循流化床锅炉基础知识讲解
循环流化床锅炉知识讲座课件
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•18
CFB锅炉燃烧必须有三个条件
（1） 保证流化床流态处于快速流化床区域附
近范围，并要保证一定的 气流速度，同时要保 证物料粒径处于适当的、在该流速下能处于快速 流化区域的粒度。
（2） 要有足够的物料分离 （3） 要有物料回送
在流态化理论中，当重力=浮力+ 曳力时，颗粒在气流中匀速运动，这一 速度定义为颗粒终端沉降速度。
因此，简单的说：流态化是气 （气体）、固（固体颗粒）相互作用， 达到平衡的结果。
浮力
曳力
气
颗粒
流
重力 力
图2-3 在上行气流中单 一颗粒的受力分析图
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颗粒流态化运动的简化过程
烧；烟气再循环等。
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烟 气 送 至烟 气 送 至 尾 部 受 热 尾面部 受 热 面
屏
式
水冷壁
过
屏
热
式
器
过
热
器
二次风
旋风 分离器
立管
旋风
燃料 脱硫剂
分离器
一次风
排渣
立管
返料装置
一次风 排渣
返料装置
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循环流化床锅炉的基本特点
低温的动力控制燃烧 高速度、高浓度、高通量的固体物料流
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形成快速床必须满足条件
u合适的固体颗粒特性 u运行流化风速大于颗粒终端沉降速度 u 足够大的颗粒循环量
循环流化床锅炉基础知识
循环流化床锅炉基础知识第一篇循环流化床锅炉部分1.循环流化床锅炉部分1.1.流化态定义,答:当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。
流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过;当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由布风板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托，此时，每个颗粒可在床层中自由运动，就整个床层而言，具有了许多类似流体的性质。
这种状态就被称之为流态化。
当固体颗粒群与气体或液体接触时，使固体颗粒转变成类似流体的状态。
1.2.什么是起始流化态点,答:当气体流速刚刚达到临界风速时，床层内只有乳化相，当流化速度增加时在乳化相中固体颗粒和气体的比例一直保持在开始流化那个临界状态，就称之为起始流化态。
1.3.什么是临界流化速度,答:颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称之为临界流化速度。
1.4.什么是空隙率,答:床层内气固两相中气相所占的体积份额。
空隙率:ε= V / ( V+ V) ; aa b其中:V---气体体积;V---颗粒所占体积。
a b1.5.循环流化床的主要组成部分,答:流化容器、布风装置、物料、旋风分离和回料装置。
1.6.流化床锅炉的分类,答:流化床燃烧锅炉可分为:常压鼓泡流化床锅炉、常压循环流化床锅炉、增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。
1.7.流化床燃烧过程的特点,答:(1)流化床本身是一个蓄热容量很大的热源，有利于燃料的迅速着火和燃烧;(2)床内燃料与空气相对运动强烈，混合良好，燃烧速度极快;(3)由于床内煤粒燃烧反应异常强烈，煤粒燃烧的实际化学反应过程的温度按普通方法所测得的床层平均温度高得多;(4)煤粒在床内有较长的停留时间;(5)流化床燃烧的一个重要特点就是减少大气污染，满足环保要求。
1.8.流化床中碳粒燃烧的机理,答:碳的燃烧过程是一种具有复杂物理化学过程的多相燃烧，主要是碳在空气中被氧化生成CO和CO，以及CO又被碳还原的两个反应过程，通常称为一次反应和二次反应。
循环流化床锅炉知识培训课件
循环流化床锅炉的原理
流化床技术
解释气体或液体通过颗粒床时所产生的聚流 与离散现象。
燃烧过程
深入研究循环流化床锅炉中的可燃气体和固 体颗粒的燃烧反应。
热传递机制
探索热量从燃料到工作介质的传递方式。
排放控制
讨论如何减少废气排放，保护环境。
常见问题和解决方法
堵塞和颗粒流失
描述常见问题的原因及 解决方法，如如何预防 和处理床层堵塞。
废气排放异常
解释常见废气排放异常 的原因，以及如何采取 纠正措施。
液态燃料喷雾
介绍液态燃料喷雾技术 的优势，并分享喷雾功 能异常的故障处理方法。
案例分析和实践应用
通过实际案例分析，深入了解循环流化床锅炉在不同行业的应用，如电力、化工和纸浆造纸。
循环流化床锅炉的组成
燃烧室
涵盖燃料供给系统和废气 排放系统。
循环系统
包括循环床、循环器、再 生器等。
换热器
传递燃料热量给工作介质。
循环流化床锅炉的操作步骤
1
点火准备
检查燃烧器、清除燃烧室杂物，确保点火顺利。
2
燃烧控制
调节燃料供应，控制燃烧过程中的温度和压力。
3
运行监测
密切关注各关键参数，确保循环流化床锅炉的正常运行。
循环流化床锅炉知识培训 课件
本课程将深入介绍循环流化床锅炉的原理、构造、操作步骤，以及解决常见 问题和实践应用。准备好探索这个高效能的热热能是如何转化为可用能源的。
3 锅炉工作原理
探索锅炉如何将水加热并产生蒸汽。
2 锅炉类型
了解不同类型的锅炉及其适用领域。
循环流化床锅炉介绍
