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    循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近20年發(fā)展起來的清潔煤燃燒技術(shù)。它具有燃料適應(yīng)廣、燃燒效率高、氨氧化物排放低、低成本石灰石爐內(nèi)脫硫、負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、可燃用劣質(zhì)燃料等突出優(yōu)點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，對城市集中熱水供暖的要求逐步提高。熱水供暖與蒸汽供暖相比具有節(jié)約能源、運(yùn)行方便、維修量少等優(yōu)點(diǎn)，近十幾年來在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展。采用清潔煤燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床熱水爐的容量逐漸增加。運(yùn)行實(shí)踐表明，采用水冷卻的方形分離器循環(huán)流化床大容量熱水爐完全可以滿足城市集中供熱的頻繁啟動(dòng)和壓火的需要，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益。
1、鍋爐概況與特點(diǎn)
    1.1設(shè)計(jì)思想
    根據(jù)供熱鍋爐的變負(fù)荷和頻繁啟動(dòng)的特點(diǎn)以及安全性要求，較高的可靠性和可用率是設(shè)計(jì)的核心指導(dǎo)思想。考慮到鍋爐安裝在市區(qū)，SO2，NOx以及粉塵的排放應(yīng)嚴(yán)格滿足環(huán)保要求。在此基礎(chǔ)上，兼顧最大可能地提高鍋爐效率，節(jié)約能源。另外，布置應(yīng)緊湊美觀，結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝、運(yùn)行和維修，盡可能為用戶創(chuàng)造方便條件，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    1.2結(jié)構(gòu)與布置
    該爐結(jié)構(gòu)布置簡單、緊湊，與我國傳統(tǒng)的煤粉爐型相似。鍋爐本體由燃燒設(shè)備、給煤裝置、水冷系統(tǒng)、水冷方形分離器、省煤器、空氣預(yù)熱器，鋼架、扶梯、爐墻等組成。鍋爐為單鍋筒橫置式強(qiáng)制循環(huán)。采用全鋼架結(jié)構(gòu)，鍋爐總計(jì)3排柱。循環(huán)流化床鍋爐爐膛和分離裝置內(nèi)部的壓力較常規(guī)鍋爐高，再加上煙道及分離裝置的復(fù)雜連接，這對密封性能提出嚴(yán)格的要求。該爐自爐前向后依次布置燃燒室、分離器、尾部煙道，巧妙地將3部分結(jié)合起來成為一體，保持緊湊型布置，保證良好的密封性能，不用高溫?zé)煔馀蛎浌?jié)這一事故多發(fā)部件。高溫區(qū)采用全膜式壁密封結(jié)構(gòu)．全懸吊型，固定膨脹中心。料腿與爐膛承冷壁合成一體膨脹，提高運(yùn)行的可靠性，由于采用水冷分離方式，熱損失減少。
    前墻布置了4臺(tái)給煤機(jī)。鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風(fēng)機(jī)提供。一次風(fēng)經(jīng)一次風(fēng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后，由左右兩側(cè)風(fēng)道引人爐前的水冷風(fēng)室進(jìn)口，流經(jīng)安裝在水冷布風(fēng)板上的傘骨形風(fēng)帽進(jìn)人燃燒室，保證良好的流化質(zhì)量和密相區(qū)的燃燒；一部分一次風(fēng)由播煤風(fēng)口進(jìn)入燃燒室，吹散燃料并保證揮發(fā)份燃燒需要的空氣；二次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后從布置在四周的二次風(fēng)口進(jìn)人爐膛．補(bǔ)充燃燒空氣并加強(qiáng)擾動(dòng)混合。燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的大量煙氣攜帶物料，經(jīng)分離器的人口加速段加速，進(jìn)人水冷方形分離器，煙氣和物料分離。分離的物科經(jīng)分離器膜式壁延伸形成的水冷料斗和水冷料腿，流經(jīng)U型閥返回爐膛。通過調(diào)節(jié)給煤量、一次風(fēng)和=次風(fēng)量及其配比、床存量，可以很方便地調(diào)節(jié)床內(nèi)溫度。
    熱水鍋爐的水循環(huán)安全性是一個(gè)重要的問題，合理的水流程是鍋爐安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。
