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工业锅炉论文范例(汇总4篇)

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循环流化床锅炉论文【第一篇】

关键词静电除尘;锅炉房;应用

中图分类号:O434文献标识码: A

伴随着经济的高速发展,意味着人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品,以煤作燃料的工厂、电站,每天排出的烟气带走大量的煤粉,不仅浪费燃料,同时也将越来越多的废弃物抛向大自然。不进行必要的防护的话,很容易出现疾病。循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染清洁燃煤技术,能够有效解决现在出现的问题。

一、循环流化床锅炉

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。

在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理,必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床湍流床快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

二、国内循环流化床锅炉的进展

我国国情决定了火力发电企业燃煤煤质多变的现实,发电企业几乎很难长期采购到与设计煤质相近的燃煤,实际上该厂通过配煤掺烧后的燃煤灰分只有7% ~ 9%,不到设计煤质的一半。表明电除尘的实际与设计相差较大,存在优化电除尘运行方式的空间。

目前已经开发35~ 465 t/h 系列化循环流化床锅炉,建立了世界首台135 MW 再热循环流化床锅炉电厂仿真机,技术水平世界领先。与此同时,建立了循环流化床锅炉设计理论体系,并形成了符合中国实际情况的设计导则和热力计算方法,已经出口到国外,打破了多年来我国一直依赖进口循环流化床技术的局面。我国已成为世界上循环流化床锅炉台数最多和总蒸发量最大的国家,总运行台数已超过世界其它地区所有循环流化床锅炉的总和。

三、锅炉房静电除尘的应用

1、静电除尘系统

(1)除尘系统

循环流化床锅炉烟气中粉尘原始排放浓度一般在 20000Nmg/以上,必须采用三电场以上静电除尘器或布袋除尘器才能使净化后的烟气达到国家排放标准。

链条炉排锅炉烟气中粉尘原始排放浓度为 1800 mg/N,采用一般的湿式除尘或高效多管旋风除尘器即可满足要求。如果采用湿式除尘,可选择合适的除尘、脱硫一体化装置,与静电、布袋除尘器相比,它具有占地小、投资低的优点。

(2)除灰系统

循环流化床锅炉经除尘器排出的细灰量是链条炉的十倍甚至十几倍,而且是很细的干灰。目前一般采取以下两种运输方式:一是用封闭罐车运送(静电除尘器罐车),二是采用正压气力输送系统(静电除尘器仓泵灰斗罐车)。

链条炉湿式除尘、脱硫一体化装置除下的湿灰,可以与除渣系统合并在一起用链斗出渣机或重型框链出渣机输送。

(3)鼓、引风系统

循环流化床鼓、引风系统包括一次风机、二次风机和引风机,而链条炉可不设二次风机。循环流化床锅炉的一次风机和二次风机扬程很高,价格较贵。

(4)除渣系统

循环流化床锅炉排出的灰渣温度在 850℃左右,必须冷却后才能排掉,这就需要有冷渣器及相应的循环冷却水泵、冷却塔,而链条炉排出的灰渣不需要进行冷却。

(5)管理系统

链条炉排锅炉是一种历史悠久、非常成熟的炉型,运行管理较简单,易于掌握。循环流化床锅炉的燃烧效率与运行水平有密切关系。在运行中应根据负荷和煤质的变化,随时调整燃烧工况,保持正常的床温和合理的风煤比,以降低气体和固体不完全燃烧损失。此外,还要维持适当的料层高度,料层过高,会增大风量和电耗;料层过薄,又会使燃烧工况不稳定,燃料在床内的停留时间缩短,增加溢流渣含碳量。可见,循环流化床锅炉的运行调整比链条复杂得多。另外,循环流化床锅炉点火比较复杂,较难掌握。总之,循环流化床锅炉对操作工人和管理人员的要求很高。

2、优势

(1)循环流化床锅炉炉膛内的温度比常规的煤粉炉低得多,因此炉膛内的热流要比煤粉锅炉低。而循环流化床锅炉炉内较低的热流密度可降低对水冷壁冷却能力的要求;

