循环流化床,煤粉炉,沸腾炉,链条炉的区别和联系?
一、联系:循环流化床、煤粉炉、沸腾炉、链条炉都属于锅炉设备,通常多用于工业生产中。
二、区别:
1、特点不同
(1)循环流化床:燃烧效率高;燃料适应性广;高效脱硫。
(2)煤粉炉:燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广,便于控制调节。
(3)沸腾炉:焙烧强度高;矿渣残硫低;可以焙烧低品位矿;炉气中二氧化硫浓度高、三氧化硫含量少;可以较多地回收热能产生中压蒸汽,焙烧过程产生的蒸汽通常有35%~45%是通过沸腾层中的冷却管获得。
(4)链条炉:方便操作、故障少、安全可靠性高、检修费用低;漏煤量、漏灰量、漏风量、串风量很少;各分段送风室沿炉排宽度均匀的向煤层送风,有利煤层均匀燃烧。
2、原理不同
(1)循环流化床:采用流态化燃烧。
(2)煤粉炉:煤预先磨成很细的煤粉,与空气的接触表面积大大增加,使燃烧强化;煤粉由一次风输送经燃烧器进入炉膛,二次风通过燃烧器的二次风环形风道或二次风口引入炉膛。
(3)沸腾炉:用固体流态化技术焙烧硫化矿的装置。焙烧过程有反应热放出,产生含有二氧化硫的气体主要用来制造硫酸,矿渣则用作冶金原料。
(4)链条炉:通过减速机带动链条炉排转动,使煤从前方着火,到锅炉尾部燃尽,较固定炉排能够提高燃烧效率,同时链条转到下方时,风冷降温,能够保护炉排片不烧损。
3、结构组成不同
(1)循环流化床:主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。
(2)煤粉炉:煤粉炉的燃烧设备主要有炉膛、燃烧器、点火装置等部分组成。
(3)沸腾炉:炉子的最下部是风室,设有空气进口管,其上是空气分布板。
(4)链条炉:链条炉排的结构形式可分链带式、横梁式和鳞片式三种。
参考资料来源:
百度百科-循环流化床
百度百科-煤粉炉
百度百科-沸腾炉
百度百科-链条炉
链条炉是一种燃用煤块,炉排固定在链条上的机械化锅炉.链条带动炉排缓慢运动,煤从炉前加入,随着炉排移动而逐渐燃尽.广泛用于中小容量的蒸汽锅炉和热风炉.
其他种类还有沸腾炉,煤粉炉,旋风炉,流化床锅炉等.
为了与发电用大型锅炉相区别,中国把容量在65吨/时以下为工业生产供热、为建筑物供暖的锅炉称之为工业锅炉。链条炉是机械化程度较高的一种层燃炉。因其炉排类似于链条式履带而得名,是工业锅炉中使用较广泛的一种炉型,在10-65t/h中等容量,甚至1-2t/h的小容量锅炉中都有采用。链条炉是一种前饲式炉子,煤的燃烧过程是在移动中完成的,它的燃烧工况稳定,热效率较高,运行操作方便,劳动强度低,烟尘排放浓度较低。它属于单面着火方式,运行时燃料无自身扰动,沿炉排长度方向燃料层有明显的分区。为使燃料中的可燃物和飞灰可燃物燃尽,可以采用“二次风”。由于着火条件不好,拨火又必须人工操作,因此它不适于烧水分很大、灰分又多、结焦性强的煤。它的另一个缺点是金属耗量大。
当前煤炭供应日趋紧张,价格不断上涨,电厂的运营成本压力不断增加。同时环保部门不断加强对二氧化硫排放的监管力度,为此,公司拟采用中国科学院最新研制的中科能源固硫节煤剂进行尝试,在对方技术人员的配合下,进行了为期5天的节煤剂试用,前两天为空白数据采集,第3天添加节煤剂,经过24小时过渡,第4、5天记录加剂后各相关数据,并观察锅炉(35t/h链条炉)运行工况,以作对比。
在热电厂薛忠尧副厂长的指导下,我们重新核定了该厂35t/h链条炉上煤量的测定方式,同时在充分沟通协商的基础上,确定了节煤剂试用阶段的操作方式及具体方案。试用期间获得锅炉及输送煤工段技术和工程人员的大力支持。
试用选择35吨链条炉进行, 11月15、16日进行的空白测试,收集在非加剂状态下35t/h链条炉的燃烧相关数据。在此期间,合计耗煤253.9吨,完成1197吨蒸汽的供热量,吨煤产汽量为4.7125(吨蒸汽耗煤量为0.2122)。(参见青岛泰发热电厂35t/h链条炉试用“中科能源固硫节煤剂”原始数据记录表)
