1. 高低混合流速循环流化床锅炉简介
1.1、原理
高低混合流速循环流化床，即流化床下部为低速床，上部为高流速，三回程，两级分离，两级回送（见图）。
1.2、一般优点
循环流化床锅炉具有煤种适应性广、热效率高、NOx排放低、实现炉内脱硫等特点，更重要的是可以燃用煤矸石、炉渣、垃圾等，其炉渣、飞灰能做水泥的掺合料，做到资源综合利用。
1.3、特点
1、下部磨损严重的密相区为低速床，所以磨损大为减轻。
2、上部为高流速，流速大，携带能力强，分离效率高。。
3、炉内隔为三个流程，烟气流程长，高温燃烧时间长。
4、高温分离器为全膜式壁，使用寿命长、免维修。
5、中温分离器为多管分离器，积木结构，维修更换方便。
6、由于两级分离、两级回送，热效率高，一般大于85%， 飞灰含碳量低，一般在7%以下，最低可达3%。
7、炉内膜式壁隔墙采用挂砖结构，悬浮段燃烧温度、蒸发受热面、负荷、过热蒸汽温度调节方便。
8、布风板面积比高速循环流化床大，比低速循环流化床小。给煤、点火方便，易于锅炉大型化。
9、埋管面积比普通低速床小，埋管间距大、布置位置高，所以磨损轻、使用寿命长。
10、锅炉高度与煤粉炉、链条炉基本相同，汽包布置低。旧锅炉改造时，汽包、钢架、厂房可都保持不变，投资少，改造工期短。
1.4、锅炉技术参数
|
蒸发量 |
t/h |
4-6 |
6-10 |
10-20 |
20-35 |
35-65 |
65-110 |
110-150 |
|
蒸汽压力 |
MPa |
1.25 |
1.25 |
1.25 |
2.45 |
3.82 |
3.82 |
|
|
蒸汽温度 |
℃ |
饱和 |
饱和 |
饱和 |
400 |
450 |
450 |
|
|
设计热效率 |
% |
83 |
84 |
84 |
86 |
87 |
88 |
|
|
飞灰含碳量 |
% |
<13 |
<12 |
<11 |
<10 |
<9 |
<8 |
|
|
炉渣含碳量 |
% |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
排烟温度 |
% |
170 |
170 |
165 |
160 |
155 |
150 |
|
|
负荷调节范围 |
40%-110%由用户确定 |
|
设计煤种 |
按用户要求单独设计（烟煤、无烟煤、煤矸石、果渣、茶渣、垃圾等） |
|
烟气黑度 |
小于林格曼1级 |
2. 高速床、低速床、高低混合流速循环流化床锅炉性能对比
|
序号 |
项目 |
单位 |
高速床 |
低速床 |
高低混合流速流速床 |
|
1 |
炉内烟气流速 |
m/s |
大于5 |
小于3.5 |
上部大于5
下部小于3.5 |
|
2 |
热效率 |
% |
大于86 |
小于82 |
大于86 |
|
3 |
炉渣含碳量 |
% |
2—5 |
小于2 |
小于2 |
|
4 |
飞灰含碳量 |
% |
小于7 |
大于15 |
小于7 |
|
5 |
循环倍率 |
次 |
12—15 |
2—3 |
6—7 |
|
6 |
煤种适应性 |
Kcal/kg |
1000—6000煤的含灰量小于20%时，循环量不够，出力难以保证 |
1000—6500
对含灰量无要求 |
1000—6500对含灰量无要求 |
|
7 |
原煤中1mn的细颗粒大于50%时 |
|
1）高温分离器内易结焦难以稳定运行
2）飞灰含碳量明显上升 |
同高速流化床一样 |
1）高温分离器内不结焦
2）飞灰含碳量有一定影响
3）燃用细颗粒煤时飞灰含碳量要明显低于高速床 |
|
8 |
锅炉原始排放浓度 |
g/Nm3 |
大于15 |
大于15 |