(2)在循环流化床锅炉炉膛内,固体浓度和传热系数在炉膛底部最大,且随着炉膛高度的增加而逐渐减小,热流曲线的最大值出现在炉膛底部附近。这样,炉膛内高热流密度区域刚好处于工质温度最低的炉膛下部区域,避免了煤粉锅炉炉膛内热流曲线的峰值位于工质温度较高的炉膛上部区域这一矛盾。因此,循环流化床锅炉炉内热流分布特点也比较有利于水冷壁金属温度的控制;

(3)循环流化床锅炉的低温燃烧使得炉膛内的温度水平低于一般煤灰的灰熔点,所以水冷壁上基本没有积灰结渣,再加上炉膛内有较高的固体颗粒浓度,这能够保证水冷壁的吸热能力;

(4)与煤粉炉相比,循环流化床锅炉炉膛内的温度沿炉膛高度方向更加均匀,因而工质沿水冷壁高度方向的吸热也更加均匀,从而有利于控制各段水冷壁的吸热量。

3、发展趋势

(1)循环流化床高参数化

循环流化床锅炉大型化发展的一个重要的目标是开发超临界参数循环流化床锅炉。常压循环流化床燃烧技术是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤技术,但在达到较高的供电效率方面并未具有明显的优越性。超临界CFB 作为下一代CFB 技术,由于可以得到较高的供电效率,脱硫脱硝投资及成本比烟气净化低50% 以上,是一种适于在中国大量推广的燃煤发电技术。

(2)循环流化床调峰机组

循环流化床锅炉已证明具有远高于煤粉炉的负荷调节特性。它可以在30% MCR 下不投油稳定运行。冷却型分离器循环流化床锅炉具有频繁调负荷的能力。因此,我国电网峰谷差逐年加大,调峰循环流化床锅炉是一个良好的解决方案。今后应加强调峰循环流化床锅炉的开发工作。

(3)循环流化床热水锅炉

中国城镇社区的快速发展,对大容量供暖锅炉需求加大,这些燃煤锅炉的污染排放极难解决,燃用天然气从经济到资源方面均不宜大面积推广。循环流化床热水锅炉是一个良好选择,我国新开发的116 MW 循环流化床热水锅炉经3 年运行经验证明了该炉在节能、环保、可靠性方面的突出优势。

四、结束语

为使循环流化床锅炉在集中供热锅炉房中得到进一步推广应用,我国锅炉行业应在以下三方面进行研究和改进:降低锅炉烟尘初始排放浓度,降低电能消耗,研制适合烧优质煤的锅炉。超临界参数循环流化床锅炉是下一代循环流化床锅炉术,综合了循环流化床锅炉低成本污染控制及高供电效率两个优势,技术风险不大。调峰循环流化床锅炉是一个良好的解决方案,经验证明循环流化床热水锅炉是解决城镇社区的大容量供暖锅炉的一个良好选择。

[1]岳光溪。 循环流化床技术发展与应用[ J] . 节能与环保,2004( 1) : 11~12.

[2]刘德昌,吴正舜,张世红,等。 我国循环流化床锅炉的发展现状和建议[J] . 动力工程 ,2003,23( 3) : 2377~2379.

工业锅炉论文【第二篇】

关键词:锅炉;全生命周期;安全高效运行;节能减排

锅炉设备的危险性较大且能耗较高,同时也是确保国民经济健康发展的关键基础设施。近些年来,锅炉设备的设计与制造已经取得了极大的技术发展与突破,实现了更大容量、更高蒸汽参数的持续发展,然而此过程当中也面临着诸多的难题,例如高温耐热钢的炼制及设计等相关技术依然还未能够取得实质性的突破,使得锅炉安全事故频发,因此就锅炉全生命周期的安全高效运行,以及节能减排工作展开相关的分析与探讨,具有十分重要的作用与价值,据此下文之中将主要就这一问题展开具体的阐述。

一、概述

锅炉具备有高危险性,因此导致的安全事故时有发生,而造成锅炉在日常的运行过程当中存在有安全隐患的因素主要有:第一,高温耐热钢的炼制及生产技术还不能取得新的突破;第二,以前的设计选型技术达不到高温耐热钢的实际要求;第三,锅炉耐热材料在实际生产与制造时所选用的焊接、弯制以及热处理等技术依然无法达到新材料应用的需求;第四,不具备有高效的离线检测、在线监测、安全评估方法等;第五,缺少安全有效的锅炉与燃烧器整体结构优化设计方式。由于锅炉的安全高效运行牵涉到了动力工程、工程物理、材料科学、测量控制等多学科内容,因此其具体的运行设计机制十分复杂,且难度极高;并且锅炉的安全高效运行所牵涉的诸多方面因素在过程控制当中,大多会出现互相耦合。因而,传统以往单一性的学科研究与运行设计技术已经难以应对在复杂环境下运行的锅炉运行,以及由于材料耦合从而造成的锅炉失效技术难题。

