循环流化床锅炉的特点
循环流化床燃烧技术

循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是最近20多年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术,也是目前商业化程度最好,应用前景最广的洁净煤燃烧技术,它的燃烧技术比较简单,当进炉的燃料粒度循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备有许多独特的优点。
1、燃料适应性甚广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。
在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1%~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣或砂。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气~固和固~固混合非常好,因此燃料进人炉膛后很快与大量床料混合,燃料被迅速加热至高于着火温度,而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量,上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。
循环流化床锅炉既可燃用优质煤,也可燃用各种劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥,以及油页岩、泥煤、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等。
2、冷却效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,燃烧效率通常在97.5%~99.5%范围内,可与煤粉锅炉相媲美.循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气~固混合良好;燃烧速率高,特别是对粗粒燃料;绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛。
与齿槽流化床锅炉相同,循环流化床锅炉能够在较宽的运转变化范围内维持低的冷却效率,甚至燃用细粉含量低的燃料时也就是如此。
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡流化床锅炉更加有效。
典型的循环流化床锅炉达到90%脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5~2.5,鼓泡流化床锅炉达到90%脱硫效率则需脱硫剂化学当量比为2.5~3,甚至更高,有时即使ca/s比再高,鼓泡流化床锅炉也不能达到90%的脱硫效率。
与冷却过程相同,烟气反应展开得较为缓慢。
为了并使氧化钙(研磨石灰石)充份转变为硫酸钙,烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂存有充份短的碰触时间和尽可能小的面积。
循环流化床锅炉的技术特点(二篇)

循环流化床锅炉的技术特点由于大量灰粒子的稳定循环,新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。
由于循环流化床的特殊流体动力特性,使其中的质量和热量交换非常充分。
这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。
而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换,十分有利于其燃尽。
这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种,同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种,还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。
2、截面热强度高同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换,不仅使燃烧过程能在较小截面内完成,还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。
这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉,沸腾床锅炉甚至煤粉炉。
这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。
3、污染物排放少可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。
常用的脱硫剂是石灰石。
通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC 之间,过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况,过低则难以保证必要的燃烧温度。
而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。
