循环流化床锅炉结构及分类
近年来我国推出的流化床锅炉结构类型已有若干种,从受热面布置来说,有密相床带埋管的,有不带埋管的;流化速度有的低至3-4米/秒,有的高至5-6米/秒;分离器的种类更多,如高温旋风分离器;中温旋风分离器、卧式旋风分离器、平面流百叶窗、槽形钢分离器等型式,都称之为循环流化床锅炉。
但从机理看,是否属于CFBB还有待商椎。
众所周知,流化床锅炉分为两大类:鼓泡流化床锅炉(BFBB)和循环流化床锅炉(CF -BB)。
到目前为止,二者之间尚无明确而权威的分类法,有人主张以流化速度来分类,但从气固两相动力学来看,风速相对于颗粒粒径、密度才有意义,还有人主张以密相区是鼓泡还是湍动床或快速来区分,但锅炉使用的是宽筛力燃料,以煤灰为床料的锅炉往密相床是鼓床,故此分法仍欠全面。
还有人以是否有灰的循环为标准等等,都有些顾此失彼。
以作者之见,我们不妨从燃烧的机理上来分。
鼓泡床锅炉的燃烧主要发生在炉膛下部的密相区,如我国编制的《工业锅炉技术手册(第二册)》推荐,对于一般的矸石烟煤、贫煤和无烟煤密相区份额高达75%-95%,燃烧需要的空气也主要以一次风送入床层.循环流化锅炉的一次风份额一般为50%-60%。
密相床的燃烧份额受流化速度、燃料粒径及性质、床层高度、床温等影响在上述数值的上下波动。
其余的燃料则在炉膛上部的稀相区悬浮燃烧,所以在燃烧的机理上,BFBB接近于层燃炉,而CFBB更接近于室燃炉,二者在这一方面存在着极大的差异,所以以此划分似乎更为合理。
鼓泡流化床锅炉密相床的燃烧份额大,需布置埋管受热面以吸收燃烧释放。
埋管的传热系数高达220-270KW/MC比CFBB炉膛受热面的100-500kw/m2℃离得多尽管BFBB稀相区内的传热系数比要低,但因在稀相层内的吸热量所占份额较小,总的来说,对于容量较小的锅炉BFBB结构受热面的钢耗量要少小些,BFBB的燃烧主要在相床给煤的平均粒径偏大,煤破碎设备较为简单,电耗也底流化速度低,细煤粒在悬浮断停留时间长,炉膛也做的低。
虽埋管有磨损,但如防磨损失处理得好,一般横埋管可用五年,竖埋管可用…….采用尾部飞灰再循环,BFBB的燃烧效率可达97%,如在炉膛出口安装分离器实现热态飞灰再循环,则可高达98-99%,但此时装设分离器的目的主要是为了提高燃烧效率而不是象CFBB主要上为了改变炉内的燃烧传热机理。
CFBB的截面热负荷是BFBB的2-3倍(从上至下加起来的热负荷,而不是一层),利于大型化,炉膛内温度均匀,大气污染物排放低,燃烧效率高(可达99%以上)是在BFBB技术上的进步,具有更优越的性能,但因分离器不能捕集到细小煤粒,就需要较高炉膛,对煤的破碎粒度及操作控制等都要求较高,投资大且技术复杂,所以CFBB炉型对中小容量锅炉并无明显优势,因而国外一些研究者认为,BFBB适用于50t/h以下容量,CFBB适用于220t/h 以上容量,在50-220t/h容量范围内二者共存。
我国在过去许多年中,建造了近3000台沸腾炉(即BFBB)虽然其在燃烧劣质煤方面发挥了极大的作用,但上于一直在低水平上运行,飞灰量大,含炭高,锅炉效率低下,再加上除尘方面投资不足,烟尘治理没得到很好解决,致使沸腾炉有点声名不佳。
CFBB出现之后,人们便纷纷打出循环流化床锅炉的牌子,推出了不少炉型,如清华大推出的低携带率循环床锅炉,哈工大与北锅开发的带埋管和槽型分离器的循环床锅炉等,实际上都是BFBB。
但它们是改进了的沸腾炉,把沸腾炉技术提高到了较高的水平,这些炉型在工业锅炉和热电联供锅炉范围内有着极强的生命力,所以我们应当为BFBB的新成绩欢呼,正其位,恢复其名誉,并在一定的锅炉容量范围内发展这种BFBB。
