循环硫化床燃烧及脱硫脱硝技术.doc

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1、, 研讨班研讨提纲 丁明舫，13951902260 邮箱：dmf4203一 煤泥燃烧技术1. 煤泥的来源：选煤厂的下脚料，水力采煤的下脚料。2. 为什么循环流化床锅炉要烧煤泥：煤泥水分高达30%，干燥基灰分高达50%，粘度大，热值低，存储输送困难，煤粉炉和链条炉难以燃烧。在 循环流化床锅炉出现前，煤泥常作为废弃物。循环流化床锅炉出现后为煤泥利用创造了条件.3. 循环流化床锅炉燃烧煤泥存在的问题：由于煤泥水分大，在加入炉内密相区的短时间内 无法将其水分完全蒸发，煤泥会出现凝聚结团现象，煤泥还会粘结床料使结团的直径可增加至100mm。因团快重量大，沉积在密相区的底部，密相区底部是水冷布风板，温度低

2、，煤泥团块难以干燥和燃烧，团块不能流化，团块不断堆积最终使得锅炉无法运行。4. 燃烧煤泥应采取的对策：a. 高位进料。增加进料口与密相区的距离，使煤泥在下落过程中尽可能地多吸收热量将水分蒸发，减少煤泥的含水量，降低凝聚结团的可能性。b. 采用高密度床料，物料流化后具有流体的特性，由于床料密度大，团快浮在床料的设备，避免团块沉入床层底部，使团块浮在床层的中上部，团块可以正常流化和燃烧，水分、挥发分析出，其产生的压力可以使团块破裂。c.不排渣运行。为了防止高密度床料流失，不排渣，团块在流化燃烧过程中不断破裂和磨损产生飞灰维持床层亚差在正常范围内。5. 烧煤泥也有有利条件，可以减少飞灰中的可燃物，脱

3、硫剂事先与煤泥混合可以延长脱硫剂在炉内的停留时间，提高脱硫效率和节省脱硫剂。二 煤泥与煤干石混烧1. 为什么煤干石要与煤泥混烧：a.煤干石与煤泥是洗煤厂生产同时产生的废弃物，容易就地取材利用。b.我国大多是中、小型洗煤厂，年洗煤100万吨的洗煤厂产生大约5万吨 煤泥，因煤泥的水分高，灰分大，煤泥的发热量很低，煤泥消耗量较大，难以满足一台30/吨以上循环流化床锅炉的燃料消耗。煤干石也含有少量可燃物，与煤泥混烧可使废弃物煤矸石得到利用。c.煤矸石密度大，可以代替高密度床料，一举两得。2为什么煤矸石与煤泥混烧要定期排渣。因为煤矸石可燃物含量很少，其中可燃物燃烧后密度很大，不易磨损，随着煤矸石的不断增

4、加，床压升高，必须通过排渣维持床压。煤矸石与煤泥混烧的效率可达92-94%，虽然略低于单独燃烧煤泥，但比单独烧煤矸石的燃烧效率高。三电袋除尘器1.电除尘器效率虽然比传统的旋风除尘器效率大大提高，四电场的电除尘器效率达到99%，但仍然很难达到50mmg/Nm3老的烟尘浓度排放标准，30mmg/Nm3新的排放标准更难达到。电除尘器的效率难以进一步提高的原因是因为阴极、阳极定期振打产生的二次扬尘无法避免。电除尘器的优点是烟速低，阻力小，风机耗电少。2.布袋除尘器是过滤式除尘，只要布袋不破，其除尘效率高达99.6%以上。布袋除尘器虽然在清灰时也会产生二次扬尘，但产生的扬尘仍然无法通过滤袋，不会降低除尘

5、器的效率。布袋除尘器的缺点是阻力大，风机耗电多，布袋不耐高温，燃烧不正常时特别是燃烧生物质燃料时因有火星容易烧袋，很多燃用生物质燃料的电厂发生过烧袋事故，导致布袋除尘器效率迅速下降，更换大量布袋造成了较大经济损失。为了避免烧袋，很多电厂在布袋除尘器前面安装了旋风除尘器，导致阻力增加，风机耗电上升。布袋除尘器前安装旋风除尘器可以减少布袋清灰的次数，降低压缩空气的消耗量，延长布袋的寿命，因此，一些烧煤的电厂在布袋除尘器前面也安装了旋风除尘器。3.电袋联合除尘器是综合二者的优点，避免了二者的缺点的一种新型除尘器。烟气首先经过电除尘器，除去了大部分颗粒较大的飞灰，息灭了可能存在的火星，既避免了烧袋，又

6、降低了布袋除尘器的负担，提高了电袋除尘器的效率。电除尘器振打产生二次扬尘被后面的布袋除尘器截留，不会降低除尘的效率。布袋除尘器的清灰周期和布袋的寿命延长。因此电袋除尘器是除尘效率高、工作可靠、阻力低、寿命长的新型除尘器。 电袋除尘器的缺点是投资较大。随着环境污染的加剧，为了治理污染和保护环境，烟尘排放标准日趋严格，电袋除尘器将越来越多地被电厂采用。4 布袋除尘器在线清灰与离线清灰优缺点的比较：a.布袋在工作状态下清灰，称为在线清灰。在线清灰的优点：烟气流通面积较大且不变，阻力较小，烟气压力较稳定。缺点是清灰时受二次扬尘的影响清灰效果略差。b.布袋在提出工作的状态下进行清灰，称为离线清灰。离线清

