流化床焚烧炉
流化床焚烧炉简介
流化床焚烧炉简介流化床焚烧炉是在炉内铺设定厚度，一定粒度范围的石英砂，通过底部布风板鼓入一定压力的空气，将砂粒吹起处于流化状态。
流化床焚烧炉燃烧温度一般控制在800~900℃,砂床蓄热量大，气一固混合强烈，传热传质速率高，具有极好的着火条件，垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态，垃圾受到充分加热、干燥，燃烬率高。
流化床焚烧炉主要有两种形式：鼓泡床焚烧炉和循环流化床焚烧炉。
(1)鼓泡床焚烧炉典型的鼓泡床焚烧炉结构如图所示。
鼓泡床焚烧炉垂直流化速度多在0.6～2m/s之间，而砂床最小深度则取决于必须维持焚烧所需的最低过剩空气量及使废物完全燃烧的条件下的数据加以设计，一般设计高度约在0.6～1.5 m间。
鼓泡床炉体主要由流化床和悬浮段炉膛两部分组成。
典型的鼓泡床焚烧炉结构图(2)循环流化床焚烧炉循环流化床通过高流化速度使炉床所含粗砂和废物颗粒向上浮出，并经固体回收分离装置(一般用旋风分离器)将烟气中的砂粒和燃烧完全或未完全的废物通过高温底管及返料器再循环送入炉内而形成一高度混合的燃烧反应区，使废物能在足够的停留时间内被分解、破坏和焚烧。
典型的循环流化床焚烧炉结构如图所示。
循环流化床的垂直流化速度一般在3.6～9m/s之间，约为鼓泡床的2～10倍。
而单位时间由旋风分离器收集循环进入炉内的固体物料量(含床砂和燃烧过程产生的固体物)除以单位时间内焚烧废物量的值(即固体颗粒循环比)则介于50～100之间。
通过这种方式，流化床温度分布将吏为均匀一致，在一般操作时焚烧温度的上限都维持在850～900℃,整体而言，虽比鼓泡床焚烧炉操作温度低，却具有足以处理有害废物达到比规定的破坏去除率(DRE)更高的能力。
循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来，具有更优异的性能。
流化床焚烧炉适合燃烧废油脂，工业有机污泥以及低热值呈颗粒状的废物。
对于尺寸较大的废物，一般需要进行破碎等预处理，使其控制在适合的粒度范围。
流化床焚烧炉不适宜处理含有低熔点盐类较多的废物，焚烧该类废物容易使床料粒子烧结团聚，从而导致流化状态恶化。
流化床焚烧炉石英砂技术要求
流化床焚烧炉石英砂技术要求流化床焚烧炉是一种广泛应用于废弃物处理和能源回收的先进技术。
而石英砂则是作为流化床焚烧炉的重要填料材料之一。
本文将介绍流化床焚烧炉和石英砂在该技术中的应用要求和特点。
流化床焚烧炉是一种通过高速气流使废弃物在高温条件下燃烧的技术。
它采用流化的床层，通过床层内的气化反应和燃烧反应，将废弃物转化为热能和灰渣。
这种技术具有高效、环保、灵活等优点，被广泛应用于垃圾处理、生物质能源利用等领域。
石英砂作为流化床焚烧炉的填料材料，具有多种重要特性。
首先，石英砂具有优异的耐高温性能，能够承受高温下的严酷工作环境，不发生熔化或变形。
其次，石英砂具有较高的热传导性能，能够快速传递热量，提高焚烧炉的热效率。
此外，石英砂还具有较好的耐腐蚀性能，能够抵抗废弃物中的酸碱等腐蚀介质，延长焚烧炉的使用寿命。
在流化床焚烧炉中使用石英砂需要满足一定的技术要求。
首先，石英砂的粒度应适中，一般要求在0.1-0.3mm之间。
粒度过大会增加床层的压降，降低流化性能；粒度过小则会增加磨损和堵塞的风险。
其次，石英砂的含水率应控制在一定范围内，过高的含水率会影响燃烧效果，过低的含水率则容易引起粉尘爆炸。