因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下,可获得高达80%--90%的脱硫率。
同样由于较低的燃烧温度,加以分级送风,使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。
这样,燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉,可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。
4、锅炉负荷适应性好循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰,这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。
因而循环流化床锅炉的负荷可以很低,如额定负荷的30%左右,无需辅助的液体燃料,也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。
由于同样原因,循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。
5、燃料制备系统相对简单循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统,只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。
循环流化床锅炉的特点

循环流化床锅炉的特点1.高效:循环流化床锅炉燃烧效率高,能有效挥发、燃烧燃料,利用燃烧产生的热能迅速转化为蒸汽或热水。
循环流化床锅炉的热效率可以达到80%以上,比传统的工业锅炉效率提高了10%左右。
2.燃料适应性强:循环流化床锅炉对于不同种类的燃料适应性强,可燃烧各种固体燃料如煤炭、生物质颗粒、木材等。
同时,循环流化床锅炉通过调节供料和燃气分布控制,可以适应不同燃料质量和燃烧性能的变化。
3.燃烧效果好:循环流化床锅炉采用循环流化床技术,使燃料和空气在床内充分混合和接触,使燃料的燃烧效果更为完全。
床内的循环流化床材料也可以吸附和清除燃料中的硫和其他有害物质,减少环境污染。
4.热传导性能好:循环流化床锅炉中床层内的煤颗粒在循环流化过程中不断碰撞和摩擦,使得煤颗粒之间的热量传导性能增强。
这不仅提高了燃料的燃尽度,还提高了锅炉整体的热效率。
5.器件结构简单:循环流化床锅炉相比传统的燃煤锅炉,器件结构较为简单,减少了零部件和连接件的数量,减少了故障出现的可能性,便于维护和保养。
6.控制系统先进:循环流化床锅炉的自动控制系统采用先进的控制算法和仪表设备,能够根据锅炉运行状况自动调整燃料供给、空气供给和床层温度控制等参数,实现良好的运行稳定性。
7.环保节能:循环流化床锅炉燃烧产生的废气通过循环流化床材料的吸附和清除作用,可以有效减少废气中有害物质的排放。
同时,循环流化床锅炉由于高效的燃烧和热传导性能,可以有效减少燃料消耗,降低能源浪费和环境污染。
总结起来,循环流化床锅炉具有高效、燃料适应性强、燃烧效果好、热传导性能好、器件结构简单、控制系统先进、环保节能等特点,其应用广泛,既可以满足工业生产的需求,也符合环保要求。
探析循环流化床锅炉的优点、特点以及环保效益

探析循环流化床锅炉的优点、特点以及环保效益循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括省煤器、空气预热器等几部分。
循环流化床的燃烧方式采用了低温、分级、循环燃烧的方式,既控制了NOx 的生成,又可在炉内添加石灰石进行简单的炉内脱除SO2,具有较好的环保性能。
1.循环流化床锅炉的优点1.1燃烧效率高国外的循环流化床锅炉效率能达到99%,我国循环流化床锅炉效率也能达到95~98%。
能有这么高效率,很大一部分原因在于煤粒在循环流化床锅炉炉膛内能充分燃尽。
循环流化床锅炉燃烧属低温燃烧。
燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风一般设有一次风和二次风,有的生产还设置三次风。
一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入,主要是为了保证充足的氧量保证燃料燃尽;三次风进一步强化燃烧。
燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动,在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗粒因重力作用沿炉膛内壁向下流动,一些较小颗粒离开炉膛进入物料分离装置,炉膛内形成气固两相流,进入分离装置的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后,离开锅炉。
循环流化床锅炉一大特点是采用分离回料装置。
分离回料装置有惯性分离和旋风分离两种。
1.2煤种适应性强循环流化床锅炉对低热值无烟煤、劣质煤、页炭、炉渣石矸等都有很好的适应能力,适应性比煤粉炉、层燃炉好。
原因一个是循环流化床配备分离回料装置能够保证煤粒得到充分地燃烧,另外,循环流化床锅炉使煤粒在炉内产生一定的流化,保证煤粒能够得到充分燃烧。
国产循环流化床采用较低流化速度(4.5m/s~5.5m/s)较低循环倍率约(10~20),能够减小分离受热面的磨损。
此外,循环流化床锅炉不仅可全烧当地煤,还可掺烧邻炉(如链条炉)的炉渣。
