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摘 要：简述了安装过程中影响循环流化床锅炉运行性能的检查停止点。基于新一代高效环保循环流化床床锅炉，为降低NOX和SO2等有害气体生产和排放，除了设计运行等影响因素外，还主要体现了在安装阶段通过有效的措施，保证结构可靠，实现定态设计和流态重构。
关键词：循环流化床;高效环保;安装停止点;定态设计;流态重构
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，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。
我国循环流化床锅炉在燃煤锅炉中占有明显的优势：燃料适应性广、燃烧效率高、环保性能优异、负荷调节性好、灰渣易于综合利用效益高。循环流化床在体现高效、环保、低能耗等优势的状态下，也对设计、安装、运行等工作提出了更高的要求。目前燃煤锅炉环保要求都是达到超低排放要求，即要求粉尘排放量≤10mg/Nm3，SO2排放量≤35mg/Nm3，NOx排放量≤50 mg/Nm3。在依赖环保设备的同时也要从自身来降低原始排放，继而为节能减排工作做一分贡献。
1 循环流化床锅炉的设计理念
1.1定态设计，提高锅炉效率，确保各项性能
采用定态设计理论进行锅炉热力计算，通过高效的分离系统、细化的燃烧系统、灵敏的灰渣系统，保证炉内物料浓度、床料质量等参数始终维持在合理范围内，从而确保锅炉运行的各项参数达到设计值。按定态理论进行设计后，锅炉各级受热面布置更加合理，燃烧更加完全，温度场更加均匀，运行参数和设计参数高度吻合。
1.2流态重构，降低锅炉能耗
流态重构是循环流化床锅炉发展过程中一次重大突破，它的出现改变了大家对流化床研究的侧重点，理清了床料和锅炉运行各项参数、指标之间的量化关系。在该理论出现之前，人们对床料的认识是肤浅的，模糊的。
流态重构理论，阐述清楚了床料和换热、燃烧之间的关系。根据该理论，流化床锅炉可以通过提高床料质量来减少料层厚度及床层量、减少密项区燃烧份额，而且还使锅炉运行更稳定、效率更高。料层的减少大大降低了一次风机的压头，密项区燃烧份额的减少同时减少了NOX的生成和一次风机的风量。流化床锅炉由于燃烧的特殊性，风机电耗远大于其它类型锅炉，特别是一次风机。早期的一次风机压头高达15000Pa以上，风量占比60%左右，这是造成流化床锅炉电耗高的主要原因。采用流态重构理论后，一次风机电耗大幅降低。随着炉内床料粒度变得更细，炉内床层量的减少，二次风更易穿透、混合，二次风所需压头也可适当降低，减少电耗。
通过流态重构，最新一代循环流化床锅炉风機电耗较以往传统锅炉可降低30%。
1.3低氮环保、高效脱硫
最新一代循环流化床锅炉通过流态重构理论、低温燃烧、分级送风技术、布风板优化设计等方法，降低锅炉NOx初始排放浓度。同时在Ca/S为1.8-2时，提高了炉内石灰石脱硫效率，为用户节约大量的投资成本、运行成本。
1.4高效分离装置
定态设计、流态重构都基于分离器的效率，一个高效的分离装置才能使定态设计、流态重构变成现实。最新一代流化床锅炉通过如下方式保证分离效率高达到99.7%以上，分离直径d50达到10-15μm，d99≤100μm：
1）优化分离器进口结构：选用合理渐缩口夹角，更长的进口长度，更大的高宽比，合理提高进气速度，采用渐缩口下倾;
2）增大筒体直径，中心筒偏置，锥体角度优化;
1.5新型风帽及布风装置
最新一代循环流化床锅炉采用公司新型风帽专利技术，布风更均匀，流化更强烈，床料无分层，能有效防止倒灰，风帽具有自清灰功能，安装及检修简单。
布风板优化设计，强化布风板四角及四周贴壁处布风，从根本上解决四角及四周流化不均，解决局部高温及局部低温结焦的问题;改变落渣口处风帽布置，不挡渣，放渣更通畅，选渣更精细。
2 循环流化床锅炉流态重构的实现措施
为了实现理论设计的要求，我们在针对具体项目时，做了一些检查停止点的注意事项，并且在项目执行的过程中，我们也是按此标记一一对应检查，在后期运行复查得出结论，安装期间的严格要求，为生产、设计、运营节约了大量的经济成本，同时，满足了设计的性能要求，为环保事业做出了巨大贡献。下列表格中措施为我们公司针对某台SFG-130/5.3-MX型循环流化床锅炉项目的数据，供相关专业人员共同探讨。
某项目SFG-130/5.3-MX型循环流化床锅炉安装点检查事项：
（1）膜式壁拼接焊缝：要求焊后磨平;
（2）所有弹吊装置的安装：要求限位销已去除，需标记安装位置;