此外，石英砂的纯度也是一个重要指标，过高的杂质含量会影响石英砂的耐高温和耐腐蚀性能。
石英砂在流化床焚烧炉中的应用也需要注意一些特点。
首先，石英砂需要定期检查和更换，以保证床层的稳定性和燃烧效果。
其次，石英砂需要注意防止结块和堵塞的问题。
废弃物中的杂质和石英砂的磨损都会导致结块和堵塞，影响床层的流化性能。
因此，定期清理和更换石英砂是保证焚烧炉正常运行的重要措施。
流化床焚烧炉石英砂技术要求包括石英砂的粒度、含水率和纯度等方面的要求。
石英砂作为流化床焚烧炉的填料材料，具有耐高温、热传导性能好和耐腐蚀等特点。
在应用过程中，需要注意石英砂的检查、更换和防止结块和堵塞的问题。
通过合理选择和管理石英砂，可以提高流化床焚烧炉的效率和稳定性，实现废弃物处理和能源回收的目标。
流化床垃圾焚烧炉介绍
Ｎｏ．３ Ｎｏ．３ 同上 请注意 1)横向流动速度极快 (Lateral flow) 2)中央部的砂没有被吹走。
荏原回旋流型流化床焚烧炉的特长 １．荏原回旋流型流化床焚烧炉的特长
回旋流式流化床的优点
Point １：产生稳定的回旋流 流化床式焚烧炉炉床设计时特别重要的是，从流动空气喷入口跟导流板的相关关系(左图①)、从炉床中央到不燃物 排出口的距离及倾斜角(左图②)。 这些设计都根据经本公司大量的交货业绩验证的对回旋流动及不燃物类的排出最适合的模数来决定。
焚烧残渣的热灼减量
哈尔滨市城市垃圾焚烧处理 和余热有效利用示范项目
蒸汽利用 发
消石灰
电
垃圾坑
流化床 焚烧炉
余热锅炉
废气处理
烟囱
炉底灰
飞灰处理
送 殻 夕
理量、蒸发量 1）处理量、蒸发量的运行状况
营业运行中的垃圾处理量、产生蒸汽量的运行实绩。 营业运行中的垃圾处理量、产生蒸汽量的运行实绩。 垃圾焚烧量 [ton]
项目（设施）技术概要： 项目（设施）技术概要： 垃圾处理量: 200吨 垃圾处理量: 200吨／天／1炉 公害防止标准： 公害防止标准： 中国国标(GWKB3-2000)达标 中国国标(GWKB3-2000)达标 (GWKB3 计划年运行天数: 320天 计划年运行天数: 320天 炉形式: 流动床焚烧炉TIF +余热锅炉 炉形式: 流动床焚烧炉TIF +余热锅炉 +省煤器 +减温塔 +布袋除尘器 余热利用发电量: 余热利用发电量: 3000kW/h 正式点火运行: 2002年 26日 正式点火运行: 2002年3月26日
回旋流型流化床焚烧炉的原理
回旋流的流动形态
Ｎｏ．１ Ｎｏ．１ 在炉中央插入隔板，观 察左（红）右（白）的 流动媒体的流动形态。
炉排炉与硫化床比较优劣势
流化床焚烧炉流化床炉燃烧技术是本世纪六十年代初得到迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。
采用该技术的焚烧炉的基本特征在于在炉膛下部布置有耐温的布风板，板上装有载热的惰性颗粒，通过床下布风，使惰性颗粒呈沸腾状，形成流化床段，在流化床段上方设有足够高的燃烬段（即悬浮段）。
一般物料投入流化床后，颗粒与气体之间传热和传质速率高，物料在床层内几乎呈完全混合状态，投向床层的废弃物能迅速分散均匀。
由于载热体贮蓄大量的热量，可以避免投料时炉温急剧变化，床层的温度保持均一，避免了局部过热，因此床层温度易于控制。
同时它具有燃料效率高，负荷调节范围宽，污染物排放低，热强度高，适合燃用低热值燃料等优点。
我国的垃圾热值相对偏低。
流化床焚烧炉的优点主要表现在如下几个方面： 1.操作方便、运行稳定。
垃圾经破碎混合后，质地相对均匀，流化床床料为石英砂蓄热量大，因而避免了床的急冷急热现象，使燃料稳定。