小于14 |
|
9 |
送引风机装机容量（自耗量） |
KW/t汽 |
15—18 |
10—13 |
10—13 |
|
10 |
高温分离器寿命 |
小时 |
小于2.5万 |
小于2.5万 |
与锅炉同寿命 |
|
11 |
两级分离器总价 |
万元 |
1.5A |
A |
0.8A |
|
12 |
埋管寿命 |
小时 |
无埋管 |
小于8000 |
大于12000 |
|
13 |
水冷壁临界部寿命 |
小时 |
小于2.5万 |
大于6万 |
大于6万 |
|
14 |
汽包中心高度假设煤粉炉为H米 |
米 |
1.2—1.3H |
H |
H |
|
15 |
炉膛的面积假设煤粉炉为F㎡ |
㎡ |
0.6F |
F |
1.2—1.3F |
|
16 |
烟气在炉内有效停留时间＞800℃以上停留时间 |
秒 |
3—4 |
4—5 |
6—7 |
|
17 |
理论上最大容量 |
t/h |
1000—2000 |
130 |
180 |
|
18 |
制约大型化的制约点 |
|
高温分离器难以大型化 |
1）布风板面积大给煤难布置
2）埋管长钢度不够易变形 |
同低速床一样 |
|
19 |
负荷调节范围 |
% |
35—100 |
60—110 |
50—110 |
|
20 |
将煤粉煤改为循环流环床锅粉炉总造价 |
万元 |
1.3—1.6 |
A |
1.1—1.2A |
|
21 |
将煤粉炉改为循环流化床总工期 |
天 |
1.3—1.6N |
N |
1.1—1.2N |
３．高、低混合流速循环流化床技术改造方案
3.1 概述：
采用高、低混合流速循环流化床技术对现抛煤机炉进行改造，用流化床燃烧方式代替目前的层燃燃烧，可从根本上改变能耗高，环保差的状况。
湖南省节能设计公司与清华大学合作开发的高、低混合流速循环流化床技术在重庆彭水火电厂35t/h、湖南辰溪县火电厂35t/h、链钢热电厂1#炉35t/h、怀化电厂35t/h链条炉进行改造，效果相当显著，均达到了前述技术经济指标。
3.2 技术路线。
循环流化床锅炉遍布世界各地，经过多年的发展，形成了结构各异、形式多样的许多的炉型。其基本环节和工作过程可以概述为：在燃烧室中存有一定量的处于流化状态的底料加热，着火燃烧，较大的煤粒在燃烧室内“流化”燃烧，较小的煤粒被烟气夹带出流化床密相区，在燃烧室上部悬浮燃烧，同时对水冷壁放热。被夹带出燃烧室的一部分细颗粒通过分离器后被收集下来，由返料器送回炉膛循环再燃，烟气则进入尾部受热面完成换热过程，最后经除尘器的净化由烟囱排向大气，燃料经过反复循环燃烧，使锅炉燃烧效率得到大幅度提高，由于燃烧温度被控制在900℃左右，炉内温度场很均匀，为添加石灰石脱硫提供了良好的条件。
为使循环流化床燃烧技术易于在常规锅炉改造上应用，锅炉结构改动少并简单可靠，改造采用我们长期实践中开发成功的高、低混合流速循环流化床燃烧技术即高速床与低速床相结合，三回程、两级分离回送，第一级采用免维修高温分离器，布置在炉膛出口，目的是既能作为燃烬室使烟气中的碳粒子继续燃烧，又能分离颗粒较大的物料，它们通常占总量的７０％以上，从而能够保证锅炉大负荷下稳定、高效率燃烧；第二级采用新型多管旋风中温分离器，布置在对流管之后，目的是进一步提高锅炉的燃烧效率。
3.3 燃烧原理
炉内下部主床密相区采用适当的低流化速度，为低速床，燃煤进入炉内与高温床料，迅速混合并着火燃烧，炉膛上部采用高速床结构，夹带能力强，将２ｍｍ左右以下颗料燃料带出炉膛，进入高温分离器燃烬段继续燃烧，经过惯性分离，大于０.5ｍｍ的颗粒，进入沉降槽，经过高温回送阀进入炉内燃烬，未在一级分离中分离出的细粒颗料通过过热器、对流管，进入中温分离器，二级分离后，通过U型回送阀再送入炉内燃烬。