1.3添加石灰石,有较高脱硫效果循环流化床炉内燃烧过程中产生氧化硫与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应:CaCO3=CaO+CO2;CaO+SO2+(1/2)O2=CaSO4。
CFB锅炉

循环流化床锅炉一、循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉是一种高效、低污染的新型清洁燃烧设备,它与其他类型的锅炉主要区别在于燃烧方式不同,即炉内燃料在燃烧配风的作用下处于一种特殊的运动状态——流化状态,炉内湍流运动强烈,燃料及脱硫剂经多次循环,反复地进行低温燃烧和脱硫反应,不但能达到低NO X排放、90%的脱硫反应效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃烧适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
主要优点:1、燃料适应性广2、有利于降低污染气体排放850~950℃有利于脱硫还可以抑制热反应型氮氧化物的形成,由于是分段送人二次风,可以抑制燃料型氮氧化物的产生,NO X的形成量仅为煤粉炉的1/4~1/3。
3、负荷调节性能好(30%~110%)4、灰渣综合利用性能好CFB锅炉燃烧温度低,灰渣不会软化和黏结,活性较好,可用于制造水泥的掺和料或其他建筑材料的原料。
主要缺点:1、大型化问题收技术和辅助设备的限制,与煤粉炉相比,目前CFB锅炉的单机容量还偏小,无法在火力发电领域成为主力炉型2、烟—风系统阻力较高,风机用电量大因为CFB锅炉布风板及床层阻力大,而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力,所以烟风系统阻力高。
CFB锅炉需要的风机压头高,风机数量多,故风机用电量大,这会增加电厂的生产成本。
3、自动控制较难实现由于影响CFB锅炉燃烧状况的因素较多,各型锅炉调整方式差异较大,所以采用计算机自动控制比常规锅炉难得多。
4、磨损问题CFB锅炉的燃料粒径较大,并且炉膛内物料浓度是煤粉炉的十到几十倍。
虽然采取了许多防磨措施,但在实际运行中CFB锅炉受热面的磨损速度仍比常规锅炉大得多,受热面磨损问题可能成为影响锅炉长期连续运行的重要原因5、对辅助设备要求高(高压风机、冷渣器的性能和运行问题)6、理论技术问题CFB锅炉虽然已有千余台投入运行,但仍有许多基础理论和设计制造技术问题没有根本解决。
至于运行方面,还没有成熟的经验,更缺少统一的标准,这给电厂设备改造和运行调试带来了诸多困难。
循环流化床锅炉的工作原理及特点

循环流化床锅炉的工作原理及其特点一、工作原理1液态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种状态固体颗粒、流体以及完成化介质为气体,固体颗粒以及煤燃烧后的灰渣(床料)被流化,称为气固流态化。
流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态,并在流态化过程中进行燃烧。
当气体通过颗粒床层时,该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。
随着气体流速的增加,固体颗粒呈现出固定床、起始流化态、鼓泡流化态、节涌、湍流流化态及气力输送等状态。
2宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性(1)在任意高度的静压近似于在此高度以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)床内固体颗粒可以向流体一样从底部或者侧面的孔口中排出。
(4)密度高于床层表观密度(如果把颗粒间的空间体积也看做颗粒体积的一部分,这时单位体积的燃料质量就称为表观密度)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,因此当加热床层时,整个床层的温度基本均匀。
3循环流化床锅炉的工作过程在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中,燃料煤首先被加工成一定粒度范围内的宽筛分煤,然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧,其中许多细颗粒物料将将进入稀相区继续燃烧,并有部分随烟气飞出炉膛。
飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经过返料器送回炉膛,在参与燃烧。
燃烧过程中产生的大量高温烟气,流经过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面,进入除尘器进行除尘,最后由引风机排至烟囱进入大气。
循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行,而且炉膛内具有更高的颗粒浓度,高浓度的颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置,再返回炉膛,进行多次循环颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。
锅炉给水首先进入省煤器,然后进入汽包,后经过下降管进入水冷壁。
燃料燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等换热形式由水冷壁吸收,用以加热给水生成汽水混合物。
循环流化床锅炉简介

