循环流化床锅炉的运用和发展
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler,CFB)技术是一种高效的燃烧设备,经过多年的发展已成为热电领域的重点推广应用技术。
本文将从循环流化床锅炉技术的现状出发,探讨其发展前景,以及面临的挑战和解决方案。
一、技术现状1.1 技术特点CFB锅炉具有循环流化床燃烧技术的独特优势:(1) 燃烧效率高:废气中低温部分的热量可以被利用,热效率可以达到96%以上,同时降低了烟气中二氧化硫和氮氧化物的排放量。
(2) 运行灵活:能够适应不同的燃烧物料,既能够燃烧固体废弃物、木屑、秸秆等生物质能源,又能够燃烧煤炭、石油焦等传统燃料,且燃烧效果良好。
(3) 净化效果好:CFB锅炉的燃烧过程中,废气中的二氧化硫和氮氧化物可以通过床层内的石灰石和其他固体脱硫、脱氮材料进行吸收。
1.2 应用领域CFB锅炉技术在能源、化工、冶金、环保等领域有着广泛的应用:(1) 电力行业:CFB锅炉可为电厂常规电机组提供蒸汽和电力,可应用于燃煤和生物质发电厂、废物处理场等。
(2) 化工行业:CFB锅炉可用于化学合成、烟气净化、制氢等化学反应过程。
(3) 冶金行业:CFB锅炉可用于钢铁、有色金属等冶炼行业的高温加热过程。
(4) 环保行业:CFB锅炉可用于污染治理领域,如焚烧废弃物、处理工业废水等。
二、发展前景2.1 国内市场需求目前,中国热电装备市场规模逐年扩大,能源需求增加,对CFB锅炉提出了更高的要求。
据分析,未来中国应用CFB锅炉的市场需求将有以下几个方面的发展趋势:(1) 大型化倾向:随着国内能源消耗的不断升级,整个行业将向大型化发展,CFB锅炉也是如此。
(2) 多燃料开发:在中国资源丰富的条件下,CFB锅炉依靠多种燃料的灵活运用,将成为未来市场上的利润佳品。
(3) 低排放:随着环保法规的日益严格,CFB锅炉也需要适应这一趋势,保证燃烧过程中废气的低排放。
2.2 技术创新CFB锅炉技术在未来几年也将面临着技术创新的压力,以满足市场的需求。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种利用高效循环流化床燃烧技术实现煤炭、石油焦等固体燃料的洁净、高效燃烧的技术。
其主要特点是燃料与气相、固相平衡流化,燃烧效率高、燃烧温度可控、污染物排放少。
1. 技术成熟:循环流化床锅炉技术已经经过多年的研究和发展,在我国已经建成的循环流化床锅炉装机容量已达数千兆瓦,形成了一定的产业化规模。
2. 功能完善:循环流化床锅炉技术的自动化程度逐渐提高,监控系统成熟,操作方便,运行稳定可靠。
循环流化床锅炉还具备灵活燃烧、硫捕集、脱硝、脱电除尘等多种功能。
3. 效果显著:循环流化床锅炉技术在煤炭、石油焦等固体燃料的燃烧效率上有明显改善,已实现了燃烧效率高于传统锅炉的目标。
循环流化床锅炉对污染物的排放也有明显改善,特别是对于二氧化硫和氮氧化物的排放效果显著。
4. 排放达标:循环流化床锅炉技术采用先进的脱硫、脱硝、脱电除尘等技术手段,可以有效控制燃烧过程中的污染物排放,达到甚至超过国家标准的排放要求。
1. 燃料多元化:循环流化床锅炉技术适应性强,可以适应各种固体燃料的燃烧,包括煤炭、石油焦、生物质等,未来可以实现更多种类燃料的利用,提高资源利用率。
2. 清洁化发展:循环流化床锅炉技术可以通过改进燃烧方式和燃烧设备,进一步降低污染物排放,实现更清洁的能源转换。
3. 高效节能:循环流化床锅炉技术具备灵活燃烧、高效热交换等优点,未来可以进一步提高能源的利用效率,减少能源消耗。