垃圾的干燥、着火、燃烧与后燃烧几乎同时进行，无需复杂的调整，燃烧控制轻易，并易于实现自动化，能在极短时间内完成起动或停止，因此可实现连续燃烧。
2.耐久性好，使用寿命长。
炉内没有机械运动部件，故使用寿命长。
由于燃烧均匀，不会产生局部过热现象，加之炉子为箱式结构，与耐火材料的热膨胀相适应，因此在一定程度避免了耐火材料的损坏。
3.流化床焚烧炉以其本身的特点，减少了废水的产生量。
炉渣呈干态排出，无渣坑废水，亦不需处理重金属污水的设备。
垃圾槽内的废水可向焚烧炉内喷散雾化焚烧处理。
4.流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高，相同垃圾处理量的流化床炉体积比炉内要小，故而投资省，适用于大型化发展。
5.可燃烧高水份，低热值，高灰份的垃圾，床内混合均匀，燃烬度高，使垃圾容积大大减少，适合垃圾热值随季节性变化很大的特点。
炉排炉的优点是不需要对垃圾进行预处理。
其不足之处如下：1.炉排必须耐热，在长期连续运行期间，热应力必须不变，这样炉排对材质要求高，而且炉排加工复杂，由于炉排需转动，可靠性低及能耗高构成其问题。
流化床锅炉工作原理
流化床锅炉工作原理
流化床锅炉是一种利用流化床技术进行燃烧的锅炉。
其工作原理基于流化床燃烧的特点。
首先，在锅炉内部设有一个床层，床层由颗粒状的固体燃料和惰性固体颗粒（如沙子）组成。
在床层下方有强制风机提供的空气通过风管送入床层，使床层中的固体颗粒悬浮于气流中，形成流化床。
当固体颗粒悬浮于气流中时，形成了类似于流体的状态，即“流化床”。
此时，固体颗粒之间的接触面积大大增加，燃烧反应得到了极大的增强。
床层内的固体燃料在氧气的作用下发生燃烧，产生高温燃烧气体。
燃烧过程中产生的热量通过传热面传递给工作介质，如水或蒸汽，使其发生升温。
升温后的工作介质通过管道输送到所需的场所，用于供热或发电等需求。
与传统的燃煤锅炉相比，流化床锅炉具有更高的燃烧效率和更低的排放物排放量。
这是因为流化床燃烧过程中，床层内的颗粒状燃料与空气充分混合，使燃烧充分而彻底，减少了污染物的生成。
此外，流化床锅炉还具有一定的自调节能力。
当燃料的供给量或质量发生变化时，床层内的颗粒状燃料会自动调整以达到最佳燃烧效果。
这使得流化床锅炉适应不同质量或类型的燃料，提高了燃料的利用率。
总结来说，流化床锅炉通过形成流化床的方式，使固体燃料充分燃烧，提高燃烧效率，降低排放物排放量。
其自调节能力也使得其适应性更强。
因此，流化床锅炉在能源利用和环境保护方面具有广泛的应用前景。
循环流化床锅炉运行规程
第一节 锅炉运行中调整的主要任务…………………………
第二节 锅炉水位的调整………………………………………
第三节 汽温、汽压的调整……………………………………
第四节 锅炉燃烧的调整………………………………………
第五节 转动设备的运行………………………………………
第六节 锅炉的排污……………………………………………
第四章 锅炉机组停炉后的冷却
第一节 热备用停炉……………………………………………
第二节 正常停炉………………………………………………
第三节 停炉后的冷却…………………………………………
第五章 锅炉机组的故障处理
第一节 事故处理原则…………………………………………
由于循化流化床垃圾焚烧炉尚无成熟的运行实践经验，且垃圾焚烧的机理较为复杂，对燃烧影响的因素较多，故本规程还需要在以后的设备技改、运行实践中不断的补充和加以完善。
