大型循环流化床锅炉风帽改造研究.ppt
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1、大型循环流化床锅炉风帽改造研究,中国华能集团清洁能源技术研究院 循环流化床锅炉技术部 黄 中 2011年11月2日 成都,报告内容,CFB锅炉风帽的功能作用 CFB锅炉风帽的结构形式 风帽常见问题与成因 磨损 烧毁 漏渣 风帽设计方法及要求 风帽改造案例 总结,CFB锅炉风帽的功能作用,冷态及运行时与布风板共同承托床料 维持布风均匀、流化稳定 避免出现流化死区 防止大颗粒沉积 产生合理阻力,CFB锅炉风帽的结构形式,最早的风帽形式 孔板 圆柱形风帽,CFB锅炉风帽的结构形式,早期应用的CFB锅炉风帽结构形式 猪尾巴型风帽 定向风帽 剑型风帽 钟罩型风帽,CFB锅炉风帽的结构形式,目前应用的CF
2、B锅炉风帽结构形式 定向风帽及其改进形式 钟罩式风帽及其改进形式,风帽常见问题与成因,磨损 磨损普遍发生,运行条件决定风帽磨损不可避免 磨损主要位置是外罩出口、顶部、芯管 磨损与运行维护密切相关,磨损因素分析,磨损因素分析,设计因素 为了保证流化避免颗粒沉积,需要较大的动量 动量越大,衰减的越慢 传递给颗粒的动量越大 对相邻风帽的冲击越大 相互磨损越大,磨损因素分析,安装因素 节距小,风帽布置数量多,布风越均匀 上游风帽气流对下游风帽冲击越大,磨损越大 设计、安装精度造成下游风帽某一部分位于上游风帽射流流场中 错列布置和顺列布置也有影响,磨损因素分析,磨损因素分析,维护因素 风帽定期进行更换维
3、护频率 煤质特性 灰分、粒径分布、掺矸率 运行因素 是否大风量运行 E=Kd2U3,风量增加15%,磨损增加50%,风帽常见问题与成因,烧毁 烧毁是主因的无法通风冷却 材质和制造不合格有一定影响 烧毁与运行操作也有关,烧毁因素分析,烧毁的预防 认识到风帽的恶劣工作环境 选用性能更好的耐高温、耐磨损材料 早期采用ZG8Cr33Ni9N, 高温使用发生组织变化,风帽脆性增加 目前外罩多采用ZG8Cr26Ni4Mn3N、ZG40Cr25Ni20,性能有保证 芯管多采用1Cr18Ni9Ti、CPH20、HHT 点火、压火时选用合理的运行参数(通风冷却) 启停机组加强对风帽的检修、疏通,风帽常见问题与成
4、因,漏渣 设计因素(结构、阻力特性) 运行环境(流化风量、风温) 运行维护(破损、脱落) 危害严重(经济性、安全性、磨损加剧),漏渣因素分析,锅炉大型化后炉膛的变化,漏渣因素分析,风帽阻力决定布风板阻力 一定的阻力是保证锅炉正常运行的关键 炉内流态化的稳定由布风板阻力和料层阻力两部分共同决定 如果布风板阻力偏低,总阻力就会出现不稳定状态 某一操作气速下会出现三工作点 某些区域气体以u(未充分流化)或u2(充分流化)速度通过 一些区域气体以u1速度通过(固定床状态),漏渣因素分析,漏渣因素分析,综合成因 单炉膛结构使用的大床面对风室压力均匀性有影响 风帽阻力不足以克服风压、流量波动造成的床层不稳
5、定 流化较差区域的床料在炉内压力驱动下进入风帽造成漏渣 解决途径 合理的阻力(低负荷下的流化及布风均匀性) 选择良好的风帽结构及参数 实现风帽阻力与风速的独立 避免风帽脱落 合理控制燃料,风帽设计方法及要求,选择合理的阻力分布 阻力越大,布风越均匀,但能耗相应增加 布风板阻力占总阻力的1/3方可维持床层稳定运行 风帽设计要求 寿命长(外罩、芯管) 风帽结构及阻力特性优良,不漏渣 检修维护便捷 选择良好的及参数 实现风帽阻力与风速的独立,阻力和出口速度独立控制 首选钟罩风帽 具体项目具体分析,优化结构设计 合理利用数值模拟软件 重视制造加工和现场安装,风帽设计方法及要求,内蒙某厂4200MW C
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