4. 大型化发展:循环流化床锅炉技术在我国已初步形成一定的规模,未来可以进一步发展为大型化设备,满足国家能源需求。
循环流化床锅炉技术在煤炭、石油焦等固体燃料的洁净、高效燃烧方面具有显著的优势,并且具备广阔的发展前景。
随着对环境保护要求的提高和能源利用效率的追求,循环流化床锅炉技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进、节能、环保的燃烧设备,广泛应用于电力、化工、冶金和煤化工等行业。
它采用高效的燃烧方式,具有燃烧效率高、污染物排放少、对燃料适应性强等特点,因此备受青睐。
随着能源环保要求的提高和技术水平的不断提升,循环流化床锅炉技术也在不断发展。
本文将对循环流化床锅炉技术的现状及发展前景进行分析和探讨。
循环流化床锅炉是一种以固体颗粒作为燃料和热载体,在床内形成强烈的热风流动状态,通过控制空气、固体和燃料的比例,使其在高温下燃烧,从而释放出能量。
相对于传统的燃煤锅炉,循环流化床锅炉具有燃烧效率高、污染物排放少、对燃料适应性强等优点。
1. 绿色低碳能源需求将推动循环流化床锅炉技术发展随着全球环境意识的增强和碳排放量控制的要求,可再生能源和清洁能源的发展成为未来的趋势。
循环流化床锅炉技术具有燃烧效率高、污染物排放少的特点,非常适合于生物质能源、废弃物能源等清洁能源的利用。
随着绿色低碳能源需求的增加,循环流化床锅炉技术将会得到更广泛的应用和推广。
2. 技术创新将进一步提升循环流化床锅炉技术随着循环流化床锅炉技术的不断发展,技术创新也将是未来的重点。
在锅炉结构、节能技术、在线监测技术等方面,都有着广阔的发展空间。
通过提高循环流化床锅炉的燃烧效率、降低NOx等污染物排放、减少燃料消耗等方面的技术创新,将进一步提升循环流化床锅炉技术的市场竞争力。
新材料、新工艺在循环流化床锅炉技术中的应用也将带来新的发展机遇。
3. 国家政策支持将促进循环流化床锅炉技术的发展我国一直致力于节能减排和清洁生产,大力支持清洁能源和节能环保产业的发展。
国家在循环流化床锅炉技术领域的政策支持将有助于技术的快速发展。
鼓励资金投入、政策激励和技术支持等措施将会为循环流化床锅炉技术的进一步完善和推广提供有力支持。
循环流化床应用与发展,

1921年德国人温克勒发明了第一台流化床,温科勒所发明的流化床使用 粗颗粒床料 1938年12月麻省理工学院的刘易斯和吉里兰发明了快速流化床知道20世纪 50年代末鼓泡流化床一直占主要地位。 60年代末德国鲁奇公司(Lurgi)发明并运行了Lurgi/VAW循环流化床氢氧化 铝焙烧反应器随后又与分子筛、高活性、高选择性催化剂的出现,提高管 流化催化裂化反应器很快有取代了鼓泡流化床而得到推广应用。 1979年芬兰奥斯龙(Ahlstrom)公司生产了20t/h的循环流化出那个锅炉。 1982年德国鲁奇公司的第一台50t/h的商用流化床锅炉投入运行,这标志着 作为煤燃烧的循环流硫化床锅炉进入商业化阶段。
采用高温旋风分离方式,最高入口温度950℃.分离器可布置在炉前、炉两侧或 炉膛与尾部烟道之间,布置方式灵活。多采用高循环倍率,分离效率可达99%
炉底送入一次风,密相区送入二次风。一次风率40%~70%,基本占50%。通过 调节炉内的一二次风比例进行床温控制和过热汽温粗调。燃料在整个炉膛燃烧 沿水冷壁方向上的烟气温度比较均匀。在低负荷时,燃烧集中在炉膛下方,逐步 过渡到鼓泡床运行方式。 可燃用多种燃料。负荷调节比为3:1或4:1。负荷变化率在升负荷时为7%/min 降负荷时为10%/min。