我国的BFBB数量居世界之首,有着长期的运行经验,故改进的BFBB技术的成熟程度较高。
而CFBB技术尚有待完善和提高,在众多炉型的选择上,首先应分清其属于BFBB还是CFBB,然后再考虑其它技术指标及可靠程度,本文以下的章节则主要是针对CFBB而言,对一些二者通用的技术,则皆适用。
流化速度流化速度对CFBB最直接最主要的影响是其对循环物料扬折夹带的作用。
随着V的增加,夹带量以增长的速度快速增加.早期国外的CFBB如Lurgi技术等,V高达8-12M/S,随着高流速带来磨损及能耗等问题,逐渐降至目前的6M/S左右,我国CFBB技术开发较晚,初期因担心上述问题,有些炉子曾设计的V较低(4-5M/S)运行中发现循环物料不足,将风速提高后,状况大为改观,现也提高到5.5-6M/S,与国外炉子比较接近。
煤的粒径与煤质分折CFBB的流化速度很高,床料粒径大亦可流化起来,如文献中可见,入炉煤粒范围可达0-12,0-20,0-25MM等,随厂家和煤种不同而给出的允许范围不同,比BFBB允许燃料粒度范围要宽,最大允许粒径也大。
但根据我们的研究和国外的一些文献报导,实际上CFBB使用的燃料平均粒径比BFBB的要小得多。
BFBB的平均燃料粒径达1-2MM,CFBB的平均粒径只有300-400UM,严格地说,CFBB要求燃料中有较大比例的终端速度小于流化速度的细颗粒,以使得这些细煤粒一旦入炉后能被吹到悬浮段空间去燃烧,并且同时起到增加循环物料量的作用。
燃料粒径的影响主要表现在其对密相床燃烧份额和物料平衡的影响上,燃料细粒多,密相床燃烧份额小,循环物料量大。
CFBB入炉燃料粒度分布的确定与选择,与流化速度的选取有关,可见粒径对二者的影响是很大的,选定的粒度分布,应能保证在已确定的流化速度条件下,有足够细煤粒吹入悬浮段,以保证上部的燃烧份额,以及能形成足够的床料,保持物料的平衡。
影响入炉燃料粒度的主要因素还有煤的热爆性质和挥发份含量,热爆强的煤就可选择粒度较大,大煤粒入炉后受热爆裂可形成份额增加,此时入炉煤的粒度分布可放宽。
一、二次风配比把燃烧需要的空气分成一、二次风从不同位置分别送入流化床燃烧室,在密相床内形成还原性气氛,实现分段燃烧,可大大降低热力型NOX的形成,这是CFBB的主要优点之一,但分成一、二次风的目的还不仅仅如此,一次风比(一次风量占总风量的份额)直接决定着密相床的燃烧份额,同样的条件下,一次风比大,必然导致高的密相床燃烧份额,此时就要求有较多的温度低的循环物料返回密相床,带走燃烧释放热量,以维持密相床温度,如循环物料量不够,就会导致流化床温度过高,无法多加煤,负荷上不去,这一用来冷却床层的物料可能来自分离器搜集下来的经过冷却的循环灰,或来自沿炉膛周围膜式壁落下的循环灰,灰在下落过程中与膜式壁接触受到冷却。
从密相床的燃烧和热平衡上看,一次风比越小,对循环灰的物料平衡要求越低,但实际上一次风比的选取还受燃料粒度及性质等因素的制约,一次风比小,要求燃料中不能被吹起进入悬浮段燃烧的大颗粒比例也要小,否则大颗粒因得不到充足的氧气燃烧不完全,排放的床灰中含炭量极高,一次风比一般选择在50%左右,对无烟煤则可达60%以上。
二次风一般在密相床的上面喷入炉膛,一是补充燃烧需要的空气,再者可起到扰动作用,加强气固两相的混合,CFBB炉膛的下部多设计成渐缩型,二次风可分成几股风从不同高度送入,以保持炉内烟气流速的相对均匀。
二次风口的位置亦有很大影响,如设置在密相床上面过渡区灰浓度较大的地方,就可将较多的碳粒和物料吹入空间,增大上部的燃料份额和物料浓度。
