대형 CFB 보일러가 외부 열교환기를 사용하는 이유는 무엇인가요?

300MW CFB 보일러 외부열교환기 특성 분석

0. 서문

순환유동층(CFB) 보일러는 유동연소 방식을 채택하고 있다. 미분탄로의 정지 연소와 연쇄로의 고정 연소 사이의 연소 방식입니다. Yunnan Datang International Honghe Power Generation Co., Ltd.의 2x300MWCFB 장치는 2006년 6월 3일과 8월 27일에 각각 168시간의 시험 운전을 완료하고 상업 운전에 들어갔습니다. 본 장치의 보일러는 프랑스 ALSTOM 회사의 기술을 사용하여 Harbin Boiler Factory Co., Ltd.에서 설계 및 제조한 1025t/h 아임계 매개변수, 1차 중간 재가열, 단일 드럼 자연 순환, 균형 환기, 반 개방형 아일랜드 레이아웃 보일러입니다. . 670t/h 이하의 CFB 보일러와 비교하여 이 보일러는 4개의 외부 열 교환기를 추가하여 대형 CFB 보일러의 가열 표면을 후면에 배치하기 어려운 문제를 해결합니다. 과열 증기, 재가열 증기 온도, 베드 온도 및 기타 매개변수. 외부 열교환기가 없는 CFB 보일러와는 상당히 다릅니다. 본 논문에서는 실제 운전 경험을 바탕으로 300MWCFB 보일러 외부열교환기의 매개변수 조정 특성을 분석한다.

1. 재료 순환 시스템

이 퍼니스의 재료 순환은 내부 순환과 외부 순환으로 구성됩니다. 내부 순환은 로 내부의 조밀상 영역에 위치하며 외부 순환 시스템은 로, 분리기, 리턴 밸브 및 외부 열교환기로 구성됩니다. 1차 바람의 유동화 효과 하에서. 희석상 구역의 작은 입자 물질은 배기 가스와 함께 연소실 좌우에 있는 내경 8.3m의 4개의 고온 단열 사이클론 분리기로 유입됩니다. 연도 가스에 동반된 더 큰 고체 입자는 해당 리턴 밸브로 떨어집니다. 각 리턴 밸브의 한쪽은 퍼니스에 연결되고 다른 쪽은 해당 외부 열교환기에 연결됩니다. 분리기에 의해 분리된 고온 물질은 리턴 밸브로 들어간 후 일부는 로로 직접 반환됩니다. 다른 부분은 외부 열 교환기로 들어가 최종적으로 각각 고온 및 저온 재료의 형태로 용광로로 돌아갑니다. 리턴 밸브는 비기계식 단일 회로 자체 균형형입니다. 리턴 밸브의 기능은 분리기에서 분리된 고온 물질을 용광로로 되돌려 왕복 사이클 연소 및 보일러 연료와 석회석의 반응을 실현하는 것입니다. 보일러가 작동 중일 때 로의 재료는 주로 층 재료, 석탄 공급, 석탄 공급 재, 미반응 석회석, 석회석 탈황 반응 생성물 등으로 구성됩니다. 이들 물질은 공기 분배판 아래에서 보내진 1차 공기와 공기 분배판에서 보내진 2차 공기의 작용에 따라 유동화 상태에 있습니다. 일부 입자는 연도 가스에 의해 동반되어 노 내에서 위쪽으로 이동합니다. 용광로의 높이가 다르면 더 거친 고체 입자가 용광로의 측벽을 따라 떨어집니다. 재료의 내부 순환을 형성하면 계산된 내부 순환 부피는 약 6000t/h입니다. 더 미세한 고체 입자는 연도 가스에 의해 기체-고체 2상 분리를 위한 고온 단열 사이클론 분리기로 동반됩니다. 분리되고 그 중 일부는 반환 루프를 통과하여 재료 밸브가 퍼니스로 직접 반환됩니다. 다른 부분은 외부 열교환기를 통해 노로 다시 보내져 물질의 외부 순환을 형성합니다. 계산된 외부 순환량은 약 2500t/h입니다. 바이오매스 보일러는 주로 펠릿 기계를 연소시킵니다. 바이오매스 펠릿 연료를 압축하는 목재 펠렛 기계.