循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉是一种以煤粉为燃料,使用炉膛内高速流化床的燃烧技术。
在循环流化床锅炉的炉膛内,燃料与气体混合后在高速气流的作用下形成悬浮状态,使燃料粒子充分接触,燃烧效率高。
在锅炉炉膛上部设置了分离器,通过分离器将煤粉和燃烧产物分离,燃烧产物通过锅炉排放,而煤粉经过循环系统再次进入炉膛燃烧。
循环流化床锅炉的燃烧效率相较于传统的锅炉有较大的提高。
首先,在循环流化床锅炉中,煤粉可以充分混合、燃烧,燃烧效果好。
此外,废气中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等有害物质得到有效控制,减少了对环境的污染。
另外,循环流化床锅炉利用炉内高温气体的再循环,使得燃烧产热效率得到提高。
因此,循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效果好、污染物排放少的特点。
循环流化床锅炉的应用领域非常广泛。
首先,在电力行业,循环流化床锅炉可以广泛应用于热电厂,供应热水和蒸汽等能源。
其次,在钢铁、化工等行业,循环流化床锅炉可以作为工业锅炉使用,提供生产过程中需要的热能。
此外,在城市供热行业,循环流化床锅炉可以用于供暖和生活热水等领域。
因此,循环流化床锅炉的应用场景非常多样化。
随着环保意识的提高以及国家对污染物排放的要求越来越严格,循环流化床锅炉在未来的发展前景非常广阔。
传统的锅炉技术由于燃烧不完全、污染物排放过高,逐渐被淘汰。
而循环流化床锅炉凭借其高效、低污染的优势,成为了锅炉行业的发展方向。
未来,循环流化床锅炉将继续推广应用于电力、化工、石油、钢铁等行业,同时技术将不断进步,使得循环流化床锅炉更加高效、低耗、低污染。
总结起来,循环流化床锅炉是一种高效、低污染的燃煤锅炉技术。
它利用炉膛内高速气流形成悬浮状态的燃料粒子,提高了燃烧效率,减少污染物排放。
循环流化床锅炉在电力、工业、供热等领域应用广泛,未来有着良好的发展前景。
循环流化床锅炉的六特点

循环流化床锅炉的六特点
1:循环流化床锅炉可适应多种燃料的燃烧。
2:具有较高的自动化程序,循环流化床锅炉可实现长久安全及经济运行。
3:锅炉燃烧效率高,达到了95%-99%,实现了燃料的高利用率和锅炉高热效率,是节能高效的工业锅炉。
4:循环流化床锅炉的分离装置为上排气高温旋风式装置,达到更高床料收集率,让炉腔的传热更好。
5:锅炉的超负荷能力极强,可调整范围为110%-30%间,对于锅炉负荷要求波动大的场合非常适合。
6:床料中可以进行添加石灰石,在燃烧中与烟气里SO2发生化学反应后生成硫酸盐,完美完成环保脱硫,与此同时,循环流化床锅炉又可抑制生成NOX,达到了真正意义上的环保燃烧。
循环流化床锅炉示意图
循环流化床锅炉介绍及原理
新型高效低污染,这样形容循环流化床锅炉是非常恰当的,循环流化床锅炉属于清洁燃煤技术型的工业锅炉,显著的特点是锅炉炉膛内含大量物料,于锅炉燃烧过程中物料被烟气带至炉膛上部后经分离器分离,再经锅炉设计的非机械式回送重新送回床内,以达到循环燃烧。
循环流化床锅炉内物料浓度较高,具大的热容量,较好的物料进行混合,通常情况下,每公斤烟气所携带的物料达若干公斤,不断循环的物料达到了高传热系数,使循环流化床锅炉的热负荷调节范围更大,同时,可适应更多品种的燃料。
循环流化床锅炉内强烈的湍流和物料循环设计,很大程序上增加了燃料在炉膛里的停留燃烧时间,即使在低负荷下仍可以稳定运行,而不需再加任何辅助燃料。
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循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。
因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点,在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下,在国内外得到了迅速的发展,并已商品化,正在向大型化发展。
1.1 独特的燃烧机理固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程,称为流化过程。
流化过程用于燃料燃烧,即为流化燃烧,其炉子称为流化床锅炉。
流化理论用于燃烧始于上世纪20年代,40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。
流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。
煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒(一般为<8mm)而置于布风板上,其厚度约在350~500mm左右,空气则通过布风板由下向上吹送。
当空气以较低的气流速度通过料层时,煤粒在布风板上静止不动,料层厚度不变,这一阶段称为固定床。
这正是煤在层燃炉中的状态,气流的推力小于煤粒重力,气流穿过煤粒间隙,煤粒之间无相对运动。
当气流速度增大并达到某一较高值时,气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力,煤粒开始飘浮移动,料层高度略有增长。
如气流速度继续增大,煤粒间的空隙加大,料层膨胀增高,所有的煤粒、灰渣纷乱混杂,上下翻腾不已,颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。
