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1、 锅 炉 培 训 教 材第一章 概述在日常生活、工业生产或热力发电厂中，经常利用蒸汽供应热量或产生动力。通常蒸汽是通过蒸汽锅炉产生出来的。燃料在锅炉中燃烧放出热能，并将热能传给水，藉以生产出一定压力和温度的蒸汽。在化工生产中锅炉所产生的蒸汽被引入各工艺工段，为各工段提供热源。我公司采用的锅炉是中温中压循环流化床锅炉，是一种高效节能型锅炉，其热效率可达到87%以上，锅炉采用的燃料是劣质煤，由中煤和煤矸石混合而成，热值为13760kJ/kg，因此经济效益非常显著。循环流化床锅炉燃烧的特点是燃料在空中悬浮燃烧形成流化状态，因此对燃料有一定的粒度要求。一般要求粒度范围为毫米。为此首先要求对燃料进行加工
2、，以满足锅炉的燃料要求。送入锅炉的水称为给水。由送入的给水到送出的过热蒸汽，中间要经过一系列加热过程。首先把给水加热到饱和温度，其次是饱和水的蒸汽（相变），最后是饱和蒸汽的过热。加热给水的受热面叫做省煤器；使饱和水转变成饱和蒸汽的受热面叫做蒸发受热面；把饱和蒸汽加热为过热蒸汽的受热面叫做过热器。 当送入锅炉的给水含有杂质时，其杂质浓度随着锅炉水的汽化要升高，严重时甚至在受热面结成水垢使传热恶化。因此对给水要预先进行处理。由锅炉送出的蒸汽可能因带有锅炉水而被污染（水中含有杂质）。高压时蒸汽还能直接溶解一些杂质。蒸汽进入后工段后，所含杂质部分沉积在后工段的设备中，影响后工段设备的出力、效率，工艺参
3、数的变化，产品品质的优劣和工艺运行安全。这样我们不仅要求锅炉供给一定压力和温度的给水，还要求它具有一定的净度。第二章 锅炉分类一、 锅炉容量和参数锅炉的容量或额定蒸发量是指锅炉的最大长期连续蒸发量，常以每小时所能供应蒸汽的吨数来表示；锅炉的工作参数是指锅炉送出蒸汽的压力和温度，锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。对于具有再热器的锅炉，蒸汽参数中还应包括再热蒸汽流量、压力和温度。按照蒸发量的大小有小型、中型和大型之分，但它们之间没有固定的分界。随着锅炉工业的发展，锅炉的量日益增大，以往的大型锅炉目前只能算中型甚至小型了。按蒸汽压力的高低，锅炉可分为低压、中压、高压、超
4、高压、亚临界压力和超临界压力（2527MPa）等类型。具体见下表。表2-1 国产动力用锅炉的容量和参数压力类型蒸汽压力（MPa）蒸汽温度（）给水温度（）额定蒸发量（t/h）配套机组容量（MW）中压3.8(39)450150.1723565.75120，13061225高压9.8(100)510,540540215220,23041050100超高压13.7(140)555/555240400670125200亚临界压力16.7(170)570/570555/5552609351000300注：1、蒸汽压力的兆帕数均为约数，括号中的数值为表大气压（at），是准确值；2、以分数形式表示的蒸汽温度，
5、分子为过热汽温，分母为再热汽温。二、 按燃烧方式分类从不同的观点来看，锅炉有不同分类方式。锅炉所用的燃料是多种多样的，有煤、油、气体以及其它可燃物。在我国，由于煤炭资源丰富，而且分布地区广，所以常以煤为主要燃料。对于不同燃料要采用不同的燃烧方式，因此锅炉的结构也就不一样。下面就不同燃烧方式介绍几种锅炉类型：1、 层燃炉层燃炉具有炉篦（或称炉排），每块或其它固体燃料主要在炉篦上的燃料层内燃烧。燃烧所需空气由炉篦下送入，穿过燃料层进行燃烧反应。部分未燃尽的可燃气和被气流吹起的细粒燃料，仍可在燃料层上的炉膛空间中继续燃烧。这类锅炉多为小容量、低参数的工业用锅炉。2、 室燃炉燃料在室燃炉中主要是在炉膛
6、空间悬浮燃烧。液体燃料炉、气体燃料炉以及煤粉炉均属于室燃炉。这是电厂锅炉的主要燃烧方式。在燃烧煤粉的室燃炉中由于排渣方式不同，又可分为固态排渣煤粉炉和液态排渣煤粉炉。3、 旋风炉旋风炉是一个圆柱形旋风筒作为主燃烧室的炉子，气流在筒内高速旋转。煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，而较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧。筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并使灰渣熔化形成液态排渣。旋风筒有立式和卧式两种，可燃用粗媒粉或媒屑。根据锅炉容量大小，一台锅炉可带一个或数个旋风筒。4、 火炬层燃炉用空气或机械播煤把块煤和煤粒抛入炉膛空间，然后落到炉篦上的燃烧方式称为火炬层燃。实际
