循环流化床锅炉介绍
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循环流化床锅炉原理
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉,其工作原理如下:
1. 燃料进料:燃料(如煤、生物质等)通过给料系统进入锅炉。
2. 燃烧反应:燃料在锅炉内被氧气气化和燃烧产生热能,生成的废气和灰分被释放到锅炉内。
3. 燃烧床层:锅炉内的燃料和空气混合物形成一个循环流化床,在床层中形成了固体燃料粒子的循环,同时也形成了气体和固体颗粒之间的循环流动。
4. 气固分离:床层中的气固两相分离,固体颗粒在床层循环,而燃烧生成的气体通过分离器进入锅炉的上部。
5. 固体回流:分离器中的固体颗粒被分离后,一部分被回流到床层继续燃烧,另一部分则通过排渣系统排出锅炉。
6. 热交换:燃烧生成的高温烟气在锅炉的热交换器中与水进行换热,产生蒸汽或热水。
7. 废气处理:通过合适的废气处理系统,对燃烧废气进行脱硫、脱硝和除尘等处理,降低废气对环境的污染。
总体来说,循环流化床锅炉通过循环流化床的形成,实现了燃料和空气的良好混合,提高了燃烧效率;同时通过固体的循环回流,在保持稳定燃烧的同时,降低了燃料的耗损和废渣产生量,提高了锅炉的可持续性和经济性。
ZK-35/3.82-M循环流化床锅炉锅炉使用说明书20-96-0一、循环流化床锅炉简介二、锅炉首次点火启动应具备的条件三、锅炉对燃煤的要求四、锅炉首次点火启动五、锅炉运行中的监视与调整六、锅炉常见故障处理一、循环流化床锅炉简介煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术,是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。
它对各类煤种的燃烧适应性好,可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤,也可燃用如树皮、木屑、油页岩、石煤和石油焦等劣质燃料,同一台锅炉甚至可以同时燃用多种然料。
循环流化床锅炉可以通过添加石灰石进行比较简便的炉内脱硫处理,而一般的尾气脱硫技术费用昂贵,难于推广应用,循环流化床燃烧为高硫煤的合理燃用提供了途径,由于燃烧温度低,其NO x排放亦低。
流态化,是指两种不同形态的物质,因相互之间运动速度的不同而造成的一种特定运动状态下的体系。
对于煤燃烧系统而言,主要是指固体颗粒和空气。
这种特定的状态,是指固体颗粒群体在气体作用下具有流体的一些特性,就是流态化。
各种流化床燃烧锅炉,差别主要是燃烧系统,尾部对流受热面与常规锅炉没有根本的不同。
循环流化床燃烧系统主要包括:炉膛、气固分离器和返料器这三个关键部件。
与鼓泡床相比,循环流化床炉膛截面尺寸较小,燃烧分布在整个炉膛容积内,因此炉膛温度上下均匀;炉膛下部仍有一个密度较高的密相区,但不设置埋管受热面,避免了鼔泡床埋管磨损严重的问题;由于炉膛截面尺寸较小,锅炉启动点火更加容易;炉膛上部四周布置水冷受热面,磨损情况比埋管大为改善;燃烧所需一、二次空气分级供入,强化了炉内物料掺混,物料与空气接触更加强烈、均匀,有利于燃烧,同时可使NO x生成进一步减少;被烟气携带出炉膛的物料被一、二级分离器分离后经返料器进入炉膛,物料如此反复循环反复燃烧,排出锅炉的灰、渣含碳量较低,锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低;而由于采用上下基本均匀的流化风速,在降负荷运行时,风速降低的裕度大,负荷变化可超过0.4:1,锅炉负荷调节范围较宽;由于进入炉内的煤只占炉内高温循环物料量的5%左右,煤进入炉内很快着火燃烧,锅炉煤种适应性很广。
循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉是一种高效的燃烧设备,其工作原理如下:
1. 初始状态:床层内填充了一定量的颗粒燃料(如煤粉),其中燃料颗粒的直径较小,通常为0.1-1mm,并与一定量的惰性矿物质颗粒(如石英砂)混合。
2. 启动循环:通过引风机将空气从底部进入锅炉,形成气流,同时也带动了燃料颗粒的上升。
在底部布置的燃料供给系统中,燃料被喷射到气流中,形成燃料与空气的混合物。
3. 燃烧反应:混合物在高温下发生燃烧反应,燃烧释放出的热能使床层温度升高,并引起床层中的矿物质颗粒变软,具有流动性。
4. 确保循环:通过底部的布置的反送风系统,将一部分床层颗粒物从锅炉底部循环回锅炉顶部,使得床层中的颗粒物能够保持一定的循环速度和流动状态。
5. 气固分离:在床层顶部设置的分离器中,气体和固体被高效地分离。