鲁奇型循环流化床锅炉具有良好的稳定性、燃尽率、排放保证等低负荷运 行性能和变负荷调节手段。
缺点: 德国鲁奇公司开发出的循环流化床普遍采用保温、耐火、及防磨材料砌装成筒身 的高温绝热式旋风分离器。这种分离器主要缺点是旋风同体积庞大,耗刚多,造 价高,占地大。旋风筒内衬厚,耐火及砖筑要求高,用量大,费用高。启动时间 长,运行中容易出故障。密封和膨胀系统复杂。好挥发份较低或活性较差等难以 着火的煤种时,旋风筒内的燃烧导致分离后的物料温度上升,引起旋风筒内及料 腿、回料阀内超温结焦。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种目前广泛应用于工业和能源生产领域的高效节能锅炉技术。
这种技术在燃煤、生物质和垃圾焚烧等领域都有着重要的应用价值。
本文将对循环流化床锅炉技术的现状及发展前景进行探讨。
循环流化床锅炉技术是在流化床燃烧技术的基础上发展起来的,其独特的工作原理和优越的性能使其成为了工业燃烧领域的热点技术之一。
循环流化床锅炉采用强化循环流化燃烧技术,通过气体的高速流化和固体颗粒的搅动来实现高效燃烧,从而提高了燃烧效率和节能效果。
循环流化床锅炉还可以适应多种燃料,对煤、生物质、垃圾等固体废弃物都有着很好的适应性,因此在能源生产和环保领域的应用前景广阔。
目前,循环流化床锅炉技术在我国已经得到了广泛的应用,已经形成了一定的产业规模和技术积累。
随着我国能源结构调整和环保政策的不断加强,循环流化床锅炉技术有望得到更广泛的推广和应用。
在燃煤电厂领域,循环流化床锅炉技术已经成为了主流技术,其使用寿命长、安全性高、排放清洁等优点使其受到了众多企业和政府的青睐。
循环流化床锅炉技术也在生物质能源利用和垃圾焚烧等领域有着广阔的应用前景,可以有效地解决我国在生态环保和资源利用方面的问题。
未来,随着科技的不断进步和能源环保要求的不断提高,循环流化床锅炉技术有望迎来新的发展机遇。
随着技术的不断创新,循环流化床锅炉的性能将得到进一步提升,燃烧效率和节能效果将得到进一步提高,从而更好地满足国家的节能减排政策要求。
在生物质能源和废弃物焚烧领域,循环流化床锅炉技术也将得到更广泛的应用,成为生态环保和资源利用的重要手段。
在循环流化床锅炉技术的配套领域,如脱硫、脱硝、除尘等设备的技术也将得到进一步发展,为循环流化床锅炉技术的应用提供更为完善的解决方案。
循环流化床锅炉的运用和发展

循环流化床锅炉的运用和发展
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床技术的锅炉,在能源行业得到了广泛的应用。
随着环境保护意识的增强,循环流化床锅炉的运用和发展也日益受到关注。
循环流化床锅炉的基本原理是:将燃料和空气混合在一起进行燃烧,产生的高温燃气通过经过了一定装置的空气床,在空气床内产生的流化作用的作用下,使颗粒材料呈流化状态,与床内的气体进行了有效的混合和传递,并在空气床内完成热交换和物质交换。
循环流化床锅炉具有一系列的优点,其中最突出的是其火焰稳定性好、效率高、NOx 排放低、破碎损失少、适应性广等.锅炉适用于生物质、废弃物等颗粒燃料,不仅可以满足工
业生产的需求,也可以有效地解决城市垃圾的处理问题。
随着应用场合的不断扩大,循环流化床锅炉在运行过程中也存在着一些技术难题。
其中,粒径分布不均、燃料的水分含量变化、粒子形态和密度的变化等因素都会影响到锅炉的运行。