分离器分离器对CFBB的重要作用是任何人都不会怀疑的,没有分离器也就没有CFBB。
正因为如此,国内外都把相当多的注意力放到了分离器的研究开上。
分离器的型式与结构形成了CFBB流派之间的区别标志之一。
CFBB分离器的主要性能指标仍是分离效率,它必须具有足够高的效率,一是提供足够的循环物料,二是收集细碳粒送回炉膛再燃烧,提高燃烧效率。
CFBB循环物料的主体是200-300WM的颗粒,设计的分离器不但对此粒径有极高的分离效率(>99%),d50还应尽量小于提高碳的燃烬率。
CFBB飞灰含碳量分折发现,含碳量在某一料径时达到峰值,随后又下降,这一峰值对应粒径与分离器的效率是密切相关的。
目前CFBB使用的分离器主要分为两大数,旋风分离器和惯性分离器,一般说来,旋风分离器效率较高,体积大,而惯性类分离器效率稍为逊色,但尺寸小,使锅炉结构较为紧凑。
在使用的条件上,分离器又可分为两大类,高温分离和中温分离,从对锅炉性能的影响上看,高温分离较为优越,原因是CFBB炉膛内的固体物料浓度较高,造成炉内混合较差,CO浓度较高,高温分离器内的二次燃烧可降低CO浓度,二次燃烧造成的升温有利于N2O 的还原,降低N2O排放浓度。
在分离器选取上还应考虑到锅炉的容量范围,作技术经济的比较,如小型工业炉选用旋风分离器,考虑到旋风筒和料腿都需要有一定的高度,与之相匹配,炉膛也必须足够高,否则压低旋风筒及料腿的高度,势必影响其性能。
此时应作出技术经济的综合分折。
回灰装置CFBB灰循环系统中的回灰控制装置除少数为机械阀(如Luirgl的锥形阀)外,一般都采用排机械阀,如J型阀、L型阀、V型阀等,非机械阀没有活动部件,阀的开启与关闭是由给风控制的,其优越性不言而明。
非机械阀分为自平衡的和可调的两大类,J阀、V阀、LOOP seal seal port 等均属于自平衡式的,即流出量根据进入量自动调节,阀本身调流量的功能较弱,L-阀是调节型的,即可根据需要调节流量大小,作者从自己的实践中体会到,L阀运行中的最大问题是阀垂直段中料位的测量问题,因垂直段中料位太低,松动风就可能不是携带灰从水平段流出,而是从垂直段向上吹,既起不到阀的密封作用,还有可能导致结焦,这一问题应给与注意。
在非机械阀的设计中,一是注意选择合适的灰流截面,二是若回灰是高温灰,还应计算阀内的热平衡即松动风中的氧与灰中的碳接触而燃烧,释放的热量部分转化成热烟气的焓,其余的热量则加热循环灰,变为灰的显热。
应控制灰的温升,防止灰温过高而结焦,这也是近年来国外发展水冷料脚的部分原因。
受热面磨损BFBB密相床内布置有埋管受热面,受处于流化状态的床料的冲刷,金属表面一直在经受着一定程度的磨损。
BFBB的磨损主要集中发生在过埋管部位,CFBB密相床内不布置埋管爱热面,磨损问题也并未因此而解决,设计时考虑稍有不周,在炉膛和灰系统的任何部位都有可能发生严重磨损。
在机理上,金属的磨损可分为两类:一是金属表面在固体颗料的冲刷下,因磨擦而导致的金属部件的逐渐失重,另一类是在金属表面形成一层氧化膜,膜的硬度很高,但较脆,在物料颗粒的冲刷下,氧化膜出现极小徽快的剥落,在剥落掉的金属表面上再形成新的氧化膜层,磨损就在这一过程中在进行。
下表给出了氧化层与其它一些物质的硬度的比较(3):表1 物料硬度表(20℃时)物料石灰石硅酸盐钢镀层氧化膜硬度(HV)140-160 800 130-250 500-1800 600-1800可见氧化膜的硬度极高,如能在管子表面形成氧化膜,对减少磨损是极其有利的。
循环流化床锅炉的结构是什么
