CFB锅炉的冲蚀与防护措施【2014.4.12】

第一篇：CFB锅炉的冲蚀与防护措施【2014.4.12】

一、冲蚀的定义 流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀。

二、CFB锅炉耐火材料设置的主要目的 流化床锅炉耐火材料设置的主要目的是防止锅炉高温烟气和物料对金属结构件的高温氧化腐蚀和磨损，并具有隔热作用。物料的循环磨损首先发生在耐火材料上，从而保证了金属结构的使用寿命，这是保证循环流化床锅炉长期安全运行的重要措施之一，也是循环流化床锅炉的主要特点之一。

耐火材料的使用对减少金属结构的使用对降低造价、方便检修维护具有十分重要的意义。

第二篇：CFB锅炉简介

C F B 锅 炉

一前言

循环流化床燃烧技术是一种高效、低污染的洁净煤燃

烧技术。进入商业化以来，因其燃料的适应性强、污染物排放低、运行良好等优点得到了迅速发展。德国鲁奇（Lurqi）和芬兰奥斯龙(Ahlstrom)是研究开发CFB燃烧技术最早的公司，在长期实践和大量试验基础上形成了各具特色的循环流化床锅炉技术流派，并将其技术转让给其它一些锅炉制造商，为循环流化床锅炉技术的不断发展作出了历史贡献。CFB锅炉主要优点:

燃料适应性广

燃烧效率高

高效脱硫

NOx等污染物排放低

燃烧强度低,炉膛截面小

给煤点少,燃料预处理系统简单

灰渣易于综合利用

负荷调节快,调节范围大

二国外CFB锅炉的发展

1德国鲁奇（Lurqi）公司是世界上最早从事循环流化床锅

炉技术研究与开发的公司之一。

Lurqi型循环流化床锅炉技术、结构特点：循环系统

由循环流化床燃烧室、高温热旋风分离器、外置式低速流化床热交换器（EXE）和机械分流回灰伐组成，靠调节通过外置式热交换器灰量来控制床温，负荷调节比为3：1，燃烧效率99%，当Ca/s=1.1~2.0时，脱硫效率为85~90%，NOX排放100~200PPm.鲁奇（Lurqi）公司技术转让给：原美国CE、原法国

Stein、意大利Ansaldo、英格兰NEL、印度BHEL、日本MHI韩国KHIC等。

ALSTOM-Stein充分利用利用外置式热交换器的优越性，主要致力于CFB锅炉大型化开发工作。其世界上第一座上250MWCFB锅炉，1995年顺利投运标志着大型化CFB锅炉技术已经成熟。ALSTOM-CE致力于CFB锅炉大型化开发工作的同时，积极进行外置式热交换器与炉膛布置成一体化的研究，解决了外置式热交换器占地面积大、布置困难的问题，简化了锅炉的正体布置。芬兰奥斯龙（AHLSTROM）是另一个主要研发CFB锅炉

制造商，其Pyroflow型CFB锅炉销量占世界销量的一半。Pyroflow型CFB锅炉结构特点：采用高温热旋风分离

器、无外置换热器、采用非机械密封伐回灰、靠调节风量配比来控制床温、负荷调节比为4：1，燃烧效率97~99%，当Ca/s=1.8~2.0时，脱硫效率为90%，NOX排放

50~250PPm.该公司技术转让给：德国EVT、英国Babcock、奥地

利AE公司等

AHLSTROM设计了3台235MWCFB锅炉在1998年

和2000年投运，证明了不采用外置换热器机组容量也可以达到200MW以上。

Foster Wheeler公司是美国三大锅炉制造商之一。它提

出了汽冷式分离器和一体化返料换热器技术。1995年FW收购了AHLSTROM的能源公司，两大技术流派合并、融合，形成了更具特色的CFB锅炉技术。FW供货的300MWCFB锅炉已投运。2003年又获得了世界首台460MW超临界CFB锅炉的制造合同。

随着技术的发展,各公司实行的技术引进和兼并,目前

世界上主要形成了两大CFB锅炉公司:美国FW,法国ALSTOM.三国内CFB锅炉的发展

从上世纪80年代开始，国内高校、科研单位及一

些锅炉制造厂开始合作开发CFB锅炉，一批35~120t/hCFB锅炉先后投运。随后，HBC与美国PPC（奥斯龙技术）技术合作开发了220t/hCFB锅炉、引进ALSTOM-EVT100~150MW（含中间再热）CFB锅炉技术；DBC从FW引进50~100MW CFB锅炉技术；