针对这些问题,研究人员们不断探索创新技术,采用新型的流化床床层材料、提高调节系统和控制系统的精度等手段,提高了循环流化床锅炉的运行性能和适应性。
在未来,预计循环流化床锅炉将不断得到进一步的发展和应用。
针对环保、高效、安全、低碳的需求,研究人员将不断完善该技术,采用新型材料和更高效的燃烧方式,使循环流化
床锅炉在节能减排、资源利用等方面发挥更加突出的作用。
同时,在市场的推动下,未来也将会有越来越多的企业和用户使用循环流化床锅炉。
总之,循环流化床锅炉作为一种新型的能源技术,正在发挥着不可替代的作用。
我们有理由相信,随着技术的完善和市场需求的不断变化,循环流化床锅炉将会在未来的能源发展和环保事业中发挥更加重要的作用。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进的锅炉燃烧技术,具有节能、环保、高效、安全等特点,被广泛应用于发电、热水供应等领域。
本文将介绍循环流化床锅炉技术的现状以及未来发展前景。
1、技术特点循环流化床锅炉技术以煤炭、煤屑、废热、废料等非化石能源为主要燃料,通过高速风流使燃料在炉内均匀分布,从而使燃料的燃烧充分、热效率高。
该技术具有以下特点:(1)熄火、剧烈爆炸等现象很少发生,能够保证燃料的可靠燃烧,从而减少污染排放。
(2)燃料颗粒大小范围较广,可处理不同种类的燃料。
(3)含硫、含氯等有害成分的排放量明显降低,可以达到环保排放标准。
(4)炉内温度均匀,使用寿命长,可靠性高。
(5)锅炉采用循环式加料,自动控制,操作简便。
(6)应用范围广泛,可以用于发电、热水供应、工业锅炉、化工等领域。
2、技术应用循环流化床锅炉技术已经被广泛应用于国内外的发电和热水供应等领域。
在中国,国内已有一些大型发电厂采用循环流化床锅炉技术。
例如,湖南金山电厂、山西黄陵发电厂以及华能大兴发电厂等发电厂都采用了循环流化床锅炉技术。
3、技术进展随着技术的不断进步,循环流化床锅炉技术也在不断完善。
近年来,循环流化床锅炉技术的主要进展包括以下方面:(1)热效率提高:目前循环流化床锅炉技术的热效率已经达到了 85%以上,在很大程度上节约了能源。
(2)技术可靠性提高:现代循环流化床锅炉技术采用先进的控制系统,可以实现全自动化控制,使得技术可靠性大大提高。
(3)减少污染排放:近年来,循环流化床锅炉技术在减少污染排放方面也取得了重大进展。
例如,采用低氮燃烧技术和脱硝技术等措施可以大幅减少氮氧化物的排放量。
循环流化床锅炉技术应用范围十分广泛,可以应用于电力、冶金、化工、建材、纺织、食品等多个行业。
随着技术的不断发展,循环流化床锅炉技术将会在更多行业中得到应用。
2、技术创新推动行业进步循环流化床锅炉技术的不断创新和发展将推动整个燃热行业的进步。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景【摘要】循环流化床锅炉技术是一种高效和环保的燃烧技术,在能源领域具有重要的应用价值。
本文首先介绍了循环流化床锅炉技术的基本原理,包括气固两相流动和传热方式。
接着探讨了循环流化床锅炉技术的优势与特点,如燃烧效率高、烟尘排放少等。
然后分析了当前循环流化床锅炉技术的应用领域,如电力、化工等行业。
接下来讨论了循环流化床锅炉技术的发展趋势,以及在环保领域的应用前景。
最后总结了循环流化床锅炉技术的未来发展方向和市场前景,强调了其重要性和潜力。
循环流化床锅炉技术将在未来得到更广泛的应用,为我国能源结构转型和环保减排做出重要贡献。
【关键词】循环流化床锅炉技术、现状、发展前景、基本原理、优势、特点、应用领域、发展趋势、环保领域、应用前景、未来发展方向、市场前景、重要性。
