一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法，它包括低風(fēng)壓改進(jìn)技術(shù)和低風(fēng)壓運(yùn)行方法。低風(fēng)壓改進(jìn)技術(shù)包括二次風(fēng)支管的橫截面的擴(kuò)大并呈漸縮、二次風(fēng)噴口的橫截面擴(kuò)大并減少二次風(fēng)噴口數(shù)量、采用小阻力型風(fēng)帽同時(shí)降低啟動(dòng)床料的厚度、延長(zhǎng)二次風(fēng)管?chē)娍诘拈L(zhǎng)度使其插入爐內(nèi)500mm或在二次風(fēng)上部設(shè)置分流臺(tái)。低風(fēng)壓運(yùn)行方法包括控制爐膛差壓在800Pa、調(diào)整一次風(fēng)量不超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.2-1.3倍。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于拋棄了高風(fēng)壓循環(huán)流化床鍋爐的傳統(tǒng)做法，用上述低風(fēng)壓思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，用上述低風(fēng)壓思想對(duì)流化床鍋爐進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能的循環(huán)流化床鍋爐。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，尤其是涉及有節(jié)能特性的一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)目前已是世界上在電廠(chǎng)使用循環(huán)流化床鍋爐(簡(jiǎn)稱(chēng)CFB鍋爐)最多的國(guó)家，已經(jīng)運(yùn)行的大小循環(huán)流化床電站鍋爐有3000多臺(tái)，其中410t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有140多臺(tái)，1025t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有100多臺(tái)(還有100多臺(tái)正在建設(shè))。
[0003]電站循環(huán)流化床鍋爐在爐膛下部錐體水冷壁前爐墻和后爐墻布置了幾十根二次風(fēng)管(圓管)，二次風(fēng)是提供氧氣用于強(qiáng)化燃燒提高煤顆粒的燃盡程度；錐體的下部是一次風(fēng)室，一次風(fēng)通過(guò)流經(jīng)風(fēng)帽進(jìn)入床料層對(duì)顆粒狀的床料進(jìn)行流化，流化的結(jié)果是形成氣固兩相沸騰狀態(tài)。由于現(xiàn)行的幾十根二次風(fēng)管(圓管)都接自二次大風(fēng)箱，接口處產(chǎn)生了較大的局部阻力；各個(gè)二次風(fēng)管的直徑較小且是等徑設(shè)計(jì)同時(shí)還存在彎頭使得二次風(fēng)管道的阻力很大，二次風(fēng)機(jī)出口壓力很大，導(dǎo)致二次風(fēng)機(jī)的電耗居高不下。同時(shí)現(xiàn)行的流化床鍋爐的風(fēng)帽阻力太大(4000-5000Pa)導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)電耗居高不下?，F(xiàn)行循環(huán)流化床鍋爐三大風(fēng)機(jī)電機(jī)功率總和(額定值)達(dá)到或超過(guò)發(fā)電機(jī)組額定發(fā)電量的6%，這是現(xiàn)行CFB鍋爐發(fā)電機(jī)組廠(chǎng)用電率明顯比煤粉鍋爐發(fā)電機(jī)組高出許多點(diǎn)的原因所在。所以，有必要在風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)全面進(jìn)行節(jié)能改造研究，大幅度降低飛灰含碳量和廠(chǎng)用電率，節(jié)能降耗勢(shì)在必行。(注:我國(guó)電站目前主要使用的兩大爐型就是循環(huán)流化床鍋爐和煤粉鍋爐)?，F(xiàn)行CFB鍋爐的之所以如此高耗能是因?yàn)橐M(jìn)國(guó)外技術(shù)形成的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)及不適當(dāng)運(yùn)行調(diào)整所至。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供低能耗的一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法。目的是解決循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)依然存在的高耗能問(wèn)題。
[0005]目前大多循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓運(yùn)行在lOOOOPa左右，大于8500Pa就屬于高風(fēng)壓，換句話(huà)說(shuō)低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法目的要使二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓小于8500Pa。目前大多循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓運(yùn)行在13000Pa左右，大于llOOOPa就屬于高風(fēng)壓，換句話(huà)說(shuō)低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法目的要使一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓小于llOOOPa。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方法:
