凯迪生物质能发电工程 KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉 锅炉机组说明书 编号：KGM011SM-01 凯迪电力工程 锅炉集团股份 签字栏 编制 校对 审核 审定 批准 签字 日期 会签栏 专业 燃烧 构架 自控 标准 签字 日期 目 录 第1章 循环流化床锅炉技术 ................................................................................................... 4 §1-1 常规流化床锅炉技术 ..................................................................................................... 4 §1-2 生物质循环流化床锅炉技术 ............................................................................................ 5 第2章 锅炉主要设计参数及整体布置........................................................................................ 7 §2-1 锅炉设计主要基础数据 .................................................................................................. 7 §2-2 锅炉主要计算数据......................................................................................................... 8 §2-3 锅炉整体布置 ............................................................................................................. 10 第3章 锅炉主要部件结构 .................................................................................................... 18 §3-1 锅筒 ......................................................................................................................... 18 §3-2 锅筒部设备 ................................................................................................................ 18 §3-3 燃烧室及水冷壁 .......................................................................................................... 19 §3-4 下降管 ...................................................................................................................... 20 §3-5 汽水引出管 ................................................................................................................ 21 §3-6 水冷布风板 ................................................................................................................ 21 §3-7 过热器系统及汽温调节 ................................................................................................ 21 §3-8 省煤器 ...................................................................................................................... 23 §3-9 空气预热器 ................................................................................................................ 23 §3-10 物料循环系统 ............................................................................................................. 24 §3-11 冷渣器 ...................................................................................................................... 25 §3-12 刚性梁 ...................................................................................................................... 25 §3-13 膨胀中心 ................................................................................................................... 25 §3-14 锅炉围管道 ................................................................................................................ 25 §3-15 吹灰系统 ................................................................................................................... 26 §3-16 锅炉构架 ................................................................................................................... 27 §3-17 启动燃烧器 ................................................................................................................ 28 §3-18 炉前油管路系统 .......................................................................................................... 28 §3-19 耐火耐磨材料 ............................................................................................................. 28 §3-20 炉墙 ......................................................................................................................... 29 第4章 附图 ...................................................................................................................... 30 §4-1 锅炉主视图 ................................................................................................................ 30 §4-2 锅炉俯视图 ................................................................................................................ 31 第1章 循环流化床锅炉技术 §1-1 常规流化床锅炉技术 循环流化床（CFB）是上世纪七十年代末发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃烧技术，由于它在燃料适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。 循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，这是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在循环流化床锅炉炉存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛的循环和炉膛外的外循环，从而实现物料在炉不断的往复循环燃烧。 与其它锅炉相比，循环流化床锅炉增加了物料循环回路部分即分离器、回料阀；另外还增加了底渣冷却装置—冷渣器。分离器的作用在于实现气固两相分离，将烟气中夹带的绝大多数固体颗粒分离下来；回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应；二是通过循环物料在回料阀进料管形成一定的料位，实现料封，防止炉的正压烟气反窜进入负压的分离器造成烟气短路，破坏分离器的正常气固两相流动及炉正常的燃烧和传热。冷渣器的作用是将炉排出的高温底渣冷却到150℃以下，从而有利于底渣的输送和处理。 一般循环流化床锅炉处在850-950℃的工作温度下，在此温度下石灰石可充分发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达到脱硫的目的。 循环流化床锅炉可实现炉高效廉价脱硫，一般脱硫率均在90%以上。同时，由于较低的炉燃烧温度，使循环流化床锅炉中生成的NOX主要来自于燃料中的N转化成的NOX；而热力NOX即空气中的N转化成的NOX生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分级送风的方式即一次风从布风板下送入，二次风分多层从炉膛下部密相区送入，也可以有效地抑制NOX的生成。因此循环流化床锅炉中的污染物排放很低。 在锅炉运行时，炉的床料主要由燃料中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成，这些床料在从布风板下送入的一次风和从布风板上送入二次风的作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛向上运动。在炉膛的不同高度一部分固体颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的循环；其余固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行气固两相分离，绝大多数颗粒被分离下来，通过回料阀返送回炉膛，形成物料的外循环。所以循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。 在循环流化床锅炉中，一般根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，给煤进入密相区后，可以顺利实现着火，因此循环流化床锅炉可以燃用无烟煤、矸石等劣质燃料，还具有很大的锅炉负荷调节围；与密相区相比，稀相区的物料浓度较小，稀相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉气固两相介质与炉受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉温度的控制。 循环流化床锅炉的不同部位处于不同的气固两相流动形式，炉处于快速床的工作状态，具有颗粒间存在强烈扰动和返混等性质；回料阀进料管处于负压差移动填充床状态，返料管处于鼓泡床流动状态；尾部烟道处于气力输送状态。 §1-2 生物质循环流化床锅炉技术 随着社会对能源需求的日益增长，而作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。而生物质是唯一的既可再生又可直接储存与运输，且可实现CO2零排放的能源，因此，燃用生物质发电的锅炉将被广泛的应用。 本工程锅炉燃用树枝、稻壳、秸秆等林业及农作物生物质燃料，采用循环流化床燃烧方式。 由于生物质燃料含硫量较低，并且自脱硫能力较强，考虑到飞灰综合利用等因素。同常规循环流化床锅炉相比，生物循环流化床锅炉不设置石灰石添加系统。 生物质燃料同常规燃料（煤）相比较，其燃烧特性有较大区别，主要表现以下几个方面： ? 生物质燃料在不同的季节燃料成分有所差别，燃料量也随季节的不同而改变，这就要求锅炉有较好的适应性以适应燃料的变化。 ? 生物质燃料挥发份高、含氧量高、灰量偏少、燃料及灰密度低。具有容易着火(300℃左右)、燃烬率低、CO排放量较大的特点，燃烧特性总体劣于煤。同时，又存在流化不稳定、循环物料量不足、易于积灰和堵灰等问题。 ? 稻壳灰中的SiO2含量高，存在着床料易于结团，尾部对流受热面磨损严重的问题。 ? 秸秆灰中Na、K、CL离子含量高，容易出现高低温腐蚀。 ? 树根和稻草等生物质燃料存在难破碎的特点，燃料制备系统较为复杂。 综合上述因素，生物质循环流化锅炉设计中采取了相应措施以保证锅炉的安全、稳定、经济运行。 ? 通过采用合理的炉膛出口温度、采用高效旋风分离器、分级燃烧、合理布置二次风风口高度，采用4通道布置，增加烟气流程，选取较大过量空气系数等措施，以保证碳粒的燃烧条件和在炉的停留时间，提高锅炉燃烧效率、减少CO排放。 ? 炉膛采用超大的截面积，适应生物质燃料水分变化带来烟气量变化的情况；保
凯迪电力30MW生物质机组锅炉机组说明书
