一、高低差速床鍋爐的主要特點(diǎn):
高低差速燃燒技術(shù)其要點(diǎn)是改變現(xiàn)有常規(guī)流化床單一流化床面,而采用不同流化風(fēng)速的多層床面“差速流化床結(jié)構(gòu)”,這種結(jié)構(gòu)將流化床面分成高速床和低速床,在高速床內(nèi)不布置受熱面,在低速床內(nèi)均布置埋管受熱面,由于其床面的高低差異及不同的流化速度,使物料在爐內(nèi)形成有序的循環(huán),F(xiàn)將其與鼓泡流化床鍋爐、常用循環(huán)流化床鍋爐作如下比較,因此這種燃燒技術(shù)與一般流化床相比有以下幾方面特點(diǎn):
(1)磨損。
本爐的易損部份是密相區(qū)的埋管受熱面,根據(jù)磨損公式:
△∝c·d1.5·ω2.3
式中△:磨損量c:材料耐磨系數(shù)d:顆粒直徑ω:煙氣沖刷速度
由磨損公式可知,降低磨損的三個(gè)要素是:降低煙速,減小粒徑,選用優(yōu)質(zhì)耐熱耐磨材料。而且粒徑是1.5次方關(guān)系,煙氣速度是2.3次方關(guān)系。煙氣速度影響磨損最大。
從高低差速床鍋爐結(jié)構(gòu)上看,在高速床內(nèi)煙氣的速度較高,一般W1<4米/秒左右,煤的顆粒度也較大,一般為0~13mm左右,但在此區(qū)域沒(méi)有布置受熱面,所以不存在磨損問(wèn)題。在低速床內(nèi)煙氣的速度較低,一般W2<2米/秒左右,煤的顆粒度也較小,一般在2mm以下。因此埋管受熱面布置在此區(qū)域從上面磨損公式中可看出,埋管的磨損將大大降低。
高低差速床燃燒技術(shù)可以很完善地解決這一問(wèn)題,可使床內(nèi)物料按不同粒徑自動(dòng)分離,粗的顆粒集中在低層的主床上,細(xì)的部分趨于上副床內(nèi),由于分離后的副床上床料平均顆徑比給料的平均粒徑小,因此副床的流化風(fēng)速可比主床小很多,細(xì)的床料和低的流化風(fēng)速使設(shè)置在此處的埋管受熱面磨損程度顯著減輕,壽命由一般3000小時(shí)增加到30000小時(shí)以上,很好地解決了中小容量FB和低倍率CFB鍋爐的安全可靠性問(wèn)題。
(2)燃燒效率和脫硫效率高
高、低床之間的不同流化風(fēng)速,形成了床料的有序內(nèi)循環(huán),強(qiáng)化了床物料橫向混合,延長(zhǎng)了給料和脫硫劑在床內(nèi)的停留時(shí)間,提高了鍋爐的燃燒效率和脫硫效率。通過(guò)運(yùn)行和熱工試驗(yàn)表明,飛灰含碳量?jī)H為5.33%,爐渣的含碳量為1.39%。
(3)負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好
多床面的結(jié)構(gòu),使鍋爐具有良好負(fù)荷調(diào)節(jié)性能,特別是改善了單一流化床低負(fù)荷時(shí)因流化風(fēng)速低,結(jié)焦和過(guò)?諝廨^高的不足,使之可在40%負(fù)荷下經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。高低差速流化床鍋爐其高、低流化床燃燒時(shí)是獨(dú)立配風(fēng),因此負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大,一般在30%~115%。
(4)環(huán)保性能好:
、佟O2:流化床鍋爐的低溫燃燒特性——爐膛溫度控制在900℃左右,是爐內(nèi)噴鈣脫硫的最佳溫度,可以采用添加石灰石這一簡(jiǎn)單的方法達(dá)到脫硫目的,當(dāng)鈣硫比為Ca/s=2時(shí),脫硫效率便可達(dá)到90%。
、凇OX:高低差速循環(huán)流化床的低溫燃燒和分段供風(fēng)兩大特點(diǎn),可以顯著地降低NOX排放量。