循环流化床锅炉原理PPT课件
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循环流化床锅炉简介幻灯片PPT
3）当流化速度大于输送速度时： 随着U的增大，阻力减小（气力输送床）
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
循环流化床锅炉原理ppt课件
1．布风板 定义：流化床锅炉燃烧室下部的炉篦称作 布风板。
布风板的主要作用有： （1）支撑炉内物料； （2）合理分配一次风，使通过布风板及风
帽的一次风流化物料，使之达到良好的流 化状态。
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布风板的结构
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布风板的结构
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布风板的结构
图3-5 布风板结构形式示意图 （a）V型；（b）回字型；（c）水平型；（d）倾斜型
循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负 压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛 内压力大于大气压，负压给料为小于大气 压力
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给料机结构图
图3-1
图3-14
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给料机
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给料方式
图3-16 给料方式 （a）正压给料； （b）负压给料
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物料循环系统
主要包括物料分离器、立管和回料阀三部 分
作用是将烟气携带的大量物料分离下来并 返送回炉内形成循环床燃烧。
循环流化床锅炉
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循环流化床燃烧的优缺点
一、循环流化床锅炉的优点
（1）对燃料的适应性特别好 （2）燃烧效率高 （3）炉内传热能力强 （4）脱硫效率高 （5）NOX排放量低 （6）负荷变化范围大，调节特性好 （7）给煤点数量少 （8）无埋管磨损
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循环硫化炉示意图
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循环流化床锅炉核心部分
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发展流化床燃烧的 意义与结论
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风帽的结构
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点火方式与点火装置
循环流化床点火，就是通过外部热源使最 初加入床层上的物料温度提高到煤着火所 需的最低水平上，从而使投入的煤迅速着 火，并自保持床层温度在煤自身着火的水 平上，实现锅炉正常稳定运行。
点火方式：流态化点火 床上点火
床下点火
固定床点火 ：床上点火
循环流化床讲义PPT课件
烟囱 除尘器
二次风
尾部 受热面
引风机
密相区
一次风室
U型阀返料装置 一次风
一次风机 一次风
二次风机 二次风
典型的CFB锅、循环流化床锅炉
二、循环流化床运行中的重要参数
一、燃烧份额
燃烧份额：燃烧份额定义为每一区间燃烧量占总燃 烧量的比例,它的分布是循环流化床锅炉设计和运行 的一个重要环节。 燃烧份额在CFB锅炉运行过程中是一个极为重要的 概念。它的分布直接和循环流化床锅炉燃烧室内流动、 燃烧和传热相关联。实际上，锅炉的调整优化运行时 刻离不开燃烧份额的概念，也就是说，燃烧份额的调 整才是CFB锅炉良好运行的核心问题。
2. 煤 的 热 值 为 4180kJ/kg 时 ， 停留时间6.2min，而煤的热 值为25080kJ/kg时，停留时 间为29.76min。时间相差 5 倍。
所以，为了延长烧低热值煤时 煤粒子在燃烧室下部浓相床内 的停留时间，使之与它们的燃 尽时间相匹配，可采取运行过 程中，在维持合理燃烧温度条 件下，适当提高运行料层厚度
从式中可以看出：对十燥无灰基挥发分高的煤，≤1mm粒径煤的份额可 以小些；相反，对于干燥无灰基挥发分低的煤，≤1mm粒径煤的份额要求大些。
(二) 考虑挥发分我国对燃煤粒度分布的要求 Vdaf + A = 60％ ~ 75 %
比较国内和国外，我国入炉煤中粒径小于等于1mm煤粒所占的百分数比欧 美的小。也就是说，在燃烧室内流化速度相同的情况下，我国循环流化床锅炉的 飞灰循环倍率比欧美国家的低。
二、循环流化床运行中几个重要参数
三、煤的筛分特性
2. 燃煤粒径变化对CFB锅炉运行的影响
(五) 加强燃煤制备设备的选择和管理
对燃煤粒度分布的具体
循环流化床锅炉原理课件演示幻灯片共72页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
循环流化床锅炉原理课件演示 幻灯片
