循环流化床有机热载体锅炉研制

材料砌筑部件的磨损。有机热载体锅炉的工作压力虽然较低，但炉内介质温度高，且是易燃易爆物质，有的还有毒性，一旦在运行过程中发生泄漏，即会引发火灾、爆炸甚至人身伤亡。故克服受热面磨损泄漏问题是循环流化床有机热载体锅炉要重点考虑的问题之一。

三、循环流化床有机热载体锅炉的研制实例及问题应对

（一）研制实例

1. 锅炉参数

额定热功率：7000 KW （600×104 Kcal/h）

额定供油压力：0.9 MPa

额定供油温度：300℃

额定回油温度：260℃

适应燃料：各种劣质煤和垃圾废料

2. 计算燃料（I类烟煤）元素分析

Car=38.46% Har =2. 16%

Oar=4.65% Nar=0.52%

Sar=0.61% Aar=43.1%

War=10.5% Vadf=21.91%

Qnet.ar=15450.03 kJ/kg

3. 锅炉热平衡计算结果（见表1）

4. 热力计算汇总（见表2）

5. 锅炉结构简述

YXL-7000MA循环流化床有机热载体炉采用由炉本体、钢架、燃烧装置、炉外旋风分离器、返料器、空气预热器、炉墙、平台扶梯、以及辅机（给煤装置、鼓引风机、烟风道、落灰装置等）组成。图1为循环流化床有机热载体锅炉结构示意图。从图1可以看到，本型循环流化床有机热载体炉为M形结构，煤经落煤管进入炉膛燃烧，燃烧产生的高温含灰烟气在炉膛上部出烟口切向进入高温分离器，烟气中大颗粒经分离器分离后，经下部料腿进入返料器（U形阀），再返回料床继续燃烧，颗粒小于60μm的烟气从中心管飞出，离开旋风分离器的烟气进入尾部烟道，进入对流管束，再经尾部空气预热器、除尘器、引风机、烟囱排入大气。有机热载体由循环泵进入进油集箱，在集箱中多次分流、汇集依次进入蛇形管对流管束、方形密排炉膛油冷壁，被加热至所需温度后，由出油集箱向外输出。

锅炉结构紧凑，各受热面之间相互独立，可实现模块化组装出厂，大大缩短安装周期。另外，辐射和对流受热面系统化对称布置，既可保证各油流通道均匀一致，避免出现受热偏差，防止导热油超温失效，又降低了流动阻力，进而可减小受热面管子的管径，为降低制造难度提供了有力的保证。锅炉采用炉外高温旋风分离器，分离效率可高达97%，燃烧效率可达95%～99%，净含碳量小于2%，锅炉运行热效率大于82%。锅炉采用分级燃烧，当锅炉负荷变化时，只需调节给煤量和流化速度即可满足负荷的变化，负荷调节范围可达30%～100%。

（二）磨损泄漏问题的应对措施

1. 低循环倍率减少磨损

本锅炉采用低流化速度及扩大炉膛、降低烟气上升速度的双重措施，降低循环倍率，使炉墙受热面的磨损速度减小，飞灰的数量也有所减少，从而提高了锅炉受热面及炉墙的寿命，也降低了粉尘的原始浓度，为进一步减少锅炉排放，减轻了压力。炉膛在扩大的同时，适当增加了高度，增加了受热面以补偿循环倍率减小带来的传热量减少，又延长了烟气在炉膛的停留时间，使燃烧更加充分。

2. 分级燃烧降低流化速度

锅炉两级供风，二次风约占总空气量的30%，经喷咀进入炉膛，以利于燃烧和炉温的控制，炉温控制在800～900℃，避免密相区在过高流化风速下进行。

3. 油冷炉外高温旋风分离器

旋风分离器主分离区采用油冷结构可降低分离器耐火防磨涂料工作温度，延长涂料使用时间，保证锅炉可靠持续高效运行。另外，旋风分离器中心筒采用高强耐热耐磨不锈钢，也提高了使用寿命。

4. 燃烧室无埋管布置

循环流化床有机热载体锅炉由于飞灰再循环和床料平均粒径较小，床下部与上部燃料燃烧释热较均匀，因而在燃烧室内受热面的布置方面可取消埋管，从而消除埋管受热面的磨损问题。

四、结 语

循环流化床有机热载体锅炉与其他有机热载体锅炉相比，具有燃料适用性广、燃烧效率高、节约材料、降低用户投资和运行成本等优点，且节能环保，适合目前中国的国情。循环流化床有机热载体锅炉的研发有助于推动导热油炉的发展，有利于提高企业和社会的经济效益，对推动我国有机热载体锅炉行业的发展具有深远的意义。

[参考文献]

[1]林宗虎，徐通模.实用锅炉手册[M].北京：化学工业出版社，1999.

[2]《工业锅炉设计计算标准方法》编委会.工业锅炉设计计算标准方法[M].北京：中国标准出版社，2003.