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中国首台１３５ＭＷ循环流化床锅炉设计
袁启鸿李文健于龙张彦军
哈尔滨锅炉厂有限责任公司
摘要：在中国，由哈尔滨锅炉厂有限青任会司设计制造的５０ＭＷＣＦＢ锅炉已经成功运行近６年了．臆着田内ＣＦＢ锅炉设计制造技术和运行水平的不断提高，在中国建设大型１３５ＭＷＣＦＢ锅炉的时机已完奎成熟．２０００年底，咯尔滨锅炉厂有限责任心司与河南省新乡发电厂鉴定了中国第一个１３５ＭＷＣＦＢ锅炉的供货合同．
哈尔滨锅妒厂有限责任奁司从１９８９年开始ＣＦＢ锅炉的开发设计工作，曾先后与国内高校．围外ＣＦＢ韬炉制造商进行技术合作，设计生产了３５ｔｆｎ、７５ｔ／ｈ、２２０ｔ／ｌＩＣＦＢ锅炉：１９９９年与ＡＬＳＴＯＭＥＮＥＲＧＹＳＹＳＴＥＭ公司鉴定了２２０－４１０ｆｆｈ等级ＣＦＢ锅炉技术引进合同．
新乡项目采用引进技术进行设计．揭妒采用传她的Ｍ型布置．锅炉主要由妒膛．高ｉｌ地稿麓风分离嚣，Ｘ疋；４－００料Ｊ｝町、冷渣嚣和尾部时流烟道组成．燃烧室内布王屏式Ｊ１坂过热器和末级再
法国马卡龙热嚣．尾部对流蝈过中布王ｍ圾、Ｉ报过热器一低沮再热嚣、省蝶嚣，空气预热嚣．
新乡项目是略锅在技术引进后独立完成的第一个１３５ＭＷＣＦＢ蠕炉，主－ｔ＇ｉｔ计特点包括：
１．扰化设计的高温绝热旋风分离嚣
２．均匀的培煤和石灰石
３．先进的风水联合式冷渣嚣·
４．简单的再热嚣系统设计
５．床上＋床下联合启动
由于精心设计，新乡项目选到了较高的性能指标．其锅炉彭一率迟到９２％，脱硫率迭Ｉ｛９∞‘咀上。ＮＯｘ持赦不大于１Ｊ０ｍｇ／Ｎｍ’．
目前我们已完成新乡项目的设计工作．按计划新乡项目在夸年１０月份开始安暮．２００２丰７月投＾进行．选将是在中国投运的第一台１３５ＭＷＣＦＢ锅炉机蛆．新乡项目后，咯揭在田内又相蛙获得了４十１３５ＭＷ嘎胃共６台铂炉，从而为中国大型ＣＦＢ蜗炉技术的发展奠定了坚实的基础．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎＣｈｉｎａ，ｔｈｅ５０ＭＷＣＦＢｂｏｉｌｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｂｙＨａｒｅｍＢｏｉｌｅｒＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ（ＨＢＣ）ｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｏｒ６ｙ℃ａｒｓ．ＡｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｍｍｏｆｉｏｎｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｄｅｅｉｇｎａｎｄｎｕｍｕｆｉｔｅｔｕｒａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｔａｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｌｅｖｅｌｏｆＣＦＢｂｏｉｌｅｒｓ．ｔｈｅｔｉｍｅｃｏｍｅｓｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｌａｒｇｅｃｓｐａｃｉｔｙｌ３５ＭＷＣＦＢｂｏｎ口ｉｎＣｈｉｎｅ，Ａｔｔｈｅ
ｅｎｄｏｆ２０００一ＨＢＣｓｉｇｎｅｄａｃｏｎｔｒａｃｔｗｉｔｈＸｉｎｘｉａｎｇＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，ＨａｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒｓｕｐｐｌｙｏｆＣｈｉｎａ＇ｓｆｉｒｓｔｕｎｉｔｏｆ１３５ＭＷＣＦＢｂｏｉｌｅｒ，