固体经过分离后,重新进入锅炉炉膛,继续参与燃烧反应。
6. 烟气排放:床层顶部的分离器中,未被捕捉的固体颗粒会随烟气一同排出废气通道,而废气中的固体颗粒会通过过滤等设备进行捕捉,从而减少对环境的污染。
通过上述工作原理,循环流化床锅炉可以实现燃料的高效燃烧和热能的充分利用,同时也能够降低氮氧化物的排放量,保护环境。
循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉是一种燃煤锅炉,主要用于发电、供热等能源领域。
其工作原理如下:
1. 燃烧室:煤炭被输送到燃烧室,并在空气的作用下进行燃烧。
燃烧过程产生的高温烟气从燃烧室顶部进入循环流化床。
2. 循环流化床:燃烧室内部设置有一层石英砂或沸石砂床,煤炭的燃烧产生的烟气通过这层床时,将砂床搅动形成类似于沸腾的状态,即床层内的固相颗粒呈现流化状态。
燃烧室烟气中的固体颗粒在空气的推动下在循环流化床中快速流动。
3. 固气分离:在循环流化床内,高温固体颗粒燃烧剩余物与床层内部的石英砂或沸石砂进行混合,然后流向循环下部的分离器。
分离器通过重力和离心力作用,将固态颗粒和烟气分开,使烟气通过废气排放管道排出,而固态颗粒留在床层内。
4. 回流装置:将分离器中的固态颗粒以一定速度通过回流装置输送回循环流化床内,与新添加的煤粉混合进行再次燃烧。
这种回流装置可保持循环流化床内的稳定燃烧状态。
5. 热水系统:在燃烧过程中,产生的高温烟气通过热交换器与锅炉水管中的水进行热交换,使水变为高温高压蒸汽。
这些蒸汽可用于发电或供热等用途。
通过循环流化床锅炉的工作原理,既可以实现高效燃烧,又可
以减少污染物的排放,提高能源利用率,具有较好的环保性能和经济性能。
循环流化床锅炉的特点1.高效:循环流化床锅炉燃烧效率高,能有效挥发、燃烧燃料,利用燃烧产生的热能迅速转化为蒸汽或热水。
循环流化床锅炉的热效率可以达到80%以上,比传统的工业锅炉效率提高了10%左右。
2.燃料适应性强:循环流化床锅炉对于不同种类的燃料适应性强,可燃烧各种固体燃料如煤炭、生物质颗粒、木材等。
同时,循环流化床锅炉通过调节供料和燃气分布控制,可以适应不同燃料质量和燃烧性能的变化。
3.燃烧效果好:循环流化床锅炉采用循环流化床技术,使燃料和空气在床内充分混合和接触,使燃料的燃烧效果更为完全。
床内的循环流化床材料也可以吸附和清除燃料中的硫和其他有害物质,减少环境污染。
4.热传导性能好:循环流化床锅炉中床层内的煤颗粒在循环流化过程中不断碰撞和摩擦,使得煤颗粒之间的热量传导性能增强。
这不仅提高了燃料的燃尽度,还提高了锅炉整体的热效率。
5.器件结构简单:循环流化床锅炉相比传统的燃煤锅炉,器件结构较为简单,减少了零部件和连接件的数量,减少了故障出现的可能性,便于维护和保养。
6.控制系统先进:循环流化床锅炉的自动控制系统采用先进的控制算法和仪表设备,能够根据锅炉运行状况自动调整燃料供给、空气供给和床层温度控制等参数,实现良好的运行稳定性。
7.环保节能:循环流化床锅炉燃烧产生的废气通过循环流化床材料的吸附和清除作用,可以有效减少废气中有害物质的排放。
同时,循环流化床锅炉由于高效的燃烧和热传导性能,可以有效减少燃料消耗,降低能源浪费和环境污染。
总结起来,循环流化床锅炉具有高效、燃料适应性强、燃烧效果好、热传导性能好、器件结构简单、控制系统先进、环保节能等特点,其应用广泛,既可以满足工业生产的需求,也符合环保要求。
循环流化床锅炉主要设备概述循环流化床锅炉是一种以循环流化床技术为核心的节能环保型锅炉。
该锅炉采用了循环流化床燃烧技术,可以实现燃烧效率高、燃料适应性强、污染物排放低等优点。
在循环流化床锅炉中,主要设备包括锅炉本体、燃烧设备、循环系统、除尘设备等。
本文将对循环流化床锅炉的主要设备进行概述。
1. 锅炉本体循环流化床锅炉的本体是整个锅炉系统的核心部分,它主要由炉膛、水冷壁、蒸汽冷凝器、过热器、再热器、空气预热器、燃料喷射系统等组成。
1.1 炉膛循环流化床锅炉的炉膛主要承受燃烧过程中的高温和高压。
炉膛内配有流化床材料,燃料在其中燃烧。
循环流化床的炉膛具有良好的燃烧环境和热传递效果,使得燃烧效率高。
1.2 水冷壁水冷壁是循环流化床锅炉的重要组成部分,它通过循环流动的水吸收高温燃烧产生的热量,同时起到隔热和保护炉膛的作用。
水冷壁采用了高强度的材料,能够承受高温和高压的工作条件。
1.3 蒸汽冷凝器、过热器和再热器循环流化床锅炉在燃烧过程中产生的高温燃烧气体经过蒸汽冷凝器冷凝成水蒸汽,然后再经过过热器和再热器增加其温度,提高锅炉的蒸汽参数和热效率。
1.4 空气预热器空气预热器能够利用废气中的余热对进入锅炉的空气进行预热,提高了燃烧效率,并减少了污染物的排放。
1.5 燃料喷射系统燃料喷射系统将燃料通过喷嘴均匀地喷射到循环流化床炉膛中,与流化床材料一起进行燃烧。
