循环流化床锅炉设备及运行教材
全面了解循环流化床锅炉设备及运行
全面了解循环流化床锅炉设备及运行第一节循环流化床锅炉发展状况第二节循环流化床锅炉的基本原理一、流化过程如图所示，固体颗粒随着气流速度的增大分别呈现五种不同的流动状态：固定床、、紊（湍）流流化床、快速流化床、气力输送。
循环流化床处于紊（湍）流流化床与快速流化床阶段。
固定床：此种状态下，气流在颗粒的缝隙是流过，所有固体颗粒呈静止状态。
鼓泡流化床：当气流速度达到一定值时，静止的床层开始松动，当气流速度超过临界流化风速时，料层内会出现气泡，并不断上升，而且还聚集成更大的气泡穿过料层并破裂。
整个料层呈现沸腾状态。
鼓泡流化床存在明显的分界面，其上部为稀相区，包括床层表面至流化床出口间的区域，也称为自由空间或悬浮段。
下部为密相区，也称为沸腾段。
紊（湍）流流化床：随着气流速度继续上升到一定数值，固体颗粒开始流动，床层分界面逐渐消失，固体颗粒不断被带走，以颗粒团的形式上下运动，产生高度的返混。
此时的气流速度为床料终端速度。
快速流化床：当气流速度进一步增大，固体颗粒被气流均匀带出床层。
此时气流速度大于固体颗粒的终端速度，床内颗粒浓度基本相等。
床内颗粒浓度呈上稀下浓状态。
循环流化床的上升段属于快速流化床。
快速流态化的主要特征为床层压降用于悬浮和输送颗粒并使颗粒加速，单位高度床层压降沿床层高度不变。
气力输送：分为密相气力输送和稀相气力输送。
对于前者，床内颗粒浓度变稀，并呈上下均匀分布状态，其单位高度床层压降沿床层高度不变。
增大气流速度，床层压降减小。
对于后者，增大气流速度，床层压降上升。
密相气力输送的典型特征为：床层压降用于输送颗粒并克服气、固与壁面的摩擦。
稀相气力输送的床层压降主要受摩擦压降支配。
由上述燃烧分类可知，链条炉排炉采用的是固定床燃烧方式，而煤粉炉则采用了最稀相的悬浮燃烧方式。
二、循环流化床的特点：典型循环流化床锅炉结构如图所示，其基本流程为：煤和脱硫剂送入炉膛后，迅速被大量惰性高温物料包围，着火燃烧，同时进行脱硫反应，并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。
循环流化床锅炉设备及运行
循环流化床锅炉设备及运行引言循环流化床锅炉（Circulating Fluidized Bed Boiler，简称CFB锅炉）是一种高效、环保的锅炉设备，广泛应用于发电厂、炼化厂等工业领域。
本文将介绍循环流化床锅炉的原理、结构以及运行过程。
1. 原理循环流化床锅炉采用了流化床燃烧技术，在燃烧过程中，固体颗粒床通过气流进行循环运动，实现了燃烧过程中的高效混合和燃烧效果。
其主要原理可概括为以下几点：•流化状态：通过将固体颗粒床与气流进行强烈的三角运动，使固体颗粒呈现出流体化的状态。
这种流化状态可以有效地提高传热传质效率，使燃料燃烧更加充分。
•固体循环：在循环流化床锅炉中，通过调节气流速度和固体颗粒的密度，使固体颗粒床能够形成循环流动的状态。
固体颗粒在燃烧过程中，通过循环运动，实现了燃烧产物的混合和排放。
•燃料灵活性：循环流化床锅炉具备较高的燃料灵活性，可以燃烧不同种类的固体燃料，如煤炭、生物质等。
这种灵活性使得循环流化床锅炉适用于各种不同的工业应用场景。
2. 结构循环流化床锅炉通常由以下几个主要部分组成：2.1 燃烧室燃烧室是循环流化床锅炉中的关键部分，也是燃烧过程的主要场所。
燃烧室内有一个固体颗粒床，用于支撑和燃烧燃料。
在燃料燃烧的同时，固体颗粒在床内循环流动，实现了燃烧产物的混合和排放。