7、灰的优点：排除了清灰时二次扬尘对清灰效果的影响，清灰效果较好。缺点是清灰时一个仓室需要退出工作，因为烟气流通面积变化较大，烟气流动阻力和压力波动较大。建议布袋除尘器仓室较多，布袋面积较富裕，布袋除尘器的压差较低，采用离线清灰较合理；反之，采用在线清灰较合理。三 床温高的原因分析及对策：1. 循环流化床锅炉属于低温燃烧，床温通常控制在850-950度，其理由如下：a. 为了防止床料结焦，要求床温比灰分变形温度低100度。b. 850-950度是炉内脱硫效率最高的温度范围。c. 低温燃烧可以减少热力型NOX产生量，降低其排放量。2. 床温高的原因分析：a. 燃料发热量高，理论燃烧温度高。b. 燃料

8、发量高，灰分少，循环倍率低，不能将密相区的热量带到稀相区，稀相区持料量少，燃烧份额低，燃料燃烧产生的热量大部分留在了密相区。c. 旋风分离器分离效率低。烟气携带的物料不能被大部分分离下来，通过返料系统返回密相区，密相区的物料少，热容小。正常情况下密相区燃料量的比例仅为1-3%，床料少燃料的比例提高，密相区周围有防磨层，热阻大，吸热量少，导致床温升高。物料分离器效率高，物料循环倍率高，稀相区持料量多，有利于炉膛温度均匀和增加稀相区传热量，使密相区燃烧份额减少，降低密相区温度。d. 燃料颗粒度分配没有达到设计要求，大颗粒燃料的比例较多，密相区燃烧份额大，导致床温较高。e. 能被物料分离器分离下来返

9、回炉膛的物料颗粒是能进行外循环的有效颗粒，不但能将密相区的热量携带进入稀相区，而且细物料中的可燃物在稀相区燃烧产生的热量增加了对稀相区的水冷壁进行传热，一部分细物料通过壁面效应沿水冷壁面下流，通过高温物料对水冷壁导热，增加了水冷壁的吸热量，降低了密相区的燃烧份额，增加了稀相区的燃烧份额。使炉膛的温度趋于均匀。3. 床温高的对策：a选用发热量较低灰分在20%以上的燃料。b.如采用发热量较高灰分较少的燃料时，添加沙子，增加物料循环量，通过循环的沙子将密相区的热量带到稀相区。c.调整燃料的颗粒度。锅炉厂使用说明书会给出燃煤不同颗粒的比例。由于煤种变化和特性不同，要根据具体的煤种调节各种颗粒的比例。床

10、温高时可降低大颗粒煤的比例。由于燃料特性的不同，产生一级破碎和二级破碎的程度不同，合理的燃料颗粒比例要通过现场调整试验确定。d.提高物料分离器的效率。只有提高分离器的效率才能将烟气携带的大量物料分离出来返回密相区，提高循环倍率，降低床料中燃料的比例，物料携带更多的热量进入稀相区，使床温下降。五怎样判断物料分离器效率的高低。1.物料分离器是循环流化床锅炉关键部件之一，是否有物料分离器是区别循环流化床锅炉与煤粉炉、链条炉与鼓泡床锅炉的主要依据。分离器效率低会导致床温高限制加煤量，导致锅炉负荷上不去，飞灰浓度高，尾部受热面磨损加剧。由于循环物料温度高，循环物料难以计量，物料分离器的分离效率难以测量。

11、在现场可以通过以下几个方面判断分离器的效率：a.飞灰的颗粒度。飞灰的颗粒度大，效率低，反之，效率高。b.床温高低。床温高，效率低，反之，效率高。c.稀相区压差大小。稀相区持料量多，压差大，分离效率高，反之，效率低。D.能满负荷运行而床温不高，效率高，床温高锅炉不能增加负荷，效率低。2.物料分离器效率低的原因分析：a.采用了方形物料分离器。有一段时间方形分离器采用较多。采用方形分离器是为了简化锅炉结构，延长防磨层的寿命。运行实践证明，方形分离器的分离效率较低。b.采用了切向物料分离器。c.分离器各部分尺寸设计不合理。d.分离器处负压很高，安装和检修质量差，因漏风导致物料分离器分离效率低。e.返料

12、系统工作不正常，分离下来的物料不能及时通过返料系统返回密相区，物料分离器下部堆积物料，分离下来的物料重新卷入烟气中，导致分离器分离效率下降。f.操作不当，锅炉启动前未能建立料封，烟气短路，烟气进入分离器，导致分离器分离效率降低。3.提高物料分离器效率的途径：a.锅炉订货时不要采用方形分离器和切向分离器，而应采用涡壳式物料分离器。b.对已经采用了方形分离器的锅炉，应进行圆形化改造，提高其分离效率。c.检查分离器各部尺寸是否在合理范围内。d.消除分离器返料系统存在的漏风。e.确保返料器工作正常，分离出来的物料应及时返回密相区，防止分离器下部堆积物料。f.在锅炉启动前要建立料封，防止烟气短路。六降低

