第一篇：電廠循環(huán)硫化床鍋爐脫硫工藝安全原理介紹

電廠循環(huán)硫化床鍋爐脫硫工藝安全原理介紹

唐開永

（注冊安全工程師、一級安全評價師）

1、流化床鍋爐原理及影響脫硫效率的因素

流化床鍋爐所采用的脫硫劑一般為石灰石(CaCO3)。鍋爐床料大約90%是反應后的石灰石，2%左右是燃料，未反應石灰石和灰也分別占3%左右。新的石灰石進入爐膛后，在正常溫度下去被作用燃燒，并釋放出二氧化碳。燃燒過程中，燃料使石灰石硫化，其中的二氧化硫被石灰石吸收，石灰石也就轉(zhuǎn)變成石膏。在石灰石燃燒階段，石灰石的物理性能下降，容易被擠壓成粉末，并由爐膛引風帶走。如果燃料中的硫含量為2.5%或更大,則在燃燒過程中將產(chǎn)生足夠的二氧化硫以使石灰石容易受到硫化。這樣就加強了石灰石的物理性能，減少了由于石灰石被擠壓成粉末而被抽出爐膛帶來的石灰石損失。如果含硫量太低，就會增加這種由于研壓造成的石灰石損失。為了保持適當?shù)拇擦狭亢兔摿蚵?，就必須加大石灰石投入量，以補償這種損失。反應后石灰石(即硫酸鈣)和一些未反應的過量石灰石在爐膛中被不斷磨碎，然后離開爐膛，并在下游的煙氣凈化設備中被捕捉下來。脫硫劑投入流化床內(nèi)受熱分解產(chǎn)生CaO，在氧氣含量充裕的情況下，CaO與燃燒中產(chǎn)生的SO2反應生成CaSO4，反應方程式下：

CaCO3=CaO+CO2 ①

CaO+SO2+1/2O2=CaSO4 ②

①式為煅燒過程，把石灰石煅燒成生石灰，是吸熱反應；②式是硫酸鹽化過程，把煤燃燒后產(chǎn)生的SO2通過與CaO、O2反應，而合成為CaSO4，通過此種方式達到脫硫的目的，這個反應為放熱反應。流化床脫硫的效率受多方面的因素影響，但主要是以下幾個方面：

(1)鍋爐床溫的影響。硫酸鹽化反應的速度隨溫度的變化而變化，對流化床床溫在850-900℃范圍內(nèi)脫硫效果最佳。50-900℃，石灰石與二氧化硫的反應速度會隨著溫度的降低而降低，使二氧化硫未能與氧化鈣反應就被帶出爐膛，如果要達到脫硫效果，就只有增加石灰石的投入量。這樣不但使成本增加，同時也加大了底灰系統(tǒng)的負荷。

(2)鈣硫比的影響。脫硫反應的鈣硫摩爾比為1，但由于床內(nèi)氧化鈣和二氧化硫接觸時間較短，二氧化硫的分壓力低，而氧化鈣顆粒表面反應生成的硫酸鈣致密層又阻止二氧化硫與氧化鈣進一步接觸，所以氧化鈣在脫硫反應中只有部分被利用。脫硫效率隨鈣硫比增加而增加，但增加得緩慢。對循環(huán)硫化床鍋爐達到90%的脫硫效率所需鈣硫比為1.5-2.0，鼓泡床需2.5-3甚至更高才能達到這樣的脫硫效果。

(3)石灰石粒徑的影響。有關實驗表明，石灰石粒徑對脫硫效率有影響，顆粒較小(小于0.5mm)的石灰石脫硫效果好，表現(xiàn)在脫硫反應維持的時間長。這是因為小顆粒石灰石能提供更多的外表面與二氧化硫進行反應。小顆粒硫酸鹽化后，剩下的未反應核較小，石灰石利用率較高。石灰石粒徑較大，剩下的未反應核較大，石灰石利用率較低。但粒徑過小又會使石灰石在床內(nèi)停留時間縮短，脫硫效率下降。對特定的循環(huán)流化床燃燒裝置，采用特定的石灰石，應選用一個最佳的石灰石粒徑，這要視石灰石的孔隙特性和分離器特性而定。以達到一個最佳的脫硫效率。如果石灰石顆粒太大，超過了300mm，綜合起來有如下危害：

①石灰石耗量增加；

②鍋爐床溫高于正常值；

③降低爐膛傳熱，從而增大減溫水水量，并提高了排煙溫度；

④鍋爐效率降低；

⑤底灰量超過設計值；

⑥為了床溫恢復到正常值，不得不增大布風板的風量；

⑦由于燃燒空氣的分級燃燒效應下降，并提高了排煙溫度，使NOX生成量上升。

⑧加劇設備磨損。而如果石灰石太小，其結(jié)果也將使石灰石耗量上升，這是由于石灰石顆粒不能按照要求的停留時間在高溫循環(huán)回路中進行循環(huán)。另一個不利影響就是飛灰系統(tǒng)和飛灰輸送系統(tǒng)超負荷運行，同時由于未反應的石灰石在濕式除灰系統(tǒng)與水混合后產(chǎn)生大量的熱，使除灰工作遇到困難。

(4)循環(huán)倍率的影響。脫硫劑在脫硫反應中只有部分被利用，對于循環(huán)流化床鍋爐隨著循環(huán)倍率的增加，石灰石在床內(nèi)的停留時間加長，增加了反應時間，提高了石灰石的利用效率，從而提高了脫硫效率。

(5)其他因素的影響。脫硫劑在脫硫反應，不同種類的石灰石分解后產(chǎn)生的氧化鈣孔隙直徑分布是不一樣的，小孔能在單位吸收重量下提供較大的空隙面積，但其如口處容易被硫酸鹽堵塞，影響石灰石的利用率；大孔可提供向吸收劑內(nèi)部的便利通道，卻相比小孔隙直徑的氧化鈣反應表面有所減少。另外，煤質(zhì)對脫硫效果也有影響，不同的煤質(zhì)中堿金屬、氧化鈣含量不同，固硫能力也不相同。(含硫量較高的煤，脫硫性也較好)。

(6)某發(fā)電廠的石灰石系統(tǒng)運行中，出現(xiàn)了諸如石灰石緩沖倉因震打造成的緩沖倉法蘭裂紋、輸送空氣管道堵塞等問題。這兩樣問題的出現(xiàn)對石灰石系統(tǒng)正常運行造成了一定的威脅，必須加以及時解決。后來，經(jīng)過某發(fā)電廠技術人員的集體努力，通過加裝法蘭處橡皮膨脹節(jié)；輸石空壓機及干燥系統(tǒng)改造等方式，有效的解決了上述問題。

2、脫硫系統(tǒng)的組成及控制方式

脫硫系統(tǒng)通常包括脫硫劑的設備、廠外運輸、廠內(nèi)運輸、爐前給料等幾部分。這幾個部分有機的配合在一起，成為連續(xù)、穩(wěn)定的石灰石系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括：