SBW 从ALSTOM-CE引进50~135MW CFB锅炉技术；WG引进EVT CFB锅炉技术等。为了开发大型CFB锅炉，2003年引进ALSTOM300MWCFB锅炉，采用技贸结合技术引进工作由国家计委领导，采用HBC、DBC、SBW三厂技术共享的形式。现三厂均已生产了300MWCFB锅炉,并已投入运行.四CFB锅炉技术的发展前景国外：ALSTOM继续开发研究600MWCFB锅炉现已

完成了600MWCFB锅炉的概念设计；FW利用引进西门子Benson立式技术，完成了600MWCFB锅炉的概念设计。国内：HBC、DBC、SBW三厂300MWCFB锅炉工程已签

定了多项合同.HBC与清华大学开始进行600MW超临界CFB锅炉设计。

五 CFB锅炉关键技术

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● 煤、石灰石给料系统 布风装置 分离器 回料器 外置换热器 点火技术

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● 各部件防磨技术 脱硫、低NOx技术

六CFB锅炉的运行调试

第三篇：CFB锅炉发电机组节能技术

【关键词】CFB锅炉调速节能

循环流化床（CFB）锅炉发电机组厂用电率高达12％左右，明显地抵消了CFB锅炉燃烧效率高、排放污染低、煤种适应性强等优势。随着我国CFB锅炉大型化的快速发展，厂用电率高的问题越来越突出；如果不尽快解决这一问题，则成为制约CFB锅炉大型化发展的瓶颈。在设计上积极采用变频调速技术（高压变频装置及低压变频装置）、斩波内反馈调速电机技术，业主积极调研变频等调速技术在电厂应用中遇到的问题及解决办法，在设计阶段抓好这些节能工作可使CFB锅炉发电机组的厂用电率降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度。按135MW机组计每年因此可节约电量近3000万度，价值近千万元

1变频调速技术在应用中的节能分析

1.1变频调速技术的发展状况

在电力生产中，泵与风机类转动设备应用较多，其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%。随着电力体制改革的不断深入，竞价上网的不断推广，节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量和电厂竞争力的重要手段之一。变频调速技术顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个节能降耗新时代。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。变频调速技术的应用一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。选用变频系统的同时可通过与DCS的智能接口，实现设备系统的自动控制。

1.2变频调速技术节能分析

通常在电力生产中最常用的控制手段则是调节阀门、风门、挡板开度的大小来调整泵与风机类转动设备。这样，不论生产的需求大小，风机都要按额定转速运转，而运行工况的变化则使得能量以阀门、风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器（简称变频器）易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门、液偶的控制方案。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率p具有如下关系：Q∝n，H∝n2，p∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。采用变频调速技术改变电机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。

1.3与滑差调速相比

滑差调速的控制方式比较典型可靠，但其存在着调速精度差、范围窄、线性不好、能耗高等缺点，而变频调速系统的特点正好克服了传统滑差调速系统的不足，具有效率高、无转差损耗、调速范围宽、特性硬、精度高、起制动方便灵活、能耗小的特点，既具有交流感应电机的长处，又具有直流电机的调速性能，有非常显著的可靠节能效果。与传统的滑差电机相比变频调速系统更有维护量小、启动电流小、系统功能较为完善、给操作人员提供了便利等优势。

[Nextpage]2广泛应用高、低压变频技术

生活水泵、消防水泵、除盐水泵等采用380V电机的设备可应用低压变频技术进行变频调速。采用6KV电机的泵与风机可应用高压变频技术，可取得明显效果。

实践证明，变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。

3积极应用斩波内反馈调速电机技术

近几年内反馈交流调速电机技术和控制系统得到快速发展，产品有大、中容量6KV、10KV电压等级。斩波内反馈调速系统利用现代电子技术，控制电动机转子（绕线式）感应电流，从而控制转子输出转矩，达到调速目的。与变频调速相比，内反馈调速系统接于电机转子回路，工作电压低，运行稳定可靠，且在低速下仍能保持较高的功率因数，效率较高；与传统调速方法相比，内反馈调速系统在调速时不用改变电机接线即可实现平稳调速，不需额外增加开关，改善开关运行工况，对高压电机具有重要意义；内反馈调速系统利用逆变回路将转子剩余能量反馈回电源系统，不消耗电能，效率特高。斩波内反馈调速电机系统改变传统风机、泵类启动及流量调节模式，根据负荷情况降低流量的同时能够降低电机输出功率达到节能目的，并能实现电机的软启动。该系统能够实现无级调速，取代风门、挡板、阀门流量控制。通过传感器将有关物理量送入微机监控系统还可实现自动调速，并具有故障记忆知检功能，能够大大提高生产自动化管理水平。