7、上有些细煤屑在炉膛空间完全燃尽，较大颗粒可能在空间内着火后再落到煤层上继续燃烧，最大的煤块则在落到煤层上以后才开始着火燃烧。这种炉子往往配以链条炉篦，并用于容量不大的锅炉。5、 沸腾炉沸腾炉也称流态化燃烧炉，这是一项正在发展中的新技术。炉子的底部为一多孔的布风板，空气以高速穿经孔眼，均匀进入布风板上的床料层中。床层中的物料为固体颗粒和少量煤粒，当高速空气穿过时床料上下翻滚，形成“沸腾”状态。在沸腾过程中煤粒与空气有良好的接触混合，燃烧着火快，效率高，床层内安置有以水和蒸汽（或空气）为冷却介质的埋管，使床层温度控制在7001000之间。沸腾炉可在常压下工作，并正在研究用于增压下工作。由增压沸腾炉
8、出来的高温高压燃气，经除尘后可送入燃气轮机，而由埋管出来的蒸汽则送入蒸汽轮机，这样就形成所谓燃气蒸汽联合循环。三、 按水的循环方式分类锅炉的受热面，包括加热水的省煤器、使水汽化的蒸发受热面和加热蒸汽的过热器，一侧由烟气侧吸收热量，另一侧把热量传给给水或蒸汽。不论哪种受热面，都应能随时把热量带走以保证受热面金属的正常工作，所以内部工质应不断流动。水在省煤器中和蒸汽在过热器中均为单项工质，只是一次通过受热面。给水流经省煤器的阻力要由给水泵的压头来克服，故省煤器进口的压力高于蒸发面中的压力。过热器中蒸汽的流动阻力是由压力降来克服的，即在过热器进口和出口之间也有压力差。流经蒸发受热面的工质为水和汽的混
9、合物。汽水混合物可能一次或多次流经蒸发受热面，对于结构不同的锅炉，推动汽水混合物流动的方式也不一样，按此可把锅炉分为几种类型：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。图2-1、图2-2、图2-3示出不同类型锅炉的示意图。自然循环锅炉（图2-1）。给水经给水泵1流入省煤器2，受热后进入蒸发系统。蒸发系统包括不受热的下降管4、受热的蒸发管6、联箱5和汽包3.当水在蒸发管中受热时，部分水转变为蒸汽，故蒸发管中为汽和水的混合物，而在不受热的下降管中则全部为水。水的密度要大于汽水混合物，故在联箱5两侧有不平衡的压力差，借以推动水和汽水混合物在蒸发系统中循环流动，水在下降管中向下流动，汽水混合物在蒸发管中向
10、上流动。汽水混合物进入汽包后，汽和水分离开，汽包的上半部为蒸汽而下半部为水。分离出的蒸汽流经过热器7送出，分离出的水同省媒器来的水混合，流入下降管往复循环。每公斤水每循环一次只有一部分转变为汽，或者说每公斤水要循环几次才能完全汽化。这种循环流动是由于蒸发管的受热而形成，故称为自然循环。循环水量要大于生成的蒸汽量，单位时间内的循环水量同生成汽量之比称为循环倍率。自然循环锅炉的循环倍率约为430。1237645图2-1 自然循环锅炉示意图 1-给水泵；2-省煤器；3-汽包；4-下降管；5-联箱；6-蒸发管；7-过热器多次强制循环锅炉（图2-2）。如果在循环回路中加装循环水泵，就可增强工质的流动推动
11、力。这种循环方式称为多次强制循环。在多次强制循环锅炉的循环回路中，循环流动压头要比自然循环时增强很多，故可更自由地布置蒸发管。在自然循环锅炉中为了维持受热蒸发管中工质的良好流动，常使蒸发管为垂直或近于垂直的布置，并使汽水混合物由下向上流动；但在多次强制循环锅炉中，蒸发管既可垂直也可水平布置，其中的汽水混合物既可向上也可向下流动。因而可更好地适应锅炉结构的要求。多次强制循环锅炉的循环倍率约为310。1237645图2-2 多次强制循环锅炉示意图 1-给水泵；2-省煤器；3-汽包；4-下降管；5-联箱；6-蒸发管；7-过热器；8-强制循环泵8自然循环锅炉和多次强制循环锅炉的共同特点是都有汽包。汽包
12、将省煤器、蒸发部分和过热部分隔开，并使蒸发部分形成密闭的循环回路。汽包内的大容积能保证汽和水的良好分离。但是汽包锅炉只适用于临界压力以下的工作压力。直流锅炉（图2-3）。直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率等于一。直流锅炉的另一特点是：省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均有给水泵来克服。直流锅炉即可用于临界压力以下也可设计为超临界压力。12543图2-3 直流锅炉示意图 1-给水泵；2-省煤器；3-联箱；4-蒸发管；5-过热器3第三章 我公司流化床锅炉介绍循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃煤技术，