13、机械不完全燃烧热损失的途径：1.循环流化床锅炉是从沸腾炉发展改进而来的。沸腾炉热效率较链条炉有了明显提高，但由于没有循环返料系统，飞灰没有重新燃烧的机会，飞灰的可燃物较高。循环流化床锅炉有返料系统，飞灰有返回炉膛重新燃烧的机会，飞灰可燃物明显下降。虽然物料分离器的分离效率可达99%，但由于物料循量很大,烟气温度高，粘度大，物料分离器的直径大，离心力小，对粒径小的物料分离能力差。虽然循环流化床锅炉不象煤粉炉那样需要制粉系统，但仍然要将煤破碎才能满足入炉煤粒 级配比例的要求。煤在破碎过程中会产生粒径小于100微米的煤粒因循环流化床锅炉炉膛的温度只有850-950度，远低于煤粉炉炉膛温度1400-1

14、600度，因此不能被物料分离器分离下来，返回炉膛重新获得燃烧机会，一次性通过炉膛的细煤粒，因炉膛温度较低，难于燃尽，导致可燃物含量较高。 燃料加入密相区，炉渣也从密相区下部排出。虽然密相区下部物料可燃物含量较低，但仍然较高。循环流化床锅炉炉渣的比例为20-40%，而煤粉炉炉渣的比例仅为10%。 由于以上两个原因，循环流化床锅炉的机械不完全燃烧热损失q4比煤粉炉高。2. 降低机械不完全燃烧热损失q4的途径：a. 尽量减少入炉煤中细粉的数量。b. 提高物料分离器的分离效率，使尽可能多细煤粒能被分离下来返回炉膛获得继续燃烧的机会。c. 尽量采用挥发分含量高的煤，尽量避免燃用无烟煤及挥发分低的煤。d.

15、 适当提高料层高度，减少排渣料量，延长炉渣在炉内停留的时间，增加炉渣燃尽的机会，降低炉渣可燃物含量。3.料层高度增加，阻力上升，一次风机耗电量上升，要在可燃物减少和耗电量增加两者之间进行仔细比较，使得利益最大化。七 冷渣机入口喷火问题 冷渣机入口与密相区排渣管连接。密相区是正压，冷渣机入口是常压。如果排渣时挡板开度过大，炉渣不能充满排渣管，导致炉渣与火同时喷出。将排渣挡板适当关小，控制排渣流量，保持排渣管内有较多炉渣形成料封，就可以防止排渣时喷火。八 烟气氧量高的问题1. 烟气氧量高的危害：a. 排烟量上升，排烟温度升高，排烟热损失q2增加。b. 引风机、一次风机、二次风机耗电量增加。c. 氮

16、氧化物NOx上升。d. SO2 转化为SO3的数量增加，烟气露点升高，空气预热器堵灰和低温腐蚀加剧。2. 烟气氧量高的原因分析：a燃烧调整不当，一次风或二次风量过大。b.二次风风速低，穿透和搅拌不充分。b.分离、返料系统及烟道漏风量过大。c.空气预热器制造、安装、检修质量差和低温腐蚀穿孔导致漏风量大。d.氧量表取样点不严密，漏风量大。e.氧量表失灵。3. 降低烟气氧量的方法：a.加强一次风和二次风的调整，加强二次风对物料的搅拌，使风与物料充分混合，保持炉膛出口过量空气系数在1.2-1.25范围内。b.消除和减少分离器、返料器、烟道的漏风量。c.安装暖风器，提高空气预热器入口空气温度，提高管子壁

17、温，防止产生堵灰和低温腐蚀。d. 检查氧量表取样点安装是否严密，消除其漏风。 e. 更换失灵的氧量表4. 应安装两个氧量表，一个安装在炉膛出口过热器后面，用于监视和掌握一次风和二次风的配风是否合理，为燃烧调整提供依据，达到将炉膛出口的过量空气系数控制在1,2-1,3范围内的目标。一个安装在空预器出口，用于监视和掌握分离系统、烟道和空预器的漏风情况，为检查和消除漏风提供依据。5. 根据烟气氧量快速计算各处的过量空气系数。通常锅炉厂使用说明书给出的是炉膛出口的过量空气系数，而不是炉膛出口烟气中的氧量。因此，根据氧量表测出的氧量，快速计算出过量空气系数，在现场有较高的实用价值。在燃料完全燃烧的情况下

18、，过量空气系数=21/21-02.循环流化床锅炉机械不完全燃烧热损失q4和化学不完全燃烧热损失q3不大，采用该公式计算过量空气系数误差不大，采用该公式用于现场指导燃烧调整和判断分离器和烟道漏风情况很方便。九 受热面磨损严重问题 循环流化床锅炉受热面磨损是由其工作原理和工作特点造成的，是普偏存在的。以循环倍率为20 的循环流化床锅炉计算，外循环物料量是燃料量的20倍。内循环物料的数量更多。同时，物料的颗粒较大。因此，大量颗粒较大的物料冲刷受热面，受热面磨损严重是难以避免的。 炉膛内磨损的主要部位是： 1.密相区与稀稀相区交界区。该处由于壁面效应，回流的物料很多。早期的循环流化床锅炉密相区的防磨层