2. 외부 열교환기의 구조와 기능

외부 열교환기는 실제로 미립자 기포 유동층이다. 4개의 외부 열교환기는 화로 하부 양측에 대칭으로 배치되며, 외부 열교환기는 철골 빔에 설치되며, 연결 재 통로에 설치된 팽창 조인트로 리턴 밸브와의 팽창 차이를 해결합니다. 외부 열 교환기 쉘은 8=8mm 탄소강 재질로 만들어졌으며 상단 플레이트와 공기 분배 플레이트는 8=10mm 탄소강 재질로 만들어졌습니다. 150mm 두께의 단열재와 내마모성 내화재로 라이닝되어 있습니다. 로 전면 근처에 있는 2개의 외부 열교환기는 고온 재열기 및 저온 과열기 외부 열교환기로, 3개의 하위 구획으로 구성됩니다. 첫 번째 방은 난방 표면이 없는 빈 방이고, 두 번째 방에는 HTR로 표시되는 고온 재가열기가 설치되어 있으며, 세 번째 방에는 LTS로 표시되는 저온 과열기가 설치되어 있습니다. 고온 재열기 및 저온 과열기 외부 열 교환기의 주요 기능은 공급 콘 밸브의 개방을 조정하여 재열 증기 온도를 조정하는 것입니다. 로 뒤쪽 근처에 있는 2개의 외부 열교환기는 중온 과열기 외부 열교환기로, 2개의 하위 구획으로 구성됩니다. 첫 번째 방은 난방 표면이 없는 빈 방이고, 두 번째 방에는 각각 ITS와 ITS2로 표시되는 중온 과열기 I과 중온 과열기 II가 설치되어 있습니다. 중간 온도 과열기의 외부 열교환기의 주요 기능은 피드 콘 밸브의 개방을 조정하여 퍼니스 온도를 조정하는 것입니다. 외부 열교환기의 각 챔버는 수냉식 격벽으로 분리되어 있으며 내부의 냉각수는 콜드 슬래그 펌프에 의해 제공됩니다. 각 서브 챔버에는 공기 분배판과 에어 박스가 장착되어 있으며 유동화 공기는 고압 유동화 팬에 의해 공급됩니다. 외부 열교환기를 설치함으로써 보일러 용량이 증가함에 따라 보일러의 전열면 배치가 어려웠던 문제를 해결하여 전열면 배치를 더욱 유연하게 만들어줍니다. 외부열교환기의 입구에는 콘밸브가 장착되어 있으며, 콘밸브의 개도를 조절하여 외부열교환기 및 환류밸브의 순환물질의 분포량을 조절합니다. 이는 베드 온도와 재가열 증기 온도를 별도로 조정 및 제어하는 ​​목적을 달성하므로 조정이 더욱 편리하고 안정적으로 이루어집니다. 이는 보일러의 저부하 안정적인 연소에 더 도움이 되며 전체 장치의 열 경제에 영향을 미치는 냉각용 물을 뿌리기 위해 재열기를 사용하는 단점도 방지합니다.

3. 외부 열교환기 작동 및 종료

3.1 외부 열교환기 작동

3.1.1 시동 전 침대 재질

시작층 재료는 강모래 또는 슬래그 빈 바닥 슬래그일 수 있습니다.