（3）锅筒滑动支座：要求安装位置按膨胀方向自由活动;
（4）各限位装置：检查各限位装置是否按图安装，确保其导向、限位功能及同时不得妨碍设备的膨胀;
（5）风帽安装：要求风帽数量、位置无误，风帽孔无堵塞;
（6）布风板浇筑：要求炉膛四周及布风板高度距风帽的距离与图纸一致;
（7）炉膛浇注料：要求炉膛四角浇筑、给煤口、防磨让管处、二次风口、返料口按图纸尺寸;
（8）分离器浇筑及返料器浇筑：要求分离器入口切向、尺寸，下倾7°，夹角16.27°膨胀缝尺寸、数量，分离器筒体与锥体、中心筒等转角、衔接处的结构、膨胀缝满足图纸要求等;
（9）所有大型膨胀节安装：要求炉膛出口、返料器、分离器出口与尾部烟道连接处、尾部包墙处的膨胀节及膨胀缝的安装，确保有效的膨胀空间及放积灰要求;
（10）屏过穿墙处安装：确保膨胀端穿墙处的有效的膨胀缝隙，注意金属安装与筑炉安装的衔接、配合;
（11）蛇形管及空预器的安装：要求过热器、省煤器、空预器的管径、节距、排数等满足图纸要求;
（12）锅炉密封性：根据气密性试验后查漏补缺，保证炉膛、分离器、护板、空预器、烟风道等处密封;
（13）烟风道走向：保证一二次风道转向/对称;播煤风、密封风引出结构等满足图纸尺寸要求;
（14）远传仪表：确保显示数据及名称与实际位置的准确对应;
（15）筑炉前：按炉墙材料成分及理化指标、证书，试块测定结果进行检查。
注：该项目在执行的过程中，为配合设计及生产运行，在安装过程中严控每一个节点，严格每一个影响性能的结构，保证了该项目的顺利进行，实现了该炉型的设计特点。
3 结束语
通过安装点的控制，在设计运行以外又增加了一套可靠的措施，提高循环流化床的使用寿命，同时又能增效、降能、减排，实现新一代锅炉的技术优势，真正成为新型高效环保型循环流化床锅炉。
参考文献：
[1]岑可法，倪明江，骆仲泱，等.循环流化床锅炉理论设计和运行.北京：中国电力出版社，1998
[2]蒋敏华，肖平.大型循环流化床锅炉技术. 北京：中国电力出版社，2009.
[3]张志程，邹瑞.循环流化床锅炉的燃烧控制与调整[J].工业锅炉，2009（6）.
[4]叶江明《电厂锅炉原理与设备》中国电力出版社
作者简介：
刘凤（1985-），女，工程师，2008年毕业于淮海工学院，机械设计及其自动化专业，学士学位，2017年毕业于西安交通大学热能与动力工程专业，工程硕士学位，2008年至今一直从事循环流化床锅炉的设计与开发工作。
（江苏四方锅炉有限公司，江苏 徐州 221142）
关键词：循环流化床;高效环保;安装停止点;定态设计;流态重构
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，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。
我国循环流化床锅炉在燃煤锅炉中占有明显的优势：燃料适应性广、燃烧效率高、环保性能优异、负荷调节性好、灰渣易于综合利用效益高。循环流化床在体现高效、环保、低能耗等优势的状态下，也对设计、安装、运行等工作提出了更高的要求。目前燃煤锅炉环保要求都是达到超低排放要求，即要求粉尘排放量≤10mg/Nm3，SO2排放量≤35mg/Nm3，NOx排放量≤50 mg/Nm3。在依赖环保设备的同时也要从自身来降低原始排放，继而为节能减排工作做一分贡献。
1 循环流化床锅炉的设计理念
1.1定态设计，提高锅炉效率，确保各项性能
采用定态设计理论进行锅炉热力计算，通过高效的分离系统、细化的燃烧系统、灵敏的灰渣系统，保证炉内物料浓度、床料质量等参数始终维持在合理范围内，从而确保锅炉运行的各项参数达到设计值。按定态理论进行设计后，锅炉各级受热面布置更加合理，燃烧更加完全，温度场更加均匀，运行参数和设计参数高度吻合。
1.2流态重构，降低锅炉能耗
流态重构是循环流化床锅炉发展过程中一次重大突破，它的出现改变了大家对流化床研究的侧重点，理清了床料和锅炉运行各项参数、指标之间的量化关系。在该理论出现之前，人们对床料的认识是肤浅的，模糊的。
流态重构理论，阐述清楚了床料和换热、燃烧之间的关系。根据该理论，流化床锅炉可以通过提高床料质量来减少料层厚度及床层量、减少密项区燃烧份额，而且还使锅炉运行更稳定、效率更高。料层的减少大大降低了一次风机的压头，密项区燃烧份额的减少同时减少了NOX的生成和一次风机的风量。流化床锅炉由于燃烧的特殊性，风机电耗远大于其它类型锅炉，特别是一次风机。早期的一次风机压头高达15000Pa以上，风量占比60%左右，这是造成流化床锅炉电耗高的主要原因。采用流态重构理论后，一次风机电耗大幅降低。随着炉内床料粒度变得更细，炉内床层量的减少，二次风更易穿透、混合，二次风所需压头也可适当降低，减少电耗。