燃料喷射系统的设计合理与否直接影响了锅炉的燃烧效率和运行稳定性。
2. 燃烧设备燃烧设备是循环流化床锅炉的重要组成部分,它包括燃烧器、风机和引风机,控制锅炉的燃烧过程。
2.1 燃烧器循环流化床锅炉的燃烧器负责将燃料与气体混合并点燃,控制燃烧过程中的氧气供给和燃料的喷射。
燃烧器的设计应该能够实现燃烧过程的稳定和控制。
2.2 风机和引风机风机和引风机负责提供空气和燃料所需的氧气,通过风力将燃料喷射到炉膛中,并通过循环系统维持循环床的稳定。
3. 循环系统循环系统是循环流化床锅炉中的重要组成部分,它包括床料循环系统和烟气循环系统。
循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床技术进行燃烧和热能转化的热力设备。
其工作原理可以简述如下:
1. 准备燃料:将燃料(如煤、生物质等)送入锅炉的燃料仓,经过预处理后,将燃料颗粒化并保持一定湿度。
2. 引风:启动引风机,引入足够的气流,使燃料在炉膛内燃烧时得到充分氧化。
3. 循环流化床:燃料和一定量的惰性物料(如矿石颗粒)一起投入到炉内的循环流化床中。
床内通过风机供气,使床层内的颗粒保持悬浮的状态,形成循环流化床。
床内气体与颗粒之间的剧烈混合增加了传热和物质传递的效率。
4. 燃烧:燃料进入炉膛后,在较高温度下进行氧化反应,释放出热能。
同时,床内的惰性物料的作用有助于抑制燃料的剧烈燃烧,使炉膛内的温度保持在合适的范围。
5. 煤渣排除:燃料在炉内燃烧后,生成的煤渣会随着循环床内的气流一起进入锅炉后部的分离设备。
在这里,煤渣和床内颗粒会通过离心力的作用分离开来。
床内颗粒会返回床内进行循环利用,而煤渣则被排出锅炉。
6. 余热回收:废气由引风机抽出,经过余热回收系统后,将烟气中的热能回收,提高整个系统的热效率。
总之,循环流化床锅炉通过床内颗粒的循环流动,实现了燃料的高效燃烧和热能转化。
相较传统的锅炉技术,循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效果好、抑制氮氧化物排放等优点,广泛应用于工业生产和供热领域。
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。
鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型叫循环流化床锅炉,它与鼓泡床锅炉的较大的区别就在于炉内流化风速较高(一般为4~8m/s),且在炉膛出口加装了气固物料分离器。
那么该设备是如何工作的,又有什么特点呢?下边我们一起来了解一下吧。
一、工作原理煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓,然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。
与此同时,用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛,参与煤粒燃烧反应。
此后,随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。
分离出来的顆粒可以直接回到炉膛,也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道,对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热,从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后,由引风机排入烟囱,排向大气。
二、优点1、燃料适应性广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相当于被一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。
2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在95~99%范围内,可与煤粉锅炉相媲美。
循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气固混合良好;燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。
3、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。
运行经验表明,循环流化床锅炉的NOX排放范围为50~150ppm或40~120mg/MJ。