19、高于稀相区的水冷壁平面，物料回流下落时转向产生离心力，导致水冷壁局部严重磨损。现在生产的锅炉采用密相区水冷壁向内弯曲的结构，密相区的水冷壁敷设防磨层后与 稀相区水冷壁在同一平面，解决了水冷壁局部严重磨损的问题。但在仅靠密相区上部的水冷壁仍然存在磨损较大的问题。通常采用在锅炉大修时喷涂耐磨金属防磨层保护水冷壁不被磨损，喷涂时要将水冷壁表面打磨干净，同时，喷涂的金属要与水冷壁金属的膨胀系数相同或相近，避免喷涂的金属因膨胀差脱落。2.沿水冷壁高度设置多道防磨樑，阻止下流的壁面灰叠加，下流的壁面灰不断被防磨樑栏截，在不与水冷壁接触的情况下下流。该方法会对稀相区的传热量有少量影响。3. 屏式过热器在物料

20、分离器之前，只有采用加防磨罩的方法解决。4.烟气从炉膛90度转弯进入物料分离器，对炉膛顶部的水冷壁产生严重磨损 ，该处水冷壁要加防磨层。5.物料分离器入口烟气流速和物料浓度很高，入口处的水冷壁必须加防磨层。6.如果采用水冷或汽冷式物料分离器，其管子内表面必须敷设防磨层。7.物料分离器后的过热器和省煤器前面的几排管子必须加防磨罩。8.空气预热器的管子通常不加防磨罩，而是前面几排管子采用厚壁管延长其寿命。9.对流受热面的磨损与烟气流速的三次方成正比，因此锅炉设计时应采用较低的烟气流速。10.省煤器要防止出现烟气走廊，导致烟气走廊处的省煤器管排产生磨损。11.循环流化床锅炉炉膛开孔较多，开孔处的水冷

21、壁要向炉外让管，确保炉膛内的水冷壁在同一平面。防止管子突出导致严重磨损。12.屏式过热器要防止管屏变形不在一个平面，导致突出的过热器管磨损。13.每次停炉检修时要采用测厚仪仔细测量易磨损部位受热面管子的壁厚，测量记录要存档备查，并根据运行时间和两次测量的壁厚差计算磨损速度，再根据标准决定是否需要更换管子。防磨层破损的要及时修复和更换。十 减少点火用油1. 点火通常采用0号柴油，价格很高，每吨大约7000元，按单位发热量计算，其价格是煤价格6-7倍。节约点火用油可以降低运行成本。2. 过去采用床上点火，加热效率低，耗油量大，现在大多改为加热效率高的床下点火。3. 适当减少点火时的床料量，通过减少

22、床料热容量来减少点火用油。4. 采用微流化点火，在确保床料流化的前提下，减少一次风量，减少烟气带走的热量。5. 准备一些着火温度低、挥发分高的煤，当床料达到着火温度时将柴油停止。6. 由于现在大多采用水冷风室，可适当减少风量，提高烟气温度，增加传热温差，提高加热速度，减少加热时间。7. 提高雾化质量，提高燃烧效率。通常采用机械雾化和空气雾化，空气雾化更利于柴油完全燃烧和提高燃烧效率。8. 锅炉转入热备用或临检消缺，停炉时间不长时，可采用压火保持床料较高温度，必要时根据具体情况，可以定期加煤保持床温。压火前可适当增加床料量，增大床料热容量，降低床温下降的速度。争取实现不用柴油点火，直接加煤启动锅

23、炉。十一 下煤管堵煤问题1. 下煤管堵煤是燃煤电厂普偏存在的问题。2. 利用干煤棚风干煤，尽量减少煤的外在水分，降低煤的粘度。3. 圆形下煤管较方形下煤管防堵性能好，圆锥形和双曲线下煤管更有利于防止堵煤。4. 提高下煤管的角度，通常要求倾角大于60度。5. 下煤管上安装电动振打器。6. 适当降低密相区的压力，降低下煤阻力。7. 从一次风机出口引冷一次风到下煤管，增加下煤动力。十二 下煤管烟气反窜问题1. 煤从密相区加入，密相区是正压，而给煤通常是不充满下煤管，存在烟气反窜问题。2. 有条件情况下，在下煤管上安装两个串联的翻板式锁气器，两个锁气器轮流开启，始终有一个锁气器处于关闭状态，可有效防止

24、烟气反窜。3. 采用电动星型给煤机，该种给煤机具有密封锁气功能，又称为电动锁气器。4. 从一次风机出口引冷一次风到下煤管，既可防止下煤管堵煤，也可以防止烟气反窜。十三 入炉煤粒度问题1. 循环流化床锅炉工作原理和特点，要求燃料在密相区和稀相区有各自的燃烧份额，通过内循环保持密相区的燃烧份额，通过外循环保持稀相区的燃烧份额。粒度较大的煤用于实现物料的内循环，粒度较小的煤用来实现外循环。所以，入炉煤应由不同粒径的煤组成。2. 锅炉厂根据用户提供的设计煤种，在使用说明书中给出入炉煤不同粒径的百分比。由于实际燃用的煤种和设计煤种难以完全相同，同时，煤加入密相区在高温物料的加热下温度迅速升高，水分和挥发