二、安全高效运行设计

(一)电站锅炉

在电站锅炉的设计过程当中,安全高效的设计其核心即为对所选材料以及结构设计的高效应用,在本次研究当中运用高温耐热钢非均匀成核蠕变寿命预测法,给予锅炉厂家与发电厂家的高温耐热钢型号选取作出了明确的依据判定,由锅炉的选型设计过程中保障了对耐热钢材的准确选取,进而再通过对锅炉选型的合理设计来确保实现安全高效的运行。通过对削弱炉膛出口残余旋转的新结构设计,指出了在炉膛出口的烟气偏差值判定准则数为XJ,并由此便可促进对炉膛以及燃烧器构造的合理优化,能够显著的缓解炉膛出口的热偏差值,同时也可促使炉膛之中水冷壁结渣与腐蚀情况得以改善,进而避免了过热器与再热器发生爆裂事故。通过对高效煤粉燃烧器的应用,能够借助于燃烧器的着火稳定性与安全性,实现燃料更为广泛的适应以及提升燃烧效率。以上技术发明现已得到了大规模的普及应用,且常以600MW与1000MW的超(超)临界锅炉设计当中应用较多。这也就由材料的选型以及锅炉设计的优化方面为电站锅炉的全生命周期安全高效运行,打下了坚实的基础,创造出了极大的社会经济价值。

(二)燃煤工业锅炉

在长时间的火力发电过程中,由于供应来源的煤质材料较为多变,且负荷改变幅度较大,由于导致燃煤工业锅炉长期处于热效率不足、水循环稳定性较差等运行困境,这同时也是限制锅炉容量扩大化的重要原因之一。针对工业锅炉采取新的结构设计,明确配风装置以及具体的设计方法,可由本质上改善燃煤锅炉长期所存在的问题。当前较为常用的燃煤工业锅炉产品当中,以29MW~140MW国产系列较为先进,并且此系列的产品性能已经在某些方面实现了对国外垄断技术的超越,现已应用于我国的多家企业之中,满足了燃煤工业安全高效运行的目的。

(三)燃油燃气锅炉

燃油燃烧器是此类锅炉的绝对核心部件,同时也是限制这一类型锅炉发展的主要制约因素。我有由于在燃烧器的检测技术方面存在空白,因此长期以来需要国外进口,其成本十分高昂。而经过我国相关科研单位与相关高校所开展的技术攻关合作,目前在这一领域当中已经取得了极大的突破,我国自主研发的油气燃烧器测试设备,已经具备了对于烟气与燃烧器功率曲线的测绘功能,能够针对燃烧器的输出功率、燃烧效率以及相应的安全性予以同时检测,弥补了我国在这一方面的不足。所设计研发出的~7MW系列产品已经得到了国内多家企业的购置,给予油气燃烧器及锅炉安全高效设计作出了重要的技术贡献。

(四)余热锅炉

余热锅炉是对工业发电的余热进行回收的一项锅炉设备,在这一方面我国的发展时间较短,由于没有足够的基础理论研究工作,在对于设备的积灰、磨损、腐蚀、烟气泄露等设计方面依然具有较大的盲目性。而伴随着近些年来尤其是“十一五”与“十二五”等相关科研项目的不断深入,在此方面的设计工作已经取得了较大的突破,其中一项较为可行的设计方案支出,采用烟尘特性数据规范设计思路,打破了传统的思路概念,在这一设计过程当中设计团队人员创造性的提出了突扩形烟风通道导流装置设计,并对钢珠撒播与入口多级防磨装置进行了改进,有效的解决了余热锅炉的积灰、磨损、腐蚀等相关问题,并提出了余热锅炉的热力计算标准,并且设计出了2500t/d~6000t/d系列水泥窑,对有毒烟气余热锅炉进行了高效的处理,这一技术已经得到了十分广泛的应用,有效的促成了余热锅炉的安全高效运行。