烟气从炉膛到高温分离器至过热器之前，温度均在850℃－1000℃之间。和一般循环流化床锅炉相比，燃烧路径长，燃烧时间长，高、低混合流速不能分离的颗粒在这段过程中已被充分燃烬，因此，飞灰含碳量极低，小于或等于７％，燃烧效率很高，达百分之九十七以上。
3.4 分离系统选型
3.4.1 各种分离系统对比
分离系统是循环流化床锅炉中最核心的部件，决定了整个锅炉的能耗水平，当今国内外循环流化床燃烧技术发展迅猛，已形成了多种流派。按目前国内已被采用于旧炉改造的分离循环系统来看，计有：
（1）高温旋风分离器（通常为单级分离循环系统）
其特点是分离器入口烟温较高（８５０℃）分离效率较高。 含尘气流在分离器内的停留时间较长，因此，称为单级分离循环，分离循环的燃烧效率高。但旋风高温分离器均存在体积较大、用于改造旧炉存在原锅炉房的位置尺寸是受限制的。常用的旋风高温分离器的使用寿命太短，旧炉改造一般不采用。
（2）中温分离器
通常单级中温分离器位于水平烟道过热器后与省煤器前的烟气转向室内。其入口烟温一般为５００℃左右，分离器型式有槽钢、百叶窗等惯性分离器及立式旋风下排气分离器等。此型分离器循环系统的主要特色是入口烟温低、体积小及分离器本身结构材质易处理。但也存在两个方面的问题：一是高浓度含灰气流经过过热器，导致过热器易磨损；二是由于布置分离器的位置受限或本身就是惯性分离器，分离效率低，再加循环灰温度低，飞灰需吸热升温后才能燃烧等因素而导致循环燃烧效率不高，因而整个锅炉的效率不高（据统计国内中温分离循环流化床锅炉的热效率一般小于７８％）。我们的中温分离器为多管旋风分离器，结构合理、分离效率高、阻力低、不堵塞。布置在高温省煤器之后，中温分离灰与高温分离灰相混合，混合后温度在800℃以上，易着火、燃烬。
（3）高、低混合流速循环系统
为克服中温分离循环系统的不足而出现了高、低混合流速循环系统。其主要特色是在炉膛出口处增设结构简单惯性分离器（长槽钢型或百叶窗型）作为一级分离器，分离粗颗粒以减轻其后的过热器的磨损及第二级分离器的负担，第二级分离器通常位于过热器后或高温省煤器后。分离器型式通常有下排气立式旋风分离器或内置多管旋风于分离器，也有用内置百叶窗加外置小立式旋风分离器。此种系统目前存在的主要问题是：第一级惯性分离器需用高级耐磨耐热钢等制成，价格昂贵（一般35ｔ／ｈ炉约近40万元），且存在磨损寿命问题。日后总需定期更换，增大了维护成本。内置百叶窗加外置小立式旋风分离器除系统较复杂外，其实际分高效率也受限制。而一般内置多管旋风干分离器（花瓣叶片型）用户反映极易培灰。需经常停炉捅灰等等。影响长期连续安全稳定运行。
据以上分析及结合锅炉房现场实际状况。我们得出总的意见如下：
（1）单级高温立式旋风分离器系统虽有循环燃烧效率高及仅需改造炉膛部分（炉膛出口以后可保持原封不动）改造工作量小等优点，但现场尺寸位置存在一定困难（水冷旋涡内循环床系统虽可布置得下，但位置仍稍嫌紧张，尚欠理想）。
（2）由于煤种要考虑到能燃烧本地煤，单级中温分离系统无法保证必需（足够高）的燃烧效率与锅炉热效率以及过热器使用寿命。
（3）高、低混合流速循环系统如能解决第一级分离器的价格昂贵与长期磨损寿命问题及第二级分离器的分离效率与培灰问题则比较理想。
3.4.2 合理的分离系统确定
依据我们曾用高温U形惯性分离器对——20t/h及35t/h链条炉进行改造的经验，这样的U形分离器与炉膛的匹配十分紧凑合理。也根本不需任何耐高温的耐磨金属材料，维修工作量小，长期运行十分安全可靠，它既能起到一般惯性分离器分离粗粒子的作用，同时也具有高温旋风分离器对要求一次通过即能燃尽的细粒子（高、低混合流速器均不能分离下来的）的燃尽作用。因此，决定采用U形惯性分离作为第一级分离器（见方案图）。为保证足够高的分离效率，第二级分离器采用多管旋风子分离器，为免堵灰采用不易堵灰型叶片。