25、分析出时会在煤的内部形成较大的压力，同时，煤在快速加热下，煤的导热能力较低，煤内外存在较大温差产生的热应力。入炉煤在这两种力的作用下产生一级破碎。煤和物料在内循环和外循环过程中，由于碰撞、摩擦形成二级破碎。3. 由于一级破碎和二级破碎的程度难以计算和预测，同时，煤种不同，水分、挥发分和硬度不同导致的成灰特性不一样，造成炉内物料各种粒径的比例变化，因此，锅炉厂说明书给出的入炉煤各种粒径的比例只能作为参考，在实际运行时要根据具体煤种和床温进行调整。4. 一般来说，床温高说明密相区燃烧份额高，要适当降低入炉大粒径煤的直径和比例，使更多的燃料被一次风携带进入稀相区燃烧，通过降低密相区的燃烧份额，提高稀

26、相区的燃烧份额，达到降低床温的目的。反之，则增加入炉大粒煤的直径和比例。5. 当燃用发热量高和灰分少的煤时，仅采用调整入炉煤的直径和比例仍然难以将床温控制在要求的范围内，要通过向炉内加沙的方法来降低床温。向炉内加沙，一方面相当于增加了入炉燃料的灰分，降低了煤的发热量和理论燃烧温度，另一方面，加沙可以提高循环倍率，物料将更多密相区的热量带到稀相区，达到降低密相区温度的目的。十四 烧煤泥床温高的问题1. 烧煤泥床温高是因为煤泥入炉后易凝聚结团，因粒径和重量较大，一次风不能将其携带进入稀相区燃烧，实现外循环，只能在炉内进行内循环，导致床温较高。2. 可以采用降低煤泥水分和高位给煤，使煤得到干燥，减少

27、煤泥水分，减轻煤泥凝聚结团的程度。也可以在煤泥内加沙或煤灰，通过增加煤的灰分和降低煤的发热量来降低床温。十五 循环流化床锅炉节能降耗问题1. 与煤粉炉和链条炉相比，循环流化床锅炉的能耗较高。循环流化床锅炉与煤粉炉与链条炉的汽、水系统基本相同，主要区别在燃料系统和燃烧系统，其能耗高的主要原因如下：a.一次风机压力高。为了克服布风板和床料阻力并使床料流化，一次风机的压力高达15000pa以上，远高于煤粉炉和链条炉。风机的耗电量与风机压力成正比。b.为了克服返料系统的阻力，安装了煤粉炉和链条炉没有的返料风机，其压力高达20000pa.c.为了实现大量物料的循环，需要设置旋风分离器。将烟气携带的大量物

28、料分离出来返回密相区。为了提高物料分离器的效率，烟气速度较高，其阻力较大，引风机的压力较高，耗电量较大。d.以循环倍率为20，每小时耗煤量为11吨的75吨/时的循环流化床锅炉为例，每小时220吨物料循环所需要的动力均由引风机、送风机和返料风机提供。e与煤粉炉相比，飞灰和炉渣的可燃物较高，导致机械不完全燃烧热损失q4较高。f.由于飞灰浓度较高，烟气流速较低，尾部受热面积灰较严重，排烟温度较高，导致排烟热损失较大。g.由于循环流化床锅炉与煤粉炉和链条炉相比增加了高温物料分离器，炉膛横截面较小，高度较大，炉墙表面积较大，特别是采用绝热式物料分离器，表面温度较高，导致散热损失较高。2.降低循环流化床锅

29、炉能耗的途径。a. 在确保物料正常流化和床温在正常范围内的前提下，适当降低床料量，床压降低，降低一次风机的耗电量。b.有条件的情况下，可以采用冷一次风作为流化风。c.加强受热面吹灰，保持受热面清洁，降低排烟温度。d.采用挥发分高的煤，降低飞灰可燃物。e.采取各种措施提高物料分离器的分离效率，使更多粒径小的物料被分离下来，获得继续燃烧的机会，降低飞灰可燃物。f.在床压正常范围内，减少排渣次数，使炉渣在炉内停留的时间延长，降低炉渣可燃物。g.采用水冷或汽冷物料分离器，降低表面温度。对绝热式物料分离器，应采用导热系数小的保温材料，并适当增加保温层厚度，减少散热损失。h.引风机、一次风机、二次风机采用

30、变频调节。风机在设计选型时风压和风量均有20-30%的余量，即使满负荷运行时风机的挡板也没有全开，低负荷时风机挡板开度更小，风机效率较低。风机耗电量与转速3次方成正比，采用变频调节可以将风机挡板全开，风机转速降低，耗电量大大减少。十六 提高冷风温度，解决空预器结露腐蚀和度灰。1. 燃用含硫较高的煤时，烟气露点较高，当冬季气温较低时，空预器入口风温较低，因壁温低于烟气露点，烟气中S03与水蒸气生成的硫酸蒸汽凝结在管壁上，不但使飞灰粘结在管壁上形成积灰，通风阻力增加，引风机耗电量上升，热阻增大，传热变差，排烟温度上升，排烟热损失增加，而且因管子腐蚀穿孔，大量空气漏入烟气，一次风机、二次风机和引风机