三、节能减排技术

(一)烟气深度冷却技术

此项技术通常是运用在采取静电除尘前后,亦或是应用在脱硫塔前后进而来提升烟气深度冷却器的置换系统,并对于排烟温度及其余热采取处理,同时促成发电功率的热能能够得到极大的提升,且使得整体机组的热循环效率得到明显的增强。烟气深度冷却器常常也被人们制作低温省煤器、烟气余热应用装置等。在低烟温度环境下,为了有效地降低烟气深度冷却器的实际重量,通常选用外翅片来对传热管进行加强处理,进而达到换热元件的功能性。由于翅片管中往往会附着有一定的残存水分,因此烟气在经过之时翅片管便会吸收到相应的热量,从而促使水温升高。烟气深度冷却器能够借助于加热工质水来实现对于烟气余热的回收,并且此部分余热还可应用在以下几个方面:第一,加热凝结水,降低由汽轮机之中的抽气量,促使汽轮机的发电性能得以显著提升;第二,加热网水可应用在集中供热,同时也可用在冷暖空调的热源中;第三,应用在加热脱硫之后的低温烟气,来降低烟囱的腐蚀状况,并且能够显著的去除烟囱当中的“烟羽”情形;第四,可充当暖风器的一部分热力来源,共同参与至锅炉燃烧的冷空气当中;第五,在开展静电除尘前应当加装烟气深度冷却设备,促使电除尘器当中的温度值能够得以显著的下降,并且也可减小烟气体的流量,使得烟气流速下降,并且是飞灰比电阻下降,也能够使的电除尘器的工作效率得到显著的提升。

(二)除尘增效技术

目前我国所实行的《火电厂大气污染物排放标准》当中明确规定了对氮氧化物的排放控制程度,并且严格了二氧化硫、盐城等物质的排放限定数值;对于一些环境承载性较差,且较易出现重大环境问题的地区实行了更为苛刻的地方排放标准,旨在增强对燃煤锅炉汞,以及相关化合物的排放控制。当前我国大量的燃煤机组均运用静电除尘技术进行烟尘的排放,要想促使目前的电除尘器出口烟尘,能够符合以最新的排放标准规范,首先需强化监管措施,提高维护与运行工作的不断优化处理。第一,利用烟气深度冷却除尘增强技术,针对现役的发电机组予以全面性的技术改造升级,以达到30mg/m3,并通过与WFGD协同配合,尽力实现20mg/m3;第二,运用移动电极式除尘技术,能够满足于20mg/m3的处理标准;第三,选用电袋复合技术能够达到20mg/m3的处理标准;第四,针对某类特定的煤种选取烟气调质技术,能够实现30mg/m3的排放标准;第五,应用颗粒聚合技术可达到燮20mg/m3的排放标准;第六,湿式电除尘技术的排放效果最佳可达到燮10mg/m3的排放标准。

四、结语

总而言之,在目前的众多电力生产方式当中,火力发电依旧具备有高校、清洁、使用以及稳定等特点。为了促进对火力发电的不断完善,就应针对发电所用锅炉的材料、设计、制造以及运行等多项核心技术予以深入研究。目前我国在此方面的研究与应用依然处于对世界先进国家的模仿与引进阶段,相关的产业自主发展依然还有相当漫长的一段过程,还需要广大的设计参与人员为之做出不懈的努力。

作者:林康华 单位:湛江电力有限公司

参考文献:

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[2]刘韵,师华定,曾贤刚等。基于全生命周期评价的电力企业碳足迹评估———以山西省吕梁市某燃煤电厂为例[J].资源科学,2013,(4).

[3]胡文平,李兵,张方炜等。煤燃烧全生命周期在线监测系统开发与应用[C].2014年中国电机工程学会年会论文集,2014.

[4]胡文平,李兵,张方炜等。煤燃烧全生命周期在线监测系统开发与应用[C].全国电站辅机及汽轮机热力系统节能降耗技术论坛论文集,2013.

[5]吴昊。基于风险评价的A公司电站锅炉国际分包项目的进度管理[D].上海交通大学,2013.