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
循环流化床锅炉课件
第一章 循环流化床锅炉概述
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第四章 循环流化床锅炉主要燃 烧设备及系统
第六章 循环流化床锅炉的运行
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展状况
一、煤燃烧技术的发展
19世纪80年代
固定床层燃技术
20世纪30年代
20世纪60年代末 至70年代初期
效率问题
煤粉燃烧技术
污染问题
第一代
流化床煤燃烧 技术（鼓泡床）
鼓泡床问题
20世纪80年代
第二代
流化床煤燃烧技 术（循环流化床）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况
二、我国流化床燃烧技术的发展
1965年
第一台流化床锅炉在广东茂名投产
备注：工业鼓泡床锅炉，燃用油母页岩
1988年11月 第一台循环流化床锅炉在山东明水热 电厂投产（35t/h）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况 三、山西循环流化床锅炉现状
2 130～240 t/h 级CFB锅炉的情况
2.3 侯马晋田电厂安装有两台哈尔滨锅炉厂引进 Alstom公司的循环流化床技术进行基础设计和制 造的型号为HG-220/9.8 CFB锅炉，于2002～2003 年4月先后投产。 2.4 山西平朔煤矸石电厂2×220 t/h循环流化床 锅炉#1炉于2004年12月26日通过72 小时试运。
6、燃料粒比度
燃料各粒径的颗粒占总量的份额之比称作粒比度。又称燃 料颗粒特性。按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的 曲线。称作颗粒特性曲线。
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第一节 基本概念 7、流态化
当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体 或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他 外力相平衡，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现 象。这种操作状态称为流态化。 8、流化速度 是指床料或物料流化时动力流体（一次风）的速度。也 称空塔速度。（u=Q/A）
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第四章 循环流化床锅炉主要燃 烧设备及系统
第六章 循环流化床锅炉的运行
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展状况
一、煤燃烧技术的发展
19世纪80年代
固定床层燃技术
20世纪30年代
20世纪60年代末 至70年代初期
效率问题
煤粉燃烧技术
污染问题
第一代
流化床煤燃烧 技术（鼓泡床）
鼓泡床问题
20世纪80年代
第二代
流化床煤燃烧技 术（循环流化床）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况
二、我国流化床燃烧技术的发展
1965年
第一台流化床锅炉在广东茂名投产
备注：工业鼓泡床锅炉，燃用油母页岩
1988年11月 第一台循环流化床锅炉在山东明水热 电厂投产（35t/h）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况 三、山西循环流化床锅炉现状
2 130～240 t/h 级CFB锅炉的情况
2.3 侯马晋田电厂安装有两台哈尔滨锅炉厂引进 Alstom公司的循环流化床技术进行基础设计和制 造的型号为HG-220/9.8 CFB锅炉，于2002～2003 年4月先后投产。 2.4 山西平朔煤矸石电厂2×220 t/h循环流化床 锅炉#1炉于2004年12月26日通过72 小时试运。
6、燃料粒比度
燃料各粒径的颗粒占总量的份额之比称作粒比度。又称燃 料颗粒特性。按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的 曲线。称作颗粒特性曲线。
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第一节 基本概念 7、流态化
当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体 或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他 外力相平衡，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现 象。这种操作状态称为流态化。 8、流化速度 是指床料或物料流化时动力流体（一次风）的速度。也 称空塔速度。（u=Q/A）
第五章-循环流化床燃煤锅炉PPT课件
对于宽筛分颗粒组成的床层，床层压降随气体流速的变化关系与 单一粒径颗粒时有所差别，此时临界流化速度确定方法见图。
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6
当气体流速大于最小流化速度时，床层进入鼓泡 流态化阶段。床内有气泡相和乳化相两种形态。 高于最小流化的那部分气体以气泡的形式通过床 层，床层的平均孔隙率增大。气速越高，气泡造 成的床层扰动也越强烈，床层压降波动加剧，床 层表面起伏明显。