31、负荷上升，导致耗电量增加。2. 降低空预器积灰和腐蚀的途径：a.燃用含硫低的煤种。烟气露点随着煤的含硫量的增加上升，燃用含硫低的煤，降低烟气露点。b.炉外烟气脱硫虽然效率很高，但无法降低尾部的烟气露点。炉内脱硫虽然效率较低，但可以明显降低炉内露点，循环流化床锅炉为炉内脱硫创造了良好的条件，所以，循环流化床锅炉大多采用炉内脱硫。c.低氧燃烧降低二氧化硫转化三氧化硫的百分比，降低烟气露点。炉膛出口过量空气系数要控制在1.1以下效果才能明显，低氧燃烧对设备性能和运行调整要求较高。d.采用耐腐蚀的材质管子，如搪瓷管、玻璃管空预器。这种方法能解决管子腐蚀穿孔漏风问题，不能解决硫酸蒸汽凝结积灰堵塞问题。e

32、.在空预器前面安装暖风器，采用蒸汽加热冷空气，根据燃煤含硫量确定加热后空气的温度。壁温大约等于烟气温度和空气温度的平均温度。空气温度提高可明显提高壁温，可有效防止空预器腐蚀和积灰。暖风器的蒸汽采用汽轮机的低压抽汽，空预器进风温度提高，排烟温度上升，排烟热损失增加导致的锅炉热效率下降，可以从汽轮机热效率增加得到补偿且有余。f循环流化床锅炉与煤粉炉和链条炉相比在防止空预器腐蚀和积灰二个有利条件，可以在炉内进行脱硫降低烟气露点，一次风机压力较高，冷风经过一次风机温度可提高10-15度，夏季气温较高时，一次风机出口空气温度较高。是否安装暖风器可以根据燃煤含硫量，锅炉安装地点的气温，是否进行了炉内脱硫等

33、因素确定。也可以安装暖风器后，燃用低硫煤和夏季时停用，燃用高硫煤和冬季时投入使用。g.用烟气加热冷空气难以实施，因为同样存在腐蚀积灰问题。h.管式空预器卧置，烟气管外横向流过管子，空气管内纵向流过管子。因为横向流动扰动大层流底层小，传热系数高，纵向流动扰动小，层流底层大，传热系数低，通常壁温接近传热系数高的一侧介质的温度，有利于提高壁温，避免或减轻空预器管子的腐蚀。十七 设计煤种变化对热效率的影响1. 电厂用煤量很大，由于运输、价格等因素的影响，实际燃用的煤种与设计煤种不同是经常发生的事情。锅炉设计时对煤种有一定的通用性，煤种性能少量变化对锅炉热效率影响很小，但煤种变化较大会对锅炉热效率有影响

34、。2. 挥发分。挥发分高的煤着火快，挥发分析出后出现孔隙，有利于氧气向焦炭内部扩散，焦炭易于燃尽，q4较小。反之，挥发分少的煤，q4较大。3. 水分。水分增加会使烟气量增加和排烟温度上升，使得排烟热损失增加。4. 灰分。灰分增加通常发热量降低需要烧更多的煤，带入更多的灰分和水分，使得排烟热损失q2灰渣物理热损失q6增加。5. 发热量。发热量下降需要烧更多的煤，带入更多的灰分、水分，使得q2和q6增加。十八 烧煤泥时 电除尘器效率下降，烟囱冒黑烟1. 煤泥是洗煤的副产品，煤泥入炉后，其中部分煤泥干燥成煤粉，因为高温物料分离器的直径很大，离心力小，烟气温度高，粘度大，分离效率低，粒径小于50微米的

35、煤粉难以被分离出来返回炉内继续燃烧，而炉内温度只有850-950度，煤粉燃烧速度慢，难以燃尽，飞灰可燃物很高。电除尘器度要求飞灰的比电阻在100-10G欧姆厘米范围内，飞灰才能在电场作用下荷电被阴极阳极捕捉。碳是导体，可燃物含量较高的飞灰比电阻很小，难以荷电被阴极和阳极捕捉，导致除尘效率很低和烟囱冒黑烟。2. 解决烧煤泥时电除尘器效率低和冒黑烟的问题，只有从改善燃烧，降低飞灰可燃物，提高其比电阻着手加以解决 。3. 采用措施提高物料分离器的分离效率，使更多可燃物较高的小颗粒物料被分离下来，返回炉膛继续燃烧，降低其可燃物含量，提高其比电阻。4. 如果难以通过燃烧调整和提高物料分离器效率来降低飞灰

36、可燃物，可以采用布袋除尘器，因为布袋除尘器对飞灰的比电阻没有要求。5. 如果煤泥的数量很多，价成格很低，可以考虑将煤泥制成不同粒径的颗粒后再燃烧。十九 锅炉快速冷却问题。1. 限制锅炉冷却速度的主要制约因素是防止汽包产生过大的热应力。2. 锅炉点火升压时由于蒸汽对汽包上半部是凝结放热，放热系数很高，汽包壁温上升较快，炉水对汽包下半部是对流放热，放热系数较低，汽包壁温上升较慢，导致汽包上下部壁温不同出现香蕉变形，产生热应力。汽包上半部产生压缩应力，下半部产生拉应力。3. 停炉过程中是温度高的汽包壁，对因压力下降温度较低的蒸汽和炉水进行加热。上半部饱和蒸汽加热成为过热蒸汽，对汽包壁的冷却能力很差，

