循环流化床锅炉详细资料

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循环流化床锅炉主要设备及系统

循环流化床锅炉主要设备及系统

燃烧室内部通常装有布风装置 、点火装置、温度测点等,以
确保煤粉能够均匀燃烧。
燃烧室的尺寸和形状根据锅炉 的容量和设计要求而定,其结 构需充分考虑热效率和燃烧效
率。
燃烧室的维护和清洁对于锅炉 的安全和稳定运行至关重要。
分离器
分离器的主要作用是将燃烧产生的烟气中的固体颗粒进行分离,以回收热能和减少 对环境的污染。
灰渣系统的作用
灰渣系统是循环流化床锅炉的重要辅助系统之一,主要负责收集 和运输锅炉燃烧产生的灰渣,并将其排出炉外。
灰渣系统的组成
灰渣系统通常包括灰斗、落灰管、输送设备(如刮板输送机、链式 输送机等)以及灰渣储存和处理设备等。
灰渣的利用和处理
收集的灰渣可以进行再利用,如作为建材、水泥等行业的原料,或 者经过处理后进行填埋等无害化处理。
环保性能好
循环流化床锅炉采用低温燃烧技术,能够减少氮氧化物、 硫氧化物等污染物的生成,烟气中的颗粒物也得到有效控 制,环保性能较好。
负荷调节范围广
循环流化床锅炉的负荷调节范围较广,可以在30%至 100%的范围内进行调节,能够满足不同用户的需求。
循环流化床锅炉的应用
电力行业
循环流化床锅炉广泛应用于电力 行业,作为大型火力发电厂的锅 炉设备,为电网提供稳定的电力
紧急处理
对于突发的严重故障或事故,需要进行紧急处理,如紧急停炉、切断燃料供应、启动消防设施等,以防止事故扩大和 减少损失。
维护保养
循环流化床锅炉的维护保养包括日常检查、定期清理、润滑保养等措施,以保持设备的良好状态和延长 使用寿命。同时需要对常见故障和问题进行分析总结,加强设备的维护和管理。
05
循环流化床锅炉发展趋 势与展望
除尘系统
除尘系统的作用

循环流化床锅炉技术

循环流化床锅炉技术

循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术。

该技术利用循环流化床的高速气流把燃料物料悬浮在床层中,使其充分混合和燃烧,有效地保证了燃烧的充分程度和热能的利用率。

与传统锅炉相比,循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点,因此在能源领域得到广泛应用。

一、循环流化床锅炉的基本原理循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉,其基本原理是利用高速气流产生的快速搅拌作用,在床层中形成“气固两相流”,使燃料和空气充分混合并燃烧。

在循环流化床锅炉中,床层上方的空气被强制送入到床层中,形成了高速气流,使床层中的燃料物料悬浮在气流中并产生强烈的搅拌,从而形成了“气固两相流”。

床层下方设置有回料装置,将燃烧后的废渣回收到床层中,实现了废渣的循环利用。

二、循环流化床锅炉的优点1、热效率高:循环流化床锅炉可以利用燃料中的所有热能,强化了燃烧过程中的传热和传质,从而提高了锅炉的热效率。

2、燃烧效率高:循环流化床锅炉中燃烧完成度高,因为床料悬浮在气流中,使空气与燃料充分混合,从而实现了高效、充分的燃烧。

3、废气排放少:循环流化床锅炉的废气排放量低,废气中的二氧化硫和氮氧化物排放量远低于其他锅炉,对环境的影响小。

4、燃料适应性强:循环流化床锅炉可使用各种燃料,如煤、燃气、油、生物质等,具有一定的燃料适应性。

5、灰渣利用价值高:循环流化床锅炉中的灰渣细化程度高,易于回收利用,在土地改良、水泥生产和道路建设等领域具有广泛的使用价值。

三、循环流化床锅炉的应用领域循环流化床锅炉技术广泛应用于各个领域,如煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等。