ＨＢＣｓｔａｒｔｅｄｉｔｓｐｕｒｓｕｉｔｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｅｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆＣＦＢｂｏｉｌｅｒｓｉｎ１９８９ａｎｄｄ∞ｉｇｎｅｄａｎｄ血ｂｒｉｃ｜ｔ酣３，仉Ｌ７５咖ｅｎｄ２２０ｔ／ｈＣＦＢｂｏｉｌｅｒｓｉｎｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｏｍｅｓｔｉｃｉｎｓｔｌｔｕｌＪｏｕｓａｎｄｏｖｅｒｓｅａａＣＦＢｂｏｉｌｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ；ｉｎ１９９９．Ｉ－ＩＢＣｃｏｎｃｌｕｄｅｄａｃｏｎｔｒａｃｔｗｉｔｈＡＬＳＴＯＭＥｎｅｒｇｙＳｙ吼ｅｍｆｏｒ”ａｎｓｆｅｒｏｆｔｅｃｌｍｏｌｏｓｙｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ２
２０＆４１０Ｖｈｃｌｅ．≈ｅｓＣＦＢｂｏｉｌｅｒｓ．
ＴｈｅＸｉｎｘｉａｎｇＰｒｏｊｃｏｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｔｈｅｂｏｉｌｅｒａｄｏｐｔｓｔｈｅ
ｃｏｎｍｄｏｍｌＷ”ｔｙｐｅａｎ－ａｎｇｃｍ∞ｔ，ｍａｉｎｌｙｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｔｈｅｆｕｒｎａｃｅ，ｈｉｇＩＩ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｃｙｃｌｏｎｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓ，ｄｏｕｂｌｅｌｏｏｐ硎崎ａｓｈｃｏｏｌｅｒｓ
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１．Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈ·ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｃｙｃｌｏｎｅ滞ｌｒａｔｏｒ：
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４．Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｂｅｍｈａｎｔｓｙｓｔｅｍ；
５．Ｃｏｍｂｉｎｅｄａｂｏｖｅ－ｂｅｄａｎｄｂｅｌｏｗ－ｂｅｄ蚰ｔｒｔｕｐ．
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呼吸疾病ｗｉｌｌｒｅａｃｈ９２％．ａｎｄｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒａｔｌｏｏｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｉｌｌｂｅｏｖｅｒ９０％ｗｈｉｌｅｔｈｅＮＯＹｅｍｉｓｓｉｏｎｗｉｌｌｂｅ：ｒｉｏｍｏ”ｔｈａｎｌ５０Ⅱ１０，Ｎ时．
．２４一ｌＩ
２００１国际脱硫技术研讨套