3.5 回送系统的选型
目前，国内众多的高温返料器存在两大难题。一是灰道内结焦，运行时间不长；二是灰位无法控制，容易造成烟气短路，回送不了。
第一级高温回送用结构紧凑的多孔壁式单自流阀，在灰道内进行了特殊的结构处理，使灰道不易结焦。灰位过高，容易造成灰道结焦，灰位过低，容易造成烟气短路，不能回送，如何控制灰位，也是循环流化床锅炉的一大技术难题。我们采用模糊数学的观点，利用温度控制的方法，即在试运行阶段，由灰道的温度，标出对应的灰位的高度，在实际运行中，只要控制灰道中的温度即可控制灰位的高度了。
第二级中温回送采用常用的U型阀。
3.6 炉膛设计
炉膛采用底部低流化速度，炉膛上部高流速相结合设 计，底部低流化速度有利于埋管及炉膛防磨，上部高流速有利于烟气夹带进入高温分离器分离后充分燃烧。
具体结构中，炉膛底部大，在适当高度布置四排埋管，强化传热。炉膛上部较小（提高流速）与高温分离器精巧结合，增加烟气流程长度。
3.7 布风系统
最初的流化床就是均布等压平面布风板，这种布风板结构简单，炉内流场均匀，不因炉内气流漩流造成风帽、炉墙、埋管的磨损，这种布风结构，风帽结构单一，互换性好，维修方便，所以一直沿用至今。
80年代初，湖南能源研究所开发了倾斜式布风板，即布风板向板前倾斜100，理论上炉内有一定的旋流，可以强化燃烧且大颗粒自动往后排渣，不因个别煤的颗粒不合格影响运行，实际上，运行不当容易造成结焦，推广近10家后，停止了使用。
80年代，清华大学发明了碟形布风板，并转让给了江西锅炉厂，碟形布风板四周高、中间低、炉内容易产生旋流，强化燃烧大颗粒自燃往中间流容易排渣，易于点火。但是，由于炉内旋流严重，炉墙、埋管、风帽磨损严重，风帽种类频多，互换性不好，因风箱结构复杂，操作困难，只生产了5台碟形布风板以后，就停止了生产。
所以，我们采用国内外通用的平板均布布风板。
3.8 给煤设备
给煤设备，通常有三大类：（1）螺旋给煤；（2）皮带给煤；（3）星型刮板给煤。螺旋给煤：密封性好，室内环境好且能正压给煤，对于高速床，普遍采用这种方式。但是，这种给煤方式，煤水份多时容易堵塞，在南方使用的用户不普遍；皮带给煤：克服了螺旋给煤的缺点，不论煤中含水份的多少，都能正常运行，但给室内环境造成了一定的影响；星型刮板给煤：结合了两者的优点，既不给环境造成影响，对煤中水份要求又没有螺旋给煤那样严，所以有一定的优点，但有一个最大缺点，即当煤中含有杂质，给煤堵塞时，处理困难，往往造成停炉，我公司在衡阳二七二厂、重庆澎水火电厂曾采用这种给煤方式而造成了堵煤停炉。两年后，又改成了皮带给煤。国外大部份国家，采用U型螺旋给煤，即螺旋不影响，而是U型结构，煤中水份多时，不堵塞，一旦有杂质时，可以打开平盖板处理，不停炉，但这种给煤造价高。根据招标书要求，我们将采用皮带给煤设备。
3.9 出渣系统。
对流化床锅炉炉底渣的冷却排放研究始于二十世纪六十年代，主要针对烧劣质煤的中、小型溢流或鼓泡床锅炉的溢流渣的综合利用。
国内对此也进行了大量试验性研究，尝试了各种冷渣排放方式，如滚筒型、热管型、浅床流态化型等在一些大型燃劣质煤锅炉中进行过应用，但结构均很复杂，价格昂贵。对于小型燃用优质煤状况锅炉鲜见使用。
针对涟钢热电厂煤种状况，排渣量较少（约1t/h）采用冷却系统变化不大。拟采用自动排渣阀和机械出渣机相结合的方式，实现连续自动出渣。
3.10 计算机DCS。