在煤炭领域,循环流化床锅炉可用于煤的燃烧,实现高效、低排放、节能的目的。

在化工、冶金、烟草等行业,循环流化床锅炉可用于燃烧废弃物、废气等,实现废物资源化、减少污染的目的。

综上所述,循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术,具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点,广泛应用于煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等不同领域。

循环流化床锅炉详细资料

循环流化床锅炉详细资料

循环流化床锅炉详细资料
包括原理,特点,结构,应用等
一、循环流化床锅炉的原理
1、燃烧:循环流化床锅炉可以使用各种燃料,包括煤、油、核燃料等,由于锅炉的可变燃烧温度,可以在锅炉内部实现完全燃烧,低温燃烧也可以得到满足,从而节约燃料。

2、循环:循环流化床锅炉具有高度动态的热循环。

由于内筒内的安全温度较低,减少了空气中的静电压降,大大降低了热循环的效率,即使在负荷变化很大的情况下也能够稳定地配电。

3、流化,循环流化床锅炉可以将气流化技术应用于锅炉炉膛内的燃烧,其燃烧过程就像一个流化器,可以将气体和固体进行有效的混合,使燃烧更加均匀。

4、辅助:循环流化床锅炉具有良好的低排放和低噪音的特点,并能够根据负荷的变化而改变燃烧温度和锅炉运行模式,最大限度地减少烟气排放,提高热效率,节能降耗。

循环流化床讲义

循环流化床讲义
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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 1) 燃料的粒度分布。保证燃料粒度、保证在已确定的流化速
度条件下,有足够的细颗粒吹入悬浮段,确保燃烧室上部(稀相区 )的燃烧份额、保证形成足够的循环床料。
(二) 燃煤粒径对燃烧效率的影响求
锅炉燃烧热损失中较大的一项是固体不完全燃烧损失q4。对CFB,一 般床底渣的含碳量≤2.0%,低于煤粉燃烧锅炉。但是,飞灰含碳量高于 10%的偏多,高于煤粉炉,特别对燃煤中细颗粒偏多的情况,当燃煤热值 较高、挥发分含量较低时(烟煤),飞灰含碳量高达20%~30%。严重影响 了锅炉燃烧效率。
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二、循环流化床运行中几个重要参数
二、燃尽时间8.77 109
exp(0.01276Tb
)
d 1.16 p
由此可见:
1. 流化床碳粒子的燃尽时间与床温有关,床温越 高,燃尽时间缩短;
2. 燃尽时间与碳粒子直径的1.16次方成正比。粒 子越大,燃尽时间越长。
粗粒子份额 (δ)
0.5
0.4
停留时间(min) 6.2 12.4 18.6 19.84 24.8 29.76
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二、循环流化床运行中的重要参数
二、燃尽时间和停留时间
燃烧六种热值不同的煤的时粗粒子 在密相床内的平均停留时间
1. 燃烧热值低的煤,煤粒在密 相区内停留时间短;烧高热 值煤,煤粒在密相区内停留 时间长;
煤粒尺寸(mm) 0.80 1.00 2.00 4.00 8.00 10.00
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燃尽时间(s) 280.14 362.90 810.92 1812.07 4049.21 5245.48

