循环流化床锅炉屏式过热器的设计问题探讨 discussions on the design of platen superheater of circulating fluidized bed ( cfb ) boiler.pdfVIP

2007年1月 电力设备 Jan．2007 Electncal 第8卷第1期 Equipment VOI-8NO．1 循环流化床锅炉屏式过热器的设计问题探讨 周一工 (上海电气电站集团，上海市201108) 摘要：文章阐述了大中型循环流化床(CFB)锅炉采用屏式过热器的必要性，概述了不同炉型的屏式过热器的布置方式， 000 提出了设计质量流速的合理范围为800～l kg／(m2·s)以及壁温计算应遵循的原则，并指出了烟气侧流量偏差系数 的范围为8％一10％，壁温的最高点在负荷的60％～75％处出现，过热器工质出口温度应不低于490℃，传热系数在130～ 150 kcal／(m2·h·℃)。总结了屏式过热器在结构设计中防磨、热膨胀、穿墙密封等方面的经验。 关键词：循环流化床；锅炉；屏式过热器；防磨；热膨胀；密封 中图分类号：TK229．6+6 近年来，循环流化床(CFB)锅炉以其高效、低污通过外置式换热器的循环物料量应减少，以此来提高 染的突出优点而得到了迅速发展。目前，国内已有多 返回炉膛的循环物料的平均温度。这使得在低负荷 台150Mw等级以下的CFB锅炉在运行，300Mw等 时本来就难以保持的过热蒸汽温度变得更难保证。 级的CFB锅炉也有多台投入商业运行。同时，在老机更为重要的是，采用外置式换热器大大增加了锅炉的 组改造、工业企业自备电站及热电联供机组中，CFB t／h(50～125 制造成本，使这一炉型至少在220～450 锅炉也是首选的炉型。随着社会经济的发展，CFB锅 Mw)高温高压和420～490t／h(135～150Mw)超高 炉的市场还会进一步扩大，将继续是锅炉领域最重要 压中间再热容量等级缺乏市场竞争力(外置式换热器 的产品之一。因此，对CFB锅炉屏式过热器的设计问在150Mw以上容量的CFB锅炉上还是必要的，本文 题进行研究是非常必要的。 对此不作详细讨论)。 1．2 l晦roflow炉型的设计 1 大中型CFB锅炉采用屏式过热器的必要性 用在炉膛内布置横置式异型受热面管(“n”管)过热 20世纪80年代中期至90年代初期，我国对小容 器来解决以上所提到的问题。它的优点是，横置式异 量(75t／h以下)CFB锅炉进行研究和产品开发时，并 没有涉及在炉膛布置屏式过热器的问题。20世纪90型受热面管过热器布置于炉膛内，在低负荷时炉膛水 年代中期，从国外进口以及引进国外技术生产的 冷壁吸热份额增加的同时，这部分过热器的吸热份额 220 也同时增加，从而大大改善了过热器的汽温特性； t／h高温高压CFB锅炉进入市场，带来了炉膛内布 置屏式过热器的设计理念。 “n”管具有很好的抗磨损性能，可以较好地解决防磨 随着锅炉容量的增加，炉膛四周水冷壁受热面积 与炉膛容积之比将减小，当CFB锅炉的容量超过 220 到90年代初国际CFB锅炉市场的主导产品。但是， t／h时，单靠炉膛水冷壁已无法保证合理的床温和 炉膛出口温度；另外，随着锅炉压力升高，蒸发吸热份 “Q”管的制造工艺复杂，成本高，且由于其形状不规 额下降，因此，为保证合理的床温和炉膛出口温度，就 则，壁厚不是均匀的，运行时壁温相差较大，造成其自 必须在主循环回路布置过热器受热面。