ｔｏ岫ｓｃｈｅｄｕｌｅ．ｔｈｅｅｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＸｉｎｘｉａｎｇＵｐｔｏｎｏｗ，ｗｃｈａｖｅｆｉｎｉｓｈｅｄｔｈｅｄｅｓｉｒｉｎｇｗｏｒｋｏｆｔｈｅＸｉｎｘｉａｎｇＰｒｏｊＯＣｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ＰｒｏｊｅｃｔｗｉｌｌｓｔａｒｔｉｎｔｈｉｓＯｃｔｏｂｅｒａｎｄｉｎＪｕｌｙ２００２ｉｔｗｉｌｌｂｅｐｕｔｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｂｅｔｈｅｆａｓｔ１３５ＭＷＣＦＢｂｏｉｌｅｒｕｎｉｔｐｕｔＪｌｌｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ，ＦｏｌｌｏｗｉｎｇｔｈｅＸｌｎｘＪａｎｇＰｒｏｊｅｃｔ，ＨＢＣｂａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｌｙｎｗａｒｄｅｄ６ｂｏｉｌｅｒｓｆｏｒ４１３５ＭＷｐｒｏｊｅｃｔｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｃｐａｒｃｓａｆｉｒｍｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｃｖｅｌｏｐｃｎｅｎｔｏｆＣｈｉｎａ＇ｓｌａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙＣＦＢｂｏｉｌｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．
１．哈尔滨锅炉厂有限责任公司镛环流化床锅炉的设计经验
哈尔滨锅炉厂有限责任公司从１９８９年开始循环流化床锅炉的开发设计工作，选今已有超过十年的循环流化床锅炉设计经验。曾先后与西安交通大学、哈尔滨工业大学合作设计了３５ｔｅｎ、７５ｔｍ循环流化床锅炉，这两台锅炉已经运行近十年了，运行情况良好；１９９２年哈锅与原芬兰ＡＨＬ
ＳＴＲＯＭ公司的子公司ＰＹＲＯＰＯＷＥＲ公司合作．为大连化学工业公司联台设计制造了两台２２０ｔｅｎ循环流化床锅炉．这是中国的第一个２２０ｔ／ｈ循环流化床锅炉项目，燃料为烟煤．主汽参数为９．８Ｍｐａ／５４０＂Ｃ．这台锅炉子１９９５年正式投入运行，并获得了国家级新产品证书．以同样的方式哈锅又为杭州协联热电有限公司、大连番海电厂设计制造了３台２２０Ｖｈ循环流化床锅炉，目前这些锅炉均已投入运行，用户对运行结果非常满意·
公司
机组
煤和无烟煤，对于山东南定４６５ｔ／ｈ循环流化床锅炉校核煤质为无蝈攥．为保斑聃炉燃烧教率我们采用了
：
飞灰再循环系统。这些锅炉的设计参数及煤质情况见表二．
经过多年的努力，哈锅已积累了一整套符合中国图情和中田用芦特赢的糖环流忱床锅炉设｝嗍造经验，可以为用户提供满意的循环流化床锅炉产品。
２．哈锅１３５ＭＷ循环流化床锅炉设计豫括。“。
在设计新乡项目前，哈锅已完成近３０台５０－１００ＭＷ循环流化床锅炉的鹚鞲．设计燃料枢圈也十分广泛．包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、矸石、煤泥、煤＋气等．、从砌麓乡璜：目：的设计工作创造了有利条件：新乡项目煤质为贫煤．Ｖｄａｆ＝ｉ５．２４％．Ｓａｔ＝０．５１％，Ｑｎｅｔ：＆每２５．４９糊／Ｋｇ，但校棱蝶质含硫量较高，达到了１．２２％。
新乡项目我们采用了最常用的Ｍ型循环流化床锅炉布置方式，即分禽聱布ｔ在炉臆和尾部烟道之间，见图１。锅炉主要由炉膛、高温绝热旋风分离器、舣路回料阀袍尾部鼬魄姻道糊威．燃烧室（炉臆）蒸发
用高压风机单独供给．。．
一
燃烧室与尾挪烟道包墙埘采用水平绕带式刚性粱来防止内并压蕊作用造成的变形·锯Ｉ声设有膨胀中心，各部分烟气、物料的连接管之问设置性能优异的非金属膨张节，解决由热位移引起的三向膨胀问嚣·锅炉采用分级送风方式，以降低．ＮＯｘ的生成量．除从布风板避入的一次风外，汪从燃烧室下部锥段分三层不同高度引入＝次风．赢碱剂集用石灰石。以气力输送方式直接从炉臆＝次风口和回料阀斜腿上给入。为保证锅炉顺审ｊ点火并节省窟动用油．锅炉启动采用廉上和床下培台的崩动方式·床下布置有两只启动燃烧器．床上布置硼只启劫燃烧器。锅炉设置蘸台风水联备式冷洼鬻，捧渣采用堆彤