循环流化床锅炉简介配图讲解

循环流化床锅炉简介配图讲解
分级燃烧是抑制NOX生成非常有效的手段。一次空气从底部给入, 它供应燃烧所需氧量的50-60%,二次风在离一次风有一定距离的炉膛 上方给入。在二次风给入的水平,炉膛气氛由还原性转变成氧化性。燃 料挥发分逸出和着火发生在贫氧区,因此NOX总体排放量降低。
• 3.负荷调节性能好
–低负荷下仍可保持燃烧稳定; –负荷调节比达4:1,甚至可以压火备
• 流化床具有流体的某些性质
流化床类似流体的性质:
– 任一高度静压等于 此高度以上固体颗 粒重量
– 大而轻的物体浮在 床表面
– 床表面总保持水平 – 连通器作用
• “床”——反应场 所,支承物料(床
形物:机床;车床;流 化床;河床;苗床)
第一代流化床锅炉 —鼓泡床锅炉
二十世纪60年代初,出现了 “流化床锅炉”。
——循环流化床锅炉
“循环”的概念——飞 出炉膛的物料被气固分 离器收集,返回炉膛, 循环燃烧和利用。
• 循环流化床锅炉在保留 沸腾床锅炉的优点的基 础上,克服了其不足的 方面。
循环流化床锅炉的结构特点
• 1、炉膛 • 2、旋风分离器 • 3、过热器 • 4、外置式换热器 • 5、煤仓 • 6、返料装置 • 7、石灰石进料口 • 8、灰冷却器 • 9、省煤器 • 10、空气预热 • 11、除尘器 • 12、引风机 • 13、尾部烟道 • 14、汽包
• 汽冷式旋风分离器分离的床料和灰向下流经衬 有耐火材料的回料立管排出到“J”阀。 “J”阀 有两个关键功能,使再循环床料从旋风分离器 连续稳定的回送到炉膛,提供旋风分离器的负 压和下燃料室正压之间的密封。分离器的静压 非常接近大气压,而燃料回料点由于一次风和 二次风,压力非常高,故必须实现他们之间的 密封,否则,燃烧室烟气将回流到分离器。 “J”阀通过分离器底部出口的物料在立管中建 立的料位差,来实现这个目的,物料返送的动 力源于回料器上升段和下降段的不同配风,使 上升段和下降段呈现不同的流态化

循环流化床锅炉概述

循环流化床锅炉概述

循环流化床锅炉的组成
循环流化床锅炉
本体设备
辅助设备
汽水系统(锅) 燃烧系统(炉)
炉膛 布风装置 气固分离器 物料回送装置
燃料制备系统
风烟系统
冷渣及除灰渣 系统
石灰石脱硫系统
循环流化床锅炉的优点
• (1)燃料适应性好(最大优点)
• (2)燃烧效率高
常规工业锅炉和流化床锅炉
85%~95%
循环流化床锅炉
分级燃烧是抑制NOX生成非常有效的手段。一次空气从底部给入, 它供应燃烧所需氧量的50-60%,二次风在离一次风有一定距离的炉膛 上方给入。在二次风给入的水平,炉膛气氛由还原性转变成氧化性。燃 料挥发分逸出和着火发生在贫氧区,因此NOX总体排放量降低。
(5)负荷调节性能好
煤粉锅炉
70%~110%
循环流化床锅炉
3. 按物料循环倍率高中低分类
高循环倍率的循环流化床锅炉,循环倍率大于40; 中循环倍率的循环流化床锅炉, 循环倍率为15~40; 低循环倍率的循环流化床锅炉,循环倍率为小于15。
具有代表性的五种循环流化床锅炉炉型
德国Lurgi型、芬兰Pyroflow型、美国FW型、德国 Circofluid型和内循环(IR)型,见下图
从此流化床燃烧、固定床 燃烧、悬浮燃烧共同构成煤 的三种主要燃烧方式。
我国早期设计的鼓泡床锅炉
方式 层燃炉 燃料 块状
室燃炉 粉状、雾状、气态
流化床炉 固体颗粒
煤块在炉排 (炉排在旋 转)上燃烧, 燃烧所需空 气从炉排低 下送入。
燃料以粉状、 雾状或气态随 空气喷入炉膛, 悬浮燃烧。
固体燃料在高 速气流作用下, 在布风板上的 床料层上下翻 滚,呈流化状 态燃烧。
95%~99%

