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太原锅炉集团有限公司关于生物质流化床锅炉探讨

循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃烧技术，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。

循环流化床锅炉具有燃料适应性广、环保性能优异、负荷调节范围广、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较实用和可行的高效低污染燃烧设备之一。在循环流化床燃烧技术快速发展的今天，我们对循环流化床锅炉的磨损、耐火材料、辅机系统三大问题进行研究解决后，使CFB锅炉的可用率得到很大提高。

太原锅炉集团与清华大学通过多年的密切合作，深入分析了常规循环流化床锅炉面临的问题和挑战，提出了低能耗循环流化床锅炉设计理论和方法，形成了*二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则，在此基础上同时完成了*二代节能型循环流化床锅炉的产品结构设计使*二代循环流化床锅炉产品具有供电燃料耗量低、厂用电率低、锅炉可用率高的技术优势，其技术关键在于分离器效率提高后，循环物料中的细灰份额增加，适当减少床存量低床压运行依然可以保证锅炉正常运行。床存量降低后，二次风区域物料浓度降低，二次风穿透扰动效果增强，炉膛上部气固混合效果得以改进，提高了锅炉燃烧效率，降低了锅炉机组的供电燃料耗量；床存量降低后，物料流化需要的动力减小，锅炉一、二次风机的压头降低，风机电耗下降，从而降低锅炉机组的厂用电率；床存量降低后，炉膛下部物料浓度大幅度减小，从而可以减轻炉膛下部浓相区特别是防磨层与膜式壁交界处的磨损，提高锅炉机组的可用率。

本循环流化床锅炉运用了经过实践检验过的*二代节能型循环流化床锅炉全套设计导则进行设计。在燃用设计燃料时，锅炉能够在定压时50～100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数；在燃用设计燃料或校核燃料时，在30～**额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。

本锅炉为高温高压，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架π型布置。锅炉采用紧身封闭布置，运转层设置在8m标高，燃料为：生物质

锅炉主要由炉膛、绝热旋风分离器、自平衡回料阀和尾部对流烟道组成。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是绝热旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置三组光管省煤器及一、二次风各五级空气预热器。

在燃烧系统中，给料机将燃料送入落料管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热交换。炉膛内的烟气(携带大量未燃尽碳粒子)在炉膛上部进一步燃烧放热。夹带大量物料的烟气经炉膛出口进入绝热旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。分离后的烟气经转向室、中级过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，灰渣活性好，具有较高的综合利用价值，能适合日益严格的国家环保要求。

锅炉的给水经过水平布置的三组光管式省煤器加热后经导水管进入锅筒。锅筒内的锅水由集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱、水冷壁管、上集箱，然后由引出管进入锅筒。锅筒内设有汽水分离装置。

饱和蒸汽从锅筒**部的蒸汽连接管引至尾部包墙过热器、经低过进口集箱，低温过热器、一级喷水减温器、中级过热器、二级减温器、中温屏、三级减温器、高温屏、集汽集箱，最后将合格的过热蒸汽引出。

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