循环流化床锅炉的结构是什么阀⑦对固体粒子流量进行分配,一部分通过回料器直接送入下炉膛以维持主循环回路固体粒子平衡;另一部分从旋风分离器分离下来的固体粒子通过布置在类似鼓泡床中的外置式换热器④放热后被送入炉膛。
分离后含少量飞灰的干净烟气进入尾部竖井③,经空气预热器和飞灰收集系统,最后由烟囱排入大气。
1.2锅炉整体布置锅炉为单汽包、自然循环、半露天布置的循环流化床锅炉,锅炉整体呈左右对称布置,支吊在锅炉钢架上,采用高温旋风分离器进行气固分离,采用外置换热器控制床温及再热汽温。
本锅炉由五跨组成,第一、二跨布置有主循环回路(炉膛、高温钢板旋风分离器、回料器以及外置式换热器)、冷渣器以及二次风系统等;第三、四跨布置尾部烟道(包括高温过热器、低温再热器以及省煤器);第五跨为单独布置的回转式空气预热器。
炉膛采用全膜式水冷壁结构,炉膛底部采用裤衩型将下炉膛一分为二。
布风板之下为由水冷壁管弯制围成的水冷风室。
锅炉采用回料器给煤的方式,四个给煤口布置在回料器上,石灰石采用气力输送,8个石灰石给料口布置回料腿上。
在水冷风室之前的两个一次风道内分别布置一台风道点火器,另外在炉膛下部还设置有2×4只不带点火和火检的床上助燃油枪,用于锅炉启动点火和低负荷稳燃。
四台流化床式冷渣器被分为两组布置在炉膛两侧,每台冷渣器有9个排渣口,分别将底渣排到机械除渣系统或地面。
四台高温旋风分离器布置在炉膛两侧的钢架副跨内,在旋风分离器下各布置一台回料器。
由旋风分离器分离下来的物料一部分经回料器直接返回炉膛,另一部分则经过布置在炉膛两侧的外置换热器后再返回炉膛。
外置式换热器内布置有受热面,靠后墙外置式换热器内设置有中温过热器(ITS1和ITS2),可以通过控制其间的固体粒子流量来控制炉膛温度;靠前墙外置式换热器内设置有低温过热器(LTS)和高温再热器(HTR),可以通过控制其间的固体粒子流量来控制再热蒸汽温度。
汽冷包墙包覆的尾部烟道内从上到下依次布置有高温过热器、低温再热器、省煤器。
循环流化床锅炉结构
循环流化床锅炉结构循环流化床锅炉是一种高效、环保的燃煤锅炉,其独特的结构设计和工作原理使其在煤燃烧过程中能够有效减少污染物排放,提高燃烧效率。
本文将介绍循环流化床锅炉的结构和工作原理。
一、循环流化床锅炉的结构循环流化床锅炉由炉膛、集渣器、换热面、循环系统和控制系统等组成。
1. 炉膛:炉膛是燃烧煤粉和空气的主要区域,其内部由燃烧区、分离区和循环区组成。
燃烧区是煤粉与空气混合燃烧的地方,燃烧温度高达1000摄氏度以上。
分离区是将燃烧后的烟气和固体颗粒分离,以减少烟气中的固体颗粒物质。
循环区是固体颗粒物质再次参与燃烧的地方。
2. 集渣器:集渣器用于收集和排除循环床中的灰渣,避免灰渣对换热面的影响。
集渣器通常位于炉膛的下部,通过灰渣排出口将灰渣排除。
3. 换热面:换热面是将炉膛中产生的高温烟气中的热能传递给水蒸气的部分,包括过热器、再热器和空气预热器等。
过热器将高温烟气中的热能传递给水蒸气,使其温度升高;再热器将再次加热的烟气传递给水蒸气,提高其温度和压力;空气预热器则通过将燃烧前的空气与烟气进行热交换,提高燃烧效率。
4. 循环系统:循环系统是循环流化床锅炉的核心部分,包括循环器、循环泵和固体回收器等。
循环器用于将固体颗粒物质循环注入炉膛,保持循环床的稳定性;循环泵则负责将固体颗粒物质从固体回收器中抽出,并注入循环器;固体回收器用于收集和回收固体颗粒物质,防止其流失。
5. 控制系统:控制系统是循环流化床锅炉的智能化管理部分,包括燃烧控制系统、水位控制系统和温度控制系统等。