试用小组于11月17日中班上煤开始添加节煤剂,经过24小时煤仓原煤置换后,于1月18日夜班开始记录加剂后数据。11月19、20日两日共计耗煤238.6吨,完成1255吨蒸汽的供热量,吨煤产汽量为5.2604(吨蒸汽耗煤量为0.1901)。(参见青岛泰发热电厂35t/h链条炉试用“中科能源固硫节煤剂”原始数据记录表)
依据上述数据,节煤率=(加剂前吨煤产汽量-加剂后吨煤产汽量)÷加剂前吨煤产汽量×100%=(0.2122-0.1901)/0.2122×100%=10.4%。即本次试用结果节煤率为10.4%。并且随着时间的持续,锅炉的炉垢、结焦等炉况会进一步改善,节煤效果会相应提升。加剂两天里,共计节约耗煤27.7吨。
在添加节煤剂期间,炉膛中火焰温度升高,燃烧区延长,煤层膨胀生高并增厚,结焦情况缓解,燃烧充分,炉渣松散,可燃物含量降低。
由于节煤剂选择3号煤炭输送皮带加入,节煤剂的混合搅拌不够充分,进一步改善节煤效果可以选择1号皮带加剂,利用破碎等过程改善节煤剂与煤的结合程度。
实验期间共节煤27.7吨,以每吨750元市场价格计算,节约19000元。两天加剂折合使用节煤剂88.6公斤,以每公斤60元计算,共发生成本5300元。投入产出净效益为14000元,投入产出率(投资回报率)265%。
在现有节煤率及泰发热电厂日均用煤量120吨的情况下,每天可以节约12吨煤左右,每年节约的煤炭数量为3600吨以上。以目前的煤炭价格750元测算,每年节约金额约有270万,除掉节煤剂成本约140万,有约130万净收益,经济效益十分可观。固硫环保等社会效益同样可观。
另外,节煤剂添加使用操作使用简单,不需要改造任何设备和设施。
结合上述分析,电厂采用中国科学院的高科技节煤剂产品,能够有效提高电厂效益,达到节能环保等发展目标。
备注:中科能源固硫节煤剂的节煤率计算方法:
节煤率=(加剂前吨煤产汽量-加剂后吨煤产汽量)÷加剂前吨煤产汽量×100%
吨煤产汽量=产汽量÷耗煤量
附表一:青岛泰发热电厂35T/H链条炉试用“中科能源固硫节煤剂”报告
附表二:青岛泰发热电厂35t/h链条炉试用“中科能源固硫节煤剂”原始数据记录表
附表三:实验期间(加剂)节煤量及节煤经济效益计算表
1、按烟气在锅炉流动的状况分:水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉
2、按锅筒放置的方式分:立式锅炉、卧式锅炉
3、按用途分:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉
4、按介质分:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉
5、按安装方式分:快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉
6、按燃料分:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉
7、按水循环分:自然循环、强制循环、混合循环
8、按压力分:常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉
9、按锅炉数量分:单锅筒锅炉、双锅筒锅炉
10、按燃烧定在锅炉内部或外部分:内燃式锅炉、外燃式锅炉
11、按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
12、按制造级别分类:A级、B级、C级、D级、E级(按制造锅炉的压力分)
现在电厂一般都是煤粉炉,小型的有循环流化床炉和链条炉等等。。。
