循环流化床锅炉(循环流化床锅炉烟风系统——农民工讲锅炉（7）)

Posted 2023-05-26

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循环流化床锅炉(循环流化床锅炉烟风系统——农民工讲锅炉（7）)

二、烟风系统

前面我们介绍了循环流化床锅炉的汽水系统，今天开始介绍烟风系统。

循环流化床锅炉的烟风系统，主要是通过一、二次风机和引风机来维持的。

从一次风机鼓出的空气经过空气预热器加热后，第一路，进入炉膛底部风室，通过布置在布风板之上的风帽使床料流化，并形成向上的通过炉膛的固体循环。该管路上还并联有供锅炉点火启动和低负荷稳燃油点火燃烧器用风旁路。第二路，经空气预热器后的热风送至炉前给煤装置，用于3台给煤管作播煤风。第三路，不经过空气预热器直接引至给煤机，用于给煤机密封用风。

从二次风机鼓出的空气经过空气预热器加热后，直接经炉膛中下部的二次风箱进入炉膛。

烟气及携带的固体粒子离开炉膛通过旋风分离器进口烟道进入旋风分离器，在分离器里，粗颗粒从烟气流中分离出来，而气流则通过旋风分离器顶部引出，进入尾部竖井烟道，在竖井烟道里向下流动，分别经过高温过热器、低温过热器、省煤器，将热量传递给尾部受热面管内的介质后，烟气通过管式空气预热器进入除尘器去除烟气中的细粒子成分，最后由引风机抽出锅炉，经烟囱排入大气。

烟风系统图

回料器用3台返料风机（2用1备）使经旋风分离器分离出来的粗颗粒重新反吹回到炉膛。该风机为定容式，空气的调节原理是通过旁路将多余空气送入一次风第一路风道。

所以，锅炉本体就是由很多的受热面组合而成的一个密闭的流通空间，通过空间内的烟气热量加热受热面内的介质。烟气流通通道流程为：膜式水冷壁炉膛（其内有屏过、水冷屏）——进口烟道——旋风分离器——出口烟道——包墙过热器竖井烟道（其内有高温过热器、低温过热器）——竖井烟道（其内有省煤器）——空气预热器。

1、炉膛

膜式水冷壁炉膛是由前（含前顶棚）、后、左、右四片膜式水冷壁围合而成，其底部通过水冷风室的上部共同组合而成。后墙水冷壁上部左右对称为炉膛出口。四片水冷壁角部通过鳍片连接密封，使其炉膛与外部不漏风。

锅炉总图

炉膛内视图（未完全封闭前）

水冷风室

炉膛底部的布风板

风帽安装在布风板上

炉膛就是一个尺寸为高29900*宽8160*深4800mm的燃烧室，燃煤从落煤管送进炉膛底部，通过从风室鼓送进来的一次热风，使其在炉膛沸腾悬浮燃烧。

在流化床内装料后，冷态启动时，先启动风室油点火燃烧器将燃烧空气预热，热空气进入风室后，通过布风板进入流化床，加热床料使燃料着火。水冷式布风板的鳍片扁钢上布置有许多风帽，使流化床的布风均匀。布风板上表面与喷口之间敷设有防磨层，避免布风板磨损。

在流化床内，空气与燃料、石灰石混合进行燃烧和脱硫，所形成的固体粒子随气流上升，经位于后墙水冷壁上部开口，流经分离器进口烟道，进入旋风分离器内，粗颗粒被分离下来重新返回炉膛循环燃烧。

一、二次风及二次风的多层布置形成的分级送风，通过各级风量的调节使炉膛温度基本均匀，降低NOx生成量。

所以一次风指的是从布风板下方送入炉膛，用来使料层充分流化，控制床温和保证初期流化燃烧所需要的风。一次风需要克服燃烧室和布风板阻力，需要专门的高压头一次风机供给。一次风机90%的风量用作一次风，其余的小部分成为播煤风、密封风或作为二次风的补充风源。

前墙二次风管

后墙二次风管

二次风箱布置在水冷壁前、后墙13米标高处，前墙有9个进风口，后墙有8个进风口，进风口标高在9800mm处。二次风用于密相区和悬浮段物料颗粒燃烧的助燃风。播煤风、返料风、密封风等一定程度上也相当于小份额的二次风。

二次风作用：调节运行氧量；增加颗粒运动、摩擦和撞击，便于剥离焦炭粒子表面灰壳，促进其与氧气接触，确保悬浮段快速流化和气力输送区域燃料的燃烧效率，提高燃尽率；保证炉膛横断面各处颗粒充分供应氧气；加速煤粒温度平衡，强化受热面的传热能力。

风帽：冷态及运行时与布风板共同承托床料，维持布风均匀、流化稳定，避免出现漏渣死区，防止大颗粒沉淀，产生合理阻力。

2、进口烟道及旋风分离器

锅炉后墙两侧各布置有一个旋风分离器进口烟道，将炉膛的后墙烟气出口与旋风分离器连接，并形成一个气密的烟气通道。进口烟道水平布置，同时在此部件上设置人孔门，方便停炉进入检查内部浇筑料、积灰等情况。

在炉膛和尾部烟道之间布置两台下倾偏心圆汽冷旋风分离器。他的重要作用是将大量高温固体粗颗粒物料从气流中分离出来，返回炉膛，保证燃料多次循环，反复燃烧和反应；而洁净的烟气从顶部通过中心筒送出进入尾部竖井烟道。