这种处于沸腾状态的料床,称为流化床。
这种燃烧方式即为流化燃烧。
当风速继续增大并超过一定限度时,稳定的沸腾工况就被破坏,颗粒将全部随气流飞走。
物料的这种运动形式叫做气力输送,这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动,强化了炉内传热和传质过程,使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度(≈850℃),并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行,因而延长了燃烧反应时间。
燃料通过分离器多次循环回到炉内,更延长了颗粒的停留和反应时间,减少了固体不完全燃烧损失,从而使循环床锅炉可以达到88~95%的燃烧效率,可与煤粉锅炉相媲美。
1.3 运行稳定,操作简单循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。
循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少,主要有给煤机、冷渣器和风机,较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备,较链条炉省去了故障频繁的炉排部分,给燃烧系统稳定运行创造了条件。
90年代循环流化床在国内应用初期,由于研究、设计、制造、安装、运行等各方面经验的缺乏,其应用中的确存在着连续运行时间短、出力不够、点火难、磨损严重、易结焦、辅机故障率高等许多问题,但经过十多年各方面不断完善化工作,不仅可以保证连续运行时间高于4000h,对有经验的设计、制造、安装和运行单位而言其他问题也已克服。
只要保证不间断的给煤,保持炉膛膛压稳定,控制好炉膛温度,在30~100%BMCR的负荷下连续稳定运行不成问题。
1.4 燃料适应性广,对煤炭供应市场波动有较强的适应性在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。
因此,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。
由于床内混合剧烈,这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用,把煤料加热到着火温度而开始燃烧。
在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而煤颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层保持一定的温度水平,这也是流化床一般着火没有困难,并且煤种适应性很广的原因所在。
循环流化床锅炉具有很高的燃烧热强度,其截面热负荷为4-6MW/m2,是链条炉的2-6倍,其炉膛容积热负荷为1.5-2MW/m3,是煤粉炉的8-11倍,因此它几乎可以燃烧在煤粉炉或链条炉中难以点燃和燃尽的贫煤、无烟煤、煤矸石等一切种类的燃料,并达到很高的热效率,这对于燃用当地劣质燃料、应对煤炭供应紧张形势有重要意义。
分宜国产首台410t/h具有自主知识产权的循环流化床锅燃用当地劣质煤,热值在12000~21000Kj/kg之间大幅波动,但循环流化床锅炉始终基本稳定运行,其优越性非常明显。
而链条炉、煤粉炉由于煤种变化较大,不是达不到出力,就是频繁发生灭火、结焦等故障。
1.5 污染物排放量低循环流化床内的燃烧温度可以控制在850~950℃的范围内稳定而高效燃烧,这一燃烧温度抑制了热反应型NOx的形成,同时采用分级燃烧方式向炉膛内送入约30~40%的二次风,又可控制燃料型NOx 的产生。
只要操作得当,运行平稳,可以控制NOx的排放量小于200~300mg/Nm3,其生成量仅为煤粉炉的1/3-1/4。
由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。
这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。
当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫率可达85~90%。
而鼓泡流化床锅炉,脱硫效率要达到85~90%,钙硫比要达到3~4,钙的消耗量大一倍。
与煤粉燃烧锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。
根据煤中含硫量的大小直接向炉膛内喷入或在给煤中掺入一定量的0~1mm的石灰石粉,可以脱去在燃烧过程中生成的SO2,脱硫效率可达到90%。
1.6 燃烧强度高,炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。
其截面热负荷约为 3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。
同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。
1.7 床内不布置埋管受热面循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。
此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。
1. 前言中国是目前世界上经济发展最快的国家之一。
在过去30年里,我国经济一直保持9.7%年平均增长率.未来几十年内,我国经济仍将保持高速上升的发展势头。