1、輸石皮帶，2、石灰石一級破碎機，3、輸石皮帶，4、石灰石顆粒倉，5、石灰石二級破碎機，6、氣力輸送倉泵，7、石灰石粉倉，8、石灰石輸送絞龍，9、爐膛。

在某發(fā)電廠，石灰石開采后經(jīng)一級破碎成小于25mm、平均粒徑15mm石灰石顆粒，輸送進入石灰石倉，然后在石灰石二級破碎機破碎成為小于1mm，平均粒徑為500μm的顆粒，用力輸送倉泵輸送至石灰石粉倉。此粉倉的儲藏量為48小時滿負荷發(fā)電時的石灰石用量，最后再經(jīng)過石灰石緩沖倉進入石灰石輸送絞龍內(nèi)，由專門的石灰石輸送風機送入爐膛內(nèi)(旋風分離器回料腿上)。由此進入爐膛后同煤一起燃燒。爐前給料也有采用機械系統(tǒng)的，如安裝在錦州熱電股份有限公司的75噸循環(huán)流化床鍋爐的脫硫系統(tǒng)原理為，刮板給料機將石灰石由爐前石灰石送入循環(huán)灰入口管道，與循環(huán)物料一起進入爐膛(該爐實際沒有脫硫系統(tǒng))。石灰石的給料量應按一定的公式以及實際煤種、石灰石的情況來決定，加入過多或過少都對除硫或爐膛燃

燒產(chǎn)生影響，其給料量的大小應由如下公式?jīng)Q定：石灰石給料量=(100/32)×(Ca/S)×(Sar/Xcaco3)×Bj其中Ca/S——石灰石中鈣總量與煤中硫總量之比，Sar——燃煤含硫量，%Xcaco3——脫硫劑中碳酸鈣的含 量，%Bj——計算燃料量，Kg/h石灰石給料量通常采用單回路控制，根據(jù)設定的鈣硫比(鈣硫比通常由鍋爐設計單位根據(jù)排放指標或脫硫效率，考慮影響脫硫效率的各種具體因素確定)、燃煤含硫量、鍋爐負荷的變化調(diào)整石灰石給料量，考慮煤質(zhì)、鍋爐床溫等因素的影響通過檢測煙氣中二氧化硫含量變化來校正石灰石的給料量。

3、脫硫系統(tǒng)改造需注意的問題

1、脫硫劑用量及粒徑分布的確定

脫硫反應與脫硫劑的活性有很大的關系，應盡量選擇活性較好的石灰石。影響最佳脫硫率的對應的石灰石粒徑分布的因素是多方面的。鍋爐制造廠、鍋爐設計單位給出的分布不同，法國通用電氣阿爾斯通公司認為d50=120-150μm；美國ABB-CE公司認為小于1mm，平均粒徑500。針對我國煤種寬篩分特性，浙江大學熱能工程系提出石灰石粒徑為0-2mm，鼓泡床則應更大些。石灰石用量由鈣硫比確定。在工業(yè)發(fā)達國家，因其環(huán)保要求很高，其鈣硫比是按滿足排放要求和脫硫率90%取嚴格值，某發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐是從芬蘭引進的機組，其設計已按照脫硫率90%進行設計和設備制造。當然我國的排放標準同發(fā)達國家相比還有一定的差距，不區(qū)分燃煤含硫量一味滿足90%的脫硫率是不合適的，因此建議鈣硫比應取滿足我國現(xiàn)行標準，同時考慮鈣硫比的發(fā)達國家鈣硫比標準，使用時考慮一定的富裕量。對于脫硫系統(tǒng)改造更應如此，因為脫硫系統(tǒng)改造，遠鍋爐在設計時可能沒有考慮脫硫的影響，過多加入石灰石不僅影響燃燒，而且會增加排渣量和漂塵排放量，對除塵、除灰系統(tǒng)帶來不利影響，還可能使漂塵排放超標。在1996年某發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐投產(chǎn)以來，為了起到真正的循環(huán)流化床鍋爐示范的作用，一直堅持以脫硫率90%來確定鈣硫比。鍋爐的脫硫系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)等經(jīng)受住了這樣脫硫率加入石灰石帶來的考驗，各個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。

2、加入脫硫劑后對現(xiàn)有鍋爐及輔助設備系統(tǒng)的影響

(1)在設計中不但要考慮加入石灰石帶來的物理熱和脫硫反應生成物帶走的物理熱損失，也應考慮煅燒反應的吸熱和硫酸鹽化反應的放熱?？蓪⑹沂尤牒笪锢頁p失統(tǒng)一在q6損失中考慮，單獨考慮脫硫反應熱。此項由下面兩部分構成，即：碳酸鈣煅燒的熱損失應下一個公式計算：qcaco3=(Bcaco3Xcaco3×1.83×10)/(Bj×Qar,net,p)%硫酸鹽化放熱損失”qcaso4=(Sar×ηm×1.5×104)/ 4 3

(Qar,net,p其中Bcaco3——石灰石的給料量，Kg/hXcaco3——脫硫劑中碳酸鈣的含量，%Sar——燃煤的含硫量，%Qar,net,p——燃料的低位發(fā)熱量kj/kgBj——計算燃煤量，kg/ hηm——脫硫率，%)

(2)由上述公式我們可以知道，脫硫反應消耗氧。這必然使鍋爐燃燒理論空氣量增加。煅燒1mol碳酸鈣產(chǎn)生1mol二氧化碳，反應中部分氧化鈣吸收煙氣中的二氧化硫，1mol氧化鈣吸收1mol二氧化硫?？偟膩碚f，使煙氣流量增加，對引風機，送風機的工作負荷產(chǎn)生了變化，這樣就應該對引風機、送風機風量進行校核。

(3)脫硫反應的固體產(chǎn)物包括硫酸鈣、氧化鈣及石灰石中惰性物質(zhì)。這些反應物增加了鍋爐的排渣量、煙氣中的含塵量，需要對分離器、回料裝置、除塵器、除塵系統(tǒng)的容量進行較核，同時應考慮鍋爐受熱面的傳熱變化和磨損的問題，對引風機，送風機的壓頭也應進行較核。

(4)在某發(fā)電廠410T/h循環(huán)流化床鍋爐除塵系統(tǒng)采用干式除塵系統(tǒng)，但在除灰到灰車上時，采用水來冷卻及防止下灰時的環(huán)境污染，這樣灰渣中的氧化鈣遇水生成Ca(OH)2造成熱污染，同時對除灰絞龍產(chǎn)生了較大的堿腐蝕，絞龍的使用年限教干除灰有所降低。在電除塵器，因煙氣中二氧化硫的含量減少，使煙氣比電阻變化，這樣，就有可能使電除塵器的除塵效率下降。