37、壁温下降很慢，壁温较高，下半部炉水对汽包壁的冷却较强，壁温下降较快，仍然是上半部的壁温比下半部的壁温高，产生香蕉变形。由于点火过程中产生较大热应力时的汽包压力较低，产生的热应力危害较低，而停炉时产生热应力时的汽包压力较高，产生热应力的危害较大。通常在高压及以上压力的锅炉汽包上下半部安装有温度测点，要求点火和停炉过程中上下汽包壁温差不得超过50度。4. 在汽包上下壁温差不超过50度的前提下，为了抢修的需要可以加快锅炉冷却速度。循环流化床锅炉正常运行时，密相区床料料的可燃物为1-3%，一旦停止给煤，几分钟可燃物即可燃尽，床温很快下降，烟气氧量很快上升。可以通过继续通风，加快锅炉冷却速度。二十.风量

38、和风压准确测量问题。1.风量测量通常采用孔板，利用孔板前后压差测量风量，也可采用比托管测量全压和静压差测量空气流量。2. 由于空气流量的测量与其密度有关，空气的密度随着温度和压力变化而改变，因此当空气的温度和压力变化偏离设计值时测出的空气流量会出现误差。空气流量测量不像蒸汽流量燃煤燃油流量测量那样重要，同时，氧量表可以帮助判断燃烧配风是否正常和合理。3. 风道面积较大，风道各处的流速不同，需要较精确测量空气流量时，应将风道截面分成很多小截面，分别测量每个小截面的流量，最后得到总的空气流量。二十一.燃用油页岩和石油焦问题1. 油页岩是由页岩和其孔隙中的石油组成，含油量为5-10%，地质储量很大，

39、比煤的储量高40%，。在能源紧缺和价格日益上涨的情况下，油页岩的开采和利用重新得到重视。2. 油页岩利用主要有两种方式，一种是干馏提炼出页岩油，然后进一步加工成汽油、柴油和重油，另一种是作为锅炉燃料产生蒸汽后发电。3. 油页岩曾经作为煤粉炉的燃料，由于灰分高，发热量低，炉膛结焦和受热面磨损严重，未能被广泛采用。4. 循环流化床锅炉属于低温燃烧，不但不易结焦而且可以减少NOx的排放，为利用油页岩提供了新的途径。其炉渣可以作为水泥添加料、用于筑路和生产建材。循环流化床锅炉燃用油页岩有良好的前景和较好的经济效益。5. 由于油页岩的发热量较低，约为1500千卡/千克。如果因发热量低，可以掺烧发热量较高

40、的煤。同时，因为油页岩的灰分高达40%以上，燃料消耗量较大，煤的输送和破碎能力应将较大，受热面的磨损积灰较严重，要加强防磨和吹灰措施。6. 石油焦是石油加工中的固态副产品。为了提高液态石油产品的比例，将重油加热到500度以上，使其裂解，并延迟到焦炭塔内结焦，称为延迟焦化。然后采用水力或机械出焦，成为石油焦。7. 由于石油中的硫大部分残留在石油焦中，石油焦的硫含量较高，锅炉采用石油焦燃料烟气中的SOx较高。为了避免和减轻空预器的低温腐蚀和堵灰，应采用炉内脱硫措施。8. 石油焦的灰分很低，只有百分之几，发热量很高，超过7000千卡/千克，理论燃烧温度很高，为了将床温控制在850-950度范围内，需

41、要加沙来降低床温。 脱硫 1. 什么是脱硫，燃烧前脱去煤中的硫，燃烧中和燃烧后脱去烟气中的二氧化硫和三氧化硫，称为脱硫。2. 为什么要脱硫，A. 煤中的硫燃烧生成二氧化硫和三氧化硫，其中SO2占95%，SO3占5%，统称SOx，SO3与水蒸气生成硫酸蒸汽，使烟气露点提高。根据烟气中水蒸气含量，烟气纯热力学露点约为40度，硫酸蒸汽的存在使烟气露点提高到80-120度，因空预器壁温低于露点，硫酸蒸汽凝结，导致管子腐蚀穿孔大量漏风，风机耗电量上升，锅炉带不上负荷，积灰使得通风阻力增加，耗电量上升。B. SOx排入大气，危害人体健康。C. SOx是形成酸雨的主要原因。酸雨使植物枯死，农作物减产，水体P

42、H值下降，鱼类无法生存，建筑物和钢构件腐蚀，使用寿命缩短。3. 脱硫有哪些方法。A. 按脱硫阶段分为燃烧前脱硫，燃烧中和燃烧后烟气脱硫。B. 按脱硫剂种类分为钙法，氨法和钠法。C. 按脱硫剂在脱硫过程中的形态分为湿法，干法和半干法。4. 为什么湿法脱硫效率高。湿法脱硫时SOx与水生成硫酸，是液体与固体间的反应，同时，脱硫剂的颗粒很细，表面积很大，硫酸与脱硫剂的反应速度快，液气比高，在钙/硫比为1.1-1.2的 情况下，脱硫效率超过95%。5. 为什么干法脱硫效率低，由于气体与固体间的反应速度慢，固气比低，脱硫生成物硫酸钙体积大，将氧化钙的气孔堵塞，阻止了SOx与氧化钙进一步反应，同时，为了能使