1. 引言1.1 循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进的燃烧技术,具有高效、节能、环保等优点,在工业领域得到广泛应用。
随着环保意识的不断增强和能源结构的调整,循环流化床锅炉技术的发展前景备受关注。
循环流化床锅炉技术的基本原理是通过循环流动的流体化床,在适当的温度和压力下,使燃料在气流中燃烧,同时有效控制燃烧过程中产生的污染物排放。
这种独特的燃烧方式不仅提高了燃烧效率,还减少了污染物的排放,符合现代工业对能源利用效率和环保要求的双重标准。
当前循环流化床锅炉技术已经广泛应用于电力、化工、钢铁等领域,为企业节能减排提供了有效手段。
未来,随着技术的不断创新和完善,循环流化床锅炉技术将更加普及和深入,成为工业领域不可或缺的重要技术之一。
循环流化床锅炉技术在环保领域的应用前景广阔,可以有效减少大气污染物的排放,提高空气质量,助力生态环境保护。
未来,循环流化床锅炉技术将持续发展壮大,为实现清洁能源、节能减排做出更大贡献。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉技术的基本原理循环流化床锅炉技术的基本原理是指在循环流化床内,通过气体或液体的流化作用将固体颗粒悬浮并使其呈现类似于液体的状态。
大容量循环流化床锅炉技术发展应用现状分析
大容量循环流化床锅炉技术发展应用现状分析大容量循环流化床锅炉是指锅炉内燃烧床具有较大的容量,能够燃烧更多的燃料,并产生更多的热能。
该技术的发展和应用可以分为以下几个方面进行分析。
大容量循环流化床锅炉技术的发展可以追溯到上世纪70年代。
循环流化床锅炉的燃烧系统采用了循环流化床技术,具有高效、节能、环保等优点。
随着国内外能源需求不断增加,大容量循环流化床锅炉的技术发展逐渐成熟。
目前,全球范围内已经建成了大量的大容量循环流化床锅炉装置,其中包括一些大型工业锅炉和发电厂锅炉。
大容量循环流化床锅炉技术在能源领域的应用非常广泛。
循环流化床锅炉可以燃烧多种不同的燃料,如煤炭、石油焦、生物质等,具有灵活性强的特点。
循环流化床锅炉技术被广泛应用于电力、石化、冶金、化工、纺织、造纸等行业。
特别是在煤炭燃烧领域,大容量循环流化床锅炉可以大幅降低烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放,达到环保要求。
大容量循环流化床锅炉技术的发展也面临一些挑战和问题。
循环流化床锅炉系统复杂,需要精确控制床温、床料浓度、气固两相流速等参数,增加了操作和维护的难度。
循环流化床锅炉的燃烧效率受到煤质等因素的影响较大,需要对煤质进行精确分析和调控,以提高燃烧效率和减少排放。
循环流化床锅炉燃烧过程中的燃烧烟气中可能含有微小颗粒物,如烟尘和重金属等,对环境和人体健康造成潜在风险。
大容量循环流化床锅炉技术的发展和应用现状尚处在一个不断发展和完善的阶段。
随着环保要求的提高和能源产业的发展,循环流化床锅炉技术有望在各个领域得到更广泛的应用。
应对循环流化床锅炉技术中的挑战和问题,不断进行技术创新和改进,以持续提高其性能和可靠性。
大容量循环流化床锅炉技术发展应用现状分析
大容量循环流化床锅炉技术发展应用现状分析随着工业化的快速发展,对能源的需求也在不断增加。
作为能源的主要来源之一,燃煤在工业生产中扮演着重要角色。
燃煤在燃烧过程中会排放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,严重影响空气质量,对人体健康和环境造成威胁。