    為保證停電時(shí)鍋爐的安全，爐膛水冷壁和鍋筒之間通過再循環(huán)管，停電條件下能形成自然循環(huán)。同時(shí)，采用全膜式水冷壁、水冷方形分離器，尾部采用水冷包墻結(jié)構(gòu)．爐墻采用輕型敷管爐墻，耐火材辯耗量極少，整個(gè)爐子蓄熱量小，在偶然停電的情況下，可以通過排放部分床料使鍋爐很快得到冷卻。另外，停電后鍋爐壓力升至一定值時(shí)，可以開啟幾個(gè)閥門放汽促進(jìn)爐內(nèi)水循環(huán)。
    布風(fēng)板水冷壁的鰭片上安裝風(fēng)帽。在爐膛下部的密相床區(qū)水冷壁上密焊鉑釘澆注耐磨爐襯，給煤口、返料口、風(fēng)口均設(shè)有特殊的防磨措施，防止?fàn)t內(nèi)管子的磨損。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐都證明：它是既經(jīng)濟(jì)有效的防磨措施，又有利于水冷壁的利用率。根據(jù)燃料的特性，燃燒室設(shè)計(jì)工作溫度為約897℃。
    燃燒室中物料濃度和循環(huán)量較高，而物料的熱容量很大，爐膛上下溫度較均勻。爐膛出口布置兩個(gè)方形水冷分離器，由膜式水冷壁構(gòu)成。分離器前墻與燃燒室后墻共用，其中燃燒室后墻的一部分向后彎制形成分離器人口加速段；分離器后墻同時(shí)作為尾部豎井的前包墻．該屏水冷壁向下收縮成料斗，向上的一部分直接引出吊掛，另一部分向前至燃燒室后墻向上，分別構(gòu)成分離器頂棚和分離器出口區(qū)前墻：分離器兩側(cè)墻水冷壁向上延伸形成分離器出口區(qū)側(cè)墻，與分離器出口區(qū)頂棚包墻一道構(gòu)成分離器出口區(qū)，直接與尾部豎井的包墻相接，使燃燒室、分離器、尾部包墻連為一體，避免使用膨脹節(jié)，提高密封性能。水冷分離器膜式壁部分向下延伸，形成料腿的上半部分。
    1.3關(guān)鍵部件
    返料裝置是循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵部件之一。返料裝置由灰斗、料腿、U型閥構(gòu)成。根據(jù)分離器的設(shè)置，采用2套返料裝置。灰斗由分離器水冷壁收縮而成，設(shè)有防磨內(nèi)襯。科腿的上半部分是由分離器的膜式壁延伸形成矩形水冷結(jié)構(gòu)，下半部分為直接吊掛在水冷料腿上的絕熱結(jié)構(gòu)。
    返料閥采用高流率的具有自平衡性能的U型閥。運(yùn)行時(shí)只需打開送風(fēng)門，使回灰暢通；負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，不需要調(diào)節(jié)風(fēng)量，能根據(jù)回灰量的大小自動(dòng)平衡，操作極其簡單、安全、可靠。采用水冷布風(fēng)板和水冷風(fēng)室，為床下點(diǎn)火創(chuàng)造條件。熱煙氣發(fā)生器兩個(gè)，設(shè)置在爐前左右兩側(cè)的風(fēng)室中。在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，床料溫度由室溫緩慢加熱升到煤的著火溫度，加煤著火后可關(guān)閉油槍給煤運(yùn)行。
    分離器是循環(huán)流化鍋爐的核心部件之一，它直接影響循環(huán)床鍋爐的性能。大量的實(shí)踐表明：該分離器的優(yōu)異性能完全滿足循環(huán)流化床鍋爐對分離器的要求。尤其是頻繁啟動(dòng)、壓火及負(fù)荷變化范圍較大且較快的熱水爐條件下，大熱慣性的分離器很難適應(yīng)這一苛刻的條件。由于分離器內(nèi)承擔(dān)一定吸熱負(fù)荷，高溫物料在分離器雖有二次燃燒，但二次燃燒釋放的熱量可以及時(shí)得到冷卻，不會(huì)結(jié)焦，分離器工作穩(wěn)定。同時(shí)，可以大大簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使分離器與鍋爐本體很協(xié)調(diào)地組合在一起，鍋爐極其緊湊。
    借鑒國外水（汽）冷圓形旋風(fēng)筒成功的防磨經(jīng)驗(yàn)，分離器膜式壁采用壁面密焊銷釘涂一層很薄的耐磨澆洼料的方法，由于較薄并受冷卻，防磨材料工作在較低的溫度，具有更強(qiáng)的防磨性能。耐火材料較薄，重量輕，能縮短啟動(dòng)、壓火時(shí)間，啟動(dòng)和壓火速度不受較大熱慣性的絕熱材料對溫度變化的嚴(yán)格要求。
2、結(jié)論
    采用水冷方形分離器的58MW循環(huán)流化床熱水鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐表明：
    (1)該鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，耐火材料消耗少且維修量低。
    (2)燃料適應(yīng)性強(qiáng)，密封性好。

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