循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行

前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，能源、環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的呼聲日益高漲。循環(huán)流化床鍋爐作為近三十年來發(fā)展起來的一種新型潔凈煤燃燒技術(shù)，在清潔燃燒特別是燃燒劣質(zhì)煤方面具有無可替代的優(yōu)勢(shì)，它具有污染物排放低、燃料適應(yīng)范圍廣、調(diào)峰能力強(qiáng)、燃燒效率高等特點(diǎn)，具有很好的節(jié)能和環(huán)保性能。我國的電力供應(yīng)及工業(yè)、民用供熱所需燃料絕大部分來自煤炭，但我國地域遼闊，煤種繁多，劣質(zhì)煤所占比重大。為充分利用劣質(zhì)燃料，比較小的代價(jià)獲取較低的污染排放，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)成為首選。目前，循環(huán)流化床鍋爐已在我國各容量等級(jí)電廠中得到應(yīng)用，且日益向大型化發(fā)展。我國現(xiàn)有不同容量的循環(huán)流化床鍋爐近3000臺(tái)投人商業(yè)運(yùn)行，其中100～150Mw等級(jí)循環(huán)流化床鍋爐達(dá)到150多臺(tái)，已投運(yùn)300Mw循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組有十幾臺(tái)，在建與擬建300Mw循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組也已超過了50臺(tái)，超過了世界上其他國家的總和。我國在循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)方面的商業(yè)應(yīng)用已走在世界前列。但循環(huán)流化床鍋爐畢竟是一種相對(duì)新興的技術(shù)設(shè)備，直至今日該項(xiàng)技術(shù)的普及推廣工作既不夠廣泛也不夠深入。作為培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的職業(yè)學(xué)校和相關(guān)高等院校，必須盡快把循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)反映到相關(guān)專業(yè)的教學(xué)科研中。同時(shí)，火力發(fā)電廠運(yùn)行、維護(hù)、技術(shù)和管理人員也需要進(jìn)行知識(shí)更新和技術(shù)培訓(xùn)。顯然，一本實(shí)用、適用的教材是促進(jìn)該技術(shù)推廣和應(yīng)用的“助推器”。目前循環(huán)流化床鍋爐教材在使用中有一些不太方便的地方：（1）適合高職高專學(xué)生使用的教材少。現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐書籍多為學(xué)術(shù)專著或本科教材，相當(dāng)多篇幅講述鍋爐設(shè)備與試驗(yàn)研究等，與培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)不盡一致；（2）大多數(shù)教材均以學(xué)習(xí)過煤粉鍋爐知識(shí)作為起點(diǎn)進(jìn)行講解，不包括燃料與燃燒、汽水系統(tǒng)等鍋爐的基礎(chǔ)知識(shí)。但目前我國電廠中還有相當(dāng)多運(yùn)行人員沒有煤粉鍋爐知識(shí)，對(duì)這些人員來說，這些教材使用起來不夠方便。本教材在編寫時(shí)盡量彌補(bǔ)了這些不足。其讀者對(duì)象是運(yùn)行檢修人員，內(nèi)容深度本著適度夠用的原則，適合電廠人員自學(xué)或培訓(xùn)。它不僅包括了循環(huán)流化床鍋爐的特有知識(shí)，還包括了鍋爐的基礎(chǔ)知識(shí)如燃料與燃燒、汽水系統(tǒng)等，盡量做到“一本通”。對(duì)于有煤粉爐基礎(chǔ)的學(xué)員，使用本書也不會(huì)有重復(fù)之感，一是因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐的汽水系統(tǒng)有自己的特殊性，不完全等同于煤粉鍋爐；二是這些章節(jié)相對(duì)獨(dú)立，教師和學(xué)員都很方便對(duì)內(nèi)容進(jìn)行取舍，有選擇地學(xué)習(xí)；三是對(duì)這些章節(jié)的著墨不重，本著夠用即可的原則，不會(huì)沖淡主題。本書共分十二章，主要介紹了循環(huán)流化床鍋爐的概況、鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)、氣固兩相流動(dòng)、燃燒與傳熱、物料循環(huán)燃燒系統(tǒng)、自然水循環(huán)系統(tǒng)與蒸汽凈化、過熱器與再熱器、省煤器與空氣預(yù)熱器、輔機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)、鍋爐調(diào)試與運(yùn)行、檢修與維護(hù)、典型鍋爐技術(shù)特點(diǎn)等內(nèi)容。特別突出了主、輔機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)描述以及運(yùn)行、維護(hù)技術(shù)的講解。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育"十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材(高職高專教育)。    本書從實(shí)際應(yīng)用的角度，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的基本原理、設(shè)備特點(diǎn)及運(yùn)行檢修等內(nèi)容進(jìn)行了較為全面的論述。主要內(nèi)容包括鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)、循環(huán)流化床氣固兩相流特性、循環(huán)流化床燃燒與爐內(nèi)傳熱、循環(huán)流化床鍋爐本體設(shè)備及系統(tǒng)、輔機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)、循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試與運(yùn)行、循環(huán)流化床鍋爐檢修與維護(hù)、典型循環(huán)流化床鍋爐介紹等。不僅介紹了循環(huán)流化床鍋爐特有的設(shè)備和系統(tǒng)，還包括了鍋爐通用知識(shí)，如燃料與燃燒、鍋爐熱平衡、鍋爐汽水系統(tǒng)等，便于沒有煤粉爐基礎(chǔ)的人員使用。本書內(nèi)容通俗易懂，理論與實(shí)際相結(jié)合，講解深入淺出，實(shí)用性強(qiáng)。    本書可作為高職高專電力技術(shù)類電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可供從事循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行和管理的人員參考，還可作為電廠人員培訓(xùn)教材。

