300MWCFB锅炉是300MW循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed)
. r% @+ f( g/ q% n% y/ i+ k1 V @% ^·CFB属于低温燃烧,氮氧化物排放远低于煤粉炉。并可实现燃烧中直接脱硫,脱硫效率高且技术设备简单和经济,可以利用燃料自身含钙量进行自脱硫(如煤质含钙量较低,需再加入少许的石灰石控制最终的烟气含硫量),减少对环境的污染,其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD。排出的灰渣活性好,易于实现综合利用,无二次灰渣污染。4 Q8 F- U' _" K/ F6 V
·CFB锅炉可以将煤矿挑选剩下的煤矸石、劣质煤、煤泥作为燃料来发电。
# h* |1 R) @7 q+ `; {·大型CFB锅炉的热效率普遍达90%以上,如今目前300MW CFB锅炉热效率典型设计为92.8%。4 l7 G/ `* h5 x8 g
·锅炉负荷可在30%~100%内不投油稳定运行,负荷变化响应速率可达5%~10%ECR/MIN,比常规煤粉炉负荷变化速率(3%~5% ECR/MIN)高。
9 }) W2 Q, e# ]从上面可看出,CFB锅炉技术相对常规锅炉来说是很有发展前景的一种燃烧技术。在我国目前环保要求日益严格,煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下,CFB成为发电厂和热电厂优选的技术之一,CFB燃烧技术已被运行实践证明是可靠的洁净煤燃烧技术,受到人们的高度重视,近年来得到迅速发展。容量大型化和蒸汽参数进一步提高是当前CFB锅炉的主要发展方向。现300MW大型CFB锅炉在国外实际应用已开始,在国内今年底后将有一批300MW CFB机组相继投产。( O/ z' \- j- v4 v W
CFB锅炉随着新技术应用也会遇上一些新问题。虽然CFB锅炉,尤其是中小型CFB锅炉已经大量投入商业化运行,但控制问题一直是循环床锅炉的主要问题之一,其燃烧自动控制系统基本投不上,或投入率很低,实际运行中靠手动操作。究其原因,在于CFB锅炉燃烧系统的复杂性。由于 CFBB自身的工艺特点,它比普通锅炉具有更多的输入和输出变量,耦合关系更加复杂。当锅炉负荷发生变化时(外扰),或给水量、给煤量、返料量、减温水量、引风量、一次风量、二次风量等任一输入量(内扰)改变时,所有输出量(如汽包水位、蒸汽温度、蒸汽压力、炉膛负压、氧量、床温等)都要发生变化,但程度有所不同。一般CFB 除燃烧控制系统外,其它控制与一般煤粉炉差别不大,可按一般煤粉炉进行控制,而且这些控制方法已经成熟,控制效果比较满意。但在燃烧控制上确实需要特别研究。
/ P R% @8 g( y+ W4 g U2 CFB锅炉工艺流程
; c5 g" ~9 X" ~! J5 K6 \以图1为例,简单说明300MW CFB锅炉的工艺流程(汽水系统因和常规煤粉锅炉类似,略)。/ ]+ M! V% S: `1 f& r
. r0 r4 b: N9 S) n p! K4 e1—燃烧室,2—旋风分离器,3—烟气加热器:包括过热器、再热器、省煤器、空预器, 4—外置床换热器,5—二次风,6—一次风,7—锥形阀,8—石灰石加料装置,9—给煤装置 图1" Q# f. d' p$ N* P2 B& n# ]
300MW CFB锅炉工艺简图 燃烧系统的流程:原煤破碎、筛选后送煤斗,经计量式给煤机进入燃料室底,与炉底来的热一次混合成气、固流化物燃烧。热二次风从燃烧室中下部补入,以提供进一步燃尽所需的空气。石灰石粉经加料装置加入燃烧室主燃烧区,在料床温度为850℃~950℃的较佳脱硫温度下与硫反应,生成比较稳定的硫化钙,除去煤中的硫,大大减少烟气中SO2的排放量。, x, Z" X0 t* T
燃烧室出口装有4组高温分离器,用于分离烟气与未燃尽的粗颗粒。分离出的颗粒经锥阀,根据控制床温、再热汽温主参数的情况,调节直接返回锅炉的循环料量和经加热器返回锅炉料量的比例。在加热器中,两组装中温过热器,两组装末级再热、低温过热器。调节装有再热器的回料锥形阀,用于调节再热出口汽温度;调节装有中温过热器的回料锥形阀,则用于调节锅炉料床温度,过热汽温的主要调节是通过三级过热减温水实现的。
# V4 |3 F. h3 D2 s& O尾部烟道布置有末级过热器、低温再热器、省煤器和空气预热器,吸收烟气余热。烟气经除尘器,由吸风机送入烟囱后,排入大气。 k- X( L2 g! T! L1 E/ a
燃烧产生的灰渣,通过冷渣器冷却后排出。同时通过调节灰渣的排放量,来控制锅炉料床的高度,满足运行的安全、经济性要求。 |