高循环流化床锅炉的综合性能，在降低锅炉自身成本的同时，还能提高锅炉的使用性能。然而在材料实际选取的过程中，既不能选择过分昂贵的材料，避免锅炉的整体造价过高。在其选择的过程中，一般需要遵循以下原则：

1）低碳钢和合金钢用于氧化性气氛下的传热耐压件和其他结构件；

2）在锅炉材料选择的过程中，应偏重于高度耐高温复合耐火材料的选用。该材料在使用的过程中能够有效的提高锅炉的稳定性，在延长锅炉使用寿命的同时，还能增加锅炉自身的抗磨性。

2、炉膛受热面的防磨

循环流化床锅炉在运行的过程中，其炉膛受热面的磨损程度将直接影响着锅炉的整体热效率。由此就需要相关人员在锅炉的结构设计中，能够采用科学、合理的设计方式，加强炉内受热面的防磨。在其加强的过程中，主要包括以下几个方面：

1）锅炉内部受热面的设计要合理。比如在水冷壁的卫燃带处采用高强度耐磨耐火浇注料，保护卫燃带处水冷壁管；在卫然带上部起点处采用让管结构，可有效的避免此处扰动的产生，解决卫然带交接处的磨损为题。

2）在整个炉膛受热面防磨的措施中，炉膛内的插屏结构处采用捣打耐磨浇注料的设计，可以最大程度的保护该结构处的水冷壁管和水冷屏管，将磨损降到最低。

3、分离器的防磨

旋风分离器是目前循环流化床锅炉中最常用的气固分离装置，旋风分离器易磨区域的防磨方法是采用砖砌结构而不是采用常规的耐火材料浇注。在生产实践中主要的防磨措施有：

1）采用合理的烟气流速，可有效的降低烟气对分离器的冲刷，降低磨损；

2）选用高强度的耐磨浇注料对分离器进行保护；

2）布风板处的风帽磨损，采用耐高温耐磨材质解决，并需停炉时注意检查更换；

4、尾部烟道的防磨

尾部烟道的换热面作为锅炉的主要受热面，在锅炉运行中起着至关重要的作用，对锅炉能否带起负荷有着重要的影响，尾部烟斗的防磨是锅炉安全、稳定、高效运行的保证，在生产中我们采用的主要的防磨措施有：

1）在设计时，尾部选用合理的烟气流速，减弱烟气对管排的冲刷；

2）保证尾部烟道的密封，避免漏风处冷空气和烟气对管子造成冲击，尤其在管子穿墙的地方这种防磨措施尤为重要；

3）在尾部烟道中过热器和省煤器管排的迎风面管子和管子弯管处加防磨护瓦，可有效防止管子的磨损，切降低选用高强度材料的成本问题；

4）在空预器入口处加装防磨套管，可减少烟气对空预器管箱的冲刷，降低空气的磨损；

5、风帽磨损解决方法

对于风帽的防磨措施，可以使用新型钟罩风帽来解决，新型钟罩风帽是近年来电厂流化床锅炉普遍采用的一种新型节能型风帽。这种风帽优点较多，因此得到了广泛的推广和应用。新型钟罩风帽采用优质耐用合金铸造，平均每平方米有孔35个，采用这种风帽能够有效地延缓磨损，并且使用寿命大于3年。对锅炉的改造过程如下，先将原有的风帽全部去掉，露出布风板，再将原来布风板上的开口间隔封堵住，原则上按照每2个开口封堵上1个，呈等腰三角形布置，然后按照新开口的位置，安装、焊接风帽底座，在焊接好的底座上加装大钟罩风帽，最后在底座间打上浇注料。采用这个办法可以有效的缓解风帽磨损的问题。