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7
（二）湍流流化床阶段
在床层进入鼓泡流化床状态后，如果继续增加气体流速到某一值 后，床层进入湍流流态化阶段。此时，床内气泡直径较小，数量 较多，气泡边界较为模糊或不规则。
在湍流流态化阶段，气固混合与接触比鼓泡流化床更强烈，流化 质量更好，床层表面起伏较小。
鼓泡流化床与湍流流化床的界限划分并不是很明确。
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8
（三）快速流化床阶段
对于细颗粒流化床（颗粒均径在20-100微米，气固密度差小于 1400kg/m3），当气速继续增加到颗粒终端（沉降）速度后，湍流流 态化会进一步发展进入快速流态化阶段。
颗粒在静止流体中以初速度为0做自由下落，当下落速度增至某一数值 时，颗粒所受重力、阻力和浮力之间达到平衡，此后颗粒以允速向下运 动，该速度便称为颗粒沉降速度。
实现快速流态化必须满足三个条件：运行风速大于颗粒的终 端沉降速度；有足够大的颗粒循环速率；有合适的颗粒物性 和床层结构。
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12
（四）气力输送阶段
气力输送状态的产生条件从气流速度上与快速流态化状态没有本质的 差别，都是大于颗粒的终端沉降速度。两者产生条件的差别在于床层 底部的颗粒存料量及物料循环量。如果颗粒底部的存料量较多、物料 循环量较大，则处于快速流态化状态；如果没有存料量、物料循环量 较小，进入床层的颗粒全部被带走，则处于气力输送状态。
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6
当气体流速大于最小流化速度时，床层进入鼓泡 流态化阶段。床内有气泡相和乳化相两种形态。 高于最小流化的那部分气体以气泡的形式通过床 层，床层的平均孔隙率增大。气速越高，气泡造 成的床层扰动也越强烈，床层压降波动加剧，床 层表面起伏明显。
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7
（二）湍流流化床阶段
在床层进入鼓泡流化床状态后，如果继续增加气体流速到某一值 后，床层进入湍流流态化阶段。此时，床内气泡直径较小，数量 较多，气泡边界较为模糊或不规则。
在湍流流态化阶段，气固混合与接触比鼓泡流化床更强烈，流化 质量更好，床层表面起伏较小。
鼓泡流化床与湍流流化床的界限划分并不是很明确。
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8
（三）快速流化床阶段
对于细颗粒流化床（颗粒均径在20-100微米，气固密度差小于 1400kg/m3），当气速继续增加到颗粒终端（沉降）速度后，湍流流 态化会进一步发展进入快速流态化阶段。
颗粒在静止流体中以初速度为0做自由下落，当下落速度增至某一数值 时，颗粒所受重力、阻力和浮力之间达到平衡，此后颗粒以允速向下运 动，该速度便称为颗粒沉降速度。
实现快速流态化必须满足三个条件：运行风速大于颗粒的终 端沉降速度；有足够大的颗粒循环速率；有合适的颗粒物性 和床层结构。
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12
（四）气力输送阶段
气力输送状态的产生条件从气流速度上与快速流态化状态没有本质的 差别，都是大于颗粒的终端沉降速度。两者产生条件的差别在于床层 底部的颗粒存料量及物料循环量。如果颗粒底部的存料量较多、物料 循环量较大，则处于快速流态化状态；如果没有存料量、物料循环量 较小，进入床层的颗粒全部被带走，则处于气力输送状态。
第6章 循环流化床锅炉
二.流化床燃烧设备的常用类型 流化床燃烧设备的常用类型
常压循环流化床锅炉：流化速度3.5~5m/s；截面热负荷5MW/m2 增压循环流化床锅炉：流化速度3.5~5m/s；截面热负荷20~50MW/m2 循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的 最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），
3. 流化风速 流化风速——运行时的空截面气流速度，一般为3.5~4.5wlj 三、流化床的燃烧与传热
1．流化床的燃烧 ． 1) 保持很厚的灼热料层，相当于一个很大的蓄热池，新煤(约 5%)加入后很快与灼热的炉料混合，迅速达到着火温度——具有 极好的着火条件 2) 颗粒与气流相对速度较大，扰动强烈，混合较完善，燃烧 温度低——燃烧好 3) 上部始终有过剩氧存在，无明显还原区 4) 料层高度对上层烟气成分无明显影响 5) NOx生成减少，可以加入石灰石脱硫 2．流化床的传热 ． 1) 具有良好的扰动和混合，床温很均匀，传热系数高； 2) 埋管表面不积灰，吸热比一般辐射受热面强4～5倍，达 230~350kW/cm2.℃； 3) 热负荷均匀，对水循环等有利。
空截面气流速度w： 空截面气流速度 ：以布风板界面积作为计算截面的气流速度 临界流化速度w 临界流化速度 lj：颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低 速度。 极限流化速度w 极限流化速度 jx：颗粒床层从流态化状态转变为气力输送时的 最低速度。 二、床内颗粒的运动规律 1. 颗粒的受力分析 1） 重力 3） 流体阻力 5） 颗粒间的碰撞力 2） 浮力 4） 颗粒旋转时的Magnus升力 6） 湍流脉动力
1