燃烧控制系统负责调节煤粉和空气的供给,保持炉膛内的燃烧稳定;水位控制系统用于控制锅炉水位,保证锅炉的安全运行;温度控制系统则负责监测和调节锅炉的温度,保证烟气的排放符合环保要求。
二、循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉的工作原理是通过将煤粉和空气混合在炉膛中进行燃烧,形成一种流化状态的床层。
在燃烧过程中,固体颗粒物质不断循环注入炉膛,与煤粉和空气一起参与燃烧,使燃烧效率更高。
循环流化床锅炉的构造及工作原理
隔热层分三层砌筑: 密封层 32mm 绝热层 60mm 不大于135mm 耐火层 不大于35mm
布风板的型式
风帽
风帽的作用:是使进入流化 床的空气产生第二次分流并 具有一定的动能,以减少初 始气泡的生成和使底部粗颗 粒产生强烈的扰动,避免粗 颗粒的沉积,减少冷渣含碳 损失。风帽还有产生足够的 压降、均匀布风的作用。
正常燃烧时,在一次风机的作用下,具有一定数量和动 能的空气,经床下启动燃烧器、水冷风室、床上风帽,将床 上物料(煤+炭火+返料灰+石灰石)吹起来,较大的颗粒在 其自身重力作用下向下跌落,与吹起来的粒子发生碰撞、产 生破碎,不断更新粒子的燃烧外表面,使燃烧即快又好。在 上升的火焰和炭火流中,既有分子团的不断形成与扩散,又 有物料的强烈碰撞与返混,使燃烧的炭火流就像金色的喷泉 充满整个炉膛空间。由于流化速度比较高,离开炉膛的烟气 要带走一定数量的灰,经过旋风分离器、上料腿、回料阀、 下料腿,再一次回到床上参加流化、燃烧、传热,顾名思义 ,叫循环流化床锅炉。
回料阀的阻 力:
回料阀空床阻力4000帕-5000帕左右
回料阀的内部工作状 态:
回料器内的两个状态(松 动、流化)
CFB锅炉燃烧过程中的七个状态
• 炉膛浓相区--------紊流状态 • 炉膛稀相区--------高速流化状态 • 旋风分离器--------旋转状态 • 上料腿------------移动状态(不是流动) • 回料器------------鼓泡状态+流化状态 • 下料腿------------流动状态
罗茨风机出力可自动 调节,返料灰多风压自动 加大,返料灰少风压自动 减小。
返料风机采用的运行 方式:
循环流化床锅炉简介配图讲解
• 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。
循环流化床锅炉结构
循环流化床锅炉结构循环流化床锅炉是一种新型的锅炉,其结构主要由锅炉本体、循环系统、燃烧系统、除尘系统和自动控制系统组成。
锅炉本体是循环流化床锅炉的主要部分,其结构由水冷壁、蒸汽冷却壁、底部风室、上部风室、分隔板等组成。
水冷壁和蒸汽冷却壁是防止高温气体对锅炉本体造成损害的重要组成部分。
底部风室和上部风室是循环流化床锅炉中的两个重要区域,其中底部风室主要用于供气,上部风室则用于收集尾气。
分隔板则用于将循环流化床分为两个区域,以便更好地控制循环流化床内的气体流动。
循环系统是循环流化床锅炉中最为重要的一个组成部分,其结构由循环泵、管道和回转器等组成。
循环泵主要用于将固体颗粒物料从回转器中抽出,并通过管道输送到再生器中,完成固体颗粒物料的再生。
回转器则用于改变固体颗粒物料的运动方向,以便更好地实现循环流化床内的气体流动。
燃烧系统是循环流化床锅炉中另一个重要的组成部分,其结构由燃烧室、喷嘴和点火器等组成。
燃烧室主要用于将固体颗粒物料与空气混合并进行燃烧,喷嘴则用于将固体颗粒物料输送到燃烧室中进行燃烧,点火器则用于点火。