而这种发展势头却给我们带来了严重的环境污染问题。
目前我国化石燃料的利用现状是今后很长一段时间仍会以煤炭为主,据专家预测到2050年,我国的一次能源仍将以煤炭为主.而且环境污染严重且用能效率较低.为了解决这个矛盾,使能源生产利用与环境相协调,实现可持续发展战略,响应党中央提出的建设环保节约型社会的号召,我们必须发展清洁煤燃烧技术.而循环流化床燃煤技术正是清洁煤利用技术的重要形式。
本文主要针对循环流化床锅炉的特点和发展趋势做了综合阐述。
2 循环流化床锅炉特点2.1循环硫化床锅炉的工作原理循环流化床燃烧技术是20世纪70年代发展起来的一项新型燃烧技术。
循环流化床燃烧特点有三,其一,是一种低温的动力控制燃烧;其二,是一种高浓度、高速度、高通量的固体液态化循环过程;其三,是一种高强度的热量、质量和动量传递过程.这种燃烧方式是炉内燃料在一种特殊的类似液体流动的状态下,炉膛内部分较细颗粒被烟气携带通过炉膛,部分固体颗粒产生回流,被携带出的颗粒经气固分离器再回送炉内反复燃烧,多次循环。
由于循环流化床中燃料及脱硫剂多次循环,反复燃烧和反应,且炉内紊流运动强烈,因而能达到相当高的脱硫效率和燃烧效率。
2.2 循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉具有如下优点【1】【2】【3】:2.2.1对燃料适应性广在循环流化床锅炉中按质量百分比计,燃料仅占床料的1%~3%,其余为灼热的床料,循环流化床内的特殊气固流动特性使得气—固相和固—固相混合得非常好,因此,即使是很难着火的燃料,进入炉膛后也能很快与灼热的床料混合,被迅速加热至着火温度以上,而床层温度没有明显的降低.上述特点可以使得流化床既可以然用有质煤,也可以使得循环流化床锅炉几乎可以很容易地燃用各种劣质燃料。
2.2.2 脱硫效率高,污染物排放率低和是煤燃烧中产生的主要污染性气体,这两种气体对环境和人类的健康都能产生严重危害。
由于炉内温度对脱硫有利,且脱硫剂多次循环,炉内扰动很大,与烟接触时间长,故可以在较低的Ca/S比下,达到较高的脱硫效率。
另外循环流化床锅炉采用较低的床温790℃至900℃),可以获得较高的脱硫效率(在850℃床温下脱硫效率最高).经验表明,循环流化床锅炉的排放范围为50~150ppm.循环流化床锅炉排放低是有以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮很难转化为;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为,并使部分已生成的得到还原.2.2.3燃料预处理系统简单循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于12mm,与一般的煤粉炉相比,燃料的制备破碎系统都大为简化.此外,即便是燃用高水分煤,也不需要专门的处理系统.2.2.4燃烧强度高,炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床的主要有点之一.循环流化床锅炉的截面热负荷约为 3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉.同样热负荷鼓泡流化床需要的炉膛截面积要2~3倍于循环流化床锅炉.2.2.5燃烧效率高在循环流化床锅炉中,燃烧区域扩展到整个炉膛乃至气固分离器,携带出炉膛的颗粒被气固分离器捕集,并直接送回燃烧室下部循环再燃烧,使燃料可以在炉膛停留较长的时间有利于充分燃烧;在某些循环流化床锅炉中,从分离器逃逸的细颗粒在尾部烟道被安装在那里的回收设备所收集,并回送到燃烧室燃烧进一步降低了不完全燃烧损失,提高了燃烧效率。
目前国内循环流化床锅炉中,高循环倍率循环流化床锅炉(循环倍率在20上)占主流地位,而循环倍率的提高将极大的提高炉膛燃烧效率.因而循环流化床锅炉的燃烧效率可以达到煤粉炉的水平.2.2.6负荷调节范围大,负荷调节快当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像鼓泡流化床那样采用分床压火技术.一般而言,循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3~4):1. 另外循环流化床锅炉由于截面风速高和吸热控制容易,所以负荷调节很迅速,负荷调节速度可达5%~10%/min。
当循环流化床锅炉用作电站锅炉时,电站供电负荷是个随时间变化的实时变量,要求锅炉的负荷能迅速调节相适应.而循环流化床锅炉上述特点可以有效的满足电站负荷实时变化的需求.2.2.7炉内不布置埋管受热面循环流化床锅炉一般不在下部固体浓度较大的密相区布置埋管受热面,而是采用水冷壁和上部对流辐射受热面或者外置换热器来吸收气固混合物的热量,因此可相对降低对受热面的磨损。
此外,由于炉内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,同时长时间压火后可直接启动.2.2.8投资及运行费用低由于炉内运行温度一般低于灰的熔点,因此大大降低了炉内结渣和积灰的概率。
与煤粉炉相比,循环流化床锅炉可以方便的在炉膛内实现石灰石脱硫,不必配备价格昂贵的脱硫设备,虽然流化床锅炉的投资和运行费用略高于常规煤粉炉,但比起配置脱硫设备的煤粉炉要低15%~20%.由于循环流化床锅炉具有以上这些特点,在有效利用煤炭资源的同时又有效经济地解决环保问题,从而使得循环流化床技术被认为是煤炭燃烧技术重大革新,在国内外都有极为光明的应用前景。