3、脫硫系統(tǒng)的可能形式

采用氣力輸送系統(tǒng)布置靈活、可靠性高、便于控制、易于實現(xiàn)多點給料。但由于國內(nèi)的流化床多是燃用劣質(zhì)燃料，呈現(xiàn)寬篩分特性。即使是循環(huán)流化床，要求的石灰石的粒徑也較大，這樣氣力輸送不僅投資大而且能耗也高，尤其是爐前石灰石氣力輸送國產(chǎn)設備可靠性差，進口設備又價格昂貴。因此在進行脫硫系統(tǒng)改造或技術創(chuàng)新時，應考慮到脫硫系統(tǒng)的性價比。脫硫系統(tǒng)的種類有很多種，在選擇石灰石的種類時，要本著經(jīng)濟實用的原則來進行，不能一成不變的照學其他電廠的石灰石情況，要根據(jù)自身的情況和煤及石灰石的情況來決定石灰石系統(tǒng)的安排及具體的設備等。在某發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐，使用的是氣力輸送系統(tǒng)，從1996年發(fā)電以來，出現(xiàn)過緩沖倉裂紋泄漏、石灰石入爐粉管堵塞等問題。但通過在緩沖倉法蘭處加裝橡皮緩沖膨脹節(jié)，較好的解決了因震打時造成的法蘭連接處泄漏；通過對空壓機的干燥系統(tǒng)的改造和空壓機的改造，有效的解決了壓縮空氣帶水的問題，也就解決了石灰石入爐粉管因帶水而堵塞的問題。4 結(jié)束語

流化床鍋爐脫硫系統(tǒng)的技術改造應貫徹安全、可靠、經(jīng)濟的原則，在充分考慮現(xiàn)有條件限制的同時，還要注意到改造對鍋爐及其輔助設備系統(tǒng)的影響。脫硫系統(tǒng)的改造求全責備是沒有意義的，應根據(jù)我國現(xiàn)有的環(huán)保標準、鍋爐的運行水平，因地制宜選擇適當?shù)娜霠t方式、輸送系統(tǒng)及控制方式，不應追求過高的脫硫效率和控制水平。改造首先選擇在容量較大、運行穩(wěn)定、燃煤含硫量較高的循環(huán)流化床上進行，這樣可以用相對較小的投資和運行費用取得良好的環(huán)保效益。

第二篇：電廠脫硫工藝介紹

電廠脫硫工藝介紹

氧化鎂脫硫工藝介紹：

1、技術成熟：鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地非常突出，其中在日本已經(jīng)應用了120多個項目，臺灣島的電站97%應用氧化鎂法除硫，美國、德國等國家都已經(jīng)廣泛應用，并且目前在我國部分地區(qū)也廣泛應用。

2、原料資源充足：我國是鎂石儲量大國，礦資源豐富，目前已探明的鎂石儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其中遼寧占總量84.7%，其次是山東萊州，占總量10%，其它主要是在河北邢臺大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂***完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統(tǒng)中去。

3、脫硫效率高：在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量比碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95~98%以上，而石灰/石膏的脫硫效率僅達到90~95%左右。

4、投資費用少由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優(yōu)越性，因此在吸收塔的結(jié)構設計、循環(huán)漿液量的大小、系統(tǒng)的整體規(guī)模、設備的功率都可以相應較小，因此整個脫硫系統(tǒng)的投資費用可以降低20%以上。

5、運行費用低：決定脫硫系統(tǒng)運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些，但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%；水電氣等動力消耗方面：液氣比是十分重要的因素，它直接關系到整個系統(tǒng)的脫硫效率以及系統(tǒng)的運行費用。對石灰、石膏系統(tǒng)而言，液氣比一般在15L/m3以上，而氧化鎂在5 L/m3以下，這樣輕燒氧化鎂脫硫工藝就起到了大量節(jié)省資金。同時氧化鎂脫硫的副產(chǎn)物具有回收價值。

6、運行可靠性：鎂脫硫法相對于鈣脫硫法的最大優(yōu)勢是脫硫系統(tǒng)不會發(fā)生設備結(jié)垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統(tǒng)安全有效的運行，同時鎂脫硫法PH值控制在6.0~6.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決?？傮w來說，氧化鎂脫硫法在實際工程中的安全性能擁有非常有利的保證。

7、綜合效益高：由于鎂脫硫法的反應產(chǎn)物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，回收利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經(jīng)過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。

8、副產(chǎn)物利用前景廣闊。我們知道硫酸被稱為“化學工業(yè)之母”，二氧化硫是生產(chǎn)硫酸的原料。我國是一個硫資源相對缺乏的國家，硫磺的年進口量超過500萬噸，折合二氧化硫750萬噸。另外硫酸鎂在食品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等很多方面應用都比較廣，市場需求量也比較大。鎂法脫硫充分利用了現(xiàn)有資源，推動了中國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

9、無二次污染常見的濕法脫硫工藝里面，不可避免的存在著二次污染的問題。對于氧化鎂脫硫技術而言，對于后續(xù)處理較為完善，對SO2進行再生，解決了二次污染的問題。

第三篇：循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝分析

循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝分析

1、前言

循環(huán)流化床燃燒是指爐膛內(nèi)高速氣流與所攜帶的稠密懸浮顆粒充分接觸，同時大量高溫顆粒從煙氣中分離后重新送回爐膛的燃燒過程。循環(huán)流化床鍋爐的脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，與石油焦中的硫份反應生成硫酸鈣，達到脫硫的目的。較低的爐床溫度（850℃～900℃），燃料適應性強，特別適合較高含硫燃料，脫硫率可達80%～95%，使清潔燃燒成為可能。

2、循環(huán)流化床內(nèi)燃燒過程

石油焦顆粒在循環(huán)流化床的燃燒是流化床鍋爐內(nèi)所發(fā)生的最基本而又最為重要的過程。當焦粒進入循環(huán)流化床后，一般會發(fā)生如下過程：①顆粒在高溫床料內(nèi)加熱并干燥；②熱解及揮發(fā)份燃燒；③顆粒膨脹及一級破碎；④焦粒燃燒伴隨二級破碎和磨損。符合一定粒徑要求的焦粒在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)受流體動力作用，被存留在爐膛內(nèi)重復循環(huán)的850℃～900℃的高溫床料強烈摻混和加熱，然后發(fā)生燃燒。受一次風的流化作用，爐內(nèi)床料隨之流化，并充斥于整個爐膛空間。床料密度沿床高呈梯度分布，上部為稀相區(qū)，下部為密相區(qū)，中間為過渡區(qū)。上部稀相區(qū)內(nèi)的顆粒在爐膛出口，被煙氣攜帶進入旋風分離器，較大顆粒的物料被分離下來，經(jīng)回料腿及J閥重新回入爐膛繼續(xù)循環(huán)燃燒，此謂外循環(huán)；細顆粒的物料隨煙氣離開旋風分離器，經(jīng)尾部煙道換熱吸受熱量后，進入電除塵器除塵，然后排入煙囪，塵灰稱為飛灰。爐膛內(nèi)中心區(qū)物料受一次風的流化攜帶，氣固兩相向上流動；密相區(qū)內(nèi)的物料顆粒在氣流作用下，沿爐膛四壁呈環(huán)形分布，并沿壁面向下流動，上升區(qū)與下降區(qū)之間存在著強烈的固體粒子橫向遷移和波動卷吸，形成了循環(huán)率很高的內(nèi)循環(huán)。物料內(nèi)、外循環(huán)系統(tǒng)增加了燃料顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間，使燃料可以反復燃燒，直至燃盡。