書籍目錄

前言第一章  循環(huán)流化床鍋爐概述  第一節(jié)  電力生產(chǎn)與循環(huán)流化床鍋爐  第二節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的構(gòu)成及工作過程  第三節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)  第四節(jié)  鍋爐規(guī)范及流化床鍋爐分類  第五節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展概況第二章  鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)  第一節(jié)  鍋爐燃料  第二節(jié)  燃料燃燒計(jì)算  第三節(jié)  鍋爐熱平衡第三章  循環(huán)流化床內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)  第一節(jié)  粉體顆粒的物理特性  第二節(jié)  流態(tài)化過程的基本原理  第三節(jié)  流化床流體動(dòng)力特性參數(shù)  第四節(jié)  循環(huán)流化床爐內(nèi)的氣固流動(dòng)第四章  循環(huán)流化床鍋爐燃燒與傳熱  第一節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的燃燒  第二節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐中煤的成灰特性  第三節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的傳熱第五章  物料循環(huán)燃燒系統(tǒng)  第一節(jié)  爐膛及布風(fēng)裝置  第二節(jié)  點(diǎn)火裝置  第三節(jié)  氣固分離器  第四節(jié)  固體物料回送裝置  第五節(jié)  流化床換熱器  第六節(jié)  物料循環(huán)系統(tǒng)及物料平衡第六章  自然水循環(huán)系統(tǒng)與蒸汽凈化  第一節(jié)  自然水循環(huán)的基本原理  第二節(jié)  鍋爐蒸發(fā)受熱面  第三節(jié)  汽包及蒸汽凈化第七章  過熱器與再熱器  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)及工作特性  第三節(jié)  熱偏差  第四節(jié)  汽溫調(diào)節(jié)第八章  省煤器和空氣預(yù)熱器  第一節(jié)  省煤器  第二節(jié)  空氣預(yù)熱器  第三節(jié)  尾部受熱面的積灰、磨損和低溫腐蝕第九章  鍋爐輔助設(shè)備及系統(tǒng)  第一節(jié)  燃料制備  第二節(jié)  給煤系統(tǒng)  第三節(jié)  風(fēng)煙系統(tǒng)  第四節(jié)  冷渣與除灰渣設(shè)備  第五節(jié)  石灰石脫硫系統(tǒng)第十章  循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)試與運(yùn)行  第一節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn)  第二節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的啟動(dòng)和停爐  第三節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行調(diào)整  第四節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行常見問題分析  第五節(jié)  鍋爐事故第十一章  循環(huán)流化床鍋爐的檢修與維護(hù)  第一節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的防磨  第二節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐烘煮爐  第三節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的檢修  第四節(jié)  循環(huán)流化床鍋爐的維護(hù)第十二章  典型循環(huán)流化床鍋爐及其技術(shù)特點(diǎn)  第一節(jié)  國外主要循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)流派及特點(diǎn)  第二節(jié)  國產(chǎn)220t／h循環(huán)流化床鍋爐  第三節(jié)  國產(chǎn)135MW再熱循環(huán)流化床鍋爐  第四節(jié)  200Mw循環(huán)流化床鍋爐  第五節(jié)  300Mw亞臨界壓力再熱循環(huán)流化床鍋爐  第六節(jié)  燃燒生物質(zhì)的循環(huán)流化床鍋爐參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：爐膛出口布置兩個(gè)膜式水冷壁構(gòu)成的方形分離器，分離器前墻與燃燒室后墻共用，分離器入口加速段由燃燒室后墻彎制形成。