循環(huán)流化床鍋爐掃盲篇-文庫(kù)吧
2025-04-01 02:10 本頁(yè)面
【正文】 鍋爐內(nèi)相對(duì)來說燃燒溫度不高，并有大量固體顆粒的強(qiáng)烈混合，這種狀況下的燃燒速率主要取決于化學(xué)反應(yīng)速率，也就決定于燃燒溫度水平，面燃燒物理因素不再是控制燃燒速率的主導(dǎo)因素，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃料燃盡度很高，通常，性能良好的循環(huán)流化床鍋爐燃燒率可達(dá)9899%以上。 高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程：循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的固體物料（包括燃料殘?zhí)?，脫硫劑和惰性床料等）?jīng)由爐膛，分離器和返料裝置所組成的外循環(huán)。同時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參于爐內(nèi)、外兩種循環(huán)運(yùn)行。整個(gè)燃燒過程的及脫硫過程都是在這兩種形式的循環(huán)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過程中逐步完成的。 高強(qiáng)度的熱量、質(zhì)量和運(yùn)行傳遞過程：在循環(huán)流化床鍋爐中，大量的固體物料化強(qiáng)烈湍流下通過爐膛，通過人為操作可改變物料循環(huán)量，并可改變爐內(nèi)物料的分布規(guī)律，以適應(yīng)不同的燃燒工況，在這種組織方式下，爐內(nèi)的熱量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞是十分強(qiáng)烈的，這就使整個(gè)爐膛高度的溫度分布均勻，實(shí)踐也充分證實(shí)際這一點(diǎn)。 循環(huán)流化床鍋爐與其它爐型相比較：一般固體燃料的燃燒可分為：層燃、流化床燃燒和緊浮燃燒，流化床燃燒又可分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床燃燒。為了解循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)以及需要進(jìn)一步研究解決的問題，有必要對(duì)循環(huán)流化床鍋爐與其他爐型爐進(jìn)行比較。（1）燃燒過程的比較：特征層燃爐循環(huán)流化床懸物燃燒爐燃料顆粒平均直徑（mm）＜ 燃料室區(qū)域風(fēng)速（m/s）133121530 固體運(yùn)行狀態(tài)靜止大部份向上， 磨損小中較小 （2）脫硫過程的比較：煤粉爐的噴鈣脫硫是將鈣基脫硫劑（如石灰石、白方石或消石灰）直接噴入爐內(nèi)，在高溫下脫硫劑大段燒進(jìn)行如瓜反應(yīng)： 500℃900℃ CaCO3 CaO(S)+ CO2（g） 500℃900℃ MgCO3（OH2） CaO(S)+ MgO（S）+2 CO2（g） 500℃900℃ Ca（OH2） Ca0(S)+ H2O（g） 1 在通常燃燒溫度下，燃燒過程在不到200ms的時(shí)間內(nèi)就基本完成了（脫硫劑粒徑為10μm左右），脫硫劑燃燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，一旦脫硫劑燃燒生成CaCO，它就和反應(yīng)成硫酸鈣 2 CaO(S)+ SO2（g）+ O2（g） CaSO4（S）據(jù)煤粉爐噴鈣試驗(yàn)，最佳噴入溫度為1100℃左右，石灰石料度在810μm之間脫硫效率較佳，脫硫劑的利用率一般為20%，脫硫效率為50%。而循環(huán)硫化床鍋爐的燃燒脫硫過程是將脫硫劑（石灰或白方石）送入爐內(nèi)，然后與燃燒生成的二氧化硫氣體反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。與煤粉爐一樣，脫硫劑進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐后大段燒形成氧化鈣，氧化鈣再與二氧化硫氣體反應(yīng)。在循環(huán)流化床鍋爐中，由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件，整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的主循環(huán)回路運(yùn)行在脫硫的最佳溫度范圍內(nèi)（850900℃）。同時(shí)由于固體物料在爐內(nèi)、外循環(huán)（通過分離裝置和回送裝置）脫硫劑在爐內(nèi)的停留時(shí)間大大延長(zhǎng)，通常平均停留時(shí)間可達(dá)數(shù)十分鐘。此外，爐內(nèi)強(qiáng)烈的湍流混合也十分有利于循環(huán)流化床鍋爐燃燒脫硫過程在Ca/，脫硫效率通?？蛇_(dá)90%，脫硫劑利用率可達(dá)50%，將比煤粉脫硫效果提高一倍。（3）各種形式鍋爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較： 鍋爐型號(hào) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)YG35/39M3 循環(huán)流化床爐BG35/39M 煤粉爐L35/39W/I 鏈條爐鍋爐實(shí)際熱效率（%） 燃料種類貧煤貧煤貧煤低位發(fā)熱量（KJ/kg）217362200321736 鍋爐耗煤量（kg/h）495948838707 鍋爐耗標(biāo)煤（kg/h）368436776468 輔機(jī)耗電總?cè)萘浚↘W） 輔機(jī)耗電總?cè)萘空蹣?biāo)煤（kg）100235145 總耗標(biāo)煤（kg/h）387242186613 每噸汽耗標(biāo)煤（kg） 燃燒效率（%） 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大小大對(duì)煤種變化的適應(yīng)性適應(yīng)了較單一煤種單一煤種操作維護(hù)水平一般高簡(jiǎn)單鍋爐設(shè)備費(fèi)(本體)(萬(wàn)元) 系統(tǒng)投資費(fèi)（萬(wàn)元） 鍋爐鋼材耗量（噸）157165186 二氧化硫排放量加石灰石可脫硫全部排放全部排放二氧化氮排放量生成少生成多生成較多飛灰排放量較大大小 注：鍋爐投資按90年代初估價(jià)循環(huán)硫化床鍋爐與其他型式鍋爐比較 截面風(fēng)速m/ 截面熱負(fù)荷MW/ 3： 燃燒效率%8590959999 NO2排放PPM40060050200400600 爐內(nèi)脫硫效率 低8090 從上表可看出：循環(huán)硫化床鍋爐明顯優(yōu)于其他型式的鍋爐五、循環(huán)硫化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：由于循環(huán)硫化床鍋爐獨(dú)特的流體動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu)，使其具備有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，以下分別加的簡(jiǎn)述。 燃料適應(yīng)性：這是循環(huán)流化床鍋