循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參與了外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種循環(huán)運動，整個燃燒過程和脫硫過程就是在這兩種形式的循環(huán)運動的動態(tài)過程中逐步完成的。

3、循環(huán)流化床內(nèi)脫硫機理

循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，石油焦和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風從布風板下部送入，二次風從燃燒室中部送入。石灰石在850℃～900℃床溫下，受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使石油焦、石灰石顆粒在燃燒室內(nèi)強烈擾動形成流化床，燃料煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學反應被脫除。為了提高吸收劑的利用率，將未反應的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰等送回燃燒室參與循環(huán)利用。按設計，II電站CFB鍋爐鈣硫比達到1.97時，脫硫率可達90%以上。

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高硫石油焦在加熱到400℃就開始有硫份析出，經(jīng)歷下列途徑逐步形成SO2，即硫的燃燒過程：

S--→H2S--→HS--→SO--→SO2

硫的燃燒需要一定的時間，石油焦床內(nèi)停留時間將影響硫的燃燒完全程度，其隨時間同步增長。同時床溫對硫的燃燒影響很大，硫的燃燒速率隨床溫升高呈階梯增高。

以石灰石為脫硫劑在爐膛內(nèi)受高溫煅燒發(fā)生分解反應：

△CaCO3--→CaO + CO2-179 MJ/mol 上式是吸熱反應。由于在反應過程中分子尺寸變小，石灰石顆粒變成具有多孔結(jié)構的CaO顆粒，在有富余氧氣時與床內(nèi)石油焦的析出硫分燃燒生成的SO2氣體發(fā)生硫酸鹽化反應：CaO + SO2 + 1/2 O2--→CaSO4 + 500 MJ/mol

使Ca0變成CaSO4即達到脫硫目的。但是生成的CaSO4密度較低，容易堵塞石灰石的細孔，使SO2分子不能深人到多孔性石灰石顆粒內(nèi)部，所以，Ca0在脫硫反應中只能大部分被利用。

4：影響脫硫的因素與清潔燃燒控制

影響脫硫的因素有許多，一部分屬于設計方面的因素，諸如給料方式的不同會有不同的脫硫效果；爐膛的高度影響脫硫時間等。另一部分屬于運行方面的因素，如Ca／S摩爾比、床溫、物料滯留時間、石灰石粒度、石灰石脫硫活性等，本文僅從運行角度，對II電站CFB鍋爐的脫硫工藝進行研究分析。

4.1：Ca／S摩爾比的影響

當Ca／S比增加時，脫硫效率提高。由于II電站CFB鍋爐燃燒用高硫石油焦的硫含量基本上為4％～4.5％，所以，Ca／S比的改變可由控制石灰石的加入量來實現(xiàn)。通過對在線儀表的數(shù)據(jù)采集分析，從圖1可以發(fā)現(xiàn)，隨著石灰石加入量的增大，煙氣中的SO2排放量逐步降低，趨勢變緩，Ca的利用率下降。因此Ca／S比存在經(jīng)濟性問題，一般經(jīng)濟Ca／S比在1.5～2.5之間。II電站CFB鍋爐設計Ca／S比控制在1.97。實際運行中，還可以用石灰石輸送風壓比照石灰石加入量，目前石灰石輸送風壓PT650A/B控制在20KPa左右。（脫硫效率以在線監(jiān)測儀的煙氣SO2排放量平均數(shù)據(jù)表示，排放量越小，則脫硫效率越高。）

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4.2：石灰石粒度及活性的影響

石灰石粒度對床內(nèi)脫硫反應工況具有重大的、甚至是決定性的影響。如果石灰石顆粒太粗，其發(fā)生反應后，在顆粒表面形成CaS04，由于CaS04的分子量比Ca0大得多，所以顆粒外表面被CaS04層阻止了S02與顆粒中心區(qū)域Ca0進一步反應，降低了脫硫性能；若石灰石顆粒太細(如小于75μm的顆粒)，則不能被氣固分離器捕捉送回爐膛，使石灰石不能充分利用。一般地，石灰石顆粒粒徑選在0.2-1.5mm為宜。II電站的石灰石粒徑控制設計指標是D50=550μm。所謂D50，指的是通過50％的物料質(zhì)量的篩網(wǎng)的尺寸，即物料平均粒徑。也就是說，II電站的石灰石平均粒徑為550μm。石灰石經(jīng)二級破碎機制粉，在正常運行中不進行粒度的改變調(diào)整。

石灰石的脫硫反應活性，受地質(zhì)特性和物理特性決定，如石灰石的鈣含量和其它成分含量、煅燒后的孔隙結(jié)構、破碎特性、地質(zhì)年齡等。應通過試驗，測定石灰石的活性指數(shù)，從而確定篩選礦區(qū)，不采購不明石灰石。

4.3：床溫的影響

床溫對脫硫效率有較大影響。從圖2 床溫與脫硫關系曲線可以看出，脫硫率在較高或較低床溫下明顯下降。因為脫硫反應有其最佳的化學反應溫度，約為860℃～880℃左右，偏離最佳反應溫度時，脫硫效果下降。

電站CFB鍋爐床溫一般控制在880℃～900℃，并不在最高脫硫范圍內(nèi)，這有兩方面原因：一是床溫高，鍋爐燃燒效率高；二是石油焦的揮發(fā)份少，著火溫度高達500℃～550℃，燃燼所需溫度亦較高。所以選擇這一運行溫度范圍是統(tǒng)和考慮的結(jié)果。

4.4：物料滯留時間的影響

床料在爐膛內(nèi)滯留時間越長，硫的燃燒、Ca0 與S02的有效反應時間就越長，脫硫效率越高。影響物料滯留時間的因素一般有：流化風速，循環(huán)倍率，石油焦造粒及碳黑摻燒，電除塵飛灰回燃循環(huán)等等。

4.4.1：流化風速的影響

一次風系統(tǒng)提供循環(huán)流化床所必需的流化風。增加流化風速，實際上增加了物料的攜帶速度，從而使循環(huán)回料量增加，相應的延長了脫硫劑在爐膛內(nèi)的停留時間；并由于整個稀相區(qū)物料濃度的增加而增加該區(qū)脫硫劑濃度，提高了脫硫劑的利用率，脫硫效率增高。但如果一次風速太大，使爐膛出口煙氣速度超過旋風分離器的捕捉速度，造成循環(huán)回料量減少，從網(wǎng)址：http://004km.cn 聯(lián)系電話：02161024899 E-mail：service@gesep.com

而降低脫硫效率。在運行中，可通過調(diào)節(jié)風流量、一、二次風配比等，達到調(diào)節(jié)流化風速的目的。

4.4.2：循環(huán)倍率的影響

循環(huán)倍率指單位時間內(nèi)通過床料回送裝置返回爐膛的床料量與鍋爐投入固體物料量的質(zhì)量比。循環(huán)倍率越大，脫硫效率越高。因為循環(huán)延長了石灰石在床內(nèi)的停留時間，提高了脫硫劑的利用率。同時使稀相區(qū)的物料濃度增高，增加了石油焦在爐膛內(nèi)與床料碰撞的概率，提高石油焦在爐膛內(nèi)的停留時間，從而使脫硫效率升高。圖3為循環(huán)物料量與煙氣SO2排放量關系。