循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX ;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX ,并使部分已生成的NOX得到还原。
4、高效脱硫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。
循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉是一种以煤粉为燃料,使用炉膛内高速流化床的燃烧技术。
在循环流化床锅炉的炉膛内,燃料与气体混合后在高速气流的作用下形成悬浮状态,使燃料粒子充分接触,燃烧效率高。
在锅炉炉膛上部设置了分离器,通过分离器将煤粉和燃烧产物分离,燃烧产物通过锅炉排放,而煤粉经过循环系统再次进入炉膛燃烧。
循环流化床锅炉的燃烧效率相较于传统的锅炉有较大的提高。
首先,在循环流化床锅炉中,煤粉可以充分混合、燃烧,燃烧效果好。
此外,废气中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等有害物质得到有效控制,减少了对环境的污染。
另外,循环流化床锅炉利用炉内高温气体的再循环,使得燃烧产热效率得到提高。
因此,循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效果好、污染物排放少的特点。
循环流化床锅炉的应用领域非常广泛。
首先,在电力行业,循环流化床锅炉可以广泛应用于热电厂,供应热水和蒸汽等能源。
其次,在钢铁、化工等行业,循环流化床锅炉可以作为工业锅炉使用,提供生产过程中需要的热能。
此外,在城市供热行业,循环流化床锅炉可以用于供暖和生活热水等领域。
因此,循环流化床锅炉的应用场景非常多样化。
随着环保意识的提高以及国家对污染物排放的要求越来越严格,循环流化床锅炉在未来的发展前景非常广阔。
传统的锅炉技术由于燃烧不完全、污染物排放过高,逐渐被淘汰。
而循环流化床锅炉凭借其高效、低污染的优势,成为了锅炉行业的发展方向。
未来,循环流化床锅炉将继续推广应用于电力、化工、石油、钢铁等行业,同时技术将不断进步,使得循环流化床锅炉更加高效、低耗、低污染。
总结起来,循环流化床锅炉是一种高效、低污染的燃煤锅炉技术。
它利用炉膛内高速气流形成悬浮状态的燃料粒子,提高了燃烧效率,减少污染物排放。
循环流化床锅炉在电力、工业、供热等领域应用广泛,未来有着良好的发展前景。
汇报人:2023-11-20CATALOGUE 目录•循环流化床锅炉概述•炉膛传热系数定义及影响因素•炉膛传热系数计算方法•提高炉膛传热系数的途径•循环流化床锅炉炉膛传热系数实例分析01循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉采用流化燃烧方式,燃料在炉膛内与空气充分接触,迅速燃烧,产生高温烟气。
燃料燃烧高温烟气携带大量未燃尽的燃料颗粒和床料,经过分离器分离后,返回炉膛再次燃烧,形成物料循环。
物料循环炉膛内布置有受热面,高温烟气将热量传递给受热面,再由受热面将热量传递给工质,实现传热与换热。
传热与换热循环流化床锅炉工作原理循环流化床锅炉具有高效燃烧和低污染排放的特点,能够满足日益严格的环保要求。
高效低污染循环流化床锅炉可以燃用多种燃料,包括劣质煤、生物质等,燃料适应性广,降低运行成本。
燃料适应性广循环流化床锅炉负荷调节范围宽,能够快速响应负荷变化,提高电网稳定性。
负荷调节性能好循环流化床锅炉适用于电力、化工、钢铁等多个领域,为工业生产提供可靠的热力支持。
应用领域广泛循环流化床锅炉的优点和应用炉膛是循环流化床锅炉的核心部件,用于燃料燃烧和传热换热。
炉膛内布置有受热面,以增大传热面积,提高传热效率。
炉膛分离器用于将烟气中的未燃尽燃料颗粒和床料与烟气分离,实现物料循环,提高燃烧效率。
分离器布风装置负责将空气均匀分布到炉膛内,保证燃料充分燃烧,同时维持炉内稳定的流化状态。
布风装置排渣装置用于定期排除炉膛内积累的灰渣,保持炉内清洁,确保锅炉安全稳定运行。
排渣装置循环流化床锅炉的结构组成02炉膛传热系数定义及影响因素炉膛传热系数的定义•炉膛传热系数是指单位时间内,单位面积的锅炉炉膛壁面所传递的热量。
它反映了炉膛内热量传递的效率和速度,是评价锅炉性能的重要指标之一。
通常情况下,炉膛传热系数越高,表示锅炉的热量传递效率越高,锅炉的热效率也会相应提升。
炉膛传热系数受到多种因素的影响,以下是几个主要的影响因素炉膛结构:炉膛的结构形式、大小、壁面材料等都会对传热过程产生影响。
循环流化床锅炉的介绍一.循环流化床锅炉的简介循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。
