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流化床燃烧锅炉的发展
2010/10/19 9:58:15 来源:51网络采购 点击:433次
内容摘要:流化床燃烧锅炉的发展
  流化床燃烧锅炉(包括鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉)在国外的发展
  国外流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉的研制和运行基础上发展起来的。循环流化床锅炉成为具有工业实用价值的新技术始于20世纪60年代。当时芬兰的Ahlstrom公司为了改进鼓泡流化床锅炉燃用泥煤的性能,进行了采用高温旋风分离器实现固体物料回入炉膛再循环的试验。试验表明,采用这一措施可以改善泥煤燃烧工况。在随后进行的一系列试验后,该公司于20世纪70年代末在芬兰建造了第一台商用循环流化床锅炉。该锅炉燃用泥煤,热功率为15MW。其特点为采用炉外高温旋风分离器。由分离器分离所得的固体物料直接回人炉膛,不采用外置式换热器。并将这类锅炉定名为Pyroflow   型循环流化床锅炉。
   1981年美国Battelle实验室和Riley stoker公司合作生产了其第一台商用循环流化床锅炉。这台锅炉的蒸发量为23t/h,也采用高温旋风分离嚣和外置式换热器,但其外置式换热器的特点分为冷段和热段,在冷段中布置有吸热受热面。分离器分离所得固体物料进入外置式换热器后,一部分流经热段,其余的流经冷段后再分别回入炉膛。锅炉负荷和炉膛温度可通过改变流经冷段和热段的固体物料量进行调节。
  1982年德国Lurgi公司建成其首台用于生产蒸汽和供热的循环流化床锅炉。这台锅炉燃用煤矸石并加石灰石脱硫以达到烟气排放标准,其容量为84MW。Lurgi公司产品的特点为采用高温旋风分离器和外置式换热器。旋风分离器分离下来的固体物料可直接回人炉膛,也可经外置式换热器换热后再进入炉膛。
   1984年瑞典Studsvik公司与美国Babcock﹠Wilcox公司共同生产了Studsvik/Babcock型循环流化床锅炉,其特点为不采用高温旋风分离器和外置式换热器,而是在炉膛出口后的水平烟道中布置了由一系列错列布置的合金钢“U”形粱组成的迷宫式惯性分离器,以分离自炉膛流出的高温烟气和固体物料。分离出来的固体物料落人储灰斗并回入炉膛,烟气则流人尾部井,继续加热对流受热面中的工质后,再除尘排出锅炉。
   由于高温旋风分离器存在尺寸较大、阻力大和结构复杂等缺点,在20世纪80年代,德国的Babcock公司开发研制了Circofluid型循环流化床锅炉。其特点为在炉膛上部布置了多种受热面使炉膛出口烟温降到400℃后,再使烟气等进人中温旋风分离器分离。分离后的物料回入炉膛再循环而烟气则流向锅炉尾部井继续加热工质。这种锅炉采用中循环倍率,一般为10~1 5,所以是属于中温旋风分离器、中循环倍率型循环流化床锅炉。上面论述的其他类型循环流化床锅炉的分离器工作温度均为850℃左右,其循环倍率为40~80,因而属于高温分离器、高循环倍率型循环流化床锅炉。
  此后,循环流化床锅炉因其各项优点而日益受到用户欢迎。不仅在工业锅炉中占有相当市场份额,而且在试验研究基础上,使技术进步而迅速进入燃煤电站锅炉市场。
   以Lurgi型循环流化床锅炉为例,1985年Lurgi 公司即在德国Duisburg 第一热电厂投运了一台蒸发量为270t/h,蒸汽参数为14.5MPa、535℃/535℃的中间再热型电站锅炉。1990年在法国Emile  Huchet电厂投运了一台燃用泥煤的电站锅炉,其蒸发量为367t/h,蒸汽参数为13.4MPa、540℃/540℃,用以配125MW机组。该锅炉由法国Stein Industrie公司建造。1990年和1991年在美国Waco电厂先后投运了两台由美国ABB/CE公司制造的Lurgi循环流化床锅炉。每台锅炉的蒸发量为500t/h,蒸汽参数为13.8MPa、540℃/540℃,燃用褐煤,用以配150MW的中间再热机组。1995年由法国Stein  Industrie制造的配250MW的Lurgi大型循环流化床锅炉在法国Provence电厂投运,其蒸发量为747t/h,超高压参数,燃用褐煤。这台锅炉是2000年以前世界上最大容量的循环流化床锅炉。法国Stein Industrie公司在随后的年代中又为美国Red  Hills 电厂生产了配250MW机组的循环流化床锅炉两台,每台蒸发量为753t/h,蒸汽参数为18.1Mpa/3.65MPa、568℃/540℃,燃用褐煤.已于2002年投运,为波多黎哥生产了配255MW机组的电站锅炉两台,每台蒸发量为819.2t/h,蒸汽参数为17.37MPa/4.12MPa、54l℃/541℃,燃用烟煤并于2001年投运。此外,还为美国Seward电厂提供了两台配292MW机组的循环流化床电站锅炉,每台蒸发量为871.8t/h,蒸汽参数为17.37MPa/4.71MPa、54l℃/541℃,预定于2004年投运,为意大利ENEL电厂提供一台配340MW机组的循环流化床锅炉,其蒸发量为1013t/h,蒸汽参数为17MPa/3.6MPa、565℃/580℃。这种类型的循环流化床锅炉的配600MW机组的锅炉设计也已由法国Stein Industrie公司完成,其炉膛布置采用分叉形炉膛,即在炉膛下部分成两个密相床,与其上部稀相区形成分叉形布置,以解决大型炉膛中二次风穿透深度不够的难点。
   在Pyroflow型循环流化床锅炉方面,1987年由芬兰Ahlstrom公司制造的蒸发量为420t/h的电站锅炉已在美国Nucla电厂投运.其蒸发量为420t/h,蒸汽参数为10.4MPa,540℃,燃用烟煤。1993年,另一台蒸发量为527t/h的电站锅炉在加拿大Pt.Aconi电厂投运,用以配165MW的中间再热机组,其蒸汽参数为12.78MPa,54l℃/54l℃,燃用高硫煤。
  1993年由美国F.W(Foster Wheeler)公司生产的FW型循环流化床电站锅炉在加拿大Nova Scota电厂投运。1995年该公司收购了芬兰Ahlstrom公司后,已成为当前世界上最大的循环流化床锅炉供货厂商。2000年由其生产的配235MW机组的锅炉在波兰Turow   电厂投运。2002年由其生产的配300MW机组的循环流化床锅炉在美国Jacksonville     的JEA电厂投运。装在意大利sardinia的配340MW机组的循环流化床锅炉在2005年已投运。2003年由F.W.公司生产的460MW超临界压力循环流化床锅炉已在波兰开工建设,
在2006年底已投运。FW型循环流化床锅炉具有不少技术特点,例如锅炉中采用的气水冷高温旋风分离器、INTRFX(整体式)外置换热器、方形高温分离器等均为其特有专利。
   此外,德国Babcock公司生产的Circofluid型循环流化床电站锅炉,德国的LLB   公司、美国的Combustion Power公司和日本的Mitsui公司等生产的循环流化床电站锅炉也都在努力向增大容量、提高参数方向发展。
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