该规程由于编者水平有限，难免存在不妥和错误之处，锅炉运行人员和专业技术人员如发现问题及时提出修改意见，更希望得到有关领导和专家的不吝指教与批评，以便对本规程进行修改与补充，对此编者不胜感谢！但在本规程未修改之前，应严格执行本规程。
1. 采用全膜式壁结构
焚烧炉炉膛采用了全膜式壁结构，密封性好，总体设计满足膨胀要求，焚烧炉的膨胀、密封得到了很好的解决。后墙水冷壁向前弯曲构成水冷布风板，与两侧墙组成水冷风室，为床下点火创造必要的条件。
2. 垃圾种类适应性广
流化床炉采用大量循环灰作为热载体，蓄热性强，并用气流搅动燃料，床内温度均匀。燃料均匀充分加热、干燥，燃烧稳定性较好，可燃垃圾范围宽，特别适合焚烧我国热值低、水份高的城市生活垃圾，并且燃烬充分、减量化程度高，减容率可超过90%，灰渣热灼减量小于1%。
流化床锅炉与垃圾焚烧炉烘炉工艺说明
流化床锅炉与垃圾焚烧炉烘炉工艺说明循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉、大型电厂锅炉运行中，炉膛及物料循环系统内衬表面长期承受高浓度循环固体炉料冲刷，对耐火耐性能提出了严格的要求。
新施工耐火耐磨内衬材料的烘干过程直接关系到内衬材料的施工质量和性能，就显传统的燃木柴和煤的烘炉方法已经难以满足锅炉烘炉要求。
本公司一种新型的烘炉工艺，选用烘干机用油作为燃料进行无焰烘炉法。
实践证实无焰烘炉法能确保烘炉质量。
1、烘炉机理CFB锅炉中有多处由耐火耐磨材料构成的内衬，大量采用耐火耐磨捣打料和耐磨浇注料。
这些内衬都在现场免的存有游离水、结晶水等不同形态的湿分。
在受热升温过程中，如果水分迅速蒸发，产生的汽压超过混凝土可能使炉墙爆裂损坏，甚至可能造成大面积炉墙倒塌;炉墙和内衬中难免有应力集中，如果再加上初始热膨胀不匀，也会由于热应力而受到损坏。
因此，内衬材料的干燥烘炉是新施工或大修后锅炉启动运行前的一般烘炉质量直接影响耐火耐磨内衬的寿命和锅炉运行可靠性。
一般来说，烘炉要实现的目标是：（1）为避免水分快速蒸发而导致炉墙损坏，必须使耐火耐磨材料内的水分缓慢蒸发析出，而且得到充分的干燥。
（2）干燥后，继续加热到一定温度，使耐火耐磨内衬材料充分固化，保持耐火耐磨层的高温强度和稳定性，每层强度。
（3）使耐火耐磨层缓慢、充分而又均匀的膨胀，避免耐火耐磨层由于热应力集中或耐火耐磨材料晶格转变造成耐火耐磨层损坏等。
总之，耐火耐磨内衬的干燥掌握住缓慢和均匀地加热足保证烘炉质量的关键所在。
2、无焰烘炉的特点参照国外锅炉烘炉有关资料，提出无焰烘炉新工艺，其要点如下：（1）无焰烘炉以热烟气作为热源，使内衬材料获得缓慢的加热过程，严格遵循耐火耐磨内衬材料水分缓慢均匀速率，控制干燥温度和温升速率，促使不同形态水分的顺利析出。
（2）无焰烘炉用烘炉机在炉外产生热烟气，将热烟气通入需烘干的部位，彻底消除同料系统的分离器及其进器和竖管，斜腿以及冷渣器等部位受结构条件限制，在传统烘炉方法中形成的烘炉“死角”。
循环流化床垃圾焚烧锅炉爆炸分析及预防
