循环流化床锅炉简介配图

  • 当流体（液体、气体）向上流 过固体颗粒床层时，其速度增大 到一定值后，颗粒被流体的摩擦 力所承托，呈现飘浮状态，颗粒 可以在床层中自由运动，这种状 态称为“流态化”。

  按流化介质的不同可分为 液-固流态化、气-固流态化。 • 燃煤流化床属气固流态化范 畴。 • 流化床具有流体的某些性质

  分级燃烧是抑制NOX生成很有效的手段。一次空气从底部给入， 它供应燃烧所需氧量的50－60％，二次风在离一次风有一定距离的炉膛 上方给入。在二次风给入的水平，炉膛气氛由还原性转变成氧化性。燃 料挥发分逸出和着火发生在贫氧区，因此NOX总体排放量降低。

  –低负荷下仍可保持燃烧稳定； –负荷调节比达4：1，还可以压火备 用。

  – 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

  –截面热负荷低，为煤粉炉的1/4，如 一台400t/h的鼓泡床截面积约200m2

  • 基本原理：离心分 离 • 非常快速地旋转运动,密度 大的颗粒被甩到筒 壁面,实现了与密度 小的气体的分离

  • 这些问题的存在使 流化床煤燃烧技术 的发展一度受到限 制； • 但其固有的优点如 燃料适应性广、清 洁燃烧特性使得人 们不忍放弃它；

  “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。

  • 炉膛温度为最佳脱硫反应温度850 oC –脱硫最佳温度：850-870 oC； （但煤粉炉在此温度下不能稳定燃烧，所以其 脱硫不能保持在最佳反应温度下进行。）

  –燃料型：挥发分中的有机氮、固 定碳中的碳基氮被氧化； » 氧化性气氛中容易生成 –热力型：空气中的氮在高温下被 氧化。 » 高温下容易生成

  – 燃烧、传热不仅仅局限于浓相区， 炉膛截面热负荷提高2-3倍，更易 实现大型化；

  – 脱硫剂颗粒变细（0.1-0.3mm）， 利用率提高； – SO2气体在燃烧区停滞时间延长；

  • 分离器是循环流化床锅炉 的核心部件之一。其主要 作用是将大量的高温固体 物料从炉膛出口的气流中 分离出来。通过返料装置 送回炉膛，以维持燃烧室 快速流态化状态，燃料剂 和脱硫剂多次循环，反复 燃烧和反应。

  1200 oC以下时，热力型NOx生 成不明显； （煤粉炉因燃烧 温度高，热力型NOx占总NOx 生成量的25%-30%）

  • 燃料颗粒大，流化 风速低 • 床层中有明显的气 泡 • 气固两相类似沸腾 的水 • 被称为鼓泡床锅炉 或沸腾炉

  – 炉膛沿高度基本恒温（850 oC ）， 延长了燃烧时间； – 物料通过分离器多次循环回炉内， 延长了燃烧时间；

  水冷壁管拉稀成 膜式板，折向后墙； 焊接罩式风帽， 共同构成水冷布风 板；

  • 作用有二：一是支撑物料；二是使布风 板下方的风室起到匀压作用，让通过布 风板的气流速度趋向均匀一致，以维持 流化床层的稳定。

  –布风板阻力越大， 布风越均匀 –布风板阻力应为床 层阻力的25%—30% 才可维持床层稳定 运行

  • 返料装置中的阀有机械阀和非机械阀两大类。 机械阀靠机械构件的动作来达到控制和调节固 体颗粒流量的目的。但由于循环流化床锅炉中 的循环物料温度比较高。机械阀的工作环境较为 恶劣，所以现在循环流化床锅炉很少采用机械 阀。 • 非机械阀无需任何外界机械力的作用，仅采用 气体推动固体颗粒运动，高温工作条件下简单、 可靠地输送固体物料。非机械阀的形式主要包 括L阀、V阀、换向密封阀、J阀、H阀等

  »保证分离器不能捕集的细粉在炉膛内一 次通过时全部燃烧尽； »炉膛高度应能够容纳全部或大部分蒸发 受热面或过热受热面； »保证回料机构料腿一侧有足够的静压头， 使返料能够连续均匀地进行； »保证锅炉在设计压力有足够的自然循环； »炉膛高度和循环流化床锅炉的尾部烟道 内布置的对流受热面所需高度相一致； »应能保证脱硫所需最短气体停留时间

  风帽是循环流化床锅炉的布风装置，安装于布风板 上，将一次风机送来的一次风高速均匀的送入炉膛， 用以流化炉内床料

  • 风帽作为循环流化床锅炉的重要部件之 一,对锅炉的安全运行起着重要的作用。 常用的风帽主要有：大直径T型风帽、大 直径钟罩型风帽、小直径蘑茹状风帽、 小直径柱状风帽、定向“7”字型风帽

  • 燃烧室由水冷壁前墙、后墙、两侧墙构 成，分为风室水冷壁、水冷壁下部组件、 水冷壁上部组件、水冷壁中部组件、水 冷蒸发屏。

  • 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。

  • • • • • • • • • • • • • • 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

  • 1、耐火材料的用量大幅度减少，不仅能 缩短启停时间和承担一定的热负荷，也 降低了维护检修的费用。 • 2、耐火材料用高密度销钉固定，不易 脱落，运行安全可靠。 • 3、锅炉启动速度不受耐火材料升温速 度的限制，负荷调节快捷，启动迅速， 同时旋风分离器的蓄热量也大为降低， 锅炉启动时节省燃料。 • 旋风分离器中心筒采用耐高温、耐腐蚀 的奥氏体钢，可靠性较高。 • 与炉膛之间胀差小，结构相对比较简单，具有更 可靠的密封性。 • 汽冷式旋风分离器外壁温度较低，锅炉 散热损失减小，可提高锅炉效率，降低 运行成本。 • 其缺点是结构较为复杂，工艺技术要求高，成本 高，价格贵。

  • 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