工业锅炉论文【第三篇】

关键词:工业锅炉;节能改造;技术,能量

中图分类号:TM621 文献标识码:A

0.引言

能源是一个国家的战略性资源,能源对我国社会经济的发展起到了关键作用。我国是一个能耗大国,为经济的发展付出了沉重代价。从统计数据来看,我国万元GDP能耗最高,是欧美发达国家的5~12倍,工业上能源使用率连1/3都达不到。在此大背景下,国家从2007年开始就将节能工程作为重要工程在全国加以推广,并对节能工程项目加以支持和奖励。燃煤工业锅炉是我国重要的耗能设备,具有相当大的节能潜力,针对其进行节能改造技术意义非常重要。作者有着多年的实践工作经验,对工业锅炉的节能改造技术有一定的经验。论文就工业锅炉的节能改造技术进行了总结分析,对节能改造的流程进行了详细阐述,最后提出了实现节能改造的对策。

1.燃煤工业锅炉节能改造技术分析

2007年全国范围进行了层燃煤工业锅炉的热效率测试,结果显示热效率利用率只占80%左右,这比设计效率低了近20%。主要的问题在于工业锅炉在设计、制造以及相应配套辅机不协调,另外还有操作管理方面的问题,都造成了严重的能源浪费。对于使用中的工业锅炉,我们需要对其进行节能技术改造,提高其利用率。当前主要的改造技术主要有以下几种:

给煤装置改造

链条炉排锅炉原有的斗式给煤装置将来煤不分粒径混合地堆放在炉排上,对于锅炉的进风起到了阻碍作用,结果造成了燃烧率低下。分层给煤装置利用重力筛选将煤块按粒径大小分散的进行排布,有利于系统进风,从而改善煤块的燃烧状况。根据相关数据可查,分层给煤装置可获得8%~18%的节煤率,分层给煤装置的节能效果显著,利得推广应用。

燃烧系统的改造

对于链条炉排炉,可以在炉前增加一个喷入装置,可以适当地喷入定量煤粉。喷入煤粉的主要是增加一定量的悬浮燃烧,有利于整体的燃烧效果。喷入装置必须调控好喷入煤粉量位置与喷射速度,否则会在一定程序上增大排烟温度,反而降低燃烧效果影响节能。从整体的情况来看,通过燃烧系统的改造可以达到5%~10%的节能效果。

炉拱改造

工业锅炉的炉拱主要作用是强化煤块的燃烧的全过程,在设计时都是根据设计煤种完成的。如果无法做到燃用设计煤种,那么就会使得煤块燃烧状况不好,影响锅炉的热效率,从而影响到节能效果。炉拱改造主要是从实际使用的煤种着手来调整锅炉中炉拱的形状与位置,主要是为了加强火焰辐射引燃和气体燃尽,这样可以改善燃煤的燃烧情况,进一步提高。通过实践证明,此改造技术可实现工业锅炉8%的节能煤效果。

链条炉改造成循环硫化床锅炉

循环硫化床锅炉是我国当前一项新的高效低污染清洁燃烧技术,把链条炉改造成循环硫化床锅炉可以提高燃烧效率,循环硫化床锅炉当中可以让煤粉在炉膛内循环硫化燃烧,最大的优势是还可以燃用劣质煤,技术显示改造后节能效果可提高15%~20%。而且循环硫化床锅炉还是国家大力推广的一种低污染燃烧技术,它采用了石灰石粉在炉内燃烧进行脱硫处理,降低了燃煤锅炉中二氧化硫气体的排放量,并且还可以加以建筑利用。

控制系统改造

控制系统改造主要有两种:第一就是把原来的手工控制或半自动控制系统改造成全自动控制,全自动控制可以证据锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉在正常的情况下顺利工作。全自动控制系统的改造,有利于变化频繁的锅炉的调节,节能效果一般可以达到15%左右。第二种是对供暖锅炉,在确定室内温度的情况下,可以根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到节能的目的,这类控制系统控制调节可以节能20%左右。

2.工业锅炉节能改造的流程分析

前期诊断

工业锅炉进行节能改造前需要做好前期诊断,要了解工业锅炉的具体参数指标,这个是进行节能改造的基础。前期诊断主要是包括对企业蒸汽需求量、管道布置及输送效率、余热回收情况、原锅炉系统存在的问题及运行、消耗和管理等水平进行综合的分析,最后确定锅炉热效率的水平,以及问题所有,最后得到最可靠的改造诊断报告。