在高温下: 在高温下
d [ NO] = B[ N 2 ][O2 ] 2 exp[− E /( RT )] dτ B = 5.74 ×1011 m 2 /(mol E R = 66900 K
循环流化床锅炉原理完整ppt课件
节涌现象易在鼓泡床与湍流床之间的流化过程中产生。因此，通常把鼓泡 床与湍流床之间的流化状态称为不稳定流化状态。锅炉应尽可能避免在这一状 态下运行。不正常气泡和节涌的产生，主要与布风板、风帽设计不合理，床料 颗粒过粗、料层过薄等因素有关。
3、分层 床料在流化过程中，较粗较重的颗粒一般在底部，细而轻的颗粒悬浮于
当物料呈湍流床时，沿四周壁面的物料浓度较中心大，并沿壁面向下流动。 而中心区物料颗粒相对稀少(浓度低)，并随气流向上运动。当气流速度再增大 时，沿壁面明显下降的高浓度气—固两相流出现湍动，下降环流与上升中心流 发生掺混，在炉内产生循环。这种物料在炉内掺混循环，称为“内循环”（图 2－20）。
.
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二、床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的
一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、 湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界 限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体 动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
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三、影响临界流化风速的主要因素分析 临界流化风速与床料粒径、密度和流化气体的物性参数有关。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
.
循环流化床锅炉的典型结构
.
流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
3、分层 床料在流化过程中，较粗较重的颗粒一般在底部，细而轻的颗粒悬浮于
当物料呈湍流床时，沿四周壁面的物料浓度较中心大，并沿壁面向下流动。 而中心区物料颗粒相对稀少(浓度低)，并随气流向上运动。当气流速度再增大 时，沿壁面明显下降的高浓度气—固两相流出现湍动，下降环流与上升中心流 发生掺混，在炉内产生循环。这种物料在炉内掺混循环，称为“内循环”（图 2－20）。
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二、床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的
一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、 湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界 限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体 动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
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三、影响临界流化风速的主要因素分析 临界流化风速与床料粒径、密度和流化气体的物性参数有关。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
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循环流化床锅炉的典型结构
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流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
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2021
3、堆积密度与颗粒密度 把固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，
那么这时单位体积的燃料质量就称为堆积密度。 单个颗粒的质量与其体积的比值称为颗粒密度或真
实密度。 4、空隙率
燃料、床料或物料堆积时，其粒子间的空隙所占的 体积份额为堆积空隙率。
2021
5、燃料筛分 进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果
粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径 粗细范围较小，就称为窄筛分。
6、流化速度 流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
2021
7、临界流化风速与临界流化风量 临界流化风速就是床料开始流化时的一次风风速，这时的一次风风量也
就称为临界流化量。
8、物料循环倍率 循环流化床锅炉一般流化速度u>4m/s，甚至达到u>8m/s，这时大量的物
2021
循环流化床锅炉的典型结构
2021
流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
大家好!
