．4 布景
法國普羅旺斯電廠的AC陽項目，經(jīng)過技能、經(jīng)濟、環(huán)保三方面比擬，尤其是牢靠性和經(jīng)濟性證明，特別是由該國艾米路希電廠125朋W常壓循環(huán)流化床鍋爐成功運轉成績所證明，才斷定本項目選用了ACFB爐。爭辯的焦點依然是選用高功率的濕式PGD技能仍是AC四，使得運用當?shù)馗吡蛎海帜艿竭_歐洲環(huán)保規(guī)范。
4．4 大型ACFB鍋爐的技能細節(jié)
4．4．1 五種等級大型ACFB鍋爐的布局特色見表9。
4．4．2 ACFB鍋爐本體的流體動力特性
(1)概述
ACFB鍋爐爐膛內(nèi)流體動力特性很雜亂，至今仍沒有被徹底知道。唯爐膛內(nèi)存在著底部密相區(qū)和上部稀相區(qū)的觀念已被遍及承受。通常以爐膛二次風引入截面以下為密相區(qū)，以上為稀相區(qū)。密相區(qū)的首要動力源是一次風，床料大多數(shù)貯存于該區(qū)；稀相區(qū)的動力源首要來自返料體系的L型聞立管處的鼓風，燃料的大多數(shù)焚燒及吸收劑的脫硫反響均在稀相區(qū)內(nèi)進行和完結。
(2)循環(huán)流化床的流體外部循環(huán)與內(nèi)部循環(huán)
在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)，稀相區(qū)床是在必定固體顆粒循環(huán)倍率(Cs)下運轉的。實驗研討標明，當固體顆粒循環(huán)倍率較高時，湍流床轉化為稀相區(qū)床時的氣體速度也較大，反之亦然。但當氣體速度小于某一臨界值時，不論固體顆粒循環(huán)倍率怎么改變，稀相區(qū)床都不能夠構成。若把這一速度臨界值界說為稀相區(qū)床的構成速度，稱作運送速度并U標明。當氣體速度大于運送速度時，稀相區(qū)床一起進行著固體頤粒的兩種循環(huán)，一種是經(jīng)氣固分離器、返料體系L型閥構成的環(huán)形運動稱作外部循環(huán)；另一種是固體顆粒在稀相區(qū)床中心有些的向上或向下運動以及床橫截面上的橫向運動組成的雜亂的內(nèi)部循環(huán)。實驗標明，內(nèi)部循環(huán)比外部循環(huán)激烈得多，其循環(huán)倍率約為外部循環(huán)倍率的2．5～3．5倍。內(nèi)部循環(huán)的首要動力來源于一次風。因此，當氣體速度小于運送速度時，就無法構成標志著稀相區(qū)床特征的內(nèi)部循環(huán)，更不能夠構成稀相區(qū)流化床。
(3)密相區(qū)床與稀相區(qū)床的特征
①密相區(qū)床特征
在底部密相區(qū)接近于鼓泡床，該區(qū)內(nèi)氣固兩相混合劇烈，因為布風體系，給煤、返料體系及底部區(qū)域的布局形狀等要素的影響，會使固體顆粒濃度和氣體濃度散布的不均勻。顆粒被揚析脫離密相區(qū)后，經(jīng)很短的過
渡區(qū)進入具有中心--邊壁區(qū)段的活動布局的稀相區(qū)。稀相區(qū)的活動布局會受爐膛出口布局二次風、短形截面及其旮旯膜式水冷壁鄰近的顆粒再散布、爐膛尺度等要素的影響。
②稀相區(qū)床特征
a．依據(jù)流體動力學特征，稀相區(qū)床是介于湍流床與氣力運送之間的一種氣固活動狀況。
b．關于通常選用的具有因體顆粒篩分特性的稀相區(qū)床，其氣體速度大致在7～12m/s，固體顆粒容積比例約0．1～0．04，在這樣的氣固兩相連續(xù)流中，有必定量的固體顆粒作向上或向下的集合運動，使稀相區(qū)床呈現(xiàn)出固體粒子的不均勻懸浮特性，從而使稀相區(qū)床懸浮密度在爐膛的縱向和橫向散布發(fā)作區(qū)別。