循環(huán)物料量的主要控制手段為：控制石灰石的加入量及石灰石的粒徑，調(diào)整一、二次風比率，控制石油焦粒徑，控制J閥的工作狀態(tài)，控制合適的爐膛上部差壓、保證爐膛內(nèi)有足夠的細顆粒等。

4.4.3：石油焦造粒及碳黑摻燒的影響

II電站于2001年1月，在2#CFB鍋爐上做了3天的摻燒30%造粒石油焦試驗，原目的是研究飛灰碳含量的變化情況。所謂造粒，就是將粉料石油焦，摻加一定比例的飛灰和粘結(jié)劑，聚集成4mm左右的粒焦。這實際上使飛灰中30％左右的Ca0得到了回用，提高了石灰石的利用率。但這部分的Ca0由于表面孔隙被CaS04堵塞，使SO2不能充分地深入到Ca0顆粒內(nèi)部，脫硫性能相對較差。另一方面，隨著粒徑增大，石油焦的著火點溫度將明顯提高，延長了石油焦顆粒在高溫床料內(nèi)加熱干燥、熱解及揮發(fā)份燃燒的時間，石油焦的硫份燃燼更加充分，與石灰石充分反應后，脫硫率增高。

目前II電站鍋爐在石油焦中摻燒5％左右的碳黑。碳黑來自合成氨裝置，水份比較大，經(jīng)摻和一定量的底灰粘結(jié)，使底灰中40％左右的Ca0得到了回用。由于Ca0與碳黑中的H2O反應生成Ca（OH）2，其與SO2的結(jié)合能力比Ca0強，因此，比較造粒石油焦與摻燒碳黑，后者的脫硫效果更佳。

4.4.4：電除塵飛灰回燃循環(huán)的影響

II電站1#CFB鍋爐新增電除塵飛灰回燃循環(huán)系統(tǒng)，將鍋爐尾部電除塵器一電場收集的飛灰送回J閥回料腿，進入鍋爐爐膛的密相區(qū)，實現(xiàn)循環(huán)燃燒。該系統(tǒng)有以下三個優(yōu)點：a．提高碳的燃燼率；b．提高石灰石的利用率；c．調(diào)節(jié)床溫，使其保持在最佳的脫硫溫度下。

4.4.5：效果

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II電站的兩臺循環(huán)流化床鍋爐運行中的煙氣SO2排放量在400ppm左右，（標準狀態(tài)煙氣中1ppm的SO2體積濃度等于2.86 mg/Nm3質(zhì)量濃度），約為1144 mg/Nm3。國家排放控制標準為1200 mg/Nm3～1800 mg/Nm3，工藝控制標準為1500 mg/Nm3。

4、總結(jié)

隨著社會和國家對環(huán)境保護的日益重視，以及公司HSE管理的不斷深入，SO2排放控制標準將逐步向世界先進國家靠攏，達到400 mg/Nm3。由此可以看到明顯的差距，CFB鍋爐的清潔燃燒工作任重道遠，需要為之不斷的努力。綜上所述，CFB鍋爐的燃燒脫硫控制，關鍵是增大石灰石的添加量及加大物料的循環(huán)利用程度，提高Ca／S比。同時加強重視對床溫、流化風速、物料粒徑、石灰石脫硫活性等因素的選取、調(diào)整、控制，通過對這些因素的優(yōu)化組合，提高循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率，達到清潔燃燒的目的，凈化空氣，實現(xiàn)最大程度的不破壞環(huán)境。

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第四篇：電廠循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率影響因素分析

電廠循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率影響因素分析(2)北極星電力網(wǎng)技術頻道 作者:王三平馬紅友 姜凌 2012-8-15 14:25:24(閱459次)所屬頻道: 火力發(fā)電 關鍵詞: 循環(huán)流化床鍋爐 脫硫效率 脫硫

【摘要】循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是近年來發(fā)展較快又得到廣泛應用的清潔燃燒技術，具有高脫硫率和低氮氧化物排放的特點。CFB 鍋爐采用爐內(nèi)加鈣脫硫工藝，但在實際運行過程中遇到了諸多問題。本文根據(jù)近幾年從事火電廠環(huán)評工作經(jīng)驗和通過收集國內(nèi)一些CFB 鍋爐SO2排放資料，對CFB 鍋爐的脫硫技術原理、影響爐內(nèi)脫硫的主要因素進行了分析，并通過爐內(nèi)改造工程實例說明了爐內(nèi)脫硫的高效可達性。

0 前言

循環(huán)流化床鍋爐是近年來發(fā)展較快又得到廣泛應用的清潔燃燒技術，具有高脫硫率和低氮氧化物排放的特點[1][2]。目前國內(nèi)CFB 鍋爐均是通過向爐內(nèi)直接添加石灰石粉來控制SO2排放的。其脫硫原理是通過把固硫劑(石灰石)和煤按一定比例由鍋爐爐膛側(cè)墻直接送入燃燒室，在燃燒過程中脫除SO2，實現(xiàn)低SO2排放[5]。為了解國內(nèi)CFB 鍋爐污染物SO2的脫除效率，本文收集了國內(nèi)一些CFB 鍋爐污染物SO2排放濃度和脫硫效率的監(jiān)測資料，見表1。

從表1 中可以看出，根據(jù)電廠建設時段污染物排放要求，部分電廠實測SO2滿足了機組排放時段的排放限值要求，部分電廠超標;就脫硫效率而言，300MW 大機組由于引進國外先進技術，整體裝備較為規(guī)范，SO2實測脫硫效率可達到或超出設計值要求，而小機組的電廠由于裝備差，配套設施不完善，鍋爐實測脫硫效率則遠低于設計脫硫效率要求，導致SO2排放量超出總量控制要求。CFB 鍋爐的脫硫機理

CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫方式是在流化床床層內(nèi)加入石灰石(CaCO3)或白云石(CaCO3·MgCO3)，投入爐內(nèi)的石灰石在800~850℃左右條件下煅燒發(fā)生分解反應生成CaO 和CO2，然后氧化鈣、SO2和氧氣經(jīng)過一系列化學反應最終生成硫酸鈣，達到脫硫目的[6]。影響CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的主要因素

CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的高低，受到諸多因素的影響。主要因素有脫硫劑特性及粒度、床層溫度和鈣硫比，此外還有物料流化速度、循環(huán)倍率以及煤種、石灰石輸送系統(tǒng)等。這些因素的綜合影響決定了脫硫效果的大小，最終影響CFB 鍋爐的脫硫效率[7][9][11][10]。下面就一些主要影響因素進行簡要分析。2.1 脫硫劑的特性

脫硫劑石灰石的特性主要包括：石灰石的反應活性、化學組成、煅燒產(chǎn)物CaO 的比表面積、孔隙率、孔徑分布和孔隙結(jié)構等。在特性當中石灰石反應活性的高低對脫硫影響較大。

