试论350MW超临界循环流化床锅炉技术

翟小俊　宋海峰　赵耀兴

摘 要：随着社会经济的不断发展，社会生产力也在不断的提高，传统的锅炉生产技术满足不了生产的需求。基于此，本文通过对350MW超临界循环流化床锅炉技术可行性的分析，详细的介绍了350MW超临界循环流化床锅炉技术，包括水动力的安全性、启动系统的选择性分析、紧急补给水系统、SNCR脱硝系统。

关键词：350MW；循环流化床；锅炉技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.144

0 前言

在我国，锅炉一直是我国火力发电的中坚力量，随着现代社会对生产力的要求不断提高，传统的锅炉生产技术对生产效率造成非常不利的影响。目前，煤炭的利用率持续下降，直接影响着火力发电的生产效率，350MW超临界循环流化床锅炉技术对火力发电事业的影响是巨大的，它完善了传统锅炉生产技术上的缺陷。

1 350MW超临界循环流化床锅炉技术可行性分析

随着我国工业的不断发展，工业技术也在不断的革新，现代工业追求低消耗、低成本、高效能。350MW超临界循环流化床锅炉的不仅完善了技术上的缺陷，同时也促进了我国工业的现代化发展。首先，在传统的锅炉中，因为锅炉内部的热量密度比较大，所以水冷壁在对其进行冷却时的要求会更高，350MW超临界循环流化床锅炉内部的热量密度相比较传统的锅炉要低，有效的提高了水冷壁的冷却能力。其次，350MW超临界循环流化床锅炉的炉膛内部物料的浓度以及它的传热系数是非常大的，在炉膛高度增加的过程中逐渐变小，而在炉膛底部热流是最大的，350MW超临界循环流化床锅炉的这个特性使炉膛内部的热流密度的区域出现在炉膛下部，有效的避免了锅炉炉膛内的热流最大值出现在炉膛上部。最后，350MW超临界循环流化床锅炉相较于传统锅炉，在低温燃烧时，它的温度水平要低于煤灰的灰熔点，而且锅炉燃烧过程中，炉膛内部固体物料浓度较高，使得炉膛内壁受到固体物料的冲刷，所以导致水冷壁上不会有灰渣的积存，有效的提高了水冷壁的吸热能力。传统的锅炉温度扩散不是很均匀，水冷壁在冷却时吸热也不是很均匀，350MW超临界循环流化床锅炉改善了传统锅炉的缺陷。由此可见，350MW超临界循环流化床锅炉技术的应用可以大大提高锅炉的工作效率，为工业生产提供了有力的保障。

2 350MW超临界循环流化床锅炉技术

2.1 水动力安全性

在对350MW超临界循环流化床锅炉进行设计过程中，首先要考虑的因素就是它的水动力安全性。由于350MW超临界循环流化床锅炉独有的特性，因此在锅炉正常的运行过程中，锅炉内会有很多的循环灰，锅炉会利用这些循环灰对锅炉的水冷壁不断的冲刷，所以350MW超临界循环流化床锅炉无法向传统锅炉一般采用圈形的水冷壁结构，它只能用垂直管圈的结构，另外，在350MW超临界循环流化床锅炉内部的内流化以防磨装置满足了锅炉大规模生产的需求，所以水冷壁采用的是中、低流速。

350MW超临界循环流化床锅炉的汽水系统的压力以及节点有明确的计算方法，这对锅炉安全运行起到很大的作用，例如：在对水流量进行非线性方程求解过程中，能够获取BMCR负荷的数值，BMCR负荷又分为75%和30%两种，在这两种情况下，水流量回路的各个节点以及压力是不相同的，经过计算之后，我们可以确定350MW超临界循环流化床锅炉内水冷壁在采用低质量流速垂直管圈的时候，350MW超临界循环流化床锅炉安全性最高[1]。

2.2 启动系统的选择性分析

350MW超临界循环流化床锅炉的启动系统配置容量为30%BMCR

，这是350MW超临界循环流化床锅炉内水冷壁直流负荷最低的时候，所以350MW超临界循环流化床锅炉启动系统的配置要与直流负荷进行匹配。截止到目前为止，我国的超临界锅炉的启动系统，都是带有再循环系统或者是带有大气扩容器的系统，这两种方式在350MW超临界循环流化床锅炉中的运行业绩都比较成熟。具有再循环的启动系统，它的工质以及热量的回收功能比较突出，但是除氧器的设计是没有要求的，它的运行方式比较适合人员两班倒或者停机时，这样就导致他的投资成本较高，操作过于复杂，部件转动以及运行维护比较困难；带有大气扩容器的启动系统，它的投资成本比较小，运行时操作简单，有效的实现了自动控制，相应的维修的工作量也大大减少，由于系统比较简单，它在刚刚启动时需要消耗很多的染料，热量回收效率大大降低。350MW超临界循环流化床锅炉可以根据实际生产情况选择启动系统，保证锅炉正常的运行。

2.3 紧急补给水系统

传统的锅炉炉内由于有大量燃烧物料的存在，使得炉内无法将热量传递给水冷壁，导致锅炉尾部包墙等受热面无法完成补水功能。350MW超临界循环流化床锅炉在这方面有着自身独特的魅力。例如：在厂区的用电突然停用的情况下，350MW超临界循环流化床锅炉的炉内设有緊急补水系统，能够有效的提高受热面冷却的效率[2]。紧急补给水系统由发动机驱动，当锅炉的供水系统出现故障时，紧急补给水系统会自动启动，保证350MW超临界循环流化床锅炉正常运行。

2.4 SNCR脱硝系统

由于350MW超临界循环流化床锅炉内部是分级燃烧的，第一级风是从锅炉底部给入的，第二级风是从锅炉炉膛的下半部给入的，350MW超临界循环流化床锅炉通过控制这两种风的给入比例来控制锅炉内部的燃料燃烧以及氮氧化物的生成。对于350MW超临界循环流化床锅炉来说，氮氧化物的排放量一般能够控制在100mg/Nm3以下，因为在炉内装有SNCR脱硝系统，SNCR脱硝系统在实际应用过程中，它的反应温度处于850～1050oC之间，这也正是350MW超临界循环流化床锅炉的燃料燃烧温度的范围。因此，350MW超临界循环流化床锅炉在正常运行过程中能够很好的利用SNCR脱硝系统进行脱硝。

3 结论

综上所述，350MW超临界循环流化床锅炉技术在我国有很大的发展空间。经过上文分析可得，水动力安全性能够保证锅炉安全有效的运行；启动系统的选择性分析影响着锅炉运行的成本、效率；紧急补给水系统能够保障锅炉的正常运行；SNCR脱硝系统有效的减少了氮氧化物的排放。因此，350MW超临界循环流化床锅炉技术应该大力普及，推动现代化建设的发展。

参考文献：

[1]张体可.浅析350MW超临界循环流化床锅炉技术[J].科技创新与应用，2016（26）：134.

[2]司瑞才，郑媛，王长利，王梦琦，刘希闻.350MW超临界机组循环流化床锅炉主保护分析[J].发电设备，2016，30（04）：274-277.

作者简介：翟小俊（1973-），男，山西文水人，本科，工程师，研究方向：项目整体安装及调试。