13、其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料回送至床内，多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不象鼓泡床一样有一个明显的床面，由于床内强烈的湍流和物料循环，加强燃料的混合并延长了燃料在炉膛内的停留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行，而无需增加辅助燃料。循环流化床锅炉运行温度通常在8509
14、50之间，可以在炉内进行有效脱硫。同时循环流化床采用低温分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了NOX的生成和排放。循环流化床锅炉还具有高的燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床锅炉是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。本循环流化床锅炉是在广泛吸收若干台相近容量、相同压力参数的循环流化床锅炉运行经验的基础上，运用了经过实践检验过的先进技术进行设计。在燃用设计煤种时，锅炉能够在定压时70100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数；在燃用设计煤种或校核煤种时，在3
15、0100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。2 锅炉设计条件及性能数据:锅炉适用于室内或室外半露天布置。锅炉采用前吊后支相结合的固定方式，锅炉运转层标高为7m。锅炉采用单锅筒、自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式，对流竖井烟道内布置对流受热面。2.1 锅炉主要设计参数:2.1.1锅炉技术规范一、锅炉基本特性：1锅炉规范：额定蒸发量 75t/h额定蒸汽压力 3.82MPa额定蒸汽温度 450锅筒工作压力 4.2MPa给水温度 104排烟温度 135锅炉设计效率 87.3%2燃料：本锅炉设计燃料为洗中煤+煤矸石，燃料特性如下：挥发分 Vdaf=34%低位发热量 Q
16、net.v.ar=13760KJ/kg收到基碳 Car=35.1%收到基氢 Har=2.06%收到基氧 Oar=1.84%.收到基氮 Nar=1.5%收到基硫 Sar=1.6%收到基水分 Mar=9.4%收到基灰分 Aar=48.5%锅炉型号：TG-75/3.82-MQc锅炉型式：中温中压、单锅筒、自然循环、型布置的燃煤型循环流化床锅炉,可掺烧40弛放气循环流化床锅炉随着煤种的差异，入炉煤的粒度要求也有所不同，煤的粒度范围010mm，各份额见下表的推荐范围。粒度范围(mm)87NOX排放浓度mg/Nm3250 (O2=4.5%)CO排放浓度mg/Nm3150 (O2=4.5%)2.2 锅炉运行
17、条件:锅炉带基本负荷，并具有变负荷调峰能力。对于设计煤种和校核煤种，锅炉设计能满足锅炉负荷为30ECR及以上时，机组在全部燃煤的条件下长期安全稳定运行的要求。锅炉正常排污率(B-MCR)按2计。锅炉的过热蒸汽汽温在下列工况时均能达到额定参数，其偏差+5-10；定压运行时，70100E-MCR.。锅炉负荷连续变化率为：定压运行时，不低于7B-MCR/min。锅炉从点火到带满负荷运行的时间为：冷态启动5h；温态启动3h；热态启动1.5h。锅炉燃烧室密相区设计压力：20.8kPa8.7kPa；炉膛上部设计压力8.7kPa。3 锅炉总体及系统:3.1 锅炉总体简介:75t/h CFB锅炉按燃煤循环流化
18、床锅炉设计，与12MW等级冷凝式汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。锅炉采用平衡通风。锅炉主要由锅筒、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、返料回路以及竖井对流受热面组成。锅炉的炉膛采用悬吊结构；高温过热器悬吊在尾部烟道上方。锅筒、旋风分离器搁置在钢架横梁上；低温过热器、省煤器管系通过管夹支撑在承重梁上，承重梁搁置尾部护架上；立管式空气预热器支撑在钢架横梁上。锅炉炉膛整体向下膨胀，锅炉在炉膛水冷壁出口烟道与旋风分离器入口之间以及返料料腿中布置有柔性的膨胀节。炉膛与对流竖井之间，布置有两台内径3.3米的绝热旋风分离