通过对采用此种技术的电厂考察发现，斩波内反馈调速电机具有较好的节能效果，采用斩波内反馈调速电机在调速工况下可节电40%以上，实际使用证明可明显减低诸多风机、水泵的厂用耗电量,年节电显著。早期设备元器件质量有待提高，曾因元器件烧坏导致系统停运，但调速系统停运不影响电机正常运行。近期设备此类事故明显减少，且该产品售后服务较好，事故发生后一天内一般都能到达现场无偿维修。总的看来内反馈交流调速电机技术和控制系统具有一定的先进性，有很大的采用价值和显著的经济效益。

4在系统设计方面降低厂用电耗

在设计初期应仔细考虑降低厂用电耗方面的工作，CFB锅炉发电机组的厂用电水平就可接近煤粉锅炉发电机组。在电厂设计初期设计单位应与锅炉厂、辅机制造厂以及兄弟设计院进行广泛交流，讨论诸如辅机容量选择、系统配置、阻力计算等若干方面的问题，为厂用电的降低打好良好的技术基础。

在风机选型方面进行优化。先由锅炉厂提出一个较准确的阻力计算值（不含任何裕量），最后进行整个烟风系统阻力计算后，统一按《大火规》考虑其裕量，可避免重复计算裕量后带来的风机、偶合器及电机等不在高效区运行的状况发生，可有效降低电耗。同时应注意《大火规》中循环流化床部分风机的流量及压头裕量规定的远比常规煤粉炉送、引风机规定的裕量大的多，应进行广泛调查合理选择，以便使风机在高效区运行。

根据来煤细度决定是否需要粗级破碎，最好设计一级筛分系统，既保证了锅炉的粒度要求，又有效地防止了过破碎，还在一定程度上降低了厂用电。

在电厂总体布置上采取措施，降低能耗。⑴在炉侧就近布置渣库，在两炉之间布置石灰石粉库，缩短输送距离，降低电耗；⑵一、二次风机靠近空气预热器布置，降低了风道阻力从而降低电耗；⑶灰库布置在厂区内且距电除尘较近，大大降低气力除灰系统的电耗。

锅炉制造厂的锅炉本体设计对厂用电的影响较大。在设备招议标时应对比风量、风速等各种参数的差异并考虑对厂用电的影响。

5结论

参考文献

1.江蛟.CFB电厂厂用电分析及降低措施.热机技术.2004-4.

2.全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网技术交流资料汇编《一》《二》《三》，北京：中国电力企业联合会科技服务中心，2003.

3.交流调速系统.上海交通大学出版社出版4.许振帽变频调速装置及其调试、运行与维修.兵器工业出版社.

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第四篇：CFB锅炉燃烧及负荷调节特性【2014.6.24】

一、CFB锅炉实现燃料迅速而完全燃烧的方法

实现迅速而完全燃烧，必须具备下列条件：

（1）供给充足的送风量；

（2）维持炉内较高的床温；

（3）具有较好的流化状态和较强的二次风穿透力；

（4）具有较高的炉膛高度；

（5）较高的循环倍率；

（6）具有适宜的燃煤粒度；

（7）具有较高的分离效率。

二、CFB锅炉的负荷变化范围大，调节特性好的原因

（1）循环流化床锅炉中由于截面气速高和吸热容易控制，使得负荷调节很快，一般负荷调节速率可达4%/min；

（2）由于大量惰性床料(吸附剂、沙子和灰渣)的存在，床内蓄热很大，使循环流化床锅炉在低负荷时也能保证锅炉稳定燃烧，从而使其负荷调节比可以高达(3-4)：l。

PS: 可以根据实际负荷的需求进行调节锅炉的出力

负荷调节比=实际负荷/额定负荷

第五篇：关于小型CFB锅炉除渣系统的探讨

关于小型CFB锅炉除渣系统的探讨

朱浙乐

（中国联合工程公司 浙江 杭州 310052）

摘要：循环流化床锅炉作为一种资源回收再利用的设备在电力工业中得到广泛应用，除渣系统是锅炉安全运行的重要配套系统之一。除渣系统按设计规范推荐多数采用水冷式滚筒冷渣机 +机械输送系统，除渣系统连续运行。鉴于中小型CFB锅炉大多排渣量非常少，本文通过优化除渣系统流程，将系统连续运行改为断续运行，一方面可以减少能耗，另一方面减少磨损延长设备适用寿命。