脫硫劑的反應活性是指吸收劑與二氧化硫進行表面化學反應的難易程度。脫硫吸收劑石灰石的脫硫性能與石灰石反應活性關系很大，而石灰石反應活性受石灰石的成分和內(nèi)部微觀結(jié)構等影響，例如晶體型與非晶體型結(jié)構、不同雜質(zhì)含量與構成等，不同地區(qū)甚至同一地區(qū)不同石灰石礦的脫硫反應活性有很大差別。因此，在選擇脫硫劑，應對其化學反應性能進行分析，盡可能選取高反應活性的石灰石，以降低Ca/S 摩爾比。目前最可靠和有效的方法是通過在大型熱態(tài)試驗臺上試燒來實現(xiàn)，西安熱工院已開展了此方面的研究。

2.2 石灰石粒度

石灰石的粒徑分布對爐內(nèi)脫硫效率有著重要影響。如果粒徑過小，投入鍋爐的石灰石粉未經(jīng)分離器捕集、一次通過鍋爐直接進入尾部煙道形成飛灰的份額較多，而這部分細石灰石粉由于與煙氣接觸的時間過短，利用率偏低;如果投入鍋爐的粒度過大，大部分石灰石不能參與循環(huán)，與高SO2濃度煙氣接觸時間與接觸比表面積均較小，而且由于CaO 與SO2和O2反應生成的CaSO4體積大于CaCO3，會堵塞煙氣中SO2進入石灰石內(nèi)部的通道，導致大部分石灰石未充分參與脫硫便從排渣口排出，使石灰石的利用率降低。因此，石灰石的最佳粒度分布為：大部分石灰石顆粒能夠參與爐內(nèi)循環(huán)，并經(jīng)多次循環(huán)利用后隨煙氣或底渣排出爐膛。圖1 給出了石灰石粒徑與脫硫效率關系圖。從圖可以看出，循環(huán)流化床鍋爐脫硫劑石灰石粒徑最佳粒徑為0.15~0.5mm。

2.3 CFB 鍋爐運行床溫

鍋爐運行床溫對脫硫效率影響較大，這是由于床溫的變化直接影響脫硫反應速度、固體產(chǎn)物的分布和孔隙堵塞特性，所以床溫會影響脫硫反應的進行和脫硫劑的利用率。而CFB 鍋爐床溫的選擇和運行控制又和鍋爐設計尤其是受熱面布置、運行負荷、灰渣燃盡、NOx 污染物排放等因素密切相關。

研究表明，脫硫反應的反應速度一開始隨溫度升高而升高，在820~850℃時達到最佳值。之后隨溫度升高到870~1000℃，反應速度開始下降，CaO 內(nèi)部分布均勻的小晶粒會逐漸融合成大晶粒，隨著溫度升高，晶粒越大，CaO的比表面積減小和表面結(jié)殼失去吸收SO2的活性，都使脫硫效率降低。在更高的床溫下超過1000℃，CaSO4還會逆相分解放出SO2，進一步降低硫酸鹽化的化學反應速度，降低脫硫效率。圖2 是某電廠設計煤脫硫試驗SO2排放與床溫變化的關系曲線。

綜合考慮灰渣的燃盡、SO2脫除以及NOx 排放控制等因素，循環(huán)流化床鍋爐設計床溫一般選擇為850~900℃。

2.4 鈣硫摩爾比的影響

在流化床中，床溫和其它工藝條件不變的情況下，隨著鈣硫摩爾比的增加，脫硫率明顯提高，鈣硫比從2.0 增加到4.0，脫硫率提高幅度很大。但隨著脫硫劑的增加，脫硫率提高很少，不僅浪費了脫硫劑，影響鍋爐燃燒效率，而且增加了灰渣的處理量。因而在保證一定脫硫率的前提下，盡可能降低鈣硫比，一般經(jīng)濟Ca / S 比在1.5～2.5 之間。

2.5 流化速度的影響

一次風系統(tǒng)提供循環(huán)流化床所必需的流化風。增加流化風速，實際上增加了物料的攜帶速度，從而使循環(huán)回料量增加，相應的延長了脫硫劑在爐膛內(nèi)的停留時間。但如果一次風速太大，使爐膛出口煙氣速度超過旋風分離器的捕捉速度，造成循環(huán)回料量減少，反而會降低脫硫效率。在運行中，可通過調(diào)節(jié)風流量、一、二次風配比等，達到調(diào)節(jié)流化風速的目的。

2.6 循環(huán)倍率的影響

循環(huán)倍率指單位時間內(nèi)通過床料回送裝置返回爐膛的床料量與鍋爐投入固體物料量的質(zhì)量比。循環(huán)倍率越大，脫硫效率越高。因為循環(huán)延長了石灰石在床內(nèi)的停留時間，提高了脫硫劑的利用率，但對循環(huán)流化床鍋爐存在一個有利于脫硫的循環(huán)倍率范圍。

2.7 燃料煤含硫量的影響

在相同鈣硫比的情況下，含硫量越高的煤，其脫硫率也越高。這是因為高硫煤會使爐膛內(nèi)產(chǎn)生較高的SO2濃度，因而提高了脫硫的反應速度。2.8 石灰石輸送系統(tǒng)的影響

由于石灰石粉具有硬度高、堆積密度大、離散性大、易吸水受潮結(jié)塊、逸氣性強和親和力差等特性，因此石灰石粉屬于較難輸送的物料。因此在石灰石輸送系統(tǒng)運行過程中，若設計不合理、設備質(zhì)量本身不過關，就會影響石灰石輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，造成石灰石輸送系統(tǒng)出力不足、下粉不暢、堵管、磨損及設備不可靠等問題，這些問題最終導致CFB 鍋爐脫硫系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行。CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫改造工程實例

某電廠工程建設規(guī)模為2×135MW 直接空冷發(fā)電機組，配2×480t/h 超高壓循環(huán)流化床鍋爐，采用爐內(nèi)加鈣脫硫工藝，工程已于2006 年投入運行。經(jīng)過當?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)測，該電廠SO2排放濃度可滿足標準限制要求，但爐內(nèi)脫硫效率偏低，未能達到設計值要求，導致SO2排放總量超出控制要求。

通過現(xiàn)場調(diào)研、運行資料分析、查閱影響爐內(nèi)脫硫率的相關文獻資料，并與西安熱工院、電廠相關技術生產(chǎn)人員就電廠爐內(nèi)脫硫存在的問題共同探討，結(jié)合影響CFB 鍋爐脫硫效率的主要因素，分析確定了該電廠CFB 鍋爐脫硫效率低的主要原因有[8][12]：(1)電廠一直未對入廠的石灰石活性進行分析，也未對其粒度提出要求，因此使用的石灰石品質(zhì)得不到有效保證;(2)電廠實際運行過程中的床溫超過900℃，不利于爐內(nèi)脫硫;(3)石灰石添加輸送系統(tǒng)存在出力不足、下粉不暢、堵管、磨損等問題，導致石灰石添加量不足，鈣硫比不能滿足要求，最終導致脫硫系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行，脫硫效率較低。