19、器，外壳由钢板制造，分离器上部为圆筒形，下部为锥形，采用8mm碳钢钢板制成，采用了中心筒偏置结构。在烟气侧敷设耐磨耐火层，钢板和耐磨耐火层中间敷设保温材料，耐磨耐火材料及保温材料采用抓钉、托板固定。在旋风分离器的圆柱体和锥体结合处设置支撑装置，搁置在钢架横梁上。旋风分离器下部各布置一个返料装置，返料装置外壳由钢板制成，内衬绝热保温材料和耐磨耐火材料。耐磨耐火材料和保温材料采用抓钉固定。返料为自平衡式，返料装置底部布置返料床，使物料流化返回炉膛，返料风由罗茨风机供给。在尾部竖井内按烟气流向依次布置高温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器和空气预热器。过热器系统中，在高温过热器和低温过热器之
20、间设置一级喷水减温器。锅炉采用两级配风，一次风从炉膛底部水冷风室、风帽进入炉膛，二次风从燃烧室前、后侧进入炉膛。锅炉共设有三个给煤点，均匀地布置在炉前。本锅炉按添加石灰石脱硫设计，石灰石通过给煤装置经落煤管进入炉膛。炉膛底部设有水冷风室。本锅炉启动采用床下油点火方式。床下布置有两只启动油点火装置。本锅炉采用循环流化床燃烧方式，在916左右的床温下，燃料和空气在炉膛密相区内混合，煤粒在流态化状况下进行燃烧并释放出热量，高温物料、烟气与水冷壁受热面进行热交换。烟气携带大量的物料自下而上从炉膛上部的后墙出口烟道切向进入两个旋风分离器，在旋风分离器中进行烟气和固体颗粒的分离，分离后洁净的烟气由分离器中
21、心筒出来依次流过尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器，此时烟温降至135左右排出锅炉本体；被分离器捕集下来的固体颗粒则通过立管，由返料器直接送回到炉膛，从而实现循环燃烧。因此固体物料(灰、未燃烬碳)在整个循环回路内反复循环燃烧。本锅炉锅筒中心标高为29500mm，锅炉前、后柱中心深度 13700mm，锅炉左、右柱中心宽度7500mm。3.2 锅炉汽水系统:锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、锅筒、蒸发受热面(炉膛水冷壁)、对流竖井过热器。3.2.1 给水和汽水循环系统:锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN100的管子，主管道再分成两路，一路通至喷水减温器，一路通至省煤器入口集箱，另外又布置
22、两根调节负荷用的辅助管道，（70%负荷调节用的管道采用DN80,低负荷调节用的管道采用DN20）。 给水首先从锅炉对流竖井右侧的省煤器进口集箱(15910)由两根764的连接管引入，逆流向上经过二组水平布置的低温省煤器管组，经加热后进入省煤器中间集箱(15910)，然后再由此集箱引出，逆流向上经过一组水平布置的高温省煤器管组，后进入省煤器出口集箱(15910)，通过2根894的连接管并分配至6根573.5的支管进入锅筒。在锅筒和低温省煤器进口集箱之间设置了省煤器再循环管路，管路上布置1个截止阀、1个止回阀，启动阶段时，打开此阀，使省煤器与锅筒之间形成自然循环回路，以防止省煤器内的水汽化，确保启
23、动阶段省煤器的安全。当锅炉建立了一定的给水量后，即可关闭此阀。再循环管路流量按5%B-MCR设计。给水系统见右上图。锅炉的汽水循环系统包括锅筒、大直径集中下降管、水冷壁和汽水引出管。从锅筒底部引出2根32510的大直径集中下降管，通过18根1085分配管分别与炉膛前、后、左、右墙水冷壁下集箱连接，组成四个独立的循环回路。详见下图。水冷壁由515的管子加扁钢拼接成膜式管屏，管子节距为100mm，锅水流经炉膛水冷壁吸热后形成的汽水混合物汇于上集箱，然后通过18根1085汽水引出管进入锅筒。汽水混合物在锅筒内，通过旋风分离器和钢丝网分离器、均气孔板进行良好的汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒参与水
24、循环，干饱和蒸汽则从锅筒顶部蒸汽引出管引出进入过热器系统。3.2.2 过热蒸汽系统:饱和蒸汽从锅筒顶部由4根1335的连接管引入锅炉右侧的低温过热器进口集箱（21916），蒸汽流经低温过热器受热面加热，引至锅炉右侧的低温过热器出口集箱（21916），由4根1335导汽管引入喷水减温器（27320），再通过4根1335导汽管引至锅炉左侧的高温过热器进口集箱（21916），蒸汽流经高温过热器受热面后，将过热蒸汽加热到所需450，分别进入两个吊挂集箱（21916），由10根1087吊挂管将过热蒸汽引入高温过热器出口集箱（27312）。过热器系统见下图:锅炉水容积表水压试验m3正常运行m3锅 筒16.