6、过热器管磨损解决方法

可以在循环流化床锅炉的过热器上加装一道防磨瓦进行防护。但为了保险，在过热器下部也增设了防磨护瓦。同时，每次停炉都也要认真的检查管排，保证管子按照一定的顺序排列。这样可以有效的防止烟气走廊的形成，采用几根水平的不锈钢铁板插在管排的中间并固定，并在磨损严重的前3排管子上加焊护瓦，采用这样的被动防磨办法，就可以有效地减少磨损程度。

结论：

循环流化床锅炉的磨损是客观存在，也是持续存在，无论采取任何措施只能是减低磨损，确不会完全消除磨损。有时消除一处可能因为流场又出现另一处，而且每台锅炉都有特定磨损规律，不能照搬照抄，要灵活运用。

参考文献

循环流化床锅炉论文 篇二

（同煤漳泽大唐热电公司，山西 大同 037003）

【摘　要】本文针对本单位机组运行过程中出现的高、低温结焦事故原因的分析，提出了在煤质和煤的粒径上进行调整的解决途径，并请西安热工研究所做了风煤配比实验，经过一年多的调整实验，结焦事故发生率大大下降，锅炉运行的安全经济性、可靠性有了大幅度的提高。

关键词 循环流化床锅炉；结焦事故；煤质和煤的粒径

1　循环流化床锅炉的基本情况

1.1　循环流化床锅炉的基本概念

循环流化床锅炉是介于固定火床与煤粉悬浮燃烧之间的一洁净煤燃烧方式，具有燃料适应性广、着火条件好、燃烧效率高、高效脱硫、氮氧化物排放低、负荷调节范围大、燃料预处理及给煤系统简单，能燃用劣质煤尤其是伴随原煤生产出来一直被认为是废物的矸石，其发热量在二至三千大卡。所以循环流化床能实现资源综合利用，在国内工业锅炉和电站得到了广泛的应用。在其运行中存在着诸如：厂用电率高、飞灰含碳量高、磨损大、结焦等问题。本文针对循环流化床锅炉经常出现结焦现象，从其工作原理上进行了了阐述，并分析了结焦的机理和原因，根据生产实践总结了预防结焦的措施和对策。

1.2　循环流化床锅炉的基本构成

循环流化床锅炉主要由4部分组成：燃烧室、绝热旋风分离器、回料阀、尾部对流烟道。燃烧室后有两个绝热旋风分离器，回料阀位于旋风分离器下，与燃烧室和分离器相连接。燃烧室、旋风分离器和回料阀构成了粒子外循环回路。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III级过热器和I级过热器，下部烟道内，依次布置有省煤器和卧管式空气预热器，一、二次风分开布置。前墙四点给煤，锅炉采用两个滚筒冷渣器，分别布置在锅炉的两侧。

2　CFB锅炉结焦原因分析

2.1　结焦的理论分析

流化床锅炉运行中的结焦类型分析结焦是流化床锅炉运行中较常见的问题，产生结焦最直接的原因是局部或整体温度超出灰熔点或烧结温度，一般分为高温结焦和低温结焦两种类型。

当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超温或低温烧结而引起的结焦叫低温结焦。它产生的焦块是较松散的，常带有许多嵌入的未烧结颗粒，强度低易击碎。低温结焦不仅会在锅炉启动过程或压火时在床内出现，也常出现在炉膛以外的各设备中，如高温旋风分离器的灰斗、外置换热器、返料机构及冷渣器内。灰渣中碱性氧化物（如 Na2O 和 K2O 等）含量较高时较容易发生。避免低温结焦的最好方法是保证结焦易发地带流化良好，颗粒间混合迅速，从而使颗粒间的温度均匀，避免局部的颗粒温度高于整体温度，从而可防止低温结焦。有些情况下，在炉内补充一定量的无发热量的床料也有助于避免低温结焦。