循环流化床锅炉安全运行计算机监控系统，采用当今工业自动控制领域中广泛的使用的分布式控制系统。
系统采用工业用计算机为中心计算机，以网络为基础，配以现场工作站，数据通讯系统、人机接口单元、电源等设备，实现协调工作、数据和信息共享，共同完成各种控制和管理功能。
循环流化床计算机监控系统功能包括：实时数据采集、处理和转换功能，实时数据库管理、屏幕显示和报表打印管理功能，报警判别和事故记录功能，以及各种控制回路计算功能。在燃烧系统的控制策略上还应用现代模糊控制理论，建立了专家控制策略库，根据实时监测的锅炉运行状态产生相应控制输出。同时具有锅炉运行故障诊断和故障处理功能。
4、 高、低混合流速循环流化床技术说明
4.1 燃烧效率
粗颗粒在密相区湍流床内（本文指低速床）燃烧，因其着火条件好，停留时间长，与空气充分混合，其燃烧效率一般较高，灰渣含碳量＜2%，可以视为完全燃烬。
从低速床扬析出来的细颗粒和从返料口返回重燃的细颗粒在稀相区燃烧，在与其它流化床同等稀相区温度的条件下，采用高、低混合流速循环流化床能够达到燃烧效率提高的主要原理有三：
一是稀相区容积大且分成三个回程，颗粒停留时间长，35t/h高速床稀相区容积是同等瘦高型35t/h流化床稀相区容积的3倍。颗粒停留时间也相应延长3倍。同等颗粒浓度所容纳的颗粒量也为之3倍。
二是高温U型沉降分离，工作温度900℃～950℃，完全属于炉内分离，整个分离过程也是燃烬过程，分离下来的950℃颗粒经沉降槽中冷渣前降温至750～800℃送回炉内。优点是：分离简单可靠无需维修终身使用，且分离效率不低于其它惯性分离器（如平面流，槽型分离器，迷宫式等）。返料温度高，易于着火重燃。返料过程中完全不积焦。
三是高低速流化床设置中温500～600℃多管分离器。多管分离器有优于其它类型的分离效率（97%以上），能分离很细的颗粒。这样保证细颗粒能更多循环几次和更多更小的细颗粒都能参加循环燃烧。
综上所述：高低速床具有超大容量（指体积大2～3倍，容纳2～3倍的颗粒，停留时间延长2～3倍）的稀相区，具备炉内分离的优点，（指返料温度高易重燃）和很高的总分离效率（更多、更小的颗粒参加循环重燃）。从而达到了较高燃烧效率，除尘器飞灰含碳量可低于至3～6%。
4.2 防磨措施
根据循环流化床磨损有关理论，磨损量与烟气流速的平方成正比，与颗粒的当量直径的立方（亦指颗粒粗细程度）成正比。因此，首先我们根据多年经验合理设计各处烟速。并通过炉内U型沉降分离将＞0.3mm颗粒分离下来，＞0.3mm颗粒不参加炉外循环，这样控制住炉外磨损总量。而炉内通过合理流速选定，高温段窗口处没有窗口管，无须防磨。
合理设计各处烟气流速如下：
① 密相区3～4m/s；
② 沉降区窗口管3～4m/s；
③ 过热器烟速＜7m/s；
④ 省煤器＜6.5m/s；
⑤ 空预器＜10m/s。
4.2.1 密相区埋管受热面的防磨。
带有埋管的流化床，埋管的防磨是国内外普遍研究的重要课题。有埋管与防磨片为一整体的防磨装置，可以延长埋管寿命，但都是有限的，另一种防磨装置与埋管是两个部件，防磨片紧扣埋管，只换防磨片，不换埋管。防磨片的寿命在10000小时以上，埋管寿命大大延长。我们将采用这种防磨装置，防磨片寿命大于10000小时，一般只换防磨瓦，不换埋管，所以大大延长了埋管的寿命。
4.2.1.1埋管采用厚壁管Φ51×5，Φ51×7；
4.2.1.2 第一排埋管为Φ51×7；
4.2.1.3 第一、二排埋管焊有扣管防磨片；
4.2.1.4 埋管防磨瓦使用寿命＞18000小时；
4.2.1.5 埋管设计更换方便，无需特别加工；
4.2.1.6 在埋管水平方向留有两个空通道，进煤口和返料口正对空通道，不会冲击埋管；