为了解决这一问题,循环流化床锅炉技术应运而生。
大容量循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的高效、清洁的燃煤锅炉。
它在燃烧过程中能够有效控制污染物的排放,并具有燃烧效率高、对燃料适应性强等特点。
在近年来,大容量循环流化床锅炉技术得到了广泛的应用,并逐渐成为燃煤电厂的主流锅炉技术之一。
本文将就大容量循环流化床锅炉技术的发展和应用现状进行分析。
大容量循环流化床锅炉技术起源于20世纪80年代,当时由于传统的燃煤锅炉在燃烧过程中污染物排放严重,环境污染日益严重。
为了改善环境质量,人们开始寻求一种更高效、更清洁的燃煤锅炉技术。
循环流化床锅炉技术由此应运而生。
目前,大容量循环流化床锅炉技术已经成为我国燃煤电厂的主流锅炉技术之一,得到了广泛的应用。
据统计,目前我国已经建成和正在建设的大型循环流化床锅炉已经超过了200台,总装机容量超过了1亿千瓦。
循环流化床锅炉在燃煤电厂中的占比也在不断提高。
这表明,大容量循环流化床锅炉技术已经逐渐成为了我国燃煤电厂的主流锅炉技术之一。
在应用领域上,大容量循环流化床锅炉主要应用于发电厂、热电厂和热力厂等领域。
在这些领域,循环流化床锅炉技术能够用于燃烧各种煤种,并能够适应不同的负荷变化。
在现代电厂中,大容量循环流化床锅炉还可以实现余热利用,并能够与其他发电设备实现联合循环发电,提高能源利用效率。
三、大容量循环流化床锅炉技术的发展趋势随着环保要求的日益严格和能源利用效率的不断提高,大容量循环流化床锅炉技术在未来的发展中也将面临一些新的挑战和机遇。
大容量循环流化床锅炉技术将不断向着高效、清洁、节能的方向发展。
通过提高锅炉的热效率,减少污染物的排放,实现资源的高效利用,从而实现清洁生产,保护环境。
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循环流化床锅炉的运用和发展江西省电力设计院刘祥玲许思龙刘寿忠[内容提要] 本文从燃烧机理、锅炉热效率、运行的稳定性、对燃煤的适应性、环境保护、锅炉设计、锅炉启动过程、停炉过程两等几个方面介绍了循环流化床锅炉的特点。
结合我院对循环流化床锅炉的认识及对循环流化床锅炉机组的设计经验的总结,阐述了循环流化床锅炉在我国的发展和运用。
文章同时介绍了循环流化床锅炉若干问题如床温调节、防止床层超温结焦、非金属耐磨耐火材料防磨、减少锅炉底灰、飞灰可燃物、合理选择冷渣器的处理意见。
[关键词] 循环流化床锅炉特点发展和运用若干问题处理意见1 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。
我国是产煤大国,也是用煤大国,一次能源结构中,煤炭占70%左右,优中质煤、劣质煤均丰富。
全国煤产量的25%是含硫量超过2%的高硫煤。
优质煤集中在华北、西北,劣质煤多分布在中南、西南地区。
目前积存下来的煤矸石达14亿吨,并以每年6千到7千万吨的数量增加。
与此同时,因煤燃烧每年有87%的SO2和67%NOX排入大气,造成严重的环境污染。
因此发展高效、低污染的清洁燃烧技术是当今社会持续发展的必然要求。
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。
2 循环流化床锅炉的运行方式2.1 锅炉启动方式2.1.1 点火前的准备CFB锅炉点火前除了进行必要的吹扫工作外,还要控制合理的床层压力。
