山东超高压中间再热循环流化床锅炉运行特性研究

论文摘要

近几年,山东共有12台135MWe循环流化床机组投入电力市场,这些机组都采用了超高压中间再热循环流化床锅炉,国内首次采用。由于技术引进时间较短,而用户对其性能和运行指标要求高,因此对循环流化床锅炉的运行特性研究非常重要。 本文以山东两种类型超高压再热135MWe循环流化床锅炉为例,介绍了锅炉的结构特点,通过调试试验研究,得到了该类锅炉的典型布风板阻力特性和临界流化风速等关键参数,首次采用了外置热烟气发生器烘炉方法,比较了总结了三种典型的烘炉方法,指出对大型CFB锅炉采用外置热烟气发生器烘炉的可行性。 针对循环流化床锅炉启动中容易出现的普遍问题,深入研究了大型循环流化床锅炉启动特性,提出了启动过程中的关键操作,指出对于大型循环流化床锅炉在冷态启动过程中只有控制好床料高度、床料粒径分布、喷油量和热烟气温度、投煤温度和投煤方式、床层升温率和均匀性、减油和断油的操作、风量及时无扰动切换等,才能保证启动的安全和经济性。分析了运行参数间的变化关系及其对燃烧的影响,指出维持适当的床温床压、风煤比、合理的粒度分布等是保证燃烧效率的关键。 首次对山东已投运的两类135MWe循环流化床锅炉的主要性能参数进行了比较,发现采用大型钟罩式风帽的锅炉在床温均匀性、防漏渣、耐磨损方面均优于“T”字形风帽,在锅炉最大出力、最低稳燃负荷、锅炉效率、污染物排放等几个方面两种炉型都能达到设计保证值,对于烧烟煤的炉子,更容易控制飞灰可燃物。 针对大型锅炉出现的飞灰可燃物高、屏式受热面传热系数较设计值偏高等问题,本文采用清华大学的煤成灰测试台就几种燃煤成灰特性进行了分析和实验研究,总结了煤的成灰特性及影响因素,这对循环流化床锅炉的炉内传热和燃烧特性研究及受热面设计具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• 第一章 引言
• 1.1 我国的能源环境及循环流化床技术的发展现状
• 1.2 山东循环流化床锅炉现状
• 1.3 本论文的研究内容
• 第二章 山东的超高压中间再热循环流化床锅炉比较
• 2.1 465T/H锅炉简介
• 2.2 465T/H锅炉主要特点
• 2.2.1 屏式受热面
• 2.2.2 水冷布风板和大口径风帽
• 2.2.3 高温绝热分离器
• 2.2.4 卧式空气预热器
• 2.2.5 燃烧室正压运行
• 2.2.6 风水联合冷渣器
• 2.2.7 启动燃烧器
• 2.3 465T/H锅炉主要设计参数
• 2.3.1 锅炉主要设计参数
• 2.3.2 煤质特性
• 2.3.3 点火及助燃用油
• 2.4 440T/H锅炉简介
• 2.4.1 锅炉总体简介
• 2.4.2 锅炉汽水系统
• 2.4.3 给水和汽水循环系统
• 2.4.4 过热蒸汽系统
• 2.4.5 再热蒸汽系统
• 2.4.6 燃烧系统
• 2.4.7 给煤机和落煤管
• 2.4.9 锅炉烟风系统
• 2.5 440T/H锅炉主要设计参数
• 2.5.1 锅炉主要设计参数
• 2.5.2 煤质特性
• 2.6 山东投运的135MWE循环流化床锅炉比较汇总
• 第三章 循环流化床锅炉运行特性研究
• 3.1 循环流化床锅炉调试
• 3.1.1 冷态试验
• 3.1.2 启动燃烧器试验
• 3.1.3 烘炉
• 3.1.4 冷渣器试验
• 3.2 锅炉启动运行
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 投煤
• 3.2.3 投煤后的风量和油枪调整
• 3.2.4 循环流化床启动过程中的给煤问题及处理
• 3.2.5 床温偏差问题及处理
• 3.3 运行参数控制及其对燃烧的影响
• 3.3.1 床温
• 3.3.2 床压
• 3.3.3 燃料性质对运行的影响
• 3.3.4 燃料粒度的影响
• 3.3.5 过量空气系数的影响
• 3.3.6 流化风速
• 3.4 锅炉的热态运行
• 3.5 冷渣器的运行
• 3.6 山东135MWE循环流化床锅炉的主要性能参数分析
• 3.6.1 锅炉连续最大出力和最低稳燃负荷
• 3.6.5 锅炉的大气污染物排放控制
• 第四章 循环流化床锅炉煤成灰特性研究
• 4.1 燃煤成灰特性研究的意义
• 4.2 煤燃烧成灰特性的研究现状
• 4.3 本文对燃煤成灰的实验研究
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表