循环流化床锅炉主要设备及系统简介

循环流化床锅炉主要设备及系统简介

循环流化床锅炉主要设备及系统简介1. 引言循环流化床锅炉是一种新型的高效、清洁燃煤锅炉。

它采用了循环流化床技术,通过将固体燃料与空气一起注入锅炉燃烧室,使燃料在锅炉内部悬浮并燃烧,从而实现了燃烧效率的提高和废气排放的降低。

本文将对循环流化床锅炉的主要设备及系统进行简要介绍。

2. 循环流化床锅炉主要设备循环流化床锅炉由多个主要设备组成,包括燃烧室、循环流化床、循环器、集料器、炉排、换热面等。

2.1 燃烧室燃烧室是循环流化床锅炉的核心部件,用于实现燃料的完全燃烧。

燃烧室内部采用循环流化床技术,燃料在其中悬浮并燃烧,通过调整进料口,并控制空气的供给,可以实现燃烧过程的稳定运行。

2.2 循环流化床循环流化床是循环流化床锅炉的重要组成部分,是燃烧室内部的一个固体床层。

循环流化床通过调节床层中固体颗粒的流速和密度,实现了燃料在床层中的悬浮并燃烧。

床层中的固体颗粒通过循环器循环流动,保持了床层的稳定性和燃烧效率。

2.3 循环器循环器用于将床层中的固体颗粒循环回循环流化床,保持床层的稳定运行。

循环器通常由循环器管道和循环风机组成。

循环风机负责将床层中的固体颗粒吸入管道,并将其输送回循环流化床。

2.4 集料器集料器用于收集循环流化床底部的固体颗粒,以保证床层中的固体颗粒不会流失。

集料器通常由集料器管道和集料器风机组成。

集料器风机通过吸空气进入集料器管道,并将固体颗粒输送回循环流化床。

2.5 炉排炉排用于将燃料输送到循环流化床燃烧室中。

炉排通常由多个平行排列的金属条组成,可以通过调节炉排的速度和角度来控制燃料的输送量。

2.6 换热面换热面用于将循环流化床锅炉中产生的热量传递给工作介质,实现热能的利用。

换热面通常包括水冷壁、过热器、再热器等,可以根据需要进行配置。

3. 循环流化床锅炉系统循环流化床锅炉系统由多个主要部分组成,包括给水系统、燃烧系统、除尘系统、排放系统等。

3.1 给水系统给水系统用于将水送入锅炉中,并保持锅炉的水位和压力稳定。

循环流化床锅炉概述

循环流化床锅炉概述

第一章锅炉概述及基础知识第一节锅炉组成及工作过程锅炉是利用燃料燃烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽设备,又称为蒸汽锅炉。

锅炉设备包括锅炉本体设备和锅炉辅助设备。

锅炉本体设备主要由燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架构件等组成。

锅炉的燃烧设备包括燃烧室、燃烧器和点火装置。

蒸发设备主要有汽包、下降管和水冷壁等组成。

对流受热面是指布置在锅炉对流烟道内的过热器、省煤器和空气预热器。

锅炉的辅助设备主要包括通风设备、给水设备、燃料运输设备、除尘设备、除灰设备、锅炉辅件等,如给水泵、送风机、吸风机、给煤机、除尘器、烟囱、安全门、水位计等,都属于锅炉的辅助设备。

(加图)工作过程:煤斗中的煤通过给煤机送入炉膛燃烧,空气由进风道引入送风机,经过送风机升压后送入空气预热器,被加热成热空气,送至炉膛于煤混合燃烧。

煤于空气在燃烧室内燃烧放热,燃烧产生的高温火焰和烟气先在燃烧室内加热水冷壁管中的水,然后高温烟气依次流过过热器、省煤器和空气预热器,加热这些受热面内的工质(如汽、水和空气),在传热过程中烟气的温度逐渐降低。

此后利用除尘器清除烟气中携带的大部分飞灰。

最后由引风机将烟气送入烟囱,排入大气。

燃料燃烧后生成的灰渣,一部分(较粗的灰渣)落入燃烧室下部的灰渣斗中,另一部分(较细的飞灰)被烟气带走,在除尘器中大部分飞灰被分离出来,落入除尘器下部分的灰斗中,然后由除灰装置将灰渣和细灰送往储灰场。

给水由给水泵送到锅炉房来,先引入省煤器,在省煤器中加热提高温度后,进入汽包,然后沿着下降管流至水冷壁下联箱,再进入水冷壁管,在水冷壁管内水吸收燃烧室中高温火焰和烟气的辐射热,一部分水汽化为蒸汽,在水冷壁管内成为蒸汽与水的混合物,汽水混合物沿水冷壁管上升又进入汽包。