강모래를 출발층 재료로 선택한 경우 모래 속의 나트륨과 칼륨의 질량분율을 조절하여 바닥층의 코킹을 방지해야 하며, 모래의 최대 입자 크기는 0.6mm를 초과하지 않아야 합니다. 슬래그 빈의 바닥 슬래그를 출발층 재료로 사용하는 경우 바닥 슬래그의 입자 크기는 1mm 미만이어야 합니다. 최대 입자 크기는 3mm를 초과하지 않습니다. 시작 전, 베드재는 외부 열교환기 도어 구멍을 통해 채워집니다. 베드재의 초기 높이는 전열면 높이의 약 80% 정도 낮아야 합니다.

3.1.2 시동 중 베드 재료 추가

(1) 시동 중 리턴 밸브는 재료의 외부 순환에 의존하여 베드 재료를 채웁니다. 외부 열교환기에 공급되는 원추형 밸브는 베드 재료의 최종 추가를 완료합니다. 순환하는 물질의 양이 충분히 클 때. 리턴 밸브의 베드 재료가 채워진 후 콘 밸브를 천천히 열어 외부 열교환기에 베드 재료를 채웁니다. 이 과정에서 화로 내 총 압력 강하 AP는 15kPa 이하로 떨어지지 않도록 해야 합니다. 필요한 경우, 퍼니스의 총 압력 강하 △를 일정하게 유지하기 위해 퍼니스에 베드 재료를 추가합니다. 외부 열 교환기의 모든 공기 챔버의 압력이 더 이상 증가하지 않고 특정 값에서 안정화되는 경향이 있습니다. 이는 시동 중에 외부 열교환기 베드 재료가 추가되었음을 의미합니다. 정상적인 상황에서 이 프로세스는 발전기가 그리드에 연결되고 20MW의 낮은 부하가 발생하기 전에 완료됩니다. 이때 해당 베드 온도는 650°C보다 높습니다.

3.1.3 열교환기 작동

먼저 모든 콘 밸브를 닫고 수동 상태로 조정합니다. 모든 콘밸브와 칸막이벽에 냉각수를 투입합니다. 그런 다음 2차 공기 팬 흡입구 조정 배플과 상단 2차 공기 배플을 엽니다. 보일러 공기 및 연기 회로를 위한 자연스러운 채널을 설정합니다. 발화 초기에는 증기가 외부 열교환기의 가열면을 통과할 때 외부 열교환기의 물질 온도가 매우 낮습니다. 이 때, 외부 열 교환기의 가열 표면에 있는 배수구를 깨끗하게 유지해야 합니다. 외부 열 교환기의 유동화를 시작하기 전에 외부 열 교환기가 건식 연소되는 것을 방지하기 위해 고압 바이패스를 최소 밸브 위치 5%까지 강제로 열어야 합니다. 주요 증기 흐름이 150t/h에 도달할 때. 외부 열 교환기를 유동화하기 시작하고 터빈 임펄스의 증기 온도 요구 사항에 따라 해당 콘 밸브를 10% ~ 30%의 개방도로 설정합니다. 각 외부 열 교환기의 유동화 공기량을 확인하십시오. 입구 500m3/h, 빈 공간 1850m3/h, ITS 공간 6600m3/h: LTS 및 HTR 공간 7600m3/h.

전체 운영 과정에서. 터빈의 고압 바이패스는 과열 증기 압력을 조절하고, 저압 바이패스는 재가열 증기 압력을 조절하며, 감온수량은 과열 증기 온도를 조절합니다. 외부 열교환기 콘 밸브 개방은 재열 증기 온도 및 기타 조정 수단을 제어하여 증기 압력, 증기 온도 및 베드 온도를 제어함으로써 터빈의 돌입 회전 및 고정 속도, 발전기의 그리드 및 부하 연결을 원활하게 구현합니다.

핫 스타트 중. 더 높은 증기 온도를 얻고 증기 터빈의 음의 온도차 시동을 방지하려면 외부 열교환기를 작동해야 합니다. 따라서 재료 순환 흐름 패턴을 확립해야 하며 베드 온도는 760°C 이상이어야 합니다. 이때 보일러 연소 강도는 충분히 커야 하며 초기 연소 강도는 20% 이상이어야 합니다.