时爆燃， 从而使锅炉烟气系统内压力突然升高 ， 超过 了设计结构的允许值而造成水冷壁 、 刚性梁及炉顶、 风室、 烟风道、 炉墙等破坏的现象。锅炉爆炸的原因 是炉内存在可燃的气体、 油雾、 未燃的煤等； 这些可 燃物与空气混合， 达到爆炸浓度极限， 遇到明火燃 烧， 或在高温下自燃， 于是发生爆炸。锅炉爆炸会造 成严重后果， 如损坏受热面、 炉墙及构架， 迫使锅炉 停炉， 有时也会造成人身伤亡。 锅炉爆炸是一种重 大的恶性事故， 由此引起的损失是很大的。 以下是 由于运行操作不当而导致锅炉爆炸的几种情况 。 1． 1 压火爆炸 如果压火操作时燃料 （ 垃圾和煤 ） 加得过多或 送、 引风机停得过早， 使压火后床料内未燃的燃料量 过多， 燃料中含有碳氢化合物以及氢气、 硫化氢、 氧 化硫、 一氧化碳、 二氧化碳以及氮气等挥发物， 这些 挥发物在炉膛内受热后开始逸出， 大部分为可燃气 体。可燃气体通过风帽小孔往分压力低的风室和热 风道等部位弥散。在风室内一旦可燃物浓度聚积到 爆炸浓度极限范围内， 遇到漏入风室的热渣或布风 板上高温床料的热量对风室辐射使温度升高 ， 当达
0531 收稿日期：2011-
到燃点时立刻发生爆炸。
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工 案例 1 ：
业
锅
炉 爆炸。 案例 2 ：
2011 年第 5 期（ 总第 129 期）
某垃圾电厂一台焚烧量为 300 t / d 的循环流化 17 ： 30 锅炉主蒸汽管道吹管 床垃圾焚烧锅炉吹管， 17 ： 33 值班长下令开始压火。17 ： 45 工作告一段落， 链板给料装置内的垃圾全部输送到炉内焚烧完毕 ， 17 ： 46 司炉人员将 2 台给煤机 此时床温为 880 ℃ ， 17 ： 56 床温升 开度由 10% 调整到 20% 来提高床温， 17 ： 57 停止引 高至 958 ℃ ， 司炉人员立即停止给煤， 风机， 由引风机联锁停止了一次风机、 二次风机和罗 茨风机。18 ： 00 将所有辅机全部复位， 风门挡板全 部关闭， 风室压力 － 15 Pa。18 ： 02 床温上升至 966 ℃ 。18 ： 23： “砰 ” 的一声， 一次风空气预热器出口连 通箱及非金属膨胀节炸开。 爆炸原因： （ 1 ） 压火时， 停止给煤后就停了送引风机， 炉内 未燃的过多煤碳， 在高温缺氧状况下热解产生碳氢 硫化氢、 一氧化 化合物（ 甲类可燃气体 ） 以及氢气、 碳等可燃气体。 （ 2 ） 烧垃圾后的床料颗粒一般比较粗， 所以布 风板上床料的孔隙率比纯烧煤的流化床锅炉大得 多。 （ 3 ） 由于一次风机的 吸 风 口 布 置 在 垃 圾 库 顶 部， 标高为 + 35 m。风室及热风道布置在标高 + 4． 0 m 层。烟风道上的风门挡板都是百叶型的， 关不严 密。此时的一次风机进出口风道就形成了烟囱效 应。 （ 4 ） 由于一次风道的吸力， 可燃气体透过床料 和风帽小孔， 向风室和热风道扩散。 当混合气体的 比例达到爆炸浓度极限， 遇到风室的热渣， 立即爆 。 炸 （ 5 ） 风室为全水冷壁结构， 密封性与承压能力 很强， 加上布风板上有厚厚的床料， 而连通箱是由 5 mm 钢板焊 接 而 成， 膨 胀 节 由 非 金 属 的 纤 维 制 成。 所以发生爆炸后只是看到承压能力最小的连通箱和 膨胀节炸裂。 1． 2 拉火爆炸 如果压火时燃料（ 垃圾和煤 ） 加得多或送、 引风 机停得过早， 使压火后床料内未燃的燃料量过多 ， 这 些燃料在高温缺氧状况下热解成碳氢化合物 （ 甲类 可燃气体 ） 以及氢气、 硫化氢、 一氧化碳等可燃气 体。由于压火后炉内呈缺氧状况， 可燃气体比例未 能达到爆炸浓度极限， 而拉火时， 一次风机启动后立 即向炉内供氧， 高温的可燃性气体与氧气混合， 使得 炉内混合气体的比例达到爆炸浓度极限后立即发生
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流化床焚烧炉