25、36.959.35水冷壁12.712.120.58过热器7.8307.83省煤器7.57.50总 计44.3326.5717.763.3 燃烧系统:3.3.1 燃料破碎系统:原煤可根据粒度情况采用两级破碎，末级破碎机出口的粒度应符合要求，最终粒度合格的燃煤进入炉前大煤斗。3.3.2 给煤机和落煤管:3台给煤机布置在炉前，连接炉前大煤斗和落煤管，根据锅炉负荷要求将所需燃料送到落煤管进口。考虑给煤机的检修和燃料的变化，给煤机设计出力留有75%的裕量，保证在一台给煤机故障时，2台给煤机给煤量保证100负荷用煤。在落煤管中，煤粒依靠重力从前墙水冷壁给煤口进入炉膛。给煤管上布置松动风，使给煤顺畅流动，同
26、时也使得煤粒在进入炉膛时具有一定的动能，有利于煤在炉膛床面上均匀分布，防止给煤在局部堆积。落煤管采用27310mm的钢管，端部采用不锈钢材料。3.3.3 燃烧室部分:炉膛由膜式水冷壁组成，下部是长方形流化床燃烧室，其上部膜式水冷壁截面尺寸为31306230mm。燃烧室的底部为17506110mm的水冷壁布风板，布风板上均匀布置有455个风帽。 经过空预器预热的一次风由布风板风帽小孔进入燃烧室，二次风由燃烧室前、后墙各4个，共8个喷口进入炉膛内以强化燃烧。二次风管的进口采用了耐热不锈钢材料，一、二次风风量的比例约为6：4，运行中可以通过调节一、二次风的风量来控制燃烧，既能达到完全燃烧和负荷调节的
27、目的，又能有效地抑制NOx的生成。3.3.4 点火系统:锅炉启动采用0# 轻柴油床下点火，燃油系统采用两支机械雾化喷嘴的油枪，每支油枪的燃烧能力为200kg/h，油压为1.5MPa，每次点火前、后采用蒸汽或空气吹扫油枪，吹扫介质压力为0.81.2MPa。点火装置布置于炉底风室后部，同时设有看火孔，便于观察油枪的火焰着火情况。在一次风道上布置有放散阀，用于点火、压火过程中风室、风道内积留的可燃气体的排放及检查，以防止积留的可燃物燃烧爆炸。油枪所需助燃空气为一次风。如一次点火不成功，须关闭油枪阀门，开启一次风机、引风机进行吹扫，确定风道、风箱内无残余可燃气体后，方可重新启动。锅炉点火时，应将底料铺
28、好、扒平，约400mm厚，床料的粒度控制在03mm范围内，床料应始终在微流化状态下进行，这时引燃油枪加热底料，当温度上升至500550时，即可向床内少量进煤，随着床温的升高，进煤量也相应增加，同时可逐渐减小点火油枪的燃油量。当床温达900时，可停用点火油枪，调整给煤、鼓风、引风使之稳定在正常运行工况。3.4 锅炉烟风系统:锅炉采用平衡通风，炉膛上部炉膛出口压力设计为0Pa。循环流化床内物料的循环是由送风机(包括一、二次风机) 罗茨风机和引风机来维持的。从一次风机出来的空气经一次风空气预热器加热后一路进入炉膛底部一次风室，通过布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的固体循环；第二路从一次风
29、机经空预器热风出口处引出一根风管至给煤装置处分3根支管作为播煤风。二次风经二次风空气预热器加热后引至炉两侧，由二次风箱引出8根支管，前墙4根，后墙4根，从炉膛前后墙的下部进入炉膛燃烧室；第二路从锅炉两侧二次风道各引出一根风管至炉前，再从该风道上引出3根支管至落煤管作为输煤风。返料风由专配的罗茨风机提供。锅炉在B-MCR工况运行时，一次风与二次风的比例约6：4，当锅炉负荷逐渐降低时，一次风与二次风的比例随之变化，一次风比例逐渐增加，以保持有较好的流化状态。携带固体粒子的烟气离开炉膛后，通过旋风分离器进口烟道，分别切向进入两个旋风分离器。在分离器内，粗颗粒从烟气中分离出来，而烟气流则通过分离器中心
