循环流化床锅炉的特点及经济性分析

C N 2221323/N

长春工程学院学报(自然科学版) 2001年第2卷第1期J. Changchun Inst. T ech. (Nat. Sci. Edi. ) ,2001,Vol. 2,No. 118/2357-58

循环流化床锅炉的特点及经济性分析

刘玉生

(洛阳有色金属设计加工研究院洛阳471039)

摘　要　从循环流化床锅炉的结构及燃烧机理上, 说明它的五大优点, 并从与链条炉进行的经济性对比分析中, 可以看出使用循环流化床锅炉的经济效益非常显著。关键词　循环流化床; 燃烧效率; 脱硫; 经济性; 节能中图分类号:TK229. 6+6文献标识码:A文章编号:100928984(2001) 0120057202

流化床锅炉的诸多独特优点:

燃烧效率高。由于小颗粒燃料在系统里反复循环, 它在里面停留的时间非常长, 它的停留时间远大于它本身颗粒燃烧的时间, 这样放出的炉渣和循环灰几乎没有含碳的成分。燃烧效率高的结果, 一是增加热效率, 二是节约能源。循环流化床锅炉煤的燃烧效率可达97～99%, 燃用二类烟煤锅炉的热效率达87. 66%, 且运行热效率和测试热效率基本相同, 比国家标准76%高18. 66%, 比我国当前工业锅炉50～60%的平均热效率高出更多。

煤种适应性广。同一台锅炉可高效稳定燃烧3000～7000千卡/公斤的烟煤、贫煤、无烟煤等, 并可

0　概述

循环流化床锅炉是由芬兰奥斯龙公司1979年

开发出来的一种节能环保型锅炉。因它具有燃烧效率高, 煤种适应性广, 脱硫方便, 氮氧化物排放低等特点。虽然只有短短20年的时间, 但在国内外已得到广泛利用, 是老式工业锅炉的一种理想的换代产品。

掺煤矸石、造气炉渣和层燃渣等。

脱硫率高。循环流化床锅炉的脱硫原理是在燃烧中加入适当比例和颗粒度的石灰石与燃料一起进行循环燃烧, 加入的石灰石在炉内循环时间长, 使石灰石磨得非常细的时候才会从分离器中飞到后面去。循环流化床锅炉的燃烧温度是900℃左右, 这一温度既能抑制二氧化硫的生成, 又使石灰石能充分分解。它的化学反应式是

:

1　循环流化床锅炉的结构特点

循环流化床锅炉由流化床燃烧室及一个旋风分离器和返料器组成循环燃烧系统。煤斗中的燃料经螺旋给煤机进入炉膛燃烧, 产生的热烟气携带未被燃尽的细颗粒煤炭进入旋风分离器, 被分离器分离收集的细颗粒煤炭由返料器送回炉膛中循环燃烧。热烟气由旋风筒出口进入对流管束及省煤器, 由除尘器除尘后排入大气。物料在锅炉中反复循环再燃烧, 形成较均匀的浓度场、温度场, 为燃烬和脱硫提供了良好的条件。

循环流化床锅炉流程见图1。

2　循环流化床锅炉的运行特点

大量炽热的物料通过循环系统不断循环产生了

收稿日期:2000-09-27

) , 汉(河南) , 工程师作者简介:刘玉生, 男(1968,5—

图1　循环流化床锅炉流程图

1—一次风机　2—二次风机　3—螺旋给煤机　4—燃烧室

5—旋风分离器　6—反料器　7—上锅筒8—下锅筒　9—省煤器　10—除尘器　11—引风机

CaC O 3+S O 3CaS O 4+C O 2

　　　　主要研究暖通空调、热能动力, (0379) 4872568

实践证明, 在含硫量2～3%的煤中掺入石灰

58长春工程学院学报(自然科学版) 　　　　　　　　　　　　　　　2001,2(1)