針對電廠爐內(nèi)脫硫存在的問題，最終確定了相應的爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造方案。脫硫系統(tǒng)改造完工試運行正常后，環(huán)境監(jiān)測站對電廠CFB鍋爐爐內(nèi)加鈣脫硫設施進行了現(xiàn)場監(jiān)測，投入石灰石前SO2實測濃度為1032~1142mg/Nm3，脫硫后SO2實測濃度為80~88mg/Nm3，脫硫效率均值達到了92.6%?？梢婋姀S爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造完工后，SO2排放濃度較低，滿足標準要求;爐內(nèi)脫硫效率也達到了90%以上。結(jié)語

通過對影響CFB 鍋爐脫硫效率因素及CFB 鍋爐進行爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造實例的分析，我們認為： 5.1 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率主要與石灰石粒度和性能、床層溫度、鈣硫摩爾比等因素有關，另外物料流化速度、循環(huán)倍率和石灰石輸送系統(tǒng)等因素也對脫硫效率產(chǎn)生影響。造成煤矸石電廠爐內(nèi)脫硫效率低的原因并不是完全一致的，通過進行有針性的、細致的調(diào)查、試驗和分析，制定相應的解決方案，有的放矢地進行改造，可有效地提高爐內(nèi)脫硫的脫硫效率。

5.2 電廠爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，CFB 鍋爐在僅利用爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)的條件下，脫硫效率可達到90%以上，SO2排放濃度和排放量可滿足相應要求，而且改造投資較少。該電廠爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造的成功，可為國內(nèi)其余采用CFB 鍋爐的電廠提高脫硫效率提供參考。

第五篇：吳涇電廠2008th亞臨界壓力控制循環(huán)鍋爐介紹

吳涇電廠2008t/h亞臨界壓力控制循環(huán)鍋爐介紹[ 日期：2006-02-07 ][ 來自：吳涇電廠 ]

[鍋爐簡介]

本鍋爐是在總結(jié)國內(nèi)外改進型控制循環(huán)鍋爐的設計、制造和運行的基礎上進行設計和制造的，為亞臨界壓力—次中間再熱控制循環(huán)汽包爐，采用單爐膛倒U型、露天布置、全鋼架懸吊結(jié)構。爐膛斷面尺寸可按不同煤種設計成不同規(guī)格,現(xiàn)有的鍋爐爐膛斷面尺寸為16940.5×19558mm。鍋筒內(nèi)徑為1743mm，沿筒身長度方向布置有6根下降管，由匯合集箱匯合后，分別接至爐前布置的3臺低壓頭爐水循環(huán)泵，每只循環(huán)泵均有2只出口閥，再由出口閥通過連接管從前墻底部引入水冷壁下部外徑為Φ914mm的環(huán)形集箱，環(huán)形集箱內(nèi)水冷壁管入口處裝有節(jié)流圈。水冷壁由爐膛四周及折焰角延伸側(cè)墻組成，爐膛采用氣密式水冷壁。水冷壁按不同情況劃分為55個循環(huán)回路。過熱器由爐頂管、后煙井包覆、水平延伸側(cè)墻、低溫過熱器、分隔屏、后屏和末級過熱器組成。再熱器由墻式輻射再熱器、屏式再熱器和末級再熱器組成。省煤器單級布置，布置在低溫過熱器下面。

過熱蒸汽的汽溫調(diào)節(jié)除受燃燒器擺動影響外，主要采用兩級噴水減溫，第一級布置在低溫過熱器與分隔屏之間的管道上，第二級布置在后屏過熱器與末級過熱器之間的連接管道上。再熱蒸汽的調(diào)溫主要采用燃燒器擺動，并在再熱器進口管道上裝有事故緊急噴水。為加速鍋爐冷、熱態(tài)啟動，本鍋爐采用了容量為5％MCR的啟動旁路系統(tǒng)。

鍋爐采用正壓、直吹式制粉系統(tǒng)，選配了6臺HP963碗式中速磨煤機布置在爐前。根據(jù)用戶要求，也可配置其它形式的磨煤制粉系統(tǒng)。24只切向燃燒的擺動煤粉燃燒器分6層布置于爐膛四角。爐后布置有2臺軸流式二次風風機和2臺離心式或軸流式一次風風機，煙道、熱二次風道、冷、熱一次風道均沿鍋爐兩側(cè)對稱布置。爐后局部還布置有2臺型號32VI(V)500—1828M三分倉容克式空氣預熱器。爐底灰渣系統(tǒng)采用水封濕式除渣裝置墻式吹灰器，亦可采用機械除渣方式。另外，爐膛內(nèi)布置有110只吹灰器，對流煙道區(qū)域布置有42只長行程伸縮式吹灰器。運行中實現(xiàn)程序吹灰。

鍋爐四周布置有便于操作和行走的柵格平臺、鍋爐鋼架采用全鋼結(jié)構并用高強度螺栓連接。整臺鍋爐能承受七度地震。鍋爐為露天布置，還采取了大屋頂、外護板和鍋筒端部小室等防護措施。鍋爐配有爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)及機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)。在爐膛上方還裝有電視攝像機和爐膛煙溫探針，在爐膛四角燃燒器區(qū)域時設有火焰掃描裝置及單只油槍的火焰監(jiān)測裝置。

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[鍋爐特點]

1.采用CC+循環(huán)系統(tǒng)

鍋爐循環(huán)系統(tǒng)采用CC+即“循環(huán)泵+水冷壁內(nèi)螺紋管”，使水冷壁管中質(zhì)量流速降低、流量減少，循環(huán)倍率降低。同時，采用內(nèi)螺紋管可有效防止膜態(tài)沸騰。因此，CC+循環(huán)系統(tǒng)具有管徑小、重量輕、循環(huán)可靠、節(jié)省投資和降低廠用電消耗等優(yōu)點。

2.采用冷一次風風機和正壓、直吹式制粉系統(tǒng)

采用冷一次風風機，可使—、二次風各自獨立，從而大大降低二次風風機的電耗。同時，由于采用了正壓直吹式制粉系統(tǒng)?？梢悦獬欧埏L機及其維修工作。另外、煤粉管道中裝有節(jié)流圈，可平衡風粉混合物的流量，保證其均勻性。

3.采用擺動式燃燒器四角切向燃燒、同心反切的燃燒技術，一次風噴嘴采用不等間距布置四角布置、切圓燃燒、擺動噴嘴燃燒方式具有煤種適應性好、燃燒均勻完全和有效降低NOx生成量等優(yōu)點。利用擺動噴嘴，可以靈活地改變爐膛出口煙溫，是調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的主要手段。本鍋爐采用同心反切的燃燒技術，即頂部燃燼風和消旋二次風與下部啟轉(zhuǎn)二次風旋轉(zhuǎn)方向相反，改變啟轉(zhuǎn)二次風和消旋二次風的風量比就可控制爐膛出口氣流的殘余旋轉(zhuǎn)以及由此形成的左右煙溫偏差。