c．構成固體顆粒懸浮密度縱向散布特征的首要要素是在床南邊向上存在的運送梯度。構成稀相區(qū)床空地串橫向散布特色的首要緣由是在床的橫向截面上，固體顆粒存在橫向運動及固體顆粒在床中的內(nèi)部循環(huán)。
　
表9 鍋爐布局特色表
序號
　 項目 大型ACFB鍋爐
100MW級 125MW級（1990年8月投運） 2000MW級 250MW級（1996年投運） 300MW級
波蘭F.W公司 法國斯登公司
1 裝設地址與電廠稱號 中國四川內(nèi)江電廠 法國艾米路希電廠 波蘭特隆電廠235MW 法國普羅旺斯電廠235MW / /
2 燃煤含硫量（%） 3.34% 煤泥漿1.02%-1.15%，煤1.3%-2.9% 褐煤0.6% 油渣5%，褐煤3%-4% 　 　
3 爐膛方法 單爐膛，爐膛內(nèi)安置有Ω管過熱器和蒸騰翼壁 單爐膛 單爐膛 單爐膛，褲腿式雙布風板 單爐膛、單布風板，有分隔墻分為三個焚燒室 褲腿式雙布風板
4 爐膛尺度 　 　 　 　 　 　
　 斷面尺度(m2) 約101 約96 209 170 218 198
　 寬×深×高(m) 14.22×
7.082×31 8.6×
11.2×33 9.9×2
1.2×42.5 11.5×
14.8×37 8.5×
25.6×37 12.5×
15.8×37
　 布風板面積(m2) 　 一個，42.6 一個，110 主：2個，每個72；外量4個，每個4.4 　 主：2個，每個86；外量2個，每個44
5 旋風分離器 2個，每個Φ7.5m慣例式，內(nèi)襯耐火材料 2個，每個Φ8.1m 2個，每個Φ9.9m 4個，每個Φ7.4m 3個，每個Φ8.3m，蒸汽冷卻型，窄錐形進口 4個，每個Φ8.1m慣例型，內(nèi)襯耐火材料，偏疼漩渦管
6 外置床換熱器型 無 2個 無 4臺，床高3.2m 整體式再循環(huán) 外置床
7 排灰方法 底渣冷卻器 　 水冷排灰器 　 選擇性冷灰器 水冷排灰器
8 流化噴嘴型式 彎管式噴嘴 　 “豬尾巴”管噴嘴 風帽型噴嘴 導向噴嘴 風帽型噴嘴
9 發(fā)動方法 風道焚燒器 風道焚燒器 重油焚燒，公設10個油噴嘴 　 風道焚燒器，冷卻發(fā)動5-6h 風道焚燒器及油噴嘴，冷態(tài)發(fā)動10h
10 用可率（%） ≥92% 均勻95% 　 　 　 　
11 SO2排放量
NOx排放量 SO2684mg/Nm3<700
NOx78mg/Nm3<700 SO2139-145mg/Nm3
NOx100-110mg/Nm3 SO2,140g/GJ
NOx,90g/GJ SO2,50mg/Nm3
NOx,232mg/Nm3 　 　
4．4．3 ACFB鍋爐的焚燒特性與體系
(一)焚燒特性
(1)循環(huán)流化床鍋爐的焚燒特色是選用中溫焚燒，通常床溫操控在850℃左右。送入布風板下的一次風量是用來流化床粒，而二次風是沿著爐墻從不一樣高度送入稱作分級送風，床內(nèi)慵懶熱物料在任何時分都占悉數(shù)床內(nèi)固體物料的97％。98％，床內(nèi)的含碳量只占1．95％～2．18％，因此能夠將焚燒溫度操控在850℃～900℃范圍內(nèi)而確保安穩(wěn)和高效的焚燒。
因為床內(nèi)98％以上慵懶熱物料的宏大熱容量以及流態(tài)化焚燒進程，使得焚燒熱強度增大，其爐膛截面熱強度可達3～8Mw／m2(300Mw機w型煤粉爐為4．71Mw／m2)，爐膛容積熱強度可達1．5～2Mw／m2，是煤粉爐的8～11倍。
流態(tài)化的焚燒是以高擾動、固體粒子激烈混合以及沒有固定床面和物料循環(huán)體系為其特征，被煙氣帶著床料經(jīng)氣固分離器后，回來床內(nèi)持續(xù)焚燒。物料的這種屢次循環(huán)和爐膛內(nèi)固體粒子劇烈磕碰混合，進步了