30、筒进入对流竖井，烟气被对流受热面冷却后，通过管式空气预热器进入除尘器去除烟气的细颗粒成份，最后，由引风机送入烟囱，并排入大气。理论计算标态风量、风压：名称风量阻力 Pa介质温度 一次风48713Nm3/h920520二次风31663Nm3/h706420烟气137978m3/h2469135注：烟气侧仅考虑锅炉本体阻力，其它未计。3.5 灰循环系统:炉膛、旋风分离器和返料器三大部件形成锅炉的灰循环系统，一次风从布置在水冷布风板上的风帽进入炉膛底部的密相区，使炉膛内的物料流化，高温物料与煤粒充分混和，在密相区内完成燃烧过程。大颗粒物料被流化悬浮到一定高度后，沿炉膛四周水冷壁流回到底部的密相区，细
31、小颗粒物料则被烟气携带离开炉膛，通过变截面的旋风分离器进口烟道时被提速后，高速切向进入旋风分离器的烟气在旋风分离器内高速旋转，受离心力的作用烟气中质量较大的固体粒子被抛向旋风分离器壁面，顺着壁面向下流入返料器，而质量较小的固体粒子随烟气经过旋风分离器顶部的中心筒，进入锅炉对流竖井。分离器采用先进成熟的旋风分离器技术，采用中心筒偏置结构，总分离效率可达99%以上，能把高温固体物料从烟气中高效分离出来，通过返料器送回炉膛，以维持炉内较高的物料浓度，确保较大的受热面传热系数，保证燃料和脱硫剂在多次循环中较完全的化学反应。炉膛密相区的床压可以间接反映炉膛的灰浓度，通过炉底排灰来控制灰浓度在合理的水平上
32、。3.6 出渣及排灰系统:燃煤中的灰份由炉膛下部以灰渣形式和锅炉尾部以飞灰形式排出。根据燃煤粒度、煤的成灰特性不同，各类灰份所占份额会有所不同。就本锅炉的设计煤种和入炉煤粒度而言，底渣约占总灰量的50；飞灰约占总灰量的50.本台锅炉共设置三个放渣口，分布于炉膛下部, 放渣管采用159mm的耐热钢管，可接至炉渣冷却输送装置。排渣量以维持合适的料层差压为准，保证锅炉良好的运行状态。3.7 测点布置:3.7.1 汽水系统测点布置:整个锅炉汽水系统按不同部位不同要求布置了各种功能的仪表测点。汽水管道上的压力测点除就地监控的压力表外，其余压力测点均供至一次阀门，用户可按要求配置控制仪表，在锅筒上设有5个
33、压力测点，其中之二作就地压力监视，其余压力测点用户可按检测、保护、调节等不同要求引至各处。维持锅筒正常水位是自然循环锅炉安全运行的必要条件，通常设置一定数量的水位计作为监视手段。本锅炉的水位就地监视采用设在锅筒二端筒体上的双色水位计, 水表柱中心距550mm。每只水位计前可配一套电视监控器，可以用切换装置交错监视锅筒二端水位。锅筒筒体上设一只电极式水位计作水位监控和报警用，当水位超过保护限定值时，锅炉自动解列；同时还可满足停炉时锅筒满水位的检测要求。锅筒水位控制保护限定值见下表：水位锅筒中心线以下100mm75 mm+100 mm+125mm-125 mm热控联锁测点正常水位允许水位事故放水解
34、列解列2只水位平衡容器均布在锅筒筒体上，供锅炉运行时检测、保护、调节等用。3.7.2 烟风系统测点布置:循环流化床锅炉中除了布置与煤粉炉相同的烟气温度、压力、取样测点外，由于其特殊性，还设置了大量的炉膛压差、床温、流化风压力、风量测点，提供必需的监控手段和保护措施，以保证锅炉的安全运行。在炉膛的下部、上部和炉底一次风箱共设置了3对烟气压力测点，由差压变送器将压力信号转换为电信号，通过压差的变化来调节排渣量，使炉膛床压维持在规定的范围内。分离器进出口烟道内分别设置2个烟气压力测点，可测量分离器的阻力损失。每个返料器立管内设置2个料位压力测点，用于监控立管内料位高度。在炉膛内设置10个烟气温度测点