阔控制·３．哈锅１３５ＭＷ循环流化床锅妒设计特点
新乡项目是中国的第一个１３５ＭＷ循环流化床锅炉项目，也是暗料在技术引进后独立完成的第一个
．，２５－
１３５ＭＷ循环流化床锅炉项目。因此在设计过程中更侧重于安全性、经济性和实用性．尽可能满足用户运行操作简单可靠、维护工作量小、可用率高等要求．其设计特点主要包括：
１）优化设计的高温绝热旋风分离器
在分离器的设计上采取了许多优化措施包括分离器入口烟道采用加速段、中心简偏心布置并采川恃殊形状等，从而有效改善了分离器分离效率，见图２．这些设计有效地增加了粒子在炉内的停留时间井减少了石灰石的损失量．预计在增加煤碳颗粒、石灰石、细物料在炉内的停留时间上都有较大提高，从而可以提高锅炉燃烧效率和脱硫率．并改善床温控制等．
２）均匀的给煤和石灰石
采用了自平衡式双路回料阀设计，所谓双路回料阀即每个回料阀有一个进料口，两个返料口．见圈３．两个双路回料阀的设计可以使循环物料分四点返回炉臆，从而使循环物料在炉内的分布更均匀；
而且采用回料阀给煤和石灰石后，给煤和石灰石不但可以和循环物料直接混合，而且分四点送入炉膛－使得给煤和石灰石在炉内的混台很均匀．这样可以有利于平衡煤．石灰石－风的混合，从而使床温更均匀，这样也有利于脱硫反应。这种回料阀在哈锅设计的究州２２０ｔ／ｈＣＦＢ锅炉上已有应用．
３）先进的风水联合式冷渣器
所谓风水联合式冷渣器即采用风水共冷方式，见图４。它共分三个分室．第一个分室采用气力选择性冷却，在气力冷却灰渣的过程中还可以把较细的底渣（含未燃尽碳蹶粒．束反应石灰石颗粒锌）重新送回燃烧室；第二、第三分室内布置埋管受热面与灰渣进行热交换，可以把渣冷却到１５０℃以下，然后捧至赊渣系统。冷渣器的三个分宣均处于鼓泡床状态，漉化速度很低，因此譬柬不彝发生磨损，从而保证除渣系统工作的安全性。风水联合式冷渣器冷却获渣能力强，非常适合中田用户煤种多变的特点．另外采用锥形润控制排渣，运行实践证明这是一种成熟可靠的排渣控制装置｛而且其外型尺寸远小于大型循环流化床锅炉中外置式换热器所采用的锥形阀尺寸，价格也较低．
４）简单的再热器系统设计
锅炉再热器分两级布置．低温荐热器布置在尾部烟道内．高温再热器布置在炉麓内．再热蒸汽温度控制通过布置在两级再热器连接管道上的喷水减温器控制．目前在国外流行的再热器控制方式是将一级
再热器布置在外置式换熟器内，通过控制流经外置式换熟器的循环灰量调节再热蒸汽的温度．但是外置式换热器设计使得物料循环系统和风系统更复杂，运行操作水平要求高．并增棚了事故点和检惨工作量。众所周知喷水减温器在锅炉上的应用有着悠久的历史，实睃证明它不但结构俺单、操作方便，而且技术成熟可靠、成本低，因此根据田内用户的特点和要求，我们选择了喷水减澄嚣控制再热蒸汽温度·５）床上＋床下联合启动方式
所谓床上＋床下联合启动即在床下布置热烟发生器和床上自动燃烧嚣，在锅炉启动过程中，首先投入床下热烟发生器，产生的熟烟气直接流过床料．加热效率很高；当床温达到一定的温度后，相继投入床上启动燃烧器。采用这种床上＋床下相结合的启动方式．可以减少启动时阃．节省启动耗油量．这种启动方式哈锅在沈阳热电厂５０ＭＷ、江西分宜ＩＯＯＭＷ等循环流化床锅炉中已有瘟用·
４，结论
本文简要介绍了中国新乡项目的设计情况及设计特点，由于精心设计。新乡项目达到了较高的性能指标要求，其锅炉效率达到９２％．脱硫宰达到９０％以上．ＮＯｘ排放不大于１５０ｍｇ／Ｎｍ’·新乡项目预计在２００１年１０月份开始安装。２００２年１０月投入正式商业运行．新乡项目是中目的第一个１３５ＭＷＣＦＢ锅炉项目．其顺利设计、制造及投运将对中田未来几年内再热循环流化床锅炉技术的发羼起关健作用，进而对３００ＭＷ循环流化床锅炉的诞生产生深远影响．
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