除尘系统是循环流化床锅炉中另一个重要的组成部分,其结构由除尘器和脱硫设备等组成。
除尘器主要用于对废气进行除尘处理,脱硫设备则用于对废气进行脱硫处理。
自动控制系统是循环流化床锅炉中最为关键的一个组成部分,其结构由控制柜、传感器和执行机构等组成。
控制柜主要用于对循环流化床锅炉进行自动控制,传感器则用于对循环流化床锅炉内的气体流动、温度和压力等参数进行监测,执行机构则用于根据控制柜的指令对循环流化床锅炉进行操作。
总之,循环流化床锅炉结构复杂,但其各个组成部分的协同作用使其具有高效、节能、环保等优点,在工业生产中得到广泛应用。
循环流化床锅炉主要设备及系统
旋风分离器的旋流示意图
烟气从切向进入分离器筒体,烟气中所含较粗的颗粒物体在较大的离心力、惯性力、重力的作用下,甩向筒体壁落下。被分离的物料通过回路密封装置和回料管而返回流化床内,烟气中较细的飞灰与烟气一起通过分离器的中心管筒从分离器顶部进入锅炉的尾部对流区域。
水冷分离器
结构特点 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
工作特点: 四面水冷壁的下集箱是相互连通的,左、右侧水冷壁各有一个上集箱,前、后水冷壁有共用一个上集箱(顶棚集箱) ,水经集中下水管进入下集箱,然后经水冷壁引入上集箱,再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒。
水冷壁
水冷壁管内的水流分配和受热合理,以保证沿燃烧室宽度均匀产汽,沿汽包全长的水位均衡,防止发生水循环不良现象。
汽水系统 锅炉给水从省煤器进口集箱引入,逆流向上经过顺列布置省煤器管组,由出口集箱的右端通过上水管从汽包右封头引入锅筒,在启动阶段没有给水流入锅筒时,省煤器再循环系统可以将锅水从锅筒引至省煤器进口集箱,以保护省煤器。 锅筒通过两根下降管和连接管将锅水送至水冷壁下联箱。联想内锅水向上流经风室水冷壁、炉膛水冷壁、经过各自的上部出口集箱通过汽水引出管引入锅筒进行汽水分离,被分离出来的水重新引入锅筒水空间。被分离出来的饱和蒸汽由蒸汽引出管引至低温过热器进口集箱,经低温过热器到一级减温器,然后到中温过热器在到二级减温器,最后到高温过热屏产生合格的蒸汽到汽机。
锅炉给水首先被引至尾部烟道省煤器进口右侧集箱,逆流向上经过顺列布置,管束采用光管布置,管式省煤器管组进入省煤器出口集箱,通过省煤器引出管从锅筒左右封头进入锅筒。在启动阶段没有建立足够量的连续给水流入锅筒时,省煤器再循环管路可以将锅水从锅筒引至省煤器进口集箱,防止省煤器管子内的水停滞汽化。本锅炉为自然循环锅炉。锅炉的水循环采用集中供水,分散引入、引出的方式。给水引入锅筒水空间,并通过集中下降管和与之相连的下水连接管及分散下降管分别引入水冷壁下集箱和水冷蒸发屏进口集箱。锅水在向上流经炉膛水冷壁、水冷蒸发屏的过程中被加热成为汽水混合物,经各自的上部出口集箱通过汽水引出管引入锅筒进行汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒水空间,并进行再循环,被分离出来的饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引出。
循环流化床锅炉结构、原理和运行
1、流化燃烧:一定颗粒粒度的煤粒在炉床上保持一定的厚度,空气以适当的速度从底部通过炉床,将煤粒吹起,使煤粒悬浮于床层上一定高度范围. 物料由给料口进入炉膛密相区下部后,被高温物料包围而迅速着火,并在燃烧室中伴以高速风流在沸腾悬浮状态下进行燃烧.同时,高温烟气携带炉料和大部分未燃烬的煤粒飞逸出燃烧室顶部,经旋风分离器分离出的未燃烬燃料由返料器返送回炉膛底部,再次进入炉膛循环燃烧.