循环流化床讲义
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
循环流化床锅炉知识
锅炉专业问答1、什么是临界流化风量？当床层由静止状态转变为流化状态时的最小风量，称为临界流化风量。
2、流化床有几种不正常的流化状态？流化床不正常的流化状态是沟流、节涌、和分层等。
3、什么是沟流？在一次风速未达到临界状态时，床层过薄颗粒大小和空隙率不均匀。
空气在床料中分布不均匀，阻力也有大有小，大量的空气从阻力小的地方穿越料层，其他部分仍处于固定状态，这种现象叫沟流。
4、沟流一般分为哪几种形式？沟流一般可分为贯穿沟流和局部沟流。
局部沟流：如果风速增大到一定程度，可以将全床流化，这种沟流称为局部沟流。
贯穿沟流：在热态运行状态下，沟道未贯穿的部分会产生结焦，因而加大风速也不可能将未流化的部分流化起来，这种情况称为贯穿沟流5、什么是节涌？在床料被流化的过程中，当一次风流化形式主要以“气泡”形式在床料中向上运动并在上部小气泡聚集成大气泡时，气泡尺寸等于容积的截面尺寸。
当气泡向上运动达到某一高度时崩裂，气泡中所包含的固体颗粒喷涌而下，料层由于气泡运动所引起的波动达到最大，这种现象叫节涌。
6、什么是分层？当宽筛分的床料中细颗粒含量缺少时，会出现料层流态化下较粗颗粒沉底，较细颗粒上浮的床料自然分配状况，这种现象就称为料层的分层。
7、什么是物料循环倍率，影响循环倍率的运行因素有那些？物料循环倍率是指在循环流化床锅炉运行中，循环物料量与入炉的物料量（包括燃料、脱硫剂等）的比值。
循环倍率是炉内衡量炉内物料颗粒浓度的一个重要参数影响循环倍率的运行因素很多，主要有以下几个方面：分离器效率，燃料粒度，燃料含灰量，燃料的成分，灰特性，灰颗粒的磨耗特性对循环倍率有决定性影响。
锅炉负荷的影响。
随着机组负荷的降低，即锅炉蒸发量的减少，锅炉整体风量和烟气流速必然降低，促使CFB锅炉循环倍率也相应降低。
8、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些？料层堆积高度对临界流化风量影响较大。
料层厚度增加时，料层阻力显著增加。
料层的当量平均粒径增大时，临界流化风量增大。
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解一、循环流化床锅炉的结构1.炉膛：炉膛是循环流化床锅炉的燃烧区，通过给燃料和气体供应，将燃料在悬浮状态下燃烧，从而释放热能。
2.燃烧器：燃烧器是燃料进入循环床的通道，它将燃料和氧气混合并点燃，形成高温气流。
3.空气预热器：空气预热器用于对燃烧所需的空气进行预热，以提高燃烧效率，并减少燃料消耗。
4.循环床：循环床由大量细颗粒物质组成，可以是砂、矿渣等，它起到支撑燃料和增大反应面积的作用。
在循环床中，床料循环流动，保持悬浮状态，使燃料充分接触氧气，加快燃烧速度。
5.分离器：分离器用于将循环床中的固体颗粒与燃烧产物分离，确保床料的循环正常进行。
6.尾气换热器：尾气换热器用于回收废气中的热能，并将其传递给水蒸汽，提高锅炉的热效率。
7.省煤器：省煤器用于对锅炉排出的烟气进行冷却，并从中回收热能，用于预热给水，减少燃料的消耗。
8.除尘器：除尘器用于对燃烧产生的烟尘进行收集和过滤，保证热空气的洁净排放。
二、循环流化床锅炉的原理循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒的流态化来进行燃烧。
在循环床中，床料被高速空气一同悬浮并形成流化状态，颗粒间相互碰撞并形成干燥、氧化和燃烧等反应过程。
通过床料的循环和燃料的补给，保持循环床内的温度和反应区的平衡。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括迅速燃烧区、燃烧工质区和氧化还原区。
迅速燃烧区是燃料在高速空气中的氧化和挥发过程，燃料开始燃烧并释放大量热能。
燃烧工质区是氧化剂和燃料完全混合燃烧的区域，燃料被完全氧化，产生大量的热能。
氧化还原区是氧化剂与燃料反应的区域，会产生一些复杂的氧化反应。
三、循环流化床锅炉的运行资料1.安装要求：循环流化床锅炉的安装位置应有良好的通风条件，并与电源、给水、排烟等系统连接良好。
锅炉应安装在水平坚固的基础上，并具备良好的防震措施。
安装完成后，需要对各个系统进行调试，确保锅炉的正常运行。
2.运行参数：循环流化床锅炉的运行参数包括供热温度、供热压力、燃料含硫量、床温、床压等。
循环流化床锅炉专业知识讲解
循环流化床专业知识课件目录1 循环流化床锅炉概述 (1)1.1 循环流化床锅炉发展概况 (1)1.1.1 煤燃烧技术的发展 (1)1.1.2 我国流化床燃烧技术的发展 (1)1.1.3 流化床锅炉现状（2002年8月资料） (1)1.2 循环流化床锅炉主要优缺点 (1)1.2.1 流化床锅炉优点 (1)1.2.2 鼓泡床锅炉存在的问题 (2)1.2.3 循环流化床锅炉的缺点 (2)1.3 循环流化床锅炉分类 (3)1.3.1 以物料的循环倍率分 (3)1.3.2 以携带率大小划分 (3)2 循环流化床锅炉基本原理 (4)2.1 循环流化床锅炉基本概念 (4)2.1.1 床料 (4)2.1.2 物料 (4)2.1.3 堆积密度与堆积空隙率 (4)2.1.4 粒平均直径、当量直径及形状系数 (4)2.1.5 燃料筛分 (5)2.1.6 燃料粒比度 (5)2.1.7 流态化 (5)2.1.8 流化速度 (5)2.1.9 临界流速与临界流量 (5)2.1.10 “散式”流态化和“聚式”流态化 (5)2.1.11 物料循环倍率 (5)2.2 流化床的形成 (6)2.2.1 流化床的形成过程 (6)I2.2.2 几种不正常的流化状态 (7)2.3 循环流化床锅炉炉内动力特性 (9)2.3.1 床层高度、阻力与气流速度变化的关系 (9)2.3.2 炉内物料颗粒运动和浓度分布 (9)2.4 循环流化床锅炉煤燃烧与炉内传热 (11)2.4.1 煤的燃烧 (11)2.4.2 炉内传热 (12)3 循环流化床锅炉主要设备及作用 (15)3.1 燃烧设备 (15)3.1.1 燃烧室 (15)3.1.2 布风板与风帽 (15)3.1.3 点火方式与点火装置（启动燃烧器） (17)3.1.4 给煤机与给煤方式 (19)3.2 物料循环系统 (20)3.2.1 物料循环系统组成及作用 (20)3.2.2 物料分离器 (21)3.2.3 回料立管 (24)3.2.4 回料阀 (25)3.3 风烟系统 (26)3.3.1 风系统的分类及作用 (27)3.3.2 送风系统的几种布置形式 (27)4 循环流化床锅炉的运行 (29)4.1 循环流化床锅炉的启动和停炉 (29)4.1.1 锅炉冷态实验 (29)4.1.2 锅炉点火启动 (31)4.1.3 锅炉压火热备用 (32)4.1.4 锅炉压火后启动 (32)4.1.5 停炉 (32)4.2 循环流化床锅炉运行调节 (34)4.2.1 锅炉运行调节的主要任务 (34)II4.2.2 水位监视与调整 (34)4.2.3 过热蒸汽温度的监视与调整 (35)4.2.4 过热蒸汽压力控制 (35)4.2.5 锅炉燃烧调节 (35)4.3 循环流化床锅炉事故分析 (37)4.3.1 灭火 (37)4.3.2 结焦事故 (37)4.3.3 烟道内可燃物再燃烧 (38)III循环流化床锅炉专业知识课件1 循环流化床锅炉概述1.1 循环流化床锅炉发展概况1.1.1 煤燃烧技术的发展在19世纪80年代，随着蒸汽机的发明，开发出了固定床层燃技术，至今，我国工业锅炉的绝大多数仍然是层燃锅炉。
循环流化床锅炉基础及工作原理
循环流化床锅炉基础及工作原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。
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），在炉膛出口加装了气固物料分离器。
被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。
循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、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，上述部件形成了一个固体物料循环回路。
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，与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点：(1)低温的动力控制燃烧循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。
显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。
在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右。
这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平，并低于一般煤的灰熔点，这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。
这种“低温燃烧”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无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，等等。
从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内。
由于循环流化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取决于化学反应速率，也就是决定于温度水平，而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。
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炉 膛
过热器
高二次风
器旋 省煤器 风 分 离 空气预热器
低二次风
ESP
烟 囱
引风机
二次风机
风箱
高压鼓风机
一次风机
• 1.1循流化床锅炉的概念
• 1.1Concept of Circulating Fluidized Bed
• C + O2 → CO2↑
• C + O2 → CO↑
• 2CO + O2 → 2CO2↑
• CaCO3 → CaO + CO2↑
• S & SO2 → CaSO3
• 2CaSO3 + O2 → CaSO4