4.2.1.7 高、低速床埋管布置较其它低速床数量减小，从而通过埋管的流速相应下降；
4.2.1.8 埋管离布风板高度设计合理
4.2.2 密相区内炉墙防磨。
4.2.2.1 采用防磨高温浇注料；
4.2.2.2 密相区采用特制防磨砖，用高温胶泥砌筑。
4.2.3 沉降区管子采用厚壁管焊有高温防磨片。
4.2.4 低温过热器入口前2排采取了一定防磨措施。因过热器前已设置了U型高温分离器，将粗颗粒分离下来相应减少了磨损。
4.2.5 省煤器装防磨瓦，我们在多管分离器出口设置消旋措施可防止省煤器局部磨损不均匀现象。
4.2.6 空预器入口有防磨套管。
4.2.7 多管分离器防磨
多管分离器的叶片用高锰合金钢铸造成型，厚度为12mm，叶片寿命可以保证2年以上。
多管分离器各旋风筒之间用钢玉铸注料堵充。不造成烟气短路，不造成筒体磨损，只更换叶片，筒体寿命大于5年，叶片更换容易。
4.2.8 沸中、下温度计
沸中、下温度虽然不高，一般都低于1000℃，但冲刷磨损严重，所以，一般的热电偶，不因高温而烧坏，而是应冲刷磨损损坏，一般的热电偶寿命不到1个月。即使采用铂铑-铂的热电偶，寿命也不到三个月。针对这种情况，我公司开发了热电偶保护套，用高铬、高锌、高硅合金钢制成，耐温1300℃以上，套管厚度达10mm，不易磨损套管寿命3年以上，热电偶的寿命也相应延长了3~5倍。
4.3 炉膛密封措施。
4.3.1 除密相区为正压燃烧外，稀相区部分采用负压燃烧。与瘦高型高速床相比，只需在布风板上2米以下区域（为正压处）采取适当密封措施。
4.3.2 密相区除布置横埋管受热面外，一般不布置水冷壁，密相区只须在砌墙时保证质量就能达到较好的密封效果（如同鼓泡床锅炉）密相区。全部用高温胶泥砌筑，同时，合理设计迷宫膨胀长缝，缝内填充压缩优质硅酸铝纤维板，耐烧损。
4.3.3 采用全封闭式压紧炉门和点火门。
4.3.4 稀相区至炉膛出口负压从0～－220Pa左右。密封措施如果同链条炉一样也不会漏风漏烟，不会漏灰，应用户要求，我们也可将炉膛四周设计成膜式水冷壁密封效果更佳。
4.3.5 返料回路采用全焊结构，保证不漏灰。
4.4 温度调节
稀相区温度工况和过热器蒸汽温度调节原理：高低速床稀相区分为三回程，三个回程隔离乃采用膜式壁结构，膜式壁上为挂砖结构，左右侧水冷壁卫燃带也采用挂砖结构。根据我们的经验，通过装取挂砖的简单操作，可轻松地实现稀相区炉温的升降调节，而且还可将炉温工况保持各个部位流程一致性，稀相区高速床整个行程也可调整至炉温一致，无温度梯度。
同样道理，调试时或煤种更换时，通过调节过热器前稀相区（即第三回程）炉温工况，从而调节炉膛出口烟温，达到调节过热蒸汽温度之目的，经验证明：这在操作上是简便易行。效果相当理想。
4.5 负荷调节。
因为高、低混合流速循环流化床的密相区布置有埋管受热面，而埋管受热面的数量比低速床少一些，当低负荷时，低流化床速度薄料层，因为埋管吸热量下降，能稳定炉温在较高水平安全运行。当高负荷时，因布置有埋管受热面，厚料层能浸埋更多埋管，一方面增加负荷；另一方面能稳定床温安全运行（无埋管的高倍率纯高速流化床密相区则不具备此优点。）因此，高、低混合流速循环流化床能够实现负荷60%～110%连续调节，并长期稳定运行。负荷调节方法一般有三：
4.5.1 通过调节密相区料层高度和风量，相应调节风压和给煤量；
4.5.2 通过调节高温返料量和中温返料量，调节稀相区颗粒浓度；
4.5.3 通过对稀相区受热面进行调整；方法是调整挂砖的数量即覆盖 受热面的面积；
经验证明：通过上述方法的综合利用可调节密相区和稀相区燃烧份额，以适应不同煤种和不同负荷，高低速床在40～110%负荷下能稳定运行。
4.6 防结焦措施。