但是又有很大的差别。
早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。
快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。
鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。
要了解循环流化床锅炉的原理,必须要了解鼓泡床锅炉和快速床锅炉的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。
1.流态化当固体颗粒中有流体通过时,随着流体速度逐渐增大,固体颗粒开始运动,且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。
对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。
而对于气固流态化的固体颗粒来说,气体并不均匀地流过床层,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称为“聚式”流态化。
循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。
固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。
2.临界流化速度(1).对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中,在固定床通过的气体流速很低时,随着风速的增加,床层压降成正比例增加,并且当风速达到一定值时,床层压降达到最大值,该值略大于床层静压,如果继续增加风速,固定床会突然解锁,床层压降降至床层的静压。
如果床层是由宽筛分颗粒组成的话,其特性为:在大颗粒尚未运动前,床内的小颗粒已经部分流化,床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显,而往往会出现分层流化的现象。
颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度,称为临界流化速度。
随着风速的进一步增大,床层压降几乎不变。
循环流化床锅炉一般的流化风速是2-3倍的临界流化速度。
循环流化床锅炉介绍
炉膛底部是大量的炽热灰粒和煤粒混合物,燃烧所需空气经炉膛底部的布风板均匀进入流化床,在流化床中气流上升速度约2~5m/s,气流将大部分粒子托起,成沸腾状,粒子上下运动,掺混非常强烈,这种现象被称为流化。
煤由给煤机送入炉膛,刚进入炉膛的煤粒很快就与高温床料混合,是煤粒迅速加热,干燥着火燃烧。
在流化床内平均停留十几~几十分钟后,有放渣口排出炉膛。
由于流化床热容量大,掺混强烈,粒子停留时间长等因素,流化床锅炉不但能烧高热之煤,而且其它炉型(如链条炉、煤粉炉等)不能燃烧的低热值、低挥发分、高灰分的劣质燃料,如劣质烟煤、无烟煤、煤矸石、油页岩、造汽炉渣等也能在流化床锅炉内稳定燃烧。
流化床锅炉还有环保方面的优点,通过向炉内添加石灰石或白云石能大大降低烟气中的二氧化硫,方法简便、经济、高效地解决了高硫煤造成的大气污染问题。
而一般的链条锅炉、煤粉炉的尾气脱硫技术费用昂贵,难于推广,几乎不可能用于中小型工业锅炉。
流化床锅炉燃烧温度900~1000℃,较链条锅炉、煤粉锅炉都低,抑制了NOX的生成,烟气中NOX含量少,有利于保护环境
循环流化床锅炉介绍
我国用于烧劣质煤的沸腾锅炉已有上千台,但他们都是属于鼓泡床技术,对于这种鼓泡床锅炉,由于较大的上升烟气速度将相当多的未燃尽细小煤粒带出炉膛,造成燃烧效率的下,烟气含尘量大,特别是燃烧高灰份的劣质燃料是更为严重。
因为绝大多数的煤粒是在流化床中燃烧放热,在流化床中设置了大量的埋管受热面,物料的强烈冲刷使埋管磨损相当严重,一般只能使用六个月左右,炉子的可靠性差。
另外,风机的电耗高,向大型化发展困难,脱硫剂利用率低等使得它被局限于烧煤矸石、炉渣等劣质燃料的场合。
循环流化床锅炉介绍
外循环流化床燃烧技术是国际上八十年代初发展起来的锅炉燃烧技术,它不仅具有鼓泡流化床燃烧的技术特点,而且具有更新的技术优势。
该技术一出现就以其特有的技术特点,受到国内有关部门和专家的关注,被认为是锅炉燃烧技术领域的一次革命。
循环流化床锅炉特点:
1、燃料适应性广