35、，分离器进口烟道和出口烟道内共设置4个烟气温度测点，这些测点位于高温、高烟速和高灰浓度区域，必须选用耐磨型热电偶，以保证一定的使用寿命。对流竖井中各对流受热面的进出口均设置温度和压力测点，另外在高温过热器出口设置1个氧量测点，在空气预热器出口烟道上设置一定数量的烟气取样点，以保证锅炉运行的可靠性。返料器中设置2个物料温度测点，返料风箱设置2个压力测点，通过风压来调整返料量，以保证物料良好流化和顺利返回炉膛，流化风由罗茨风机提供。4 主要部件:4.1锅筒及内部装置:锅筒内径1500mm，壁厚40mm，材料为20g/GB/T713，筒身直段长度为8200mm，包括封头长度在内总长度约为9440mm
36、。锅筒内蒸汽空间容积负荷428m3/hm3，锅筒正常水位在锅筒中心线下100mm处，水位波动最大值为75mm。锅内采用单段蒸发系统，双排布置24个，直径为290的旋风分离器，单只负荷3.3t/h。在锅筒顶部布置有一只弹簧安全阀，在锅筒上还布置有连续排污、加药、紧急放水以及启动、停炉时需要的再循环等管座、水位计及水位平衡容器。4.1.1 结构:锅筒两端采用椭园形封头。锅筒筒身顶部装焊有饱和蒸汽引出管接头，安全阀管接头，压力表管接头；与水平35夹角处装焊有给水引入套管接头；筒身前、后水平部位及与水平成20夹角处装焊有汽水混合物引入管接头，筒身底部装焊有大直径下降管管接头，及与水平成45夹角处装焊有
37、紧急放水管接头等。4.1.2 水位:锅筒正常水位在锅筒中心线以下100mm处，最高水位和最低水位离正常水位各75mm。真实水位的测定与控制对锅炉的运行是非常重要的。为了保证水位测定的准确性，将水位表装在远离下降管的锅筒筒体上，可以避开下降管附近存在的旋涡和扰动对水位测定的影响。此外，由于水位计中贮存的水处在锅炉外部较冷的大气中，其密度大于锅筒中水的密度，锅筒中的真实水位稍高于水位计中指示的水位，因此，安装时要准确标定水位表中正常水位的位置。4.1.3 锅筒的固定:锅筒由两个活动支座支在顶板梁上，受热时锅筒能向两端自由膨胀。4.2 锅筒内部设备:本锅炉汽水分离采用单段蒸发系统，锅筒内部装有旋风分
38、离器、顶部匀汽孔板和顶部波形板等设备。它们的作用在于保证蒸汽品质符合标准要求。4.2.1 旋风分离器:旋风分离器能消除高速进入锅筒的汽水混合物的动能以保持水位平稳和进行汽水混合物的粗分离，分离出的蒸汽沿分离器中部向上流动而分离出的水沿筒内壁向下流动，平稳地流入锅筒的水空间。4.2.2 给水管:锅炉为单母管供水方式。给水主管道采用 DN100的管子，主管道再分成两路，一路通至喷水减温器，一路通至省煤器入口集箱，另外又布置两根调节负荷用的辅助管道，（70%负荷调节用的管道采用DN80,低负荷调节用的管道采用DN20），省煤器入口集箱与锅筒之间设有再循环管，作为锅炉升火时保护省煤器之用。为监督给水、
39、炉水和蒸汽品质，配置了相应的取样装置和冷却器。4.2.3 连续排污管:连续排污管布置在锅筒水空间内，从锅筒二端的下方引出后汇总成一路，以排出含盐浓度最大的锅水，维持锅水的含盐量在允许的范围内，要求锅水总含盐量500ppm；锅水SiO2含量4ppm。连续排污管路上设置一只DN20的截止阀和一只DN20的节流阀。4.2.4 加药管:加药管路布置在炉前，从锅筒前上方引入，利用加药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐，维持锅水碱度在PH=910.5范围内，降低硅酸盐的分配系数，降低蒸汽的溶解携带。管路中串联设置1只止回阀和1只截止阀。4.2.5 紧急放水管:当锅炉给水与蒸发量不相吻合而造成水位增高超过最高允
