文档介绍：国外大型循环流化床锅炉技术特点对比分析
广东省电力设计研究院有限公司 510663
摘要:循环流化床燃烧技术是国际80年代在锅炉上得到成功应用的清洁煤燃烧技术。近年来,以Alstom(法国)和Foster wheeler为代表的国外主机厂在大容量、高参数的循环流化床锅炉技术发展和应用方便有了较大突破和改善。
关键词:大型;循环流化床锅炉;技术特点
本文选择了Alstom和Foster wheeler的大型循环流化床各自设计特点进行对比分析,找出二者之间的差异和各自优缺点,包括在安装、调试过程中优缺点。
1、布风板结构特点
Alstom技术流派是以德国LUGRI为基础,整合了STEIN和CE的技术,在高参数机组中,锅炉主要采用单炉膛,双床面结构,下部均为两部分,按倒置“Y”形布置。
Foster wheeler整合了芬兰奥斯龙的CFB锅炉技术,仍然坚持采用单床面结构,通过大动量的二次风喷嘴来保证炉膛中心燃烧空气的补充。
两种结构在安全和经济方面均各有优劣势。在国内的流化床机组中,早期引进的ALSTOM项目均为双床面结构,三大锅炉厂初期推出的流化床产品也均为双床面,但是国内双布风板项目运行中出现了较为严重的翻床事故,因此目前三大锅炉厂均已修改为类似FW(foster wheeler)的单床面结构。两个技术特点在安全和经济上的比较如下表1
2、过热及再热受热面布置
Alstom共设置了6台外置床换热器,分别布置了中温过热器及高温再
热器,外置床的设置可以减少炉内受热面的布置,有效降低锅炉高度从而降低锅炉造价,外置床还具备调节再热器温度及床温的作用,通过调整循环灰中进入炉膛及外置床的比例,可以有效的控制床温及再热汽温。
FW则是通过增加炉膛高度和体积来保证所有受热面均布置在炉膛内部,在大型机组中,受热面布置受限,在分离器下部设置了循环式外置换热器来布置末级过热器及再热器,换热器与炉膛底部密相区连通,可以通过调节流化速度来调节蒸汽温度。
3、蒸发受热面布置
随着机组容量逐渐增大,炉内水冷壁受热面布置相应需要加大,原有机组的炉膛高度难以满足蒸发受热面的布置面积要求。
Alstom采用了在炉膛中部位于双炉膛上方区域布置水冷壁受热面的解决方式,相比小容量机组,可以不同过多增加炉膛高度,降低锅炉造价。该设计为首次设计,目前还没有该布置的运行经验。该方案可以解决以往π型锅炉过热器无法完全放水的缺陷,同时其在炉炉膛中央布置中的防磨以及换热等特性有待在实际工程中来检验。
FW公司在波兰Lagisza项目中为补充炉内水冷壁布置面积不足,在炉膛内部从前向后布置了三个十字形蒸发屏,由布风板一直延升到炉顶。
4、旋风分离器布置
ALSTOM共设置了6台汽冷式旋风分离器,对称布置在锅炉两侧。其600MW超临界CFB概念设计采用8台分离器,但目前还没有订货业绩。
FW公司共设置了8台汽冷式旋风分离器,分别布置在炉前及炉后区域。
两者均为对称布置,均抛弃了之前的绝热式分离器技术,采用了汽冷式,Alstom冷却介质为汽水分离器出口的过热蒸汽,FW冷却介质为炉膛顶部布置的过热器出口的过热蒸汽。采用汽冷式旋风分离器主要有以下优点:
(1)可以有效提高过热受热面的布置面积,有利于流化床机组大型化的布