[0007]1.循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)支管的改進(jìn)方法是截面擴(kuò)大即采用由大變小的漸縮截面，減小接口處的局部阻力和支管的沿程阻力，這樣可以降低二次風(fēng)壓力，減小二次風(fēng)機(jī)電耗量。現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)支管的截面很小導(dǎo)致二次風(fēng)的阻力很大，風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0008]2.對(duì)二次風(fēng)噴口的改進(jìn)方法是擴(kuò)大橫截面(擴(kuò)大到160*360mm)并減少二次風(fēng)噴口的總數(shù)量(以20個(gè)為宜)，這樣就減小了接口處的局部阻力，可以減小二次風(fēng)壓力，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0009]現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)噴口的截面(100*200mm)很小導(dǎo)致二次風(fēng)的阻力很大，現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)噴口的數(shù)量最多達(dá)36個(gè)，風(fēng)量較大阻力也大，風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0010]3.對(duì)風(fēng)帽的改進(jìn)方法是改為小阻力型(2500_3000Pa為宜)風(fēng)帽同時(shí)降低啟動(dòng)床料的厚度(450_為宜)，可以顯著減小一次風(fēng)壓力，降低一次風(fēng)機(jī)電耗量?，F(xiàn)行CFB鍋爐的風(fēng)帽阻力較大(4500Pa)，導(dǎo)致一次風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大?，F(xiàn)行CFB鍋爐的運(yùn)行人員習(xí)慣將啟動(dòng)床料厚度加到650mm甚至800mm，導(dǎo)致一次風(fēng)壓力較大(往往達(dá)到12000Pa以上)，一次風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0011]4.控制爐內(nèi)循環(huán)灰量(貼壁灰流)方向的方法是改變其分布，這樣可以減小二次風(fēng)口的背壓，方法是延長(zhǎng)二次風(fēng)管?chē)娍诘拈L(zhǎng)度使其插入爐內(nèi)500mm或在二次風(fēng)上部設(shè)置分流臺(tái)分流貼壁灰流，這樣可減小二次風(fēng)壓力，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0012]現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)口的背壓較大(因貼壁灰流阻擋二次風(fēng))，二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓較聞，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0013]5.用低風(fēng)壓思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，運(yùn)行方法是當(dāng)減少外循環(huán)灰量可減小爐膛內(nèi)灰流密度因而降低二次風(fēng)背壓，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。方法是控制爐膛差壓在600-800Pa為宜。
[0014]現(xiàn)行CFB鍋爐的外循環(huán)灰量較大(人們習(xí)慣追求較高的循環(huán)倍率將爐膛差壓控制在1200Pa以上)使得二次風(fēng)口的背壓較大，二次風(fēng)風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0015]6.用低風(fēng)壓思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，運(yùn)行方法是適當(dāng)減少一次風(fēng)的流量，滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)一次風(fēng)量不超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.2-1.3倍；可顯著降低一次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0016]現(xiàn)行大多CFB鍋爐滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)一次風(fēng)量超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.4-1.7倍(人們習(xí)慣追求較高的一次風(fēng)量來(lái)防止流化不均)，使得一次風(fēng)量居高不下，一次風(fēng)風(fēng)壓較高，一次風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于拋棄了高風(fēng)壓循環(huán)流化床鍋爐的傳統(tǒng)做法，用低風(fēng)壓思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，用低風(fēng)壓思想對(duì)流化床鍋爐進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能的循環(huán)流化床鍋爐。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖所示，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床鍋爐的低風(fēng)壓運(yùn)行方法，它包括下述步驟:
[0020]1.把循環(huán)流化床鍋爐1的上、下二次風(fēng)支管2和3的截面擴(kuò)大，方法是采用由大變小的漸縮截面，減小接口處的局部阻力和支管的沿程阻力，這樣可以降低二次風(fēng)壓力，減小二次風(fēng)機(jī)電耗量?，F(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)支管的截面很小導(dǎo)致二次風(fēng)的阻力很大，風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0021]2.擴(kuò)大二次風(fēng)噴口 4的橫截面(擴(kuò)大到160*360_)并減少二次風(fēng)噴口 4數(shù)量(以20個(gè)為宜)，這樣就減小了接口處的局部阻力，可以減小二次風(fēng)壓力，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0022]現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)噴口的截面(100*200_)很小導(dǎo)致二次風(fēng)的阻力很大，現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)噴口的數(shù)量最多達(dá)36個(gè)，風(fēng)量較大阻力也大，風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0023]3.風(fēng)帽6采用小阻力型(2500_3000Pa為宜)同時(shí)降低啟動(dòng)床料7的厚度(450mm為宜)，可以顯著減小一次風(fēng)壓力，降低一次風(fēng)機(jī)電耗量?