40、许水位时，立刻打开此阀，待达到正常水位后，即关闭此阀，防止满水造成事故，并由锅筒下前方引出至锅炉运转层。管路配1只DN50的电动截止阀和1只DN50的截止阀。4.2.6定期排污管:定期排污管装在集中下降管下部的分配集箱底部，由于在锅水中加入磷酸盐，将产生一些不溶于水的悬浮物质，跟随流入下降管的水流至分配集箱底部并沉积在底部，悬浮物质可通过定期排污管排出，保持锅水的清洁。定期排污的时间可根据锅水品质决定。集中下降管底部布置二条定期排污管路，每条管路中串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20。4.3 水冷系统:炉膛水冷壁管子采用515、材料为20/GB3087，光管加扁钢组成膜式水冷壁。在容易磨损
41、的部位如卫燃带上部与膜式壁管交接处采用了膜式壁向外让管的方式使膜式壁与卫燃带平滑过渡，从而减少此处烟气对膜式壁管产生的的磨损。膜式水冷壁的优点是密封性能好，减少炉膛漏风，提高经济性；使炉墙结构和支吊简单，可以采用敷管式轻型炉墙。后墙水冷壁管下部折向炉前形成炉底流化床布风板。布风板标高为4200mm，在水冷壁管中间的扁钢上面布置有455只风帽，风帽采用专利钟罩式小风帽，材料全部采用ZG8Cr26Ni4Mn3N，精密浇铸，错列布置，使用温度可达1100，具有较长的使用寿命。前、后墙水冷壁在布风板处分别向前后形成与垂直方向成10的锥段，形成燃烧室密相区。在该区域下部水冷壁上，开有许多循环流化床锅炉所
42、需的特殊门孔，其中包括3个前墙给煤口(3个石灰石喷入口，与给煤口共用一个门孔)；后墙2个返料器返料口；左右侧墙各1个检修人孔门；前后墙布置各4个二次风喷口，并且在该区域布置足够数量的温度、压力测量孔。炉膛中前墙折向炉后形成炉顶。烟气由布置在后墙上部的两个出烟口引出，进入旋风分离器。 在炉膛下部锥段、炉膛出口四周一定区域，为了防磨，在管子上焊有密集销钉，敷设厚度为60mm(膜式壁中心线)的耐磨耐火可塑料；在容易磨损的部位如卫燃带上部与膜式壁管交接处采用了膜式壁向外让管的方式使膜式壁与卫燃带平滑过渡，从而减少此处烟气对膜式壁管产生的的磨损。除旋风筒的烟道及部分测压、测温孔外，其它门、孔都集中在下部
43、水冷壁上，由于燃烧室在正压下运行，所有门、孔应具有良好密封。 水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上，安装时应调整螺母，使每根吊杆均匀承载。为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆炸而损坏水冷壁，在水冷壁外侧四周，沿燃烧室高度方向装有多层刚性梁，刚性梁可最大抗爆能力。在水冷壁下集箱布置四路定期排污管路，在每个水冷壁下集箱布置二条定期排污管路；集中下降管底部布置二条定期排污管路，每条管路中串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN20。定排管路最终汇合于定期排污母管集箱。锅炉运行中汽水品质的保证一般通过连续排污来达到，运行时可根据具体情况确定定排系统的开启，以保证汽水品质为原则
44、。定排系统管道需合理地设计支吊架，支吊架应满足膨胀位移和开启时管道不发生强烈振动的要求。4.4 对流受热面:对流受热面包括高温过热器、低温过热器、高温省煤器、二级低温省煤器以及管式空气预热器。饱和蒸汽从锅筒顶部由连接管引入锅炉右侧的低温过热器进口集箱。低温过热器管束采用错列布置，采用支撑结构。高温过热器管束采用错列布置，采用吊挂管悬吊方式。本炉型在高、低温过热器之间采用给水喷水减温方式进行过热蒸汽温度的调节给水首先从锅炉对流竖井右侧的省煤器进口集箱由两根连接管引入，低温省煤器采用错列布置，分二组布置。然后进入省煤器中间集箱，高温省煤器采用顺列布置，经过高温省煤器管组加热后进入省煤器出口集箱，通过2根连接管及6根支管进入锅