2.2 循环系统循环系统由气力输送装置、循环器以及分离器组成。
气力输送装置通过提供足够的气流，将固体颗粒输送到循环器中。
循环器通过调节气流速度和固体颗粒的密度，使固体颗粒床能够形成循环流动的状态。
分离器用于将燃烧产物和固体颗粒进行分离，确保燃烧产物的排放符合环保要求。
2.3 蒸汽发生器蒸汽发生器是循环流化床锅炉中的核心部分，用于将固体燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能。
蒸汽发生器内设有多层加热面，蒸汽通过这些加热面进行换热，形成高温高压蒸汽。
2.4 辅助设备循环流化床锅炉的运行还需要一些辅助设备的支持，如给水系统、除尘系统、排污系统等。
循环流化床锅炉教材
4、其他形式的高温旋风分离器 下排气式旋风分离器 水冷、汽冷式旋风分离器 卧式旋风分离器 方形筒体旋风分离器 5、高温旋风分离器的设计 设计参数及尺寸参见表3-6,表3-7 其余见书89-90页。 6、分离器用耐火材料 五、多级分离
第五节 固体物料的回料装置
一般小孔风速35～45m/s以上。在布风板底部 形成一层均匀的“气垫”，形成一股强烈扰动 的气流。相应的开孔率为2～3%。开孔率：指 风帽小孔的总面积和布风板面积之比。 小孔风速过大，风帽及布风板阻力增加，风机 电耗增加。 3、孔板：一般为钢铁板或铸铁板，用来固定 风帽和绝热，并初步分配气流。通常大容量锅 炉采用水冷布风板。水冷布风板由膜式水冷壁 组成，在鳍片中间开孔。一般按等边三角形布 置，每1.3～1.5m² 开一个φ108或φ159的放灰 孔。
第六节 布风装置的设计
一、布风板的作用 1、支承物料 2、增加布风阻力，形成等压风室，达到整个床层均匀 布风的目的。 二、布风板结构：密孔板、多孔板（风帽式） 1、常见的是风帽式布风装置：风箱、多孔板、风帽、 隔热层、冷渣管组成 2、风帽： 有菌形、柱形、伞形、球形、7字形、钟罩式等型式， 其中菌形、 7字形、钟罩式应用最广。菌形风帽上开 有φ6～φ8小孔6～8个，有的向下倾斜15°，空气由风 帽下端进入然后从所有小孔沿侧面高速喷出，风帽喷 嘴不能对冲。风帽材料一般为耐热铸铁。
风板还有其他的一些结构方式如：凹 形孔板、倒锥形布风板、不等开孔率布 风板等，这些结构目的是造成床料形成 一个内循环，延长颗粒在床内的停留时 间。 4、风室：目前采用的较多的是等压风室。 它可以使风室各截面的上升速度相同， 从而使整个风室配风均匀的目的。风室 中的空气流速一般应＜1.5m/s。（风室 进口风速＜10m/s）。
循环流化床锅炉设备及运行培训
02
循环流化床锅炉操作规 程
启动与关闭操作
启动操作
在启动循环流化床锅炉前，应检查锅炉各部件是否正常，确保燃料和床料充足， 然后按照规定的启动流程进Βιβλιοθήκη 操作，逐步提高锅炉负荷至正常运行状态。
关闭操作
在锅炉需要停炉时，应逐步降低锅炉负荷，待床温降至适当温度后，停止给煤 和供风，并按照规定进行后续的清理和检查工作。
减排实践
积极实践减排措施，如废弃物资源化利用、减少一次性消耗等，从源头减少污染物排放。
06
循环流化床锅炉在工业 领域的应用与发展趋势
应用案例分析
煤化工领域
循环流化床锅炉在煤化工领域中 主要用于生产合成氨、尿素等化 工产品，具有高效率、低能耗等
优势。
电力行业
循环流化床锅炉在电力行业中主 要用于燃烧煤粉发电，具有燃烧 效率高、污染物排放低等优点。
循环流化床锅炉设备 及运行培训
目录