43、脱硫剂能被高温物料分离器分离下来返回炉内继续脱硫，脱硫剂的颗粒较粗，表面积较小，虽然钙/硫比高达2.0-2.5，脱硫效率仅为80%。6. 煤粉炉不宜采用干法脱硫。煤粉炉采用室燃，燃料和脱硫剂一次性通过炉膛，适宜脱硫的温度窗口850-900度小，SOx和脱硫剂在炉内停留时间短，气固间反应速度慢，脱硫剂消耗量大，脱硫效率低，钙/硫比为2.0-2.5的情况下，仅为30-40%。7. 当燃用折算含硫量低的煤，循环流化床锅炉应优先采用炉内干法脱硫。A. 炉膛和高温物料分离器温度均在850-900度最佳温度范围内，脱硫温度窗口大。B. 脱硫剂可以多次循环利用，脱硫剂在炉内停留时间长，浓度高，与煤粉炉相比，

44、脱硫剂消耗量少。C.循环流化床锅炉的温度在850-900度既可确保碳酸钙分解生成氧化钙和脱硫反应顺利进行，又可防止温度超过1000度硫酸盐分解产生SOx .D. 干法脱硫系统简单，设备少，投资低，效率可达80-85%。E. 采用SNCR脱硝技术，可以实现炉内同时脱硫和脱硝。8. 当煤含硫量较高时，干法脱硫难以使SOx浓度达标排放，应采用湿法脱硫。9. 常用的湿法脱硫方法。A.石灰石-石膏法.SO2+H2O=H2SO3H2SO3+CaCO3=CaSO3+H20+CO22CaSO3+O2=2CaSO4B.氨法.SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4H2SO4+2NH3=(NH4

45、)2SO4C.双碱法.2NaOH+SO2=NaSO32NaSO3+O2=2NaSO4再生反应CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2=Na2SO4=CaSO4+2NaOHD.电石渣脱硫电石是氧化钙和焦炭在高温下生成的，电石在产生乙 炔后成为电石渣氢氧化钙。 CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2，氢氧化钙作为碱性废弃物用于脱硫，可以达到以废治废和降低脱硫费用的目的。在有电石渣资源的情况下，应优先采用电石渣脱硫工艺。Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O2CaSO3+O2=2CaSO4 用电石渣作为脱硫剂是半干法脱硫。将电石渣配制成浓度为15%的浆液，雾化后喷入脱硫塔，烟气自下而上

46、流过脱硫塔，浆液被烟气加热后水分蒸发成为干灰，经除尘器分离下来后返回脱硫塔继续脱硫。 由于电石渣中的氧化钙活性比石灰石低，同时电石渣表面有杂质，脱硫效率较低。为了提高脱硫效率可采用电石渣与石灰石粉2:1混合制成浆液，正常情况下脱硫效率可达80%-85%。10. 湿法脱硫的优点和缺点。优点：脱硫效率高，可以超过95%，可使SOx浓度达标排放。可以根据电厂资源的具体情况选用脱硫剂，脱硫的副产品可以作为商品销售，例如，石灰石-石膏法副产品石膏可做建材，氨法副产品硫酸铵可做化肥。缺点：需要安装脱硫塔，系统复杂，设备多，需要采用防磨和防腐措施，投资大，能耗和运行费用高。不能解决空预器的低温腐蚀和积灰问题

47、。 根据湿法脱硫的优缺点，适宜煤含硫量较高采用干法脱硫无法使SOx达标排放时和大型锅炉采用。11. 干法脱硫的优缺点。优点：系统简单，设备少，投资低，不需要建脱硫塔，在炉膛内即可进行脱硫，设备不需要进行防腐，运行费用低，可以解决空预器的腐蚀和积灰问题。缺点：脱硫效率低，Ca/S比为2-2.5时，煤粉炉为30%-40%，循环流化床锅炉为80%-85%，脱硫剂消耗量较大，尾部受热面磨损加剧，煤含硫量较高时，SOx浓度不能达标排放。 根据干法脱硫和循环流化床锅炉的特点，循环流化床锅炉燃用含硫量较低的煤时，采用干法脱硫较合理。12. 脱硫方法选用应考虑的因素。A. 循环流化床锅炉燃用含硫量较低的煤时，优先采用炉内干法脱硫。B. 当煤含硫量较高时，为了使SOx浓度达标排放，应选用湿法脱硫。C. 当煤含硫量较高有液氨或氨水时，优先采用氨法脱硫。D. 如有电石渣资源，电石渣与石灰粉2:1混合后作为脱硫剂，采用半干法脱硫。E. 海水的PH值为7.8-8.3，为碱性，靠近海边有海水资源的锅炉，可选用海水脱硫。投资为石灰石-石膏法的3分之1.F. 石灰石-石膏法湿法脱硫技术成熟可靠，脱硫效率高，是应用最广泛的湿法脱硫技术，大型锅炉应优先采用。12. 为什么循环流化床锅炉是最适宜采用炉内干法脱硫技术的炉型，脱硫效率