改造方案和技术及可行性分析

按前期诊断报告再结合当前的改造技术确定改造方案,并给出相应的可行性分析报告。不同改造技术都有不同的适用性和不同的局限性,需要做好综合分析,另外还需要考虑经济性问题。要求热工参数能有效匹配,要考虑动态变化,做到时间上能同步,空间上物理性能允许。另外主要是需要从技术、时间、经济3方面做可行性分析,最后的节能改造方案,这个过程是改造的核心环节。

改造方案的具体实施

改造方案确定后,负责人员需要根据相关的改造要求去做好准备确定节能改造项目的顺利。第一需要做好设备及材料的采购工作,第二要做好规范化施工过程工作,第三要做好设备的调试工作。3个环节都关系到系统的最终节能效果,也关系到整个节能改造项目的成败,必须工作人员加以重视。

调试及运行管理

整个项目改造完成后,首先需要进行一定的调试,并进行监控、记录相应数据。然后再经过相应的数据计算确定检验改造是否合格、节能效果能否达到预期值。根据相应的对比分析,做好相的节能管理也可以节能10%,所以还需要完善相应的管理制度,对于上岗员工还需要经过相应的岗前培训和日常定期培训,达到岗位工作的需要。

3.实现节能改造的对策

(1)相关矿业企业需要增加节能减排的意识,针对企业的工业锅炉来积极地进行相应的节能改造。多数企业都只看到了眼前的利益,注重当前锅炉创造的效益,没有站在国家社会的立场上去考虑进行相应的节能减排工作。企业应该加大工业锅炉节能减排的宣传力度,用相应的案例宣传来鼓励大家参与到全社会的节能减排工作中来。

(2)提高工业锅炉运行管理水平和操作人员技能。工业锅炉的操作和管理都是 有技术性的工作,上岗前需要对其进行培训,主要是针对技术性方面和安全性方面的知识。另外还需要建立奖惩制度加强管理。

结语

工业锅炉是我国矿业工程生产中的能耗大户,对其进行节能改造,不仅可以节约能源,还可以提高企业的经济效益,增强企业的市场竞争力。工业锅炉的使用已有200多年的历史,其自身的热效率有了质的提高,但是其使用的综合热效率还是有待提高。本文针对工作锅炉结构的特点,对其节能改造技术进行了详细地分析研究,有利于相关技术人员参考学习。

参考文献

[1]燃煤锅炉节能改造的十种技术方法[J].广西节能,2016(3):39.

[2]万玉婷,江楠,简志良,等。中小型工业锅炉系统节能改造难度分析及对策[J].工业安全与环保,2015(2):56-58.

[3]欧阳朋。工业锅炉节能技术综述[J].广东化工,2014(21):124-125.

[4]彭旭东,冯伦,邱泽晶,等。燃煤工业锅炉节能改造技术及节能量确定方法[J].能源与节能,2013(6):55-58.

循环流化床锅炉论文【第四篇】

关键词: 循环流化床 锅炉 故障及维修

中图分类号:TK223文献标识码: A 文章编号:

1循环流化床锅炉简介

循环流化床是在鼓泡床锅炉的基础上发展起来的一种新型锅炉,因此鼓泡床的一些理论和概念适用于循环流化床锅炉,但是区别明显。循环流化床锅炉的流化速率比较高,因此是比较快的循环锅炉形式。要了解循环流化床的原理,就必须要明白鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床湍流床快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

循环流化床锅炉的流态化

当锅炉内的固体颗粒中有流体时,固体的速度随着流体运动速度的加快而加快,并且固体颗粒之间的摩擦力也增强,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。固体颗粒、流体以及完成流态化过程的设备称为流化床。

临界流化速度

由均匀粒度的颗粒组成的流化床中,在气体流速很低的时候,随着风流动速度的增加,流化床的压强也会增加。并且当风速达到一定值时,床层压强会达到最大值。如果继续增加风速,固定床会突然解锁,压强降至床层的静压。如果流化床是由宽筛颗粒组成的话,其特点包括,在大颗粒尚没有进行运动前小颗粒已近流化,床层得转化不明显没有明显的流化现象。最大速度是从静止转换为流化的最大速度,称为临界流化速度。并且随着风速的进一步增强,流化床压强不变。而循环流化床锅炉一般的流化风速是3倍左右的临界流化速度。[1]