• 循环流化床锅炉设备介绍 • 循环流化床锅炉操作规程 • 循环流化床锅炉维护与保养 • 安全注意事项与事故处理 • 循环流化床锅炉能效与环保性能 • 循环流化床锅炉在工业领域的应用与发展
趋势
01
循环流化床锅炉设备介 绍
设备结构与特点
设备结构
循环流化床锅炉主要由燃烧室、 气固分离器、固体物料回送系统 、给料装置、排渣装置和控制系 统等部分组成。
环保排放标准与控制
排放标准
了解并遵守国家和地方环保排放标准， 确保锅炉排放的烟气、废水和固废等 符合相关规定。
控制技术
采用先进的环保控制技术，如脱硫、 脱硝、除尘等，降低污染物排放，保 护环境。
节能减排技术应用
节能技术
推广使用节能技术，如余热回收、变频调速等，降低锅炉运行能耗，提高能源利用效率。
循环流化床锅炉运行及设备精品PPT课件
循环流化床锅炉 调试与运行
主要内容： 一、锅炉整体启动前的准备 二、循环流化床锅炉冷态试验 三、启动与停炉 四、循环流化床锅炉的运行调整 五、常见问题及分析
一、锅炉整体启动前的准备
1、水压试验 2、各系统分部调试 3、锅炉冲洗 4、锅炉烘炉 5、化学清洗 6、蒸汽冲管 7、锅炉点火试验 8、锅炉安全阀调整 9、辅机联锁保护试验 10、锅炉主保护试验
防止超温结焦：
控制返料风量； 超温时控制负荷 采用水冷结构 必要时可用烟气返料
五、常见问题及解决
（一）、出力问题 （二）、磨损问题 （三）、结焦问题 （四）、耐磨耐火材料问题
（一）、出力问题
分离器效率低
循环灰少
燃烧份额的分配不够合理
密相区燃烧份额过大
燃料的粒径和份额与锅炉不适应
4、风量控制 控制原则
一次风控制床温，二次风控制总风量
最低风量限制（临界流化风量）
5、给煤控制 增负荷
加风 加煤 提高循环倍率
减负荷
减煤减风 放循环灰
防止断煤
6、返料控制
防止超温结焦 防止堵塞 控制返料量
返料系统运行应注意：
防止烟气短路：
分离效率下降 带不上负荷 飞灰损失大
三、启动与停炉
冷态启动
（一）启动前检查工 作和应具备的条件
（二）锅炉上水
（三）启动风机
1、引风机 2、高压流化风 3、二次风机 4、冷渣器风机 5、一次风机
（四）装填床料
（五）锅炉吹扫 （冷态、温态启 动时）
（六）启动燃烧器点火
1、床下启动燃烧器点火 单只油枪600kg/h、1200kg/h、1870kg/h
二、循环流化床锅炉冷态试验
循环流化床锅炉设备及运行
旋风分离器的 旋流示意图
旋风分离器的工作原理（演示1）
旋风分离器的工作原理（演示2）
旋风分离器的工作原理（演示3）
旋风分离器的工作原理（演示4）
影响分离效率的因素
• 进口速度 • 筒体直径 • 颗粒浓度
高温绝热旋风分离器
实例： HG-440t/hCFBB旋风分离器
• 外径：8084mm • 内径：7360mm • 进口：下倾10°
汽(水)冷分离器
• 结构特点
– 汽冷（水冷）
• 优缺点 • 优点
– 热惯性小，启动时间短 – 不易结焦
• 缺点
– 制造工艺复杂，昂贵
蒸汽冷却的旋风分离器
为克服水（汽）冷型旋风分离器制造 工艺复杂缺点，方形分离器诞生了。
方型分离器
• 结构特点
– 方形
• 优缺点 • 优点
– 不易结焦 – 制造工艺简 单，成本低
回料阀内部
课堂总结
• 本节主要内容:
1. 分离器
• 结构、原理与影响分离效率的因素
2. 回料阀
• 结构、原理与运行
• 重点要掌握:
1. 影响分离效率的因素； 2. 自平衡回料阀的“自平衡”原理。
课后思考题