石, 使钙硫摩尔比达1. 5～2时, 脱硫效率可达到

83%。

负荷调节特性好。负荷调节比可达1∶4, 即在在25%负荷仍可稳定运行, 其热效率仍可达80%以上。负荷调节速度较大, 约5%/分。由于循环流化床锅炉炉膛没有设置埋管, 不存在磨管现象。也不存在点火时有一部分热量被水冷系统带走的问题, 点火启动, 停炉都比较方便。冷炉状态20分钟炉子就可以点着, 热炉状态只用5到6分钟, 一般压火24小时没有问题。

环境污染小。由于循环流化床锅炉的低温燃烧特性, 二氧化硫和氮氧化物排放浓度非常低(氮氧化物的生成温度约为1000℃, 其排放浓度可控制在200PPM 以下) , 是链条炉和煤粉所不容易实现的。

价格

(万元)

4t/h

6t/h

由于循环燃烧使它的炉渣几乎不含碳, 呈黄褐色小颗粒, 可以作为水泥制品的掺和料。并相对减少了总出渣量。

3　循环流化床锅炉与链条炉的经济性

比较

我们以单台4、6、10、20吨工业锅炉房为例, 锅炉压力等级均为1. 3MPa 。假设年运行5000小时。从设备投资和运行费用两方面进行比较。

设备投资:假设两锅炉房水处理, 除尘设备投资相同。循环流化床锅炉与链条炉设备的投资比较见表1。

运行费用:循环流化床锅炉与链条炉运行费用的比较见表2。

10t/h

20t/h

表1　循环流化床锅炉与链条炉设备投资比较

流化床炉

SHxF4-1. 25-AI

211. 280. 770. 280. 8524. 18

链条炉

DZ L4-1. 25-AII 17. 80. 360. 8519. 61

流化床炉

SH zF61. 25-AI 37. 51. 380. 770. 321. 441. 37

链条炉

DZ L6-1. 25-AII

320. 361. 3833. 74

流化床炉

SHxF10-1. 27-P 521. 781. 130. 362. 3857. 65

链条炉

SH L10-1. 27-AII

541. 502. 0057. 40

流化床炉

SHxF20-1. 271152. 883. 121. 13. 6125. 7

链条炉

SH L20-1. 27-AII 1012. 451. 073. 45107. 97

锅炉型号锅炉本体

给煤机一次风机二次风机引风机合计

表2　运行费用比较

4t/h

6t/h

10t/h

20t/h

流化床炉

锅炉平均热效率

电机总功率(kW ) 小时耗煤量(kg ) 年燃煤费(万元) 年电费(万元) 年运行费(万元)

80%44767. 869. 15. 574. 6

链条炉

60%28944. 992. 13. 595. 6

流化床炉

80%571151. 5103. 67. 1110. 7

链条炉

60%45. 251417. 2138. 25. 7143. 9

流化床炉

80%110. 51919. 3172. 713. 8186. 5

链条炉

65%64. 62193. 4212. 68. 1220. 7

流化床炉

80%2133838. 5345. 526. 6372. 1

链条炉

65%163. 54386. 9425. 220. 4445. 6

　　　表中燃煤以二类烟煤计算, 热值取17556k J/kg , 煤价以180元/吨计, 电费以0. 25元/度计。

　　从上面两个表中可以看出, 循环流化床锅炉与链条炉相比, 设备投资稍高, 但运行费用低, 经济效益明显。一般2至3年便能收回锅炉投资。而且这是以燃用二类烟煤计算的, 而循环流化床锅炉还可以燃用贫煤, 掺燃煤矸石及未燃尽的煤渣, 而贫煤价格较低, 煤矸石及未燃尽的煤渣更属于废能利用。不但其经济效益更高, 社会效益也很显著。

湖北黄石某轮胎厂,1992年以一台10吨循环流化床锅炉代替原有10吨沸腾炉, 当年生产轮胎23万套, 比上一年增产40%, 而生产用煤耗却减少了3305吨, 标准煤耗由130千克陡降到70. 2千克; 河