2021
第一章 循环流化床锅炉介绍
我国是世界上少数几个以煤为主要能源的 国家之一，目前每年煤炭消费量约13亿吨，其 中80%通过燃烧被利用。然而，燃烧设备陈旧 、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染 严重，能源节约与环境保护已成为现有燃煤技 术所需解决的主要问题。因此，寻求一种高效 、低污染燃烧技术，开发新的燃烧设备成为当 务之急。
料被烟气带出炉膛，其中含有未被燃烬的燃料煤粒和焦炭颗粒，若不收集返 送回炉膛再燃烧，必然降低锅炉燃烧效率，并且炉内的物料也很快被烟气带 走。因此，物料分离收集和返送回炉膛的量多少就显得十分重要。从而提出 了物料循环倍率的概念，它是循环流化床锅炉独有的。
2021
物料循环倍率最简单、最通用的 概念是：由物料分离器捕捉下来且返 送回炉内的物料量与给进的燃料量之 比，即
2、物料
所谓物料，主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛及循环系统（分离
器、料腿、回料阀等）内燃烧或载热的固体颗粒。它不仅包含床料成分，还 包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生 的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环 物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称为飞灰，炉床下部排出的较大 颗粒叫炉渣（也称为大渣）。因此飞灰和炉渣是炉内物料的废料。
(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过 程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式 的循环运动中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
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循环流化床锅炉的主要优点
优点
1 燃料适应性广 2 有利于环境保护 3 负荷调节性能好
4 燃烧热强度大 5 炉内传热能力强 6 灰渣综合利用性能好
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循环流化床锅炉的主要缺点
缺点
1 大型化问题
4 磨损问题
2 烟风系统阻力较高， 5 对辅助设备要求较高
风机用电量大
6 理论和技术问题
3 自动化水平要求高
K W B
式中：K——物料循环倍率；W—— 返送回炉内的物料量，t/h；B——燃 煤量，t/h。
影响物料回送量W的因素较多， 主要有如下几点： （1）一次风量。 （2）燃料颗粒特性。 （3）分离器效率。 （4）回料系统。
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9、颗粒终端速度
当一个颗粒在无限大的静止介质中，在重力的作用下做自由力作用下 加速，而浮力和流体曳力则阻碍这种趋势。当颗粒加速直至达到一个不再 增加的稳定的速度时，这速度就叫该颗粒的终端速度。
在稳定状态下颗粒的受力平衡式为
重F 力 g ） 浮 （ F 力 A ） 曳 力 （ F D ） （
颗粒的终端沉降速度ut为：
ut
4dp(p g)g 3gCD
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10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的
一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流 的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于 流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形 状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面 上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
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• 物料在炉膛内的循环称为内循环 • 物料在炉膛外通过旋风分离器捕捉并经返
料装置被送回的循环过程称为外循环
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颗粒浓度沿床截面径向分布规律：
循环床内径向颗粒浓度分布存在 不均匀性，在床层中心区颗粒浓度低， 而靠近壁面处颗粒浓度较高。床截面平 均颗粒浓度高时，沿径向的颗粒浓度变 化就比较大，反之则小。根据固体颗粒 径向分布的规律，我们可以看出，在循 环流化床中，除了固体颗粒在分离器内 被分离再送回床内的外部循环外，固体 颗粒在核心和边壁处的上升和下落也构 成了床内的内循环，床层的温度能保持 均匀分布是内外循环共同作用的结果。
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循环流化床锅炉燃烧技术（CFBBC： Circulating Fluidized Bed Boiler Combustion) 是新一代高效、低污染清洁燃烧技术。
➢主要特点 (1)低温动力的控制燃烧。其燃烧速度主要取决 于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不 再是控制燃烧的主导因素。
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第二章 循环流化床空气动力学特性
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2.1 基本概念
1、床料
锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”，称为床 料。床料的成分、颗粒粒径和筛分特性因炉而定。床料一般由燃煤、灰渣、 石灰石粉等组成，有的锅炉床料还掺入砂子、铁矿石等成分，甚至有的锅炉 冷态、热态调试或启动时仅用一定粒度的砂子做床料。
3、堆积密度与颗粒密度 把固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，
那么这时单位体积的燃料质量就称为堆积密度。 单个颗粒的质量与其体积的比值称为颗粒密度或真
实密度。 4、空隙率
燃料、床料或物料堆积时，其粒子间的空隙所占的 体积份额为堆积空隙率。
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5、燃料筛分 进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果
粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径 粗细范围较小，就称为窄筛分。
6、流化速度 流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
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7、临界流化风速与临界流化风量 临界流化风速就是床料开始流化时的一次风风速，这时的一次风风量也
就称为临界流化量。
8、物料循环倍率 循环流化床锅炉一般流化速度u>4m/s，甚至达到u>8m/s，这时大量的物
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循环流化床锅炉的典型结构
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流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
大家好!