• 1. 物料为什么能从分离器下部的 低压端流向炉膛的高压端？ • 2. 影响旋风分离器分离效率的因 素有哪些？ • 3. 高温绝热型、水（汽）冷型、 方型分离器各有什么优缺点？ • 4. 锅炉运行时，U型阀的风量要 经常调整吗？为什么？
高压流化风
1）工作原理
高压流化风
U型回料阀
水管
2）工作过程
3）自平衡回料原理
• U型阀又称“自平衡阀”，自平衡回料是怎么实 现的呢？
ΔP2
循环流化床锅炉设备及运行教材
循环流化床锅炉设备及运行教材
一、循环流化床锅炉简介
循环流化床锅炉是一种新型节能环保型锅炉，它把原料灰化、加热、
再燃气化的工艺集中在一台机上，它结合了热空气循环技术，在特殊的反
应器内完成燃料分解、气化、热效应，不仅可以节约能源，而且污染物排
放少，工艺流程简单，安全可靠，运行稳定、维护方便，成本较低，已得
到广泛应用。
二、循环流化床锅炉设备
循环流化床锅炉的设备有热风炉、设备室、抽气机、排气风机、光热
式催化反应器等，热风炉负责控制热风的温度，设备室是锅炉的重要部分，内设有加料、抽气机等，抽气机抽出热风中含有的烟气，排气风机将抽出
的烟气排出去，光热式催化反应器是控制烟气组成的核心设备，它有两个
温度反应区域，烟气需要在这两个区域中分别加热，以达到预定的反应目标。
三、循环流化床锅炉运行
1、循环流化床锅炉运行前应仔细熟悉使用说明书，完成烟气组成的
调节，确认各项技术参数，检查锅炉的各个部件，发动抽气机、调节阀、
水泵、排气风机等设备，确保正常运行。
2、开启燃料气温度流量调节阀，将水温调节至200℃，开启加料烟
气调节阀，检查抽气机及。
锅炉设备及运行培训课件
第二篇锅炉设备及运行第一章锅炉的结构第一节锅炉的结构循环流化床锅炉的结构及布置循环流化床锅炉的组成大致可分为两个部分。
第一部分由炉膛(流化床燃烧室)、气固体分离设备(分离器)、固体物料再循环设备(返料装置)等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。
第二部分为尾部对流烟道，它布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等。
燃料和脱硫剂由炉膛下部进入锅炉，燃烧所需的一次风和二次风分不从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧要紧在炉膛中完成。
炉膛四周布置有水冷壁，用于汲取燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在分离器内被分离和收集，通过返料装置送入炉膛，烟气则进入尾部烟道。
循环流化床锅炉燃烧系统如图2-1-1所示。
1.炉膛炉膛燃烧以二次风入口为界分为两个区，二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，以上为小粒子氧化气氛燃烧区。
燃料的燃烧、炉内脱硫、氮氧化物的生成及分解过程要紧在燃烧室内完成。
燃烧室内布置有受热面，它完成大约50%燃料释热量的传递过程。
流化床锅炉燃烧室既是一个燃烧设备，也是一个热交换器，它集流化、燃烧传热与脱硫、脱硝反应于一体。
2.分离器循环流化床锅炉分离器是循环流化床锅炉燃烧系统的关键部件之一，它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性，它的性能对燃烧室的空气动力特性、传热特性、物料循环、燃烧效率、锅炉出力、负荷调节能力、锅炉启动时刻等均有重要阻碍。