2循环流化床锅炉优点

燃料适应性广

在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅仅占极少的量,其余的是不可燃的固体。所以,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内有着剧烈的混合作用,其中的残渣也可以大量燃烧,可以把煤加热到着火温度。在整个过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,对温度的影响微乎其微,使床层保持一定的温度水平,所以流化床没有着火困难,并且煤种适应性很广。

燃烧效率高

循环流化床锅炉的燃烧效率要比普通流化床锅炉高,通常在95~99%范围内。循环流化床燃烧效率高的主要原因是气固混合良好,燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。燃烧强度高

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为到之间。在一样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2到3倍。

易于实现灰渣综合利用

循环流化床的燃烧方式是低温燃烧,炉内燃烧条件好使得锅炉的含渣量小,低温彻底燃烧,易于实现灰渣的综合利用。

3循环流化床锅炉常见故障及维修

排烟温度偏高现象

化验锅炉煤颗粒度。排灰情况是运行人员对炉膛各受热面吹灰进行采样,能有效缓解烟温过度升高和炉膛结焦情况。维持炉膛稳定的氧气含量和通风情况,一次风率为33%。炉膛出口烟温一般在190度左右之间,比正常值高。

原因分析

首先是由于空预器入口风温过高,从而使空预热器传温能力下降,烟气的排热量下降,从而使排烟温度升高。其次是空预器漏风,空预器漏风系数大,就说明了进入烟气中的空气比较多。并且空气的温度低,从而使排烟温度降低。空预器漏风系数下降以后,由于漏入到烟气中的空气量减小,从而使排烟温度升高。第三,由于受热面,空预器大量积灰,受热面受到辐射,受热面的积灰、堵灰、结焦,将使受热面的传热能力下降,烟气散热量减少,排烟温度升高。

维修措施及方案

(1)降低入口风温这种方法一般通过调节挡板位置来实施。排烟温度会降低3读左右。 (2)对照当时燃烧现场的情况进行适量的吹灰,减少受热面积和烟道灰曾增加的现象。(3)控制煤颗的颗粒大小,随煤质改变及时调整燃烧配风,保持给煤机运行稳定。

(4)加强化验监测、及时排污。锅炉停止工作时进行检查清理工作,清理空预器淤积的灰,利用机组大修对受热面内壁结垢进行酸洗利用酸对机组修理是的受热面内壁进行修理。[2]

给煤机改造时出现故障

螺旋给煤机选用振动给料机,经螺旋弹簧座式安装在支承架上,支承架与带外齿的推力球轴承的外圈联接,底座与轴承的内圈联接。长时间不间断运行时,出现不给煤现象,炉膛温度、压力骤降。

原因分析

锅炉燃料煤的水分含量,煤粉比例很大,燃料中的细微颗粒容易粘粘在一起,从而造成煤仓的堵塞,从而出现卡煤、缺煤等现象的出现。就像编织袋进入给煤机,造成给煤机卡涩、堵煤。[3]

改造措施

(1)根据现场的实际情况,铺设干煤设施,进行合理配比,大幅减少水分和含粉率,并且减少了贴煤的可能性,再根据燃烧的实际情况,锅炉煤仓加装松动装置。

(2)煤口角度过小,进入煤堂的时候特别困难,现在把入炉口从原来的角度增加到60度左右,入煤的速度大幅增加。

(3)加强燃煤的管理和控制,防止不可破损的物品进入给煤线。

冷渣机故障

在35吨锅炉采用的是滚筒式冷渣机,当冷渣机冷却水的出入口温差减少,锅炉料层就会出现淤积现象,并且有堵渣的可能。

原因分析

锅炉内部的耐磨材料膨胀导致内部变形。同时排渣管内积灰增加,造成排渣管道不通畅。

采取的措施

(1)消除设计角度差异,确保排渣管内部耐磨材料浇筑质量,使排渣管内部平滑通畅。

(2)我在运行冷渣器之前对排渣口进行清灰处理,清除杂物,并且注意耐火材料的保护工作,防止炉内材料脱落。加强对锅炉运行参数的控制和监控,有效地抑制炉膛内结焦,对排渣口进行及时疏通,人工监督,保持通畅。

参考文献:

[1]岳光溪。循环流化床技术发展与应用(上)[J].节能与环保。2003(12)

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