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第一章 循环流化床锅炉介绍
我国是世界上少数几个以煤为主要能源的 国家之一，目前每年煤炭消费量约13亿吨，其 中80%通过燃烧被利用。然而，燃烧设备陈旧 、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染 严重，能源节约与环境保护已成为现有燃煤技 术所需解决的主要问题。因此，寻求一种高效 、低污染燃烧技术，开发新的燃烧设备成为当 务之急。
料被烟气带出炉膛，其中含有未被燃烬的燃料煤粒和焦炭颗粒，若不收集返 送回炉膛再燃烧，必然降低锅炉燃烧效率，并且炉内的物料也很快被烟气带 走。因此，物料分离收集和返送回炉膛的量多少就显得十分重要。从而提出 了物料循环倍率的概念，它是循环流化床锅炉独有的。
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物料循环倍率最简单、最通用的 概念是：由物料分离器捕捉下来且返 送回炉内的物料量与给进的燃料量之 比，即
2、物料
所谓物料，主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛及循环系统（分离
器、料腿、回料阀等）内燃烧或载热的固体颗粒。它不仅包含床料成分，还 包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生 的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环 物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称为飞灰，炉床下部排出的较大 颗粒叫炉渣（也称为大渣）。因此飞灰和炉渣是炉内物料的废料。
(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过 程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式 的循环运动中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
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循环流化床锅炉的主要优点
优点
1 燃料适应性广 2 有利于环境保护 3 负荷调节性能好
4 燃烧热强度大 5 炉内传热能力强 6 灰渣综合利用性能好
2021
循环流化床锅炉的主要缺点
缺点
1 大型化问题
4 磨损问题
2 烟风系统阻力较高， 5 对辅助设备要求较高
风机用电量大
6 理论和技术问题
3 自动化水平要求高
K W B
式中：K——物料循环倍率；W—— 返送回炉内的物料量，t/h；B——燃 煤量，t/h。
影响物料回送量W的因素较多， 主要有如下几点： （1）一次风量。 （2）燃料颗粒特性。 （3）分离器效率。 （4）回料系统。
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9、颗粒终端速度
当一个颗粒在无限大的静止介质中，在重力的作用下做自由力作用下 加速，而浮力和流体曳力则阻碍这种趋势。当颗粒加速直至达到一个不再 增加的稳定的速度时，这速度就叫该颗粒的终端速度。
在稳定状态下颗粒的受力平衡式为
重F 力 g ） 浮 （ F 力 A ） 曳 力 （ F D ） （
颗粒的终端沉降速度ut为：
ut
4dp(p g)g 3gCD
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10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的
一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流 的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于 流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形 状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面 上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
2021
• 物料在炉膛内的循环称为内循环 • 物料在炉膛外通过旋风分离器捕捉并经返
料装置被送回的循环过程称为外循环
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颗粒浓度沿床截面径向分布规律：
循环床内径向颗粒浓度分布存在 不均匀性，在床层中心区颗粒浓度低， 而靠近壁面处颗粒浓度较高。床截面平 均颗粒浓度高时，沿径向的颗粒浓度变 化就比较大，反之则小。根据固体颗粒 径向分布的规律，我们可以看出，在循 环流化床中，除了固体颗粒在分离器内 被分离再送回床内的外部循环外，固体 颗粒在核心和边壁处的上升和下落也构 成了床内的内循环，床层的温度能保持 均匀分布是内外循环共同作用的结果。
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循环流化床锅炉燃烧技术（CFBBC： Circulating Fluidized Bed Boiler Combustion) 是新一代高效、低污染清洁燃烧技术。
➢主要特点 (1)低温动力的控制燃烧。其燃烧速度主要取决 于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不 再是控制燃烧的主导因素。
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第二章 循环流化床空气动力学特性
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2.1 基本概念
1、床料
锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”，称为床 料。床料的成分、颗粒粒径和筛分特性因炉而定。床料一般由燃煤、灰渣、 石灰石粉等组成，有的锅炉床料还掺入砂子、铁矿石等成分，甚至有的锅炉 冷态、热态调试或启动时仅用一定粒度的砂子做床料。