流化床锅炉代替原有6吨链条炉, 由原来燃用优质

煤改为燃用贫煤, 耗煤量也由每小时1. 5吨降为1. 1吨。1993年冬季采暖期共4个月左右, 整个采暖期每天运行10小时, 考虑节煤及煤差价, 一个采暖期共节燃煤费17万余元。

4　结束语

我国是一个以煤炭为主要能源的国家, 现有燃煤工业锅炉约有50万台, 每年烧掉4亿吨煤。而且目前我国工业锅炉的平均运行效率在50%～60%之间, 实际上就是约40%～50%的煤白白浪费了。若有一半使用循环流化床锅炉, 仅燃煤每年就可节

南濮阳某家属区冬季采暖,1993年以一台6吨循环

C N 2221323/N

长春工程学院学报(自然科学版) 2001年第2卷第1期J. Changchun Inst. T ech. (Nat. Sci. Edi. ) ,2001,Vol. 2,No. 119/2359-62

高层厂房高效预应力混凝土结构的设计及施工

刘　杰

(广东珠海格力房产有限公司珠海519020)

李秋红史淑芹

　　　　

(机械部第三设计研究院珠海分院珠海519000) (长春光学精密机械学院长春130012)

摘　要　介绍了格力电器厂房的设计和施工。着重解决了预应力框架结构的延性控制, 预应力筋的配置及施工中成孔等问题。关键词　预应力; 钢绞线; 金属波纹管中图分类号:TU973+・12文献标识码:A文章编号:100928984(2001) 0120059204

160kN 和100kN 的桥式吊车各两台。本工程于1999

年2月开工建设, 同年12月完成设备安装及调试后投产使用。

2　设　计

随着科学技术的不断更新, 高科技手段不断的用于工业生产, 高精密仪器设备和产品更新换代的周期越来越短。格力电器二期技改项目在立项时就考虑到未来10年的发展, 采取基础设施建设适当超前的定位方针。因此在设计中首先考虑的是大柱网以满足目前及以后工艺的要求, 在结构能满足厂房使用功能的前提下尽量竖向布置。根据工艺的要求, 厂房的平面及剖面图见(附图1,2) 。下面就设计的思路及方法具体介绍如下。2. 1　结构方案的选择

该厂房所建的场地为二类场地, 地震设防烈度为7度。在结构选型上, 为满足工艺要求, 采用框架结构形式为最佳选择。框架的抗震等级为二级。本

1　工程简介

珠海市格力电器二期技改厂房为一高层多功能厂房。该工程总建筑面积为32013m 2, 总高为47. 8m , 层数八层。平面尺寸为133. 2×28m , 横向跨

度为2×14m , 纵向17跨, 每跨8m , 中间设两道伸缩缝。其竖向布置为:一、二层分别为钣金车间和喷涂车间; 三层为周转仓库; 四层为喷涂车间; 五至八层为预留厂房。根据工艺在一层、二层分别设有

收稿日期:2000-10-09

) , 汉(广东韶关) , 助理工程师作者简介:刘杰, 男(1969,6—

约8000至1亿吨。我国现在二氧化硫产生的酸雨已严重危害着环境, 一般工业锅炉配套的脱硫设备不但投资较大, 而且脱硫效果也不尽人意。若采用循环流化床锅炉, 这一问题也能得到较好地解决。再者, 由于温室效应、全球沙漠化、缺水等问题日趋严重, 要求控制C O 2排放量的呼声越来越高。我国作为一个C O 2排放大国, 提高锅炉运行效率, 减少燃煤消耗势在必行。

综上所述, 循环流化床锅炉因它结构所决定的节能和环保上的优势, 应该得到广泛的应用。

The evonomical analysis of the circulating fluidized bed boiler

Liu Y usheng

(Luoyang Engineering &Research Institute for Nonferrous Metals Processing )

Abstract 　Furtherm ore , com pared to the Chain 2G rate bolier in economy the circulating fluidized bed boiler has a remarkable economical benefit. K ey w ords 　circulating fluidized bed boiler ;combustion

efficiency ; desulfuration ; economy ; energy conservation