锅炉本体是有“锅”和“炉”两大部分有机的组合在一起而成的。“锅”是盛汽和水的容器,它的作用是吸收“炉”放出的热量使水升温或转变成为一定压力的蒸汽。“锅”是有承受内部或外部作用压力,构成封闭系统的各种部件构成,其中包括锅壳、锅筒(汽包)、下降管、集箱、水冷壁、凝渣管、锅炉管束、汽水分离装置、汽温调节装置、蒸汽过热器、省煤器。”炉“是燃料的燃烧设备,他的作用是提供燃料的燃烧条件,并将燃料燃烧产生的热量传递给”锅“。”炉“是由燃料燃烧场所的各部件构成,其中包括炉墙、炉拱、炉膛(燃烧室)和炉前煤斗、煤闸门、炉排、除渣板、分配送风装置及各类燃烧器。
辅助设备包括燃料供应系统设备,送、引风设备,汽、水系统设备,除灰渣设备,烟气净化系统设备、仪表及自动控制系统设备。
工作原理及过程:可分为同时进行的两个过程:炉内过程和锅内过程。前者包括燃料的燃烧过程和受热面外部烟气侧的炉内的传热过程;后者包括受热面金属与供职之间的传热过程,工质的加热、蒸发与过热过程,工质的流动过程和工质侧的热化学过程(如蒸汽品质、盐分沉淀、受热面结垢和腐蚀)。
炉内过程:煤经输煤装置送入锅炉原煤仓,原煤仓中的煤进入煤前煤斗再落到缓缓向前移动的链条炉排上,经过煤闸门进入燃烧室。燃料燃烧所需的空气经送风机压入空气预热器,升温后进入炉排下面的分段送风仓,进而与炉排上面的煤充分接触、混合,进行强烈的燃烧反应,产生的高温烟气,以辐射换热的方式,向敷设在燃烧室四周水冷壁内的水和汽水混合物传递热量。继而高温烟气经烟窗掠过凝渣管,横向和纵向冲刷蒸汽过热器,进而流入对流烟道,沿着隔火墙横向冲刷锅炉管束,已对流换热方式将热量传递给对流受热面管束内的汽、水、汽水混合物等工质;沿途温度逐渐降低的烟气进入尾部烟道,横向冲刷省煤器,已对流换热方式,将部分热量传递给管内工质(水),随后烟气流入空气预热管内,以对流换热方式将热量传递给管外流动工质(空气),被加热后的空气进入炉膛,强化了炉内燃烧。至此烟气温度已降低到经济排烟温度,离开锅炉本体,经除尘器除尘再经引风机、烟道、烟囱排入大气。
锅内过程:经水处理系统处理并符合锅炉水质要求的给水,由给水泵经管道送入省煤器,水在省煤器中吸收尾部烟道内烟气的热量,预热后进入上锅筒。工质在锅内的流动过程包括加热过程、蒸发过程、过热过程(小型锅炉一般没有过程过程)。工质按流动方式分为自然循环和强制循环两种。
锅炉节能操作有很多因素的影响,下面就介绍几种操作中的有关事项:
1、煤层过厚,虽然可以提高燃烧温度,但是,由于风阻太大,灰渣容易融化,最后导致可燃碳被包裹住不能参与燃烧,同时,由于风阻过大,增加了风机耗电,业会造成烟气养量不足,造成化学不完全燃烧热损失(即Q3);
2、煤层过薄,这样容易出现“火口”,火床出现不够平整的现象,增加机械不完全燃烧(即Q2)热损失,叶可造成延期氧量过剩。所以,火床一定要平整。
3、延期氧量控制在8%左右,这样会降低烟气物理热损失。所以,一定要控制好过剩空气系数,保持炉膛负压在20-25mmH2o;
4、保持锅炉负荷稳定,不可忽高忽低,保持连续运行;
5、控制好燃煤制备的质量,1)链条锅炉燃煤的粒径最大不能超过30mm,且大于10mm的不超过40%.2)这一点很重要,就是保持燃煤的水分,理想的燃烧燃煤含水应不小于12%,最大不超过20%,也就是用手抓起,放开后不松散为宜,且不能有“水亮”,同时,还要有大于6小时的渗透时间。关于燃煤保持水分能够促进燃烧的机理,目前已有学者发表了论述。
最后,合理控制排烟温度似乎要在这里,事实上,在保证锅炉负荷的前提下,排烟温度是不可控制的,这在热工理论中是很明确的,但是,对于排烟温度过高会造成热损失是众所周知的,链条锅炉的理想排烟温度时150℃-160℃,过低会造成尾部受热面腐蚀,过高就会造成损失。那么,如果真的排烟温度过高该如何处理?排烟温度高,如果不是设计问题,那就是受热面结垢,内结水垢或外结灰垢,这是第6点要注意的。