进口烟道与炉膛出口连接

我们这台锅炉是汽冷式分离器，其由管子组成膜式壁形式，内部流通蒸汽介质吸收一部分烟气热量，使蒸汽加热。

旋风分离器的重要作用就是通过模拟设计的气流旋转，在离心力作用下被甩出，充分让气流中的固体颗粒撞击沉淀的结构。

旋风分离器的上半部分为矩形入口，下半部分为锥形，烟气出口为圆筒形。颗粒和烟气先旋转下流至圆柱体的底部，粗颗粒被分离，洁净烟气向上流动，离开旋风分离器。粗颗粒进入回料器。

旋风分离器工作动态图（该图借用）

旋风分离器吊装

旋风分离器安装就位

3、中心筒

中心筒地面加固圈焊接

中心筒固定圈在出口烟道壁板上

中心筒固定在出口烟道上

中心筒套进分离器中

中心筒与分离器一起吊装

中心筒是一个用材质为06Cr25Ni20做成的一个圆筒，烟气在旋风分离器中顺着旋转，靠引风机抽拉的风力，从中心筒把烟气抽走。所以这整个区域的防磨要求非常高。分离器整个内壁是全部做了耐磨浇筑料，中心筒用这个材料也是要求耐高温、耐磨铸件。

4、回料装置

锅炉旋风分离器下部通过两个回料立管，沿锅炉对称中心线对称布置，回料立管下端与回聊阀连接，回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料的往复循环燃烧和反应；二是通过循环物料在回料阀进料管内形成一定的料位，实现料封，防止炉内的正压烟气反串进入负压的分离器内造成烟气短路，破坏分离器内的正常气固两相流动及炉内正常的燃烧和传热。为避免水循环的复杂化，本项目的回料立管采用带耐火材料衬里的钢板结构。

回料阀地面组装

回料阀安装就位

回料阀安装完成

回料阀上部与旋风分离器相连段称为回料立管，回料阀出口到炉膛段称为回料腿。

回料立管2根和返料腿1根安装前

回料立管内部抓钉及托砖架安装完毕

回料腿安装前

回料腿内部抓钉焊接完毕

回料腿安装就位

回料腿安装完毕，正在浇筑料施工

回料立管安装完毕（正在浇筑料施工）

回料立管、回料阀、回料腿位置

回料立管不仅是分离器与回料阀的连接件，还是从分离器出口负压区向炉膛入口正压区流动的动力源，物料分离下来形成一定高度的料位，料位高度由锅炉整体压力动态平衡决定，这个高度在锅炉设计的时候已经决定了范围，料位高度不是靠其他手段如高压风调节，而是自动跟随整体压力平衡回路做调整，所以返料量不是由返料风决定的。

回料阀是一个与炉膛流化床工作原理一样的小流化床，但下部风室被分成两个部分即流化风室和返料风室，然后在高压风机保证其流态化流动与克服炉膛入口高差的稳定返料，返料风室保证克服物料从小风帽到入炉膛斜管进口的高度的压力损失，保证物料顺利进入斜管进口而返回炉膛，这个返料腿就是防止炉膛与回料部分的短路。返料风机送来的返料风是高压头低风量，高压头对流化返料的作用是克服物料重力，一是使立管下物料流化，使其流动性加强，一是克服回料腿斜管入口高度，使物料顺利流入。所以回料阀就是一个中间托举的环节。

5、出口烟道

出口烟道全部是钢板焊接而成，从分离器出来的烟气经过这个通道进入尾部竖井烟道。出口烟道也是需要全部做耐磨浇筑料。

出口烟道地面拼装

出口烟道组合成一体

出口烟道与分离器连接

6、尾部竖井烟道

尾部竖井烟道分为上部的包墙过热器竖井、省煤器段竖井、空气预热器段竖井。尾部对流烟道断面为3025（深）*6960mm（宽），烟道由膜式包墙过热器组成，包墙底部标高30130mm，此标高以下尾部烟道四面由护板包覆，在最底部是空气预热器。尾部受热面内由对流省煤器、低温过热器和高温过热器水平管束。

6.1膜式壁包墙过热器竖井烟道

包墙竖井烟道内部（俯视图）

包墙竖井外部

包墙竖井与下部护板竖井连接

6.2省煤器尾部竖井（烟道护板结构）

护板烟道竖井安装

护板竖井烟道内布置省煤器管

6.3空气预热器

空气预热器管箱

空气预热器第一层管箱

空气预热器管箱吊装

空气预热器3层管箱安装完毕

空气预热器联通箱安装

空气预热器烟道护板安装

空气预热器为卧式布置，三回程，顺列布置，位于尾部竖井烟道最下方，低温段管箱管子使用外搪瓷管，每两层管箱之间通过联通箱连接起来，形成两个相互独立的通路。一、二次风由各自不同的压力从管内分别通过这两个通道，并与管外流动的烟气进行热交换。烟气和空气呈交叉流布置。一、二次风比约45%：55%，一次风出口风温约148℃，二次风出口风温约155℃。这样一、二次风通过空气预热器加热供往前面讲到的各点。

7、烟道出口及灰斗

烟道出口

灰斗

空气预热器下部设置灰斗一只，底部设置落灰管，将烟气中的灰量排出，其余烟气通过烟道出口接入除尘器进行除尘处理，再通过引风机抽出排放。

整个锅炉的烟风系统就此介绍完毕。希望大家喜欢[捂脸][捂脸][捂脸][作揖][作揖][作揖]