高温结焦是指床层物料流化良好，物料间温度均匀，但整体温度较高，达到煤灰的熔融温度而形成的结焦现象。当给煤量过大，而风量又未及时调整时常出现高温结焦；返料机构故障致使温度较低的返还物料减少时，物料对床温的冷却作用减弱，也常出现高温结焦；高温结焦的特点是面积大，甚至涉及整个床面，而且从高温焦块表面上看基本上是熔融的，冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔，质坚块硬，不易破碎，一旦发生高温结焦现象，清理难很大。

避免结焦的原则性方法不论高温结焦还是低温结焦，最根本的原因是煤灰的熔融温度达到了。因此，避免结焦根本原则是防止局部或整体床温升高到灰熔点，也就是要做到床层的热量收支平衡及床料间良好混合这两点。做到了床层的热量收支平衡才能保证整体床温在允许的范围内，做到了床料间良好混合才能证不出现局部结焦。

2.2　结焦表现出来的现象

（1）密相区的温度表现最为明显，左右、前后温度测点偏差大，部分测点严重超温，床温上涨极其迅速。

（2）结焦初期（局部）料层差压下降，结焦严重时，料差急剧增加。

（3）放渣口经常堵塞，渣中有疏松多孔烧结性焦块。严重结焦时会从下渣法兰阀处大量喷灰。

（4）有时会造成返料不连续稳定，汽温、汽压、汽包水位、床温温变率剧烈反复波动。

2.3　运行中造成结焦原因

（1）燃煤的灰熔点低，在床温较低水平下就可导致结焦。

（2）一次风过小，低于临界流化风量，物料流化率极低。

（3）风帽损坏，造成布风板布风不均，部分料层不流化。

（4）返料风过小造成返料器返料不正常或返料器堵塞，返料无法正常返至炉内，造成床温过高而结焦。

（5）压火时操作不当，冷风进入炉内。

（6）锅炉长期超负荷运行或负荷增加过快，操作不当。

（7）启炉前料层过薄，将造成床层部分被吹空，烟气短路，而另一部分却未能流化良好。

3　结焦的预防措施

3.1　进行锅炉冷态空气动力场试验

测定流化床的空床阻力和料层阻力特性；找出临界流化风量，为锅炉的热态运行提供参考资料；检查布风板配风的均匀性，保证锅炉燃烧安全，防止床面结焦和设备烧损。

3.2　保证良好而稳定的入炉煤质，控制煤的粒径

我厂是资源综合利用电厂，燃用煤矿的副产品矸石和塔山洗煤厂的中煤。在2004年为了保证冬季供热，我厂没有燃用校核煤种，从外面采购了发热量在5200大卡左右的原煤，由于其发热量高而且煤的粒度控制不好流化困难造成床内不同程度的结焦，冷渣器频繁堵，从事故排渣口放了高温焦块。

3.3　点火前一定要认真测量底料流化可燃质含量确保合格

2008年5月16日启动#5号炉，由于使用了不合格的床料造成结焦，经分析认为是启动床料中可燃物含量过高，在达到其着火温度时突然发生暴燃，床温突升，造成结焦。之后我们筛选床料时对含碳量高的灰渣进行了除碳处理，防止了启动过程中发生结焦。

3.4　运行中的调整

（1）在返料投入的情况下应经常检查返料是否畅通，防止因返料故障而造成结焦。

（2）根据床温上升情况，及时细调、微调风量及给煤量，保持流化良好，控制床温涨幅不得过快。避免床温大幅度变化，造成恶性循环。

（3）控制好运行中料层差压来控制料层厚度。

（4）严格控制好床温。

（5）应确保合格的炉内浇注料及防火耐磨材料质量及施工质量，防止因浇注料等材料垮落而引起结焦。

3.5　结焦处理

（1）床温飞速上涨应立即停煤，同时快速大幅度增大一次风量，抑止床温上涨幅度。

（2）停炉后放掉循环灰，尽量放掉炉膛内炉渣。

（3）如结焦严重，无法热态清除，则待炉内冷却后彻底清除。

4　结论

流化床结焦有着设计、安装和运行等多方面的主客观原因，作为设计安装部门，应力求解决结构隐患，优化结构设计，而作为运行人员，则应努力提高循环流化床的理论水平，用心积累（下转第383页）（上接第312页）操作经验。运行中勤动眼、勤动脑，根据各种不同实际情况灵活机动处理，不断提高运行水平，以充分发挥循环流化床这一清洁燃烧技术的优势。

参考文献

［1］循环流化床锅炉设计与运行[M].北京：中国电力出版社，1998.