現(xiàn)有鍋爐燃燒器一次風噴嘴采用不等間距布置。上部間距增大，有利于降低燃燒器區(qū)域壁面熱負荷，避免結(jié)渣。下部間距較小，有利于穩(wěn)定著火。根據(jù)不同的燃料確定燃燒器一次風噴嘴間距。

4.采用合理的過熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)結(jié)構，有效降低蒸汽汽溫偏差

過熱器各級受熱面之間采用大口徑管道及大三通連接，左右兩側(cè)的管道不進行交叉，以避免汽溫偏差疊加，左右兩側(cè)的噴水調(diào)節(jié)閥單獨控制，有利于兩側(cè)汽溫的調(diào)整。過熱器采用二級噴水減溫器。

為減少再熱汽溫偏差、適當放大集箱和連接管口徑，合理布置三通位置。屏式再熱器和末級再熱器采用新型結(jié)構，以改善同屏熱偏差。

5.采用簡便的啟動旁路系統(tǒng)

在鍋爐尾部包覆下集箱上設有一根疏水管道，接至冷凝器，其排放流量為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的5％。由于采用了5％MCR啟動旁路、就可在鍋爐啟動時。控制過熱蒸汽溫度和壓力，從而縮短啟動時間，加快啟動速度，提高運行的靈活性。

6.采用帶有內(nèi)夾套的鍋筒結(jié)構

由于鍋筒內(nèi)壁采用了環(huán)形夾層結(jié)構，汽水混合物沿夾層自上流至鍋筒下部，使鍋筒上下壁溫趨于均勻，減少了鍋筒的熱應力，大大加快了鍋爐啟動速度。

7.采用全密封內(nèi)護板結(jié)構

為了防止鍋爐發(fā)生漏煙和漏灰現(xiàn)象，對于爐膛水冷壁、水平煙道和尾部包覆壁均制成膜式壁結(jié)構，對于在無膜式壁受熱面區(qū)域內(nèi)均采用內(nèi)護板和嚴密可靠的膨脹節(jié)密封結(jié)構，既保證了鍋爐的經(jīng)濟性和安全性，又改善了運行環(huán)境。

8.采用新型密封結(jié)構的三分倉容克式回轉(zhuǎn)式空氣預熱器

本鍋爐采用三分倉容克式回轉(zhuǎn)式空氣預熱器，將一、二次風分隔布置，有效降低了二次風的電耗。采用新型的雙道密封結(jié)構，使預熱器徑向和軸向的直接漏風降低30％。另外，熱端徑向密封處采用漏風控制系統(tǒng)，通過執(zhí)行機構在熱態(tài)時自動跟蹤控制徑向密封間隙，有效地減少漏風量。

9.采用爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(PSSS)和機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)

爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)具青控制爐膛的吹掃、鍋爐的自動點火、暖爐油槍的投切控制、制粉系統(tǒng)的投切控制、爐膛火球檢測與單只油槍的火焰檢測和事故情況下的燃料跳閘保護等保護功能，因而確保了鍋爐安全可靠地運行。

機爐協(xié)調(diào)控制(CCS)具有負荷控制(包括鍋爐基本負荷、汽機基本負荷、汽機功率等)燃燒控制、磨煤機出口溫度和風量控制、一次風風機控制、風量控制、燃料與風量最大偏差限制、二次風風機控制、爐膛壓力控制、給水控制、—次汽溫控制、二次汽溫控制和空氣預熱器冷端溫度控制等功能，從而保證了機爐運行時的協(xié)調(diào)配合，而且便于現(xiàn)場調(diào)試。

10.實現(xiàn)鍋爐成套供貨和制粉系統(tǒng)設計歸口

為了提高鍋爐產(chǎn)品質(zhì)量和鍋爐運行水平，同時，為了方便用戶，促使鍋爐產(chǎn)品成套化，本鍋

爐供貨除了鍋爐本體外，還擴大了供貨范圍。如增加了爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)、機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)、電視攝像系統(tǒng)、程序吹灰系統(tǒng)、爐管泄漏檢控系統(tǒng)、煤粉管道(從磨煤機出口到燃燒器進口)、一次風道(從一次風機出門到磨煤機進口)、二次風道(從二次風機出口到燃燒器進口)、鍋爐端部小室和鍋爐大屋頂?shù)裙┴洝?/p>

另外，由于實現(xiàn)了制粉系統(tǒng)及送粉系統(tǒng)設計歸口，使得燃燒系統(tǒng)的設計和制粉系統(tǒng)的設計配合更為合理，從而確保了燃料高效而完全地燃燒。

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[主要設計數(shù)據(jù)]

機組額定功率：600MW

機組最大功率：600MW

最大連續(xù)負荷時的鍋爐設計參數(shù)

過熱蒸汽流量：2008t/h

再熱蒸汽流量：1649t/h

過熱蒸汽出口溫度：541℃

過熱蒸汽出口壓力：17.5Mpa

再熱蒸汽溫度：進/出327/541℃

再熱蒸汽壓力：進/出3.83/3.63Mpa

給水溫度：277℃

循環(huán)方式：控制循環(huán)

燃料：煙煤、貧煤

燃燒方式：擺動式燃燒器四角切圓燃燒

通風方式：平衡通風

調(diào)溫方式：過熱蒸汽為二級噴水及燃燒器擺動和事故緊急噴水

運行方式：根據(jù)需要可適應定壓運行或滑壓運行

汽溫保證范圍

定壓運行：70％B-MCR-100％B-MCR

滑壓運行：50％B-MCR-100％B-MCR

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[上海吳涇第二有限責任公司應用情況及社會效益]

吳涇電廠1號爐系鍋爐廠設計制造的2008t/h亞臨界壓力控制循環(huán)燃煤鍋爐，于2000年7月10日完成168小時連續(xù)滿負荷運行，2001年1月10日完成6個月試生產(chǎn)后正式投產(chǎn)。1號機組在—年的生產(chǎn)期間，鍋爐運行穩(wěn)定，2000年7月10日至2001年7月10日已運行

7624小時，最長連續(xù)運行1217小時，累計發(fā)電量達 31.7億KWh，機組的等效可用系數(shù)85.71％，鍋爐熱效率達93.7％，超過了效率保證值92.4％。

鍋爐具有較好的調(diào)峰性能，機組最高負荷642MW，最低斷油穩(wěn)燃負荷205.8MW。在一年的投運期間從未因鍋爐質(zhì)量問題造成機組停運，而且主要性能指標均遲到或超過設計值，并能與進口同類型機組媲美，創(chuàng)下了同類型國產(chǎn)機組工程質(zhì)量及主要技術性能優(yōu)良的佳績。

2008t/h亞臨界壓力控制循環(huán)鍋爐燃燒穩(wěn)定，NOx排放量252mg/Nm3，低于國家標準規(guī)定值(650mg/Nm3)，減少了對大氣的污染。鍋爐投運后，緩解了上海地區(qū)高溫供電緊張的矛盾，為上海的經(jīng)濟建設作出了較大的貢獻。