在汽包中利用汽水分离设备对汽水混合物进行汽水分离,分离出来的水又沿着下降管进入水冷壁管中继续吸热,如此循环。

分离出来的蒸汽从汽包顶部的饱和蒸气引出管引至过热器,在过热器中饱和蒸气被加热成为过热蒸汽,然后经主蒸汽管道送至汽轮机做功。

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循环流化床锅炉机组控制Automation Control in CFBB Unit徐昌荣张小辉2000.5北京和利时系统工程股份有限公司Beijing HollySys Co., Ltd第一章循环流化床锅炉一、前言目前工业世界正在面临三个严重问题:能源(En e rg y)、环境(E nv i ro nm en t)、经济(E c on om y),即三“E”问题。

流态化燃烧技术正是解决三“E”问题的有力工具。

现在世界各国已认识到采用循环流化床锅炉能经济地解决能源和环境保护问题。

因此各工业发达国家对循环流化床(C F B)锅炉技术的开发、研制都给予很大的重视。

世界各国对环境保护的要求日趋严格,由于煤粉炉对所用燃料品质要求高(发热量和挥发分必须大于一定值,否则难以燃烧)且脱硫装置的投资和运行、费用昂贵(如尾部烟气脱硫装置的投资要占发电机组总投资的15~20%),传统煤粉燃烧锅炉受到严重挑战。

应运而生的循环流化床锅炉具有两段低温燃烧、强化传热、燃料适应广以及负荷调节范围大能减少NOx(N O、N O2的总称)生成量和加入石灰石脱硫的优点,更适应目前的环保要求。

现在世界已有50多家公司提供循环流化床锅炉产品,对锅炉设计,各个公司和制造厂对循环流化床锅炉制造技术已提供大量的数据资料,而对循环流化床锅炉控制系统设计与运行方面的资料确很少。

至今,国内一些循环流化床锅炉机组由于控制系统设计的缺陷和运行人员对循环流化床锅炉燃烧过程了解不够而造成一些事故和自动投入率低。

另外,还存在因对循环流化床锅炉的控制不够熟悉,而造成启动延迟、水冷壁爆管等问题。

实际上还有许多是由于确乏对运行人员的培训造成的。

循环流化床锅炉是在沸腾炉基础上发展起来的,它完全是一种‘反应器’,其性能与常规煤粉炉不同,其原因之一是它的燃烧室内的床料具有相当大的惰性和蓄热能力,如果采用常规煤粉炉运行经验的控制手段来控制、监视循环流化床锅炉,那就势必会导致事故发生。

故此必须对循环流化床锅炉的控制环节要完全了解,才能确保证循环流化床锅炉机组安全、可靠、经济的运行。

二、循环流化床1、流态化过程当流体流过固体颗粒时,两者之间产生相互作用,即表面力和体积力。

当流体向上穿过原来静止固体颗粒床层时,由于流体与固体颗粒之间的作用力使流体与固体的运动状态发生变化:当流体流速较低时, 静止的固体颗粒保持原来的静止状态,流体只能由固体颗粒间隙通过;当流体流速增加到某一速度值后,固体颗粒重力不再由底板的支持力来平衡,而全部由流体的作用力来平衡,此时对于单个颗粒来讲, 它处于悬浮状态,可在床层中自由运动,就整个床层而言,具有了类似流体的性质,这种状态就被称为固体颗粒流化态,颗粒床层从静止状态转为流态化时流体的最低速度则被称为临界流化速度;当流体的流速大于临界流化速度时,固体颗粒在流体作用下开始向上作变速运动,随着流体流速的变化,固体颗粒床层的状态可分为:固定床、鼓泡床(细粒流态化)、沸腾态(湍流流化态)、密相输送态(快速流化态)、稀相输送态。