焚燒功率。
(2)循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)焚燒設備--首要由焚燒室、高溫氣固分離器、細灰返送設備組成，有的還有外置式換熱器。
①焚燒室--以二次風口為界，下部為復原焚燒區(qū)(密相區(qū))，上部為氧化焚燒區(qū)(稀相區(qū))，在復原焚燒區(qū)安置有燃料、石灰石、循環(huán)灰進口。焚燒室底部有布風板，其效果使一次風均勻地送人爐膛。
②高溫氣固分離器、細灰返送設備及外置式換熱器見后邊所述。
(3)循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)焚燒進程①煤粒在循環(huán)流化床內(nèi)焚燒將順次閱歷如下進程：
a.枯燥和加熱--歷時約0-3s，加熱速串可達100-1000℃／min；
b．蒸發(fā)份分出和焚燒--歷時約10-15S；
c，脹大和一次破碎--在蒸發(fā)份分出進程中發(fā)作；
d．焦炭焚燒和二次破碎、磨損--這一進程比擬雜亂。
上述進程有時并不順次發(fā)作，更多時分是前一個進程還沒完畢，后一進程現(xiàn)已開端。其間，最為雜亂的是焦炭的焚燒進程。焦炭的焚燒能夠有三種典型工況。
工況1：傳質速率遠高于化學反響速率，通常發(fā)作在小煤粒(約小于100μm)的焚燒進程和循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)動進程中。
工況2：傳質速率與化學反響速率適當，此工況常見于循環(huán)流化床鍋爐焚燒室內(nèi)的某些中等顆粒焦炭的焚燒進程中。
工況3：傳質速率遠低于化學反響速率，常見于大顆粒焦炭的焚燒進程中，這種焚燒狀況又稱擴散操控焚燒。
②焚燒進程中煤顆粒尺度的改變循環(huán)流化床鍋爐焚燒室內(nèi)煤顆粒尺度在焚燒進程中不斷減小是該爐與化工領域內(nèi)的通常循環(huán)流化床反響器之間的嚴重不一樣。新鮮煤粒在爐內(nèi)所閱歷的一次破碎、二次破碎及磨損進程，是煤顆粒尺度改變的首要緣由。一次破碎是煤的蒸發(fā)分在分出進程中，煤粒內(nèi)部壓力增大所造成的。二次破碎是
在焦炭焚燒進程中，焦炭內(nèi)部小孔增多，連接力降低所造成的。顆粒與顆粒之間的機械效果而發(fā)作粉末(其粒徑通常小于100μm)的進程稱為磨損。細煤粒及磨損所構成的粉末構成循環(huán)流化床鍋爐最首要的機械未完
全焚燒熱丟失。
③循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)焚燒區(qū)域從焚燒的觀念來看，循環(huán)流化床鍋爐焚燒室內(nèi)存在三個焚燒區(qū)域：
a．焚燒室下部焚燒區(qū)域(二次風口以下)；
b．焚燒室上部焚燒區(qū)域(二次風口以上)
c.高溫氣固分離器。
新鮮的煤粒以及從高溫分離器搜集的末燃燼的焦炭粒被送人焚燒室下部區(qū)域，該區(qū)域的風量約占總風量的40％-80％，通常處于復原性氣氛。為避免金屬管壁腐蝕，受熱面用耐火泥掩蓋。焚燒室上部區(qū)域因為二次風加人而處于富氧焚燒狀況。床料顆粒在此進行內(nèi)循環(huán)，大多數(shù)焚燒發(fā)作在該區(qū)域。在高溫氣固分離器中，氧濃度很低，焦炭粒子停留時間很短，焚燒比例很小。但可燃氣體(蒸發(fā)分、C0等)常常在此區(qū)域內(nèi)焚燒。