通过流态重构，最新一代循环流化床锅炉风機电耗较以往传统锅炉可降低30%。
1.3低氮环保、高效脱硫
最新一代循环流化床锅炉通过流态重构理论、低温燃烧、分级送风技术、布风板优化设计等方法，降低锅炉NOx初始排放浓度。同时在Ca/S为1.8-2时，提高了炉内石灰石脱硫效率，为用户节约大量的投资成本、运行成本。
1.4高效分离装置
定态设计、流态重构都基于分离器的效率，一个高效的分离装置才能使定态设计、流态重构变成现实。最新一代流化床锅炉通过如下方式保证分离效率高达到99.7%以上，分离直径d50达到10-15μm，d99≤100μm：
1）优化分离器进口结构：选用合理渐缩口夹角，更长的进口长度，更大的高宽比，合理提高进气速度，采用渐缩口下倾;
2）增大筒体直径，中心筒偏置，锥体角度优化;
1.5新型风帽及布风装置
最新一代循环流化床锅炉采用公司新型风帽专利技术，布风更均匀，流化更强烈，床料无分层，能有效防止倒灰，风帽具有自清灰功能，安装及检修简单。
布风板优化设计，强化布风板四角及四周贴壁处布风，从根本上解决四角及四周流化不均，解决局部高温及局部低温结焦的问题;改变落渣口处风帽布置，不挡渣，放渣更通畅，选渣更精细。
2 循环流化床锅炉流态重构的实现措施
为了实现理论设计的要求，我们在针对具体项目时，做了一些检查停止点的注意事项，并且在项目执行的过程中，我们也是按此标记一一对应检查，在后期运行复查得出结论，安装期间的严格要求，为生产、设计、运营节约了大量的经济成本，同时，满足了设计的性能要求，为环保事业做出了巨大贡献。下列表格中措施为我们公司针对某台SFG-130/5.3-MX型循环流化床锅炉项目的数据，供相关专业人员共同探讨。
某项目SFG-130/5.3-MX型循环流化床锅炉安装点检查事项：
（1）膜式壁拼接焊缝：要求焊后磨平;
（2）所有弹吊装置的安装：要求限位销已去除，需标记安装位置;
（3）锅筒滑动支座：要求安装位置按膨胀方向自由活动;
（4）各限位装置：检查各限位装置是否按图安装，确保其导向、限位功能及同时不得妨碍设备的膨胀;
（5）风帽安装：要求风帽数量、位置无误，风帽孔无堵塞;
（6）布风板浇筑：要求炉膛四周及布风板高度距风帽的距离与图纸一致;
（7）炉膛浇注料：要求炉膛四角浇筑、给煤口、防磨让管处、二次风口、返料口按图纸尺寸;
（8）分离器浇筑及返料器浇筑：要求分离器入口切向、尺寸，下倾7°，夹角16.27°膨胀缝尺寸、数量，分离器筒体与锥体、中心筒等转角、衔接处的结构、膨胀缝满足图纸要求等;
（9）所有大型膨胀节安装：要求炉膛出口、返料器、分离器出口与尾部烟道连接处、尾部包墙处的膨胀节及膨胀缝的安装，确保有效的膨胀空间及放积灰要求;
（10）屏过穿墙处安装：确保膨胀端穿墙处的有效的膨胀缝隙，注意金属安装与筑炉安装的衔接、配合;
（11）蛇形管及空预器的安装：要求过热器、省煤器、空预器的管径、节距、排数等满足图纸要求;
（12）锅炉密封性：根据气密性试验后查漏补缺，保证炉膛、分离器、护板、空预器、烟风道等处密封;
（13）烟风道走向：保证一二次风道转向/对称;播煤风、密封风引出结构等满足图纸尺寸要求;
（14）远传仪表：确保显示数据及名称与实际位置的准确对应;
（15）筑炉前：按炉墙材料成分及理化指标、证书，试块测定结果进行检查。
注：该项目在执行的过程中，为配合设计及生产运行，在安装过程中严控每一个节点，严格每一个影响性能的结构，保证了该项目的顺利进行，实现了该炉型的设计特点。
3 结束语
通过安装点的控制，在设计运行以外又增加了一套可靠的措施，提高循环流化床的使用寿命，同时又能增效、降能、减排，实现新一代锅炉的技术优势，真正成为新型高效环保型循环流化床锅炉。
参考文献：
[1]岑可法，倪明江，骆仲泱，等.循环流化床锅炉理论设计和运行.北京：中国电力出版社，1998
[2]蒋敏华，肖平.大型循环流化床锅炉技术. 北京：中国电力出版社，2009.
[3]张志程，邹瑞.循环流化床锅炉的燃烧控制与调整[J].工业锅炉，2009（6）.
[4]叶江明《电厂锅炉原理与设备》中国电力出版社
作者简介：
刘凤（1985-），女，工程师，2008年毕业于淮海工学院，机械设计及其自动化专业，学士学位，2017年毕业于西安交通大学热能与动力工程专业，工程硕士学位，2008年至今一直从事循环流化床锅炉的设计与开发工作。
（江苏四方锅炉有限公司，江苏 徐州 221142）