• The temperature of combustion chamber should be controlled to about 850℃. Under the influence of high speed air flow, the combustion is full of furnace, and a lot of solid particles have been carried out from the combustion chamber and to be separated by high temperature cyclone separator. And then a part of the separated material is directly returned to the combustion chamber to combust continuously, and the other part is sent to a external heat exchanger, Which is also a small fluidized bed, where occurs the heat exchange with the heating surface and air. Out from the external heat exchanger, it is cooled to 400～600℃, and then through the ash conveyer it is sent back to the combustion chamber or is discharged to ash silo. The high temperature flue gas, goes through the cyclone separator into the vertical flue, exchanges heat with convection heating surfaces, then, discharged from the chimney after purified by the bag filter or the electrostatic precipitator.
• 采用循环流化床燃烧技术，燃用固体燃料的锅炉就是循环流化床锅炉。 固体颗粒（燃料、底渣、循环灰、石灰石、砂子等）在炉膛内以流态 化的方式运动，被流化风带走的部分颗粒经分离器分离，送回炉膛循 环燃烧。炉膛内的颗粒浓度高，燃烧、传质、传热剧烈，温度分布均 匀。
• The circulating fluidized bed boiler (CFB boiler) is a kind of boiler which utilizes the combustion technology of circulating fluidized bed, and fired with solid fuel. The solid particles (fuel, bottom slag, circulating ash, limestone, sand, etc.) are moving in the way of fluidized state in the furnace. The partial particles taken away by air are separated by separators, and then return back to the furnace for circulating combustion. In the furnace, consistence of particles is high, the distribution of temperature is even, combustion, material conveying, and heat transfer are violent.
• Generally, the working process of CFB boiler is that after fuel and limestone are crushed into proper particle sizes, they are conveyed to the combustion chamber above the air distributor, by coal feeders and material feeders and then they are mixed with hot fluidized material to be heated up rapidly. Thus, fuel catches fire quickly and burn, limestone reacts with SO2, which fuel burns and generated, to produce CaS04, so that can we have the desulphurizing function. The chemical reaction equations are as follows:
Boiler
分离后烟气
•
过热器
过热器
烟囱
稀相区
CFBB 炉膛
高温旋风分离 料腿
省煤器 省煤器 空预器 空预器
除尘器
煤
石 灰
石
密相区
一次风室
二次风
U型阀返料装置 一次风
尾部 受热面
引风机
一次风机 一次风
二次风机 二次风
什么叫循环流化床
Section 1 what is circulating fluidized bed boiler
• 循环流化床锅炉的工作过程大致为：燃料及石灰 石脱硫剂经破碎至合适粒度后，由给煤机和给料 机从流化床燃烧室布风板上部给入，与燃烧室内 炽热的沸腾物料混合，被迅速加热，燃料迅速着 火燃烧、石灰石则与燃料燃烧生成的SO2反应生 成CaS04，从而起到脱硫作用。燃烧室温度控制 在850℃左右。在较高气流速度的作用下，燃烧 充满整个炉膛，并有大量固体颗粒被携带出燃烧 室，经高温旋风分离器分离后，一部分热炉料直 接送回流化床燃烧室继续参与燃烧；另—部分则 送至外置床换热器，在外置床换热器中与受热面 和空气进行热交换，被冷却至400～600℃后，经 送灰器送回燃烧室或排出炉外。经旋风分离器导 出的高温烟气，在尾部烟道与对流受热面换热后， 通过布袋除尘器或静电除尘器，由烟囱排出。