(二)焚燒體系--以引入410t／hACFB爐為例加以闡明ACFB鍋爐的焚燒體系包含爐內(nèi)焚燒子體系、煤和石灰石給料子體系、煙風子體系、除灰渣子體系、發(fā)動焚燒器及床槍子體系及其操控子體系等六個子體系。焚燒體系如圖6所示。

(1)ACFB鍋爐的爐內(nèi)焚燒子體系，如上所述。
(2)煤和石灰石給料子體系
原煤經(jīng)過兩級破碎成為粒徑小于7mm的顆粒存于細煤倉，然后經(jīng)過刮板給煤機、鏈式給煤機再由螺旋給煤機和旋轉閥送人褲衩形回料密封設備。
石灰石經(jīng)過兩級破碎的最大粒徑為700μm的石灰石粉被送至石灰石倉，再經(jīng)螺旋給料機用氣力運送至褲權形回料槽中。在此，煤、石灰石和循環(huán)灰混合后進入焚燒室。
(3)煙風子體系--ACFB鍋爐運用風機品種多、臺數(shù)多且壓力高。一、二次風選用了各自獨立的風體系。
①一次風體系--一次風由兩臺離心式風機(46．07Nm3／s,19591Pa)供應，并順次經(jīng)過暖風器(發(fā)動或低負荷時運用)、空氣預熱器加熱后進入焚燒室下部的風室，最終經(jīng)5441個豬尾巴形風嘴，進入焚燒室，以
流化物料并使燃料開始焚燒。
②二次風體系--二次風也由離心式風機(28．73Nm3／s，9850Pa)供應，并順次經(jīng)過暖風器(發(fā)動或低負荷時運用)、空氣預熱器加熱后在爐膛不一樣的高度進入焚燒室，以利燃料燃燼和完成分級送風焚燒。一、二
次風的描繪配比為60：40。
煙氣體系--選用兩臺引風機
(4)除灰渣子體系
①除渣體系--底灰被冷卻后進人水冷絞龍，進一步冷卻至190℃經(jīng)刮板鏈式運送機把底灰送至提升機再送入灰?guī)臁?br />②除灰體系--細灰從靜電除塵器等(67．26Nm3／s，6726Pa)將煙氣經(jīng)靜電除塵器后，排向大氣。
④煙氣再循環(huán)體系--為了冷卻排入底灰冷卻器的底灰，該爐描繪有煙氣再循環(huán)體系。選用煙氣的意圖是避免氧氣在底灰冷卻器內(nèi)發(fā)作焚燒和結焦。該體系由一臺離心式風機(11．4Nm3／S，17600Pa)把引風機出口的有些煙氣抽回送入底灰冷卻器冷卻底灰。使用排灰的熱量，把底灰冷卻至約300℃，使水冷絞龍能較牢靠的作業(yè)。
⑤高壓風體系--高壓風用于使褲形回料密封設備中的回料流化活動并回來焚燒室。此體系選用一臺羅茨風機(1．64Nm3／S，60000Pa)運轉，另一臺備用?；叶废虏拷?jīng)過氣力運送至灰?guī)臁＜毣铱捎谂乓部蓾衽拧?br />②冷灰再循環(huán)體系--該體系有以下三個長處：
a．進步碳的燃燼率；b．進步石灰石的使用率；
c．調(diào)理床溫，使其保持在最佳的脫硫溫度下。
該體系是把電除塵器Bl電場的有些細灰用倉泵經(jīng)雙通閥門送入再循環(huán)灰斗，再由螺旋卸灰機排出并由一次風送人焚燒室。
(5)發(fā)動焚燒器及床槍子體系
①發(fā)動焚燒器--該爐裝備了5只發(fā)動焚燒器，用來在鍋爐冷態(tài)發(fā)動時進步床溫；
②床槍--床槍共11支。當給煤中止時用來承當爐負荷；
⑧熱煙氣發(fā)作器--設有兩臺，在鍋爐發(fā)動時用來升溫。
(6)ACFB鍋爐的操控子體系
該爐的操控體系需求高于煤粉爐。這是因為該爐設置有床內(nèi)的物料循環(huán)，增加了石灰石、灰循環(huán)及底灰操控體系等的緣由。該爐的操控體系選用智能自動化體系(I/A‘S)。此操控體系是1987年由美國FOXBOR0公司研討開發(fā)的一種領先的開放性工業(yè)操控體系，為新一代集散操控體系。
 
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