4.6.1 密相区内结焦主要是点火阶段造成，通过适当工具将焦块钩出即可。
4.6.2 稀相区结焦主要也是在调试阶段，当煤种变化时，通过增减水冷度可调节温度在1020℃以下，即可防止结焦。
4.6.3 高温返料回程结焦。
高、低混合流速循环流化床的高温返料为900℃颗粒，因沉降槽中布置有冷渣受热面，当颗粒分离下来时，颗粒首先落在沉降槽上的冷渣管排上，物料立即降温至800℃，不会结焦。
同时通过对返料口上方（指沉降槽中）物料温度的测量。当发现超温时就报警。
另在沉降槽中设置料位测量系统，控制料位不超过冷渣管，并能及时报警放料。
4.7 锅炉易损件维护和更换。
4.7.1 埋管
4.7.1.1埋管的防磨瓦是扣环结构，不是全焊结构，更换方便。
4.7.1.2埋管更换时只更换直管段；
4.7.1.3更换直管无须特别加工，一般生产车间通过简单器材就可完成加工和施工；
4.7.1.4埋管处耐火混凝土炉墙为双层，内层不承受炉墙负荷的部分我们称之为“假墙”，耐火砖上方为耐火钢筋梁。更换前只须打掉假墙更换后敷设容易。
4.7.1.5更换工期可缩短至2天。
4.7.2 高温分离器
高温分离器由膜式壁组成。其结构设计为终生免维修，免更换。
4.7.3 中温多管分离器
中温多管分离器的分离元件为积木结构。（即将分离元件，组合件镶钳在分离器主体之中，为机加工间隙配合。可随时取出来更换，快捷方便）一般全部更换时间为不超过2小时。
4.8 积灰、防爆
循环流化床因是低温燃烧，飞灰基本没有粘结性，加上炉内循环回路中颗粒的碰撞影响，正常运行中受热面不积灰，无须采用吹灰器吹灰。
高、低混合流速循环流化床锅炉采取了合理炉内防爆措施。首先，在炉内稀相区上部设置了防爆门。始启压力为2000Pa。同时在锅炉出口也安装了防爆门，防辅机点火或维修时意外。
5、设计说明(35t/h案例)
5.1 锅炉规范
|
名 称 |
单 位 |
原 锅 炉 数 据 |
改 后 数 据 |
|
额定蒸发量 |
t/h |
35 |
35 |
|
过热蒸汽压力 |
Mpa |
3.82 |
3.82 |
|
过热蒸汽温度 |
℃ |
450 |
450 |
|
锅筒工作压力 |
Mpa |
4.2 |
4.2 |
|
给水温度 |
℃ |
105 |
105 |
|
排烟温度 |
℃ |
163 |
155 |
|
耗煤量 |
kg/h |
|
5856.4 |
|
锅炉设计热效率 |
% |
80.1 |
86 |
5.2 基本尺寸
上锅筒标高 11950㎜
炉膛宽度（两侧水冷壁中心距） 4230㎜
炉膛深度（前后水冷壁中心距） 6350㎜
锅炉的最大宽度 9690㎜
锅炉的最大深度 12720㎜
锅炉运转层标高 5500㎜
5.3 热力计算（见附件一）
5.4 烟风阻力计算（见附件二）
5.5 主要技术经济指标
5.5.1 设计燃料
烟煤 Qydw≥18MJ/kg
粒度要求≤10㎜ 小于1㎜的煤粉小于30%。
5.6 给水要求
给水调节阀前给水压力6.0Mpa。
给水水质应符合GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》的规定。
5.7 锅炉排污
由排污控制炉水质量，排污率一般为3%，可在2～5%范围内定期排污每班一次，每个排污点排30秒钟。
5.8 辅机
辅机包括：一台送风机；一台引风机；两台给煤机。
5.8.1 锅炉本体烟道阻力 3581Pa
5.8.2 锅炉本体风道阻力 10500Pa
5.8.3 送风机选型
9—26 NO.14D 右00
风压 12191Pa
风量 47123m3/h
内效率 80.4%
转速 1450r/min