由一个耐火材料为衬里的垂直容器和其中的惰性颗粒物（一般可采用硅砂）组成，空气由焚烧炉底部的通风装置进入炉内，垂直上升的气流吹动炉内的颗粒物，并使之处于流态化状态，具有流体的特性，因此称为流化床。
流化床焚烧炉燃烧原理是借着砂介质的均匀传热与蓄热效果以达到完全燃烧的目的，由于介质之间所能提供的孔道狭小，无法接纳较大的颗粒，因此若是处理固体废弃物，必须先破碎成小颗粒，以利反应的进行。
助燃空气多由底部送人，炉膛内可分为栅格区、气泡区、床表区及干舷区。
向上的气流流速控制着颗粒流体化的程度，气流流速过大时会造成介质被上升气流带人空气污染控制系统，可外装一旋风集尘器将大颗粒的介质捕集再返送回炉膛内。
空气污染控制系统通常只需装置静电集尘器或滤袋集尘器进行悬浮微粒的去除即可。
在进料口加一些石灰粉或其他碱性物质，酸性气体可在流化床内直接去除，此为流化床的另一优点。
可用于处理废物的流化床形态有五种：气泡床、循环床、多重床、喷流床及压力床。
前两种已经商业化，后三种尚在研究开发阶段。
气泡床多用于处理城市废物及污泥，循环床多用于处理有害工业废物。
气泡床是将不起反应的惰性介质（如石英砂）放人反应槽底部，借着风箱的送风（助燃空气）及燃烧器的点火，可以将介质逐渐膨胀加温，由于传热均匀，燃烧温度可以维持在较低的温度，因此氮氧化物产量也较低。
同时若在进料时搀人石灰粉末，则可以在焚烧过程中直接将酸性气体去除，所以焚烧过程也同时完成了酸性气体洗涤的工作。
一般焚烧的温度范围多保持在400—980℃，气泡床的表象气体流速约在1～3m/s，因此有些介质颗粒会被吹出干舷区。
为了减少介质补充的数量，故可外装一旋风集尘器，将大颗粒的介质捕集回来。
介质可能在操作过程中逐渐磨损，而由底灰处排出，或被带人飞灰内，进入空气污染控制系统。
由于流化床中的介质是悬浮状态，气、固间充分混合、接触，整个炉床燃烧段的温度相当均匀；有些热交换管可安装
于气泡区，有些则在干舷区；有些气泡式和涡流式流化床，在底部排放区有砂筛送机及砂循环输送带，可以排送较大颗粒的砂，经由一斜向的升管返送回炉膛内。
在气泡区亦可设置热交换管以预热助燃空气。
流化床和回转窑一样，炉膛内部并无移动式零件，因此摩擦较低。
格栅区、气泡区、床表面区提供了干燥及燃烧的环境，有机性挥发物质进入废气后；可在干舷区完成后燃烧，所以干舷区的作用有如二次燃烧室。
日本已有许多地方采用涡流气泡床式流化床焚烧炉来焚烧城市垃圾。
此型流化床焚烧的原理为借砂介质的良好蓄热及传热特性，助燃空气一般由砂床下的风箱自下而上送人砂床，使砂床向上膨胀，因废物含水量较高，需要较长的停留时间及搅拌程度，但炉壁四周因设计成曲折形状，使得上升的空气碰撞曲折部位而往下形成涡流，大大增强了扰动的效果。
若能在进料时加入石灰，流化床本身则成为一座良好的酸性气体洗涤塔，因此排出的废气仅须去除悬浮微粒即可。
废气可导人下游的废热回收锅炉或冷却塔，再进入静电集尘器去除粒状污染物。
蒸汽亦可送到涡轮发电机发电。
底灰排出后可以经振动筛及磁选机进行金属回收后，再与飞灰混合进行固化处理。
流化床的优点是：焚烧效率高，设计简单、运行过程开炉停炉较为灵活、投资费用少。
但绝大多数的流化床装置通常仅接受一些特定的、性质比较单一的废物，不同的固体废物会干扰操作或损坏设备；由于燃烧速度快，当投入的物料量不均匀时，易于生成CO，炉内温度控制比较困难。
除了上述常用的基本炉型外，用于处理工业废料的焚烧炉尚有：多膛式炉、液体喷射炉、烟雾炉、多燃烧室炉、旋风炉、螺旋燃烧炉、船用焚烧炉等小型焚烧炉。