以我院设计的江西分宜国产首台具有自主知识产权的410 t/h CFB锅炉为例,点火时的炉膛床压一般控制在4~5 kPa。
这是因为炉膛内的床体主要是由大量的惰性灰渣(正常运行时占总床料的95%以上)组成的,其蓄热容量是随床层压力(对应不同的静止床高)的升高而升高的。
如果点火床压过高,启动时间和启动过程中需要的燃油量都会相应加大;如果点火床压过低,床层的蓄热量就会降低,影响煤粒的引燃,因此保证合理的点火床压对CFB锅炉的启动是很重要的。
2.1.2 点火方式火方式CFB锅炉的点火方式不同与普通煤粉炉锅炉,以我院设计的江西分宜国产首台具有自主知识产权的670 t/h CFB锅炉为例,它是采用床下风道点火器和床上点火器联合点火的方式进行点火,利用燃油的放热加热烟气的温度,再利用热烟气加热炉膛内的床层,以不断提高床层的温度水平来达到煤粒的着火温度。
从结构上讲,床下风道点火器和床上点火器不仅要对炉膛内的耐火材料、金属受热面和烟气进行加热,还要对床下风道、平衡风室、旋风分离器、回料腿中的耐火材料和床层物料进行加热,因此CFB锅炉的启动时间和在启动过程中的燃油量都比煤粉锅炉要大,而且它在启动过程中所受到的升温、升压速度的限制条件也比煤粉锅炉要多。
2.1.3 煤的投入时机CFB锅炉的煤粒是通过在床内被加热到着火温度后,析出挥发分着火燃烧的。
由于每秒钟新加入床内的冷燃料只占床料的1%左右,大量的热床料非但不与新加入的燃料争夺氧气,却提供了一个蓄热量很大的热源。
煤粒燃烧所放出的热量,其中一部分又用来加热床料,使床内温度始终保持在一个稳定的水平。
由于CFB锅炉点火方式的限制,被加热的床层温度存在上限,这恰好也在煤粒着火温度的下限附近,因此在投煤的初始阶段,煤粒在床内并不能充分燃烧。
凭借间断投煤逐步提高床温这一手段,当床温达到煤粒着火温度以上时,就可以连续投煤了。
随着床温的上升和投煤量的增加,燃油量就可以逐步降低了。
2.1.4 一/二次风的配比及作用CFB锅炉的一次风最主要的作用是克服平衡风室和床层的阻力,对炉膛床料进行充分流化,为炉膛内物料的整体循环提供充足的动力,同时为入炉煤的燃烧提供基本的氧气。
而二次风是用来控制燃烧总风量,且为炉膛上部稀相区的未燃尽煤提供燃烧所需的氧气。
不过由于CFB锅炉燃烧机理的不同,通过分级配风,还可有效地控制氮氧化物的排放量。
由于一次风的用途多、系统阻力大,因此要求的一次风压力和风量都较同容量的煤粉锅炉大。
以我院设计的江西分宜国产首台具有自主知识产权的410 t/h CFB锅炉为例,一次风总风压一般控制在10 kPa以上,才能满足床层流化的要求。
由上述分析可知,CFB锅炉与同容量煤粉锅炉相比,启动时间相对较长。
2.2 停炉过程2.2.1 投油助燃的时机与煤粉锅炉相比,CFB锅炉的低负荷稳燃区低得多,即其负荷调节范围大。
对于煤粉锅炉,当负荷低于额定值50%~70%时,一般就要投入助燃油枪,以保证稳定燃烧,避免锅炉突然灭火或造成爆燃事故。
而对于CFB锅炉,它的低负荷稳燃区一般在30%额定负荷左右,也就是说当负荷低于额定值30%~40%时,才需要投油助燃。
这是因为CFB锅炉炉床截面的风速较高,易于控制炉内吸热。
当锅炉负荷要求变化时,只需调整给煤量,并适当调整流化速度改变炉内的循环物料量,就可以满足锅炉负荷的变化要求。
因此,在停炉过程中CFB锅炉比煤粉锅炉的燃油量相对减少。
2.2.2 停炉过程中的其他操作停炉过程中,待熄火后,继续维持风机运行5 min左右,借以清除炉膛和烟道内的可燃物,当氧量上升到大于15 %后,停止风机的运行并关闭挡板。