在外循环流化床锅炉中按重量计,燃料进展床料的1%~3%,其余的是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣或啥。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性,使得气~固和固~固混合非常好,因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混合,燃料被迅速加热之高于着火温度,而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃料所需的空气至着火温度所需的热量,上述优点就可以使得外循环流化床锅炉不许辅助燃料而燃用任何燃料。
外循环流化床锅炉即可以燃用优质煤,也可以燃用链条锅炉不能燃烧的各种劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、
高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥、以及油页岩。
2、燃烧效率高
循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡(内循环)流化床锅炉、链条锅炉高,燃烧效率通常在97.5%~99.5%范围内,可与煤粉炉相比媲美,循环流化床锅炉能在较宽的运行范围内保持较高的燃烧效率,甚至燃用细分含量高的燃料时也是如此,而鼓泡(内循环)流化床锅炉、链条锅炉则不可能有此优点。
3、有效脱硫
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡(内循环)流化床锅炉更加有效,典型的循环流化床锅炉达到90%脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5~2.5,鼓泡(内循环)流化床锅炉达到90%脱硫效率时则需要脱硫剂化学当量比为2.5~3,甚至更高。
有时即使钙硫比在高,也不能达到90%的脱硫效率。
因此,无论是脱硫剂的利用率还是二氧化硫的脱除率,循环流化床锅炉比鼓泡(内循环)流化床锅炉优越,链条锅炉不可能在炉内进行脱硫
4、氧化物排放低
氮氧化物排放低是外循环流化锅炉另一个非常吸引人的特点。
实践表明,外循环流化床锅炉的氮氧化物排放在50~150PPM。
外循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX,,二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX,并使已生成的NOX得到还原,鼓泡(内循环)流化床锅炉、链条锅炉无此特点。
5、燃烧强度高,炉膛截面小
炉膛单位截面积的热负荷高是外循环流化床锅炉的主要优点之一,循环流化床锅炉的截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉,同样热负荷下鼓泡(内循环)流化床锅炉需要的炉膛截面积要比外循环流化床锅炉达2~3倍。
6、给煤点少
循环流化床锅炉的截面积小,同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少,如热功率为100MW的循环流化床锅炉只需一个给煤点,而相同容量的鼓泡(内循环)流化床锅炉则需20~30个给煤点。
7、燃料与处理系统简单
循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于12mm,因此与煤粉炉相比,燃料的制备系统大为简单。
此外,循环流化床锅炉能直接燃用高水分煤(水分的达30%以上),当燃用高水分煤时也不需要专门的处理系统。
8、易于实现灰渣的综合利用
循环流化床锅炉燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣燃烧充分,因此含碳量极低,易于灰渣的综合利用,可做水泥掺合料和建筑材料。
9、负荷调解范围大
当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像鼓泡(内循环)流化床锅炉那样采用分床压火技术。
一般而言,外循环流化床锅炉的负荷调解比可达1:4,而链条锅炉、鼓泡(内循环)流化床锅炉的负荷调解仅为70%。
此外,由于截面风速和吸热控制容易,循环流化床锅炉的负荷调解速度也快,一般可达每分钟5%。
10、床内不布置埋管受热面
循环流化床的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡(内循环)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,同时可长时间压火。
11、故障率低、运行周期长
循环流化床锅炉本体范围内设有两台螺旋给煤机,避免了链条锅炉因传动设备故障而经常造成停炉的缺陷。
因此,外循环流化床锅炉具有故障率低、运行周期长的特点。