图1-1-1从流态化过程来看,随着表面观测到的流速增长,通常出现五种不同的流态化工况,这5种工况的主要特点示于下表:主要形状与特点工况流化速度u(m/s)固定床0≤u≤<u mf气体穿过静止粒子间隙流动细粒流态化u mf≤u≤u mb床均匀平稳膨胀;上界面平整清晰;细粒运动但无聚集倾向,压力波动很小。

鼓泡流态化u mb≤u≤u ms布风板区周期性形成气泡,上界面不平整,床压波动较大且无规律。

弹状流态化u ms≤u≤u k床上形成弹状气泡,床上表面升高且以一定频率规律崩溃,床压波动大而有规律。

湍流床u k≤u≤u tr气泡细小狭窄,空隙率小;粒子束往复形成与破裂,上界面不很清楚,压力振幅小。

快速流态化u≥u tr无气泡出现与存在,无上界面,粒子被输送出床顶部,必须在床底部不断加入颗粒补充替代才不致被吹成空床,颗粒在气流中的滑移速度大于单个颗粒的自由落体速度,在一定的给料速度下,流速增加,床内粒子浓度变稀。

u───流化速度;u m f───最小临界流化速度;u m b───出现气泡表观速度;u m s───出现弹状气泡速度;u k───湍流床开始表观速度;u t r───出现气力输送表观速度。

2、流化床的特点当流体的流速大于临界流化速度,固体颗粒浓度可以区分为密相区和稀相区,此时称为流化床。

流化床有类似流体的性质,主要表现为:(1)在任一高度的静压近似等于在此垂直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,床表面总是基本保持水平;(3)床内固体颗粒可以象流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均匀。

3、循环流化床的特点当流化床中被流体带走的固体颗粒经过返料装置再返回到流化床中时,便形成循环流化床,循环流化床具有以下特点:(1)不再有鼓泡流化床时清晰的界面,固体颗粒充满整个空间;(2)有强烈的物料返混、扬析现象;(3)颗粒与流体之间的相对速度变大;(4)床层空隙率和颗粒循环流量与流体流速有关;(5)床层压降随气流速度和固体颗粒的质量流量有关;(6)高流速、强烈颗粒返混、良好横向混合使得整个空间内温度分布趋于均匀;一、循环流化床锅炉1、流化床锅炉发展过程随着经济的发展,现代化工业生产对能源的需求量大量增长,由此也导致了环境污染日益严重。

如何解决能源、减少环境污染,是当今世界各国人民面临的难题。

燃煤是当今人类获得能源的主要手段之一,如发电、供热。

而燃煤设备排出的烟气、粉尘是大气污染的主要来源之一,若能尽量减少烟气中有害物质的成分排放量,将有助于降低环境污染。

同时随着煤量的大量利用、煤质越来越差,对高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低热值煤的综合利用,是目前解决能源问题的主要方面之一。

循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler, CFBB)采用低温分段燃烧,可以有效降低NO X的生成量;同时,通过向CFBB床内加入脱硫剂,CFBB烟气中SO2的含量也大大降低;再有,CFBB的物料分离设备及返料设备使固体物料返回炉膛,从而加强了燃烧对燃料的适应性等特点。

因此,CFBB是解决能源、污染问题的主要手段之一。

自问世以来世界国家对CFBB非常重视并大力推广,在工业锅炉(电站锅炉、供热锅炉等)领域得到了广泛应用。

循环流化床燃烧方式由流化床燃烧方式发展而来,流化床燃烧是介于层燃燃烧和煤粉燃烧之间的一种燃烧方式。

层燃燃烧燃烧效率低,煤粉燃烧燃烧效率高,但排放物有害物质含量高。

流化床燃烧克服了二者的缺点,保留了它们的优点,是一种洁净高效的燃烧方式。

流化床燃烧技术的研究最早可追溯到1921年,当时Fritz Winkler建立了一个小型流化床燃烧试验台,用于流态化技术的试验研究;60年代第一台常规流化床锅炉投入运行,由于常规流化床锅炉飞灰大未完全燃烧损失较大,燃烧效率不高,于是能够收集飞灰进行再循环燃烧的循环流化床技术便应运而生;1979年芬兰Ahlstrom公司开发的第一台蒸发量为20t/h的循环流化床锅炉投入运行;1982年德国Lurgi公司的84MW循环流化床锅炉投入运行;1985年德国Babcock公司270t/h循环流化床锅炉投入运行。