［2］循环流化床锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2003.

［3］流化床燃烧技术[M].北京：水利电力出版社，1995.

［4］循环流化术燃烧技术[M].北京：中国电力出版社，1998.

循环流化床锅炉论文 篇三

【关键词】静电除尘；锅炉房；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

伴随着经济的高速发展，意味着人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品，以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，同时也将越来越多的废弃物抛向大自然。不进行必要的防护的话，很容易出现疾病。循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染清洁燃煤技术，能够有效解决现在出现的问题。

一、循环流化床锅炉

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。

在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床湍流床快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

二、国内循环流化床锅炉的进展

我国国情决定了火力发电企业燃煤煤质多变的现实，发电企业几乎很难长期采购到与设计煤质相近的燃煤，实际上该厂通过配煤掺烧后的燃煤灰分只有7% ～ 9%，不到设计煤质的一半。表明电除尘的实际与设计相差较大，存在优化电除尘运行方式的空间。

目前已经开发35~ 465 t/h 系列化循环流化床锅炉，建立了世界首台135 MW 再热循环流化床锅炉电厂仿真机，技术水平世界领先。与此同时，建立了循环流化床锅炉设计理论体系，并形成了符合中国实际情况的设计导则和热力计算方法，已经出口到国外，打破了多年来我国一直依赖进口循环流化床技术的局面。我国已成为世界上循环流化床锅炉台数最多和总蒸发量最大的国家，总运行台数已超过世界其它地区所有循环流化床锅炉的总和。

三、锅炉房静电除尘的应用

1、静电除尘系统

（1）除尘系统

循环流化床锅炉烟气中粉尘原始排放浓度一般在 20000Nmg/以上，必须采用三电场以上静电除尘器或布袋除尘器才能使净化后的烟气达到国家排放标准。

链条炉排锅炉烟气中粉尘原始排放浓度为 1800 mg/N，采用一般的湿式除尘或高效多管旋风除尘器即可满足要求。如果采用湿式除尘，可选择合适的除尘、脱硫一体化装置，与静电、布袋除尘器相比，它具有占地小、投资低的优点。

（2）除灰系统

循环流化床锅炉经除尘器排出的细灰量是链条炉的十倍甚至十几倍，而且是很细的干灰。目前一般采取以下两种运输方式：一是用封闭罐车运送（静电除尘器罐车），二是采用正压气力输送系统（静电除尘器仓泵灰斗罐车）。

链条炉湿式除尘、脱硫一体化装置除下的湿灰，可以与除渣系统合并在一起用链斗出渣机或重型框链出渣机输送。

（3）鼓、引风系统

循环流化床鼓、引风系统包括一次风机、二次风机和引风机，而链条炉可不设二次风机。循环流化床锅炉的一次风机和二次风机扬程很高，价格较贵。

（4）除渣系统

循环流化床锅炉排出的灰渣温度在 850℃左右，必须冷却后才能排掉，这就需要有冷渣器及相应的循环冷却水泵、冷却塔，而链条炉排出的灰渣不需要进行冷却。

（5）管理系统

链条炉排锅炉是一种历史悠久、非常成熟的炉型，运行管理较简单，易于掌握。循环流化床锅炉的燃烧效率与运行水平有密切关系。在运行中应根据负荷和煤质的变化，随时调整燃烧工况，保持正常的床温和合理的风煤比，以降低气体和固体不完全燃烧损失。此外，还要维持适当的料层高度，料层过高，会增大风量和电耗；料层过薄，又会使燃烧工况不稳定，燃料在床内的停留时间缩短，增加溢流渣含碳量。可见，循环流化床锅炉的运行调整比链条复杂得多。另外，循环流化床锅炉点火比较复杂，较难掌握。总之，循环流化床锅炉对操作工人和管理人员的要求很高。