分離器后墻同時(shí)作為尾部豎井的前包墻，該屏水冷壁向下收縮成料斗，向上的一部分直接引出吊掛，另一部分向前至燃燒室后墻向上，構(gòu)成分離器頂棚和出口煙道前墻。分離器兩側(cè)墻水冷壁向上延伸形成出口區(qū)側(cè)墻，出口區(qū)汽冷頂棚至轉(zhuǎn)向室后墻向下作為尾部豎井后墻，與汽冷側(cè)包墻、分離器后墻一起圍成膜式壁包墻，分離器、轉(zhuǎn)向室與尾部包墻結(jié)合起來成為一體，避免使用膨脹節(jié)，既保持緊湊型布置，又保證良好的密封性能。燃燒室上部布置有三屏翼形墻蒸發(fā)受熱面和六屏翼形墻過熱器，作為高溫過熱器，充分利用了翼形墻受熱面吸熱量隨循環(huán)量和燃燒室溫度變化的特點(diǎn)，使得鍋爐負(fù)荷大范圍變動(dòng)時(shí)蒸汽參數(shù)保證達(dá)到額定值。低溫過熱器布置在尾部汽冷包墻內(nèi)。由于該爐為次高溫次高壓參數(shù)，因此過熱器相對(duì)于高溫高壓條件下受熱面較少，故省煤器也位于汽冷包墻內(nèi)。若為高溫高壓參數(shù)，低溫過熱器和省煤器應(yīng)下移，在汽冷包墻內(nèi)增加末級(jí)過熱器。鍋爐燃燒所需的空氣分別由一、二次風(fēng)機(jī)提供。一次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后，由左右兩側(cè)風(fēng)道引入水冷風(fēng)室中，流經(jīng)安裝在水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn)入燃燒室，保證流化質(zhì)量和密相區(qū)的燃燒；二次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后經(jīng)過位于燃燒室四周的兩層二次風(fēng)口進(jìn)入爐膛，補(bǔ)充燃燒空氣并加強(qiáng)擾動(dòng)混合。燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的大量煙氣攜帶物料經(jīng)分離器的人口加速段加速進(jìn)入水冷方形分離器，使煙氣和物料分離。分離的物料經(jīng)料斗、料腿、回灰閥再返回爐膛；煙氣自分離器的中心筒進(jìn)入分離器出口區(qū)，流經(jīng)轉(zhuǎn)向室、低溫過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器后排出。大渣由爐底水冷排渣管排出。鍋爐給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入汽包；鍋筒內(nèi)的飽和水經(jīng)集中下降管、分配管分別進(jìn)入燃燒室水冷壁、水冷屏和分離器水冷壁下集箱，加熱蒸發(fā)后流人上集箱，然后進(jìn)入鍋筒；飽和蒸汽流經(jīng)頂棚管、后包墻管、側(cè)包墻管，進(jìn)入低溫過熱器入口集箱，由低溫過熱器加熱后進(jìn)人減溫器調(diào)節(jié)汽溫，然后經(jīng)布置在燃燒室頂部的高溫過熱器將蒸汽加熱到額定汽溫汽壓，進(jìn)入集汽聯(lián)箱至主汽閥和主蒸汽管道。由膜式水冷壁組成當(dāng)量直徑為5400mm的方形分離器，與爐膛組成一個(gè)整體。分離器膜式壁的磨損是一個(gè)需要著重考慮的問題。借鑒國外水（汽）冷圓形旋風(fēng)筒成功的防磨經(jīng)驗(yàn)，采用壁面密焊銷釘，涂一層很薄的耐磨澆注料的方法，由于較薄并受冷卻，具有更強(qiáng)的防磨性能。在捕集物料的同時(shí)對(duì)物料冷卻，保證回灰不發(fā)生結(jié)焦。該鍋爐采用了水冷風(fēng)室及水冷布風(fēng)板，床下點(diǎn)火；而較薄的防磨內(nèi)襯對(duì)鍋爐的啟動(dòng)要求較低，可以快速啟動(dòng)，節(jié)約啟動(dòng)用油；負(fù)荷變化速度不再受耐火材料的穩(wěn)定性限制。返料裝置由灰斗、料腿、U形閥構(gòu)成。根據(jù)分離器的設(shè)置，采用兩套返料裝置。料腿為圓柱形，懸吊在水冷灰斗上。自平衡U形閥是一個(gè)高流率、小風(fēng)量、自平衡回灰閥，運(yùn)行操作簡單、安全可靠?；鼗议y的松動(dòng)風(fēng)取自高壓風(fēng)機(jī)。

編輯推薦

《循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材(高職高專教育)。

圖書封面

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