至今为止,单机发电能力为250MW的循环流化床锅炉已在法国成功运行,单机容量为300MW-600MW的大容量循环流化床锅炉也在研制之中。

另外,国际上还在发展增压流化床燃烧技术。

我国从八十年代开始进行循环流化床燃烧技术的研究,现已有几百台容量从35t/h至410t/h的循环流化床锅炉在现场成功投运。

2、流化床锅炉特点(1)、循环流化床锅炉的主要运行工作条件:温度(℃)850~950流化速度(m/s)4~6床料粒度(μm) 100~700床料密度(kg/m3)1800~2600燃料粒度(mm)< 12脱硫剂粒度(mm)~ 1床层压降(kPa)11~12炉内颗粒浓度(kg/m3)150~600(炉膛底部)10~40 (炉膛上部)钙/硫比 1.5~4壁面传热系数(W/m2.K)210~250(2)、循环流化床锅炉结构特点循环流化床锅炉大体可分为两个部分:第一部分由炉膛(快速流化床)、气固分离设备、固体物料再循环设备和外置热交换器(有些循环流化床锅炉没有该设备)等组成了固体物料循环利用回路。

第二部分为对流烟道,布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等部件组成了一个换热区域,这部分与常规煤粉锅炉燃烧锅炉相近。

图1-2-1为一个典型循环流化床锅炉系统的示意图。

燃烧所需的一次风和二次风分别由一次风机和二次风机经空预器从炉膛的底部布风室和侧墙管道送入炉膛;物料(燃料、石灰石等)由给煤机(一般两级给煤机)从炉膛侧面加入炉膛;返料由高压风机的高压风从炉膛侧面进入炉膛。

炉膛四周则布置有水冷管用于吸收燃烧所产生的部分热量,由高温气流经过尾部烟道的换热器进行热交换,利用热能。

(3)、循环流化床锅炉燃烧基本特点A、循环的低温动力燃烧循环流化床燃烧是炉内高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的密集粉体密切接触,并具有大量粒子成团返混回流的流态化燃烧反应过程,是非常复杂的物理-化学过程; 同时,在炉外将绝大部份高温的固态颗粒捕集,并将它们送回炉内再次参与燃烧过程。

如此反复循环地燃烧,显然燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。

在这种方式下,考虑到脱硫、脱氮的因素,炉内温度一般约850℃左右。

这样的温度水平与普通煤粉炉相比,属低温燃烧水平,在灰熔点温度以下很多, 这就免去了灰熔化带来的烦恼。

这种“低温燃烧”方式,其好处甚多,诸如炉内结渣及碱金属物析出均比煤粉炉中要改善得多,对灰特性的敏感性减低,也毋须很大空间去使高温灰冷却下来,氮氧化物生成量低,可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺等。

从燃烧反应动力学角度看,循环床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内,循环床锅炉内相对来说温度不高,并有大量固体颗粒的强烈混合,这种情况下的燃烧速率主要应取决于化学反应速度,也就是决定于温度水平,而物理因素不再是控制燃烧速度的主导因素。

循环流化床锅炉内燃料的燃烬度很高, 通常性能良好的循环床锅炉燃烧效率可达98~99%以上。

B、高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化过程循环流化床锅炉内的固体物料(包括燃料、残炭、灰、脱硫剂和惰性床料等)经历了由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环。

同时在前面介绍快速流态化的特点时我们也介绍了炉膛内固体物料的内循环, 因此循环流化床炉内的物料参于了外循环和内循环两种循环运动。

为了使炉膛内的物料流动起来,需要高速度的流体,而炉膛内物料参于了外循环和内循环两种循环运动使炉膛内的物料颗粒浓度大,整个燃烧过程是在物料、流体高通量循环运动的动态过程中逐步完成的。

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