2、优势

（1）循环流化床锅炉炉膛内的温度比常规的煤粉炉低得多，因此炉膛内的热流要比煤粉锅炉低。而循环流化床锅炉炉内较低的热流密度可降低对水冷壁冷却能力的要求；

（2）在循环流化床锅炉炉膛内，固体浓度和传热系数在炉膛底部最大，且随着炉膛高度的增加而逐渐减小，热流曲线的最大值出现在炉膛底部附近。这样，炉膛内高热流密度区域刚好处于工质温度最低的炉膛下部区域，避免了煤粉锅炉炉膛内热流曲线的峰值位于工质温度较高的炉膛上部区域这一矛盾。因此，循环流化床锅炉炉内热流分布特点也比较有利于水冷壁金属温度的控制；

（3）循环流化床锅炉的低温燃烧使得炉膛内的温度水平低于一般煤灰的灰熔点，所以水冷壁上基本没有积灰结渣，再加上炉膛内有较高的固体颗粒浓度，这能够保证水冷壁的吸热能力；

（4）与煤粉炉相比，循环流化床锅炉炉膛内的温度沿炉膛高度方向更加均匀，因而工质沿水冷壁高度方向的吸热也更加均匀，从而有利于控制各段水冷壁的吸热量。

3、发展趋势

（1）循环流化床高参数化

循环流化床锅炉大型化发展的一个重要的目标是开发超临界参数循环流化床锅炉。常压循环流化床燃烧技术是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤技术，但在达到较高的供电效率方面并未具有明显的优越性。超临界CFB 作为下一代CFB 技术，由于可以得到较高的供电效率，脱硫脱硝投资及成本比烟气净化低50% 以上，是一种适于在中国大量推广的燃煤发电技术。

（2）循环流化床调峰机组

循环流化床锅炉已证明具有远高于煤粉炉的负荷调节特性。它可以在30% MCR 下不投油稳定运行。冷却型分离器循环流化床锅炉具有频繁调负荷的能力。因此，我国电网峰谷差逐年加大，调峰循环流化床锅炉是一个良好的解决方案。今后应加强调峰循环流化床锅炉的开发工作。

（3）循环流化床热水锅炉

中国城镇社区的快速发展，对大容量供暖锅炉需求加大，这些燃煤锅炉的污染排放极难解决，燃用天然气从经济到资源方面均不宜大面积推广。循环流化床热水锅炉是一个良好选择，我国新开发的116 MW 循环流化床热水锅炉经3 年运行经验证明了该炉在节能、环保、可靠性方面的突出优势。

四、结束语

为使循环流化床锅炉在集中供热锅炉房中得到进一步推广应用，我国锅炉行业应在以下三方面进行研究和改进：降低锅炉烟尘初始排放浓度，降低电能消耗，研制适合烧优质煤的锅炉。超临界参数循环流化床锅炉是下一代循环流化床锅炉术，综合了循环流化床锅炉低成本污染控制及高供电效率两个优势，技术风险不大。调峰循环流化床锅炉是一个良好的解决方案，经验证明循环流化床热水锅炉是解决城镇社区的大容量供暖锅炉的一个良好选择。

[1]岳光溪。 循环流化床技术发展与应用[ J] . 节能与环保，2004( 1) : 11～12.

[2]刘德昌，吴正舜，张世红，等。 我国循环流化床锅炉的发展现状和建议[J] . 动力工程 ，2003，23( 3) : 2377～2379.