，F(xiàn)行CFB鍋爐的風(fēng)帽阻力較大(4500Pa)，導(dǎo)致一次風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大?，F(xiàn)行CFB鍋爐的運(yùn)行人員習(xí)慣將啟動(dòng)床料厚度加到650mm甚至800mm，導(dǎo)致一次風(fēng)壓力較大(往往達(dá)到12000Pa以上)，一次風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0024]4.改變爐內(nèi)循環(huán)灰量(貼壁灰流)的分布可以減小二次風(fēng)口的背壓，方法是延長(zhǎng)二次風(fēng)管?chē)娍?4的長(zhǎng)度使其插入爐內(nèi)500_或在二次風(fēng)上部設(shè)置分流臺(tái)5分流貼壁灰流，這樣可減小二次風(fēng)壓力，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0025]現(xiàn)行CFB鍋爐的二次風(fēng)口的背壓較大(因貼壁灰流阻擋二次風(fēng))，二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓較聞，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0026]5.實(shí)施低風(fēng)壓運(yùn)行方法即在運(yùn)行中適當(dāng)調(diào)整外循環(huán)灰量可減小爐膛內(nèi)灰流密度因而降低二次風(fēng)背壓，降低二次風(fēng)機(jī)電耗量。方法是控制爐膛差壓在600-800Pa為宜。
[0027]現(xiàn)行CFB鍋爐的外循環(huán)灰量較大(人們習(xí)慣追求較高的循環(huán)倍率將爐膛差壓控制在1200Pa以上)使得二次風(fēng)口的背壓較大，二次風(fēng)風(fēng)壓較高，風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0028]6.實(shí)施低風(fēng)壓運(yùn)行方法即在運(yùn)行中適當(dāng)減少一次風(fēng)管8的風(fēng)量，滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)一次風(fēng)量不超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.2-1.3倍；可顯著降低一次風(fēng)機(jī)電耗量。
[0029]現(xiàn)行大多CFB鍋爐滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)一次風(fēng)量超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.4-1.7倍(人們習(xí)慣追求較高的一次風(fēng)量來(lái)防止流化不均)，使得一次風(fēng)量居高不下，一次風(fēng)風(fēng)壓較高，一次風(fēng)機(jī)電耗較大。
[0030]現(xiàn)行循環(huán)流化床鍋爐采用低風(fēng)壓運(yùn)行方法后會(huì)使二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓在8500-6500Pa, 一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓在11000Pa_9000Pa ;風(fēng)帽阻力選25000_3000Pa ；可降低風(fēng)機(jī)電機(jī)能耗25-35 全電廠(chǎng)廠(chǎng)用電率降低1-1.5個(gè)百分點(diǎn)(發(fā)電機(jī)額定發(fā)電量的1-1.5% )，節(jié)能效果顯著。
[0031]本發(fā)明突出的節(jié)能技術(shù)在全國(guó)推廣后會(huì)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益，簡(jiǎn)單分析如下:
[0032]全國(guó)3000多臺(tái)循環(huán)流化床電站鍋爐大約發(fā)電裝機(jī)容量1億千瓦,廠(chǎng)用電率高出1個(gè)百分點(diǎn)(發(fā)電機(jī)發(fā)電量的1 %)就是100萬(wàn)千瓦，即每小時(shí)浪費(fèi)100萬(wàn)度電能，每年(按每年機(jī)組運(yùn)行發(fā)電6000小時(shí)計(jì)算)浪費(fèi)60億度電能！相當(dāng)于浪費(fèi)標(biāo)煤約205萬(wàn)噸(按2011年中電聯(lián)發(fā)布的全國(guó)發(fā)電廠(chǎng)平均標(biāo)煤耗342克/度電計(jì)算)，約折合每年浪費(fèi)16億元。
[0033]上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說(shuō)明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法，其特征在于:把循環(huán)流化床鍋爐(1)的上、下二次風(fēng)支管(2)和(3)的橫截面擴(kuò)大，把二次風(fēng)噴口(4)的橫截面擴(kuò)大，降低風(fēng)帽(6)的阻力，延長(zhǎng)二次風(fēng)管?chē)娍?4)的長(zhǎng)度使其插入爐內(nèi)，床料(7)的厚度降低到450mm，二次風(fēng)上部設(shè)置分流臺(tái)(5)分流貼壁灰流，在運(yùn)行中控制爐膛差壓在800Pa，在運(yùn)行中控制一次風(fēng)量不超過(guò)臨界流化風(fēng)量的1.3倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法，其特征在于:所述二次風(fēng)支管(2)和(3)的橫截面積是由大變小呈漸縮形，同一位置任意橫截面積都比改進(jìn)前的大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法，其特征在于:所述二次風(fēng)噴口的橫截面擴(kuò)大到160mm*360mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法，其特征在于:所述延長(zhǎng)二次風(fēng)管?chē)娍?4)的長(zhǎng)度使其自爐墻內(nèi)壁起插入爐內(nèi)500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐低風(fēng)壓改進(jìn)及運(yùn)行方法，其特征在于:所述風(fēng)帽(6)的阻力降到3000Pa。
【文檔編號(hào)】F23C10/20GK103644563SQ201310723751
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張全勝, 安洋, 李勇 申請(qǐng)人:北京興僑國(guó)際工程技術(shù)有限公司