回料阀 通过改变通气量改变回料量. 属于自平衡阀,即流出量根据流入量自动调节.
.燃烧系统 燃烧系统主要有给煤装置、排渣装置、给石灰石装置、硫回收装置尾气及合成驰放气燃烧系统、布风装置和点火系统. 〔1给煤装置 给煤装置为3台刮板式给煤机.给煤机与落煤管通过膨胀节相连,解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨胀差〔膨胀值120mm.给煤装置的给煤量能够满足在一台给煤装置故障时,其余2台给煤装置仍能保证锅炉100%额定出力.一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根矩形间距为2.2m的落煤管,落煤管上端有送煤风,下端靠近水冷壁处有播煤风,给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落煤管滑落到下端在距布风板1500 mm处进入炉膛.给煤量通过改变给煤机的转速来调整,给煤机内通入一次风冷风作为密封风,由于给煤管内为正压〔约有5000Pa的正压,给煤机必须具有良好的密封.播煤风管连接在每个落煤管的端口,并应配备风门以控制入口风量. 〔2布风装置 风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成,风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土.防止点火时鳍片超温,并降低风室内的水冷度. 燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室.风室与炉膛被布风板相隔,布风板系水冷壁与扁钢焊制而成,布风板的横断面为7330×2580,其上均匀布置有666只风帽.一次风通过这些风帽均匀进入炉膛,流化床料.风帽采用耐磨耐高温合金,风帽横向纵向节距均为160mm.为了保护布风板,布风板上的耐火浇注料厚度为150mm.
循环流化床锅炉资料
过热器的作用是将饱和蒸汽加热成为一定温 度的过热蒸汽。 省煤器的作用是利用锅炉排烟的热量加热锅 炉给水的热交换设备。它不仅通过烟气加热 了给水,还降低了排烟温度,提高了锅炉热 效率,节省了燃料。 空预器是利用锅炉排烟热量加热空气的热交 换设备,装在锅炉尾部的垂直烟道中。它既 通过烟气加热了空气,又降低了排烟温度, 提高了锅炉的热效率。
3、锅炉烟气流程
• 从一次风机出来的空气分两路进入炉膛:第一路,经一次风空气预 热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室,通过布置在布 风板之上的风帽使床料流化,并形成向上通过炉膛的气固两相流;第 二路,热风经给煤增压风机增压后,用于炉前气力播煤。
•
二次风机供风也分为两路:第一路经空气预热器加热后的二次风
窗进入前后烟道并向下流动,冲刷布置其中的水平对流受热面管组,
将热量传递给受热面,而后烟气流经管式空气预热器再进入除尘器,
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,再参与燃 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。
• 1、燃料适应性广:
• 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。