关键词：CFB锅炉；除渣系统；运行方式；节能 1导言

循环流化床锅炉作为一种资源回收再利用的设备在电力工业中得到广泛应用，除渣系统是锅炉安全运行的重要配套系统之一。目前设计规范中对除渣系统的设计推荐采用水冷式滚筒冷渣机+机械输送，系统出力按锅炉排渣放大一定系数。系统需要连续运行冷却锅炉排渣，而中小型循环流化床锅炉的排渣量相对较小（锅炉一般排渣量只有1~2t/h，具体情况是煤种变化），小时渣量小于设备出力，导致设备低负荷运行。本身设备出力较小，大部分功率用于维持机械设备运转做功，输送物料做功较小，所以设备空耗较大。冷渣器需要连续运行冷却锅炉连续排渣，在冷渣器后增加缓冲储仓容纳一定时间的锅炉排渣，这样后续输送设备就可以做到断续运行（比如几个小时内运行几十分钟）。

2系统方案设备配置及布置比较

某电厂2×130t/h CFB锅炉满负荷小时排渣量为1.1t/h，锅炉设置两个正常排渣口和一个事故排渣口，排渣口离地面高度2.8m。按设计规范推荐设计每台锅炉排渣配两台水冷式滚筒冷渣机出力（0~4t/h），两炉公用一套机械输送系统出力10t/h。处理流程为：冷渣机→埋刮板输送机→ 斗式提升机→ 渣仓。冷渣器架高布置于锅炉房零米，埋刮板输送机布置锅炉房零米地沟内（地沟上加盖板不影响锅炉房通行，检修时打开盖板即可），斗提机及渣仓布置与锅炉房外。

采用断续输送系统方案，需要在冷渣器后加入缓冲储仓，根据锅炉排渣量在每台冷渣器后设置一只2m³的缓冲仓，大约可以储存锅炉3h的排渣量。系统处理流程为：冷渣机→2m³缓冲仓→埋刮板输送机→ 斗式提升机→ 渣仓。系统布置由于增加了缓冲仓，需要增加一定得高度空间来布置，地沟适当挖深即可（本身埋刮板高度较小）。

3运行费用比较

针对同样的两台锅炉，两种方案的设备配置一致，唯一的区别就是断续运行方案增加一个缓冲仓；两个方案中冷渣机都是连续运行，后续输送设备运行方式不同，下面对两种方案设备运行进行比较。

断续方案中配置两只2m³的缓冲仓，大约可以储存锅炉3小时的排渣量，设定3小时为一周期启动输送设备运行一次。两台锅炉3小时渣量为2×3×1.1=6.6吨，输送设备出力10t/h，输送完需要0.66小时（约40分钟）。

连续运行方案中设备连续运行3小时，输送渣量为2×1.1=2.2t/h。埋刮板输送机及斗士提升机的额定功率分别为7.5kw、5kw。实际运行中根据设备的实际出力而定，满载和轻载电机功率不一样；而对于本次选用的小出力设备载荷对于设备功率影响不是很大，大部分载荷用于维持设备自身空载运转。按照相关手册经验公式计算两种载荷情况下的电机功率，来进行验算比较。

连续运行系统运行3小时输送设备消耗的能量为：（3.1+4.5）×3=22.8kwh，每天的能耗为22.8×8=182.4kwh；设备年运行天数取300天，则年能耗为182.4×300=54720kwh。

相对于断续运行系统，3小时为一周期，每个周期运行40分钟，一天运行320分钟相当于5.33小时。设备每3小时能耗为（3.9+5）×3=5.93kwh，每天能耗为5.93×8=47.47kwh；设备年运行天数取300天，则年能耗为47.47×300=14240kwh。

通过上述对两种系统的运行能耗比较可见断续运行系统的能耗为联系运行系统的三分之一不到，可见断续运行系统节能效果明显。

4设备运行维护

埋刮板输送机及都是提升机作为机械输送设备，其运行过程中存在磨损，运行到一定时间后需要对相关磨损件进行维修更换才能继续正常运行。设备磨损跟设备的使用时间相关，用的时间越长磨损就会越厉害，所以适当减少设备的使用时间也是延长设备寿命的有效办法之一。

连续运行系统输送设备年运行天数为300天/年，而断续运行系统输送设备的年运行天数为67天/年；可见断续运行系统的适用天数远远小于连续运行系统，对机械输送设备的使用寿命和维护肯定要比连续运行系统好很多。

5结论

通过上述对锅炉除渣系统的连续运行和断续运行两种方案进行比较，通过对系统设备配置、系统布置、能源消耗、运行维护使用寿命进行比较，可见断续运行系统明显要好于连续运行系统。

参考文献：

[1]黄学群.运输机械选型设计手册.化学工业出版社,2011,03.[2]电力规划设计总院.火力发电厂除灰设计技术规程.中国计划出版社,2012.