配套电动机动 YKK3555-4 250KW 6000V 50Hz
1480r/min
5.8.4 引风机选型
Y9—38 NO 16D 右1350
风压 4167Pa
风量 93141m3/h
配套电动机 YKK4002—6 200KW 6000V 50Hz
980r/min
5.9 热工仪表及电气
电气控制基本采用原锅炉控制方式，局部调整。热工部份增加燃烧系统仪表。
5.9.1 远程操作送风机进风档板和引风机进口挡板、给煤机、电机。
5.9.2 流化床温度、炉膛出口温度、过热器前烟温，用热电偶测温，数字表显示。
5.9.3 风箱压力、引风机前负压、炉膛负压、沉降槽负压用数量压力表。
5.9.4 原主蒸汽压力、温度、给水压力等不变，蒸汽流量测量仪表不变，继续使用的仪表需维修好。
5.9.5 送引风机用降压启动器启动。
5.10 锅炉本体结构简介
5.10.1 锅炉前墙向前移1570㎜，锅炉宽度保持不变，流化床布风板在－2100标高处。炉膛由膜式水冷壁、中隔墙和后隔墙在深度方向上隔开，组成三回程结构，后两回程即U型燃烬室。在密相区布置埋管，稀相区及燃烬室四周布置了水冷壁，过热器分两级，中间为面式减温器。在尾部烟井上部安装高温省煤器、多管分离器，飞灰分离后进入回送阀返回密相区，烟气经中、低温省煤器及空气预热器排出锅炉。锅炉构架全部为金属结构。
5.10.2 锅筒及锅筒内部装置
上锅筒内径Φ1500㎜，壁厚46㎜，锅筒上保持原有开孔和接管不变。
上锅筒内部装置保持不变。上升管入口处设置了档板，蒸汽经过上部波形板进入低温过热器。水在分离后流回下部。
5.10.3 炉膛
炉膛分成燃烧室和U型燃烬室两部分。炉膛燃烧室底部为密相区。在密相区布置四排埋管，共80根，横向节距为130㎜，纵向节距120㎜，倾斜角度150，管子规格Φ51×5。下排埋管上焊防磨鳍片,管子Φ51×7。
炉膛上部为稀相区，中隔墙，后隔墙和后水冷壁及左右侧墙组成U型燃烬室。炉内膜式水冷壁管间距110mm。
5.10.4 过热器
过热器结构不变，高、低温过热器中间为面式减温器，运行中调节汽温，低温段管系更新。
5.10.5 省煤器
省煤器分三段，高温段采用支架支承方法，中温段管系采用支架支承，低温段管系采用吊架吊装。中、低温省煤器前四排、低温省煤器后四排。安装防磨瓦，四周炉墙顶管外壁砌筑。减少省煤器磨损。
5.10.6 空气预热器
采用管式空气预热器，单回程，Φ51×3mm管子。安装防磨套管，防磨套筒灌耐火混凝土。
5.10.7 构架、门孔及平台扶梯
构架基本不变动，在原前柱1570㎜处，立新前柱两根，尾部烟井的梁根据受热面布置改变标高。
锅炉受热面之间都留有检修空间及相应的门孔。新增点火门两个，防爆门两个。检查门约16个。
5.10.8 炉墙
锅炉采用重型炉墙，密相区采用1级高铅砖高温胶泥砌筑斜坡部份采用钢，无耐磨烧注料烧注。锅炉顶为耐火混凝土结构，厚度180㎜。用1Gr13Φ10吊钩焊于炉顶架上，吊钩上用1Gr13Φ6 钢筋按间距200㎜札成网格。上面保温层厚180㎜，表面密封层15㎜厚度，扎15×15㎜Φ1.8钢丝网，粉石棉绒水泥。各膨胀缝用硅酸铝纤维毡塞密实。隔墙上挂护管砖。
5.11 锅炉基础
锅炉向前延长1570㎜，在原前柱中心线前1570处新立两根前柱。锅炉的宽度，即两柱中心距5490㎜保持不变。锅炉基础需作如下改变：
5.11.1 拆除原基础的前板上部及基础的灰斗底板。保留原基础前板下部。
5.11.2 为了安装流化床，在距前柱中线前1390处，距前柱中线后3000处，新建四个基础柱，截面为600×600。在顶高为－3800处为安装布风板的框架。新基础后梁上开二个Φ220孔，安装放灰管。按图要求安装预埋件。