3.返料装置返料器的作用是将分离器分离下来的高温灰，从分离器下部的低压侧(负压侧)输送到燃烧室下部的高压侧(正压侧)，锅炉返料装置常见的有U型阀和J型阀，它是循环流化床锅炉的重要部件之一。
它的正常运行对燃烧过程的可控性，锅炉负荷的调节性能起决定性的作用，它的要紧功能是将分离器分离后，收集下来的物料返回流化床上循环燃烧;并保证流化床内的高温烟气，不通过返料装置短路流入分离器。
它既是一个物料回送器，也是一个锁气器，假如两个作用失控，物料循环过程就建立不起来，使得锅炉燃烧效率大为降低，燃烧工况变差。
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循环流化床锅炉设备及运行教材
一、简介
循环流化床锅炉是一种新型的高效、低污染的锅炉设备，是目前国内
外广泛应用的一种锅炉形式。
它采用循环流化床技术，将燃料与固态床料
在一定的温度和气流速度下互相混合，形成多相流态，实现了燃料的高效
燃烧和热能的高效利用。
二、循环流化床锅炉的设备
1.锅炉本体：循环流化床锅炉的本体结构主要包括炉膛、燃烧器、换
热面、除尘设备等。
其中炉膛是循环流化床锅炉的核心部分，也是燃烧和
热交换的主要区域。
炉膛内有一个固态床料层，通过燃烧器将燃料喷入床
料层中进行燃烧。
床层内的气流使床料悬浮起来形成循环流化态，形成流
化床。
燃料在流化床中燃烧产生的高温烟气经过炉膛后部传热面和辅助传
热面，从而实现热能的转化和传递。
2.循环系统：循环流化床锅炉的循环系统主要包括床料循环系统、气
固分离系统和渣料排放系统。
床料循环系统通过风机将床料循环引风，使
其形成循环流化床。
气固分离系统用于将烟气中的固体颗粒进行分离和回收，防止固体颗粒进入烟道系统。
渣料排放系统用于将燃烧产生的废渣排
出锅炉。
3.燃料供给系统：循环流化床锅炉的燃料供给系统主要包括燃料储存、输送、喷燃等设备。
燃料储存设备用于存放燃料，输送设备用于将燃料输
送到喷燃设备，喷燃设备用于将燃料喷入床料层中进行燃烧。
三、循环流化床锅炉的运行
1.启动：循环流化床锅炉启动前需要进行准备工作，如检查和清理锅
炉的各个部位，关闭燃烧器和送风机等。
然后按照操作规程逐步启动各个
系统设备，确保系统正常运行。
启动后，需要进行炉水的循环，加热炉水，使其达到循环所需的工作温度。
2.正常运行：循环流化床锅炉在正常运行期间，需要注意以下几个方面。
首先，需要定期检查床料的成分和粒度，及时更换和补充床料。
其次，要定期检查炉内的固态床料，保证床料的良好流态。
此外，还需要定期检
查和清理换热面，以保证换热效率和热能利用率。
同时，还要保证燃烧器
的正常工作，控制燃烧效果和烟气排放。
3.调整：在运行期间，如果发现循环流化床锅炉的运行参数不合理或
发生异常，需要进行相应的调整和修复。
一般情况下，可以通过调整风量、燃料供给等措施来调整炉内的气流和温度分布，以达到最佳的燃烧效果和
热能转化效率。
4.停炉：循环流化床锅炉停炉前需要进行一系列的准备工作，如关闭
燃烧器、停止供风、排除炉水压力等。
停炉后，需要及时进行清理和维护
工作，清除炉内的床料和积灰等，保持锅炉设备的良好状态。
四、总结
循环流化床锅炉是一种高效、低污染的锅炉设备，具有很高的热能利
用效率和环保性能。
其设备主要由锅炉本体、循环系统和燃料供给系统三
部分组成，运行过程中需要注意床料的成分和流态、换热面的清理和燃烧
器的工作等。
通过合理的运行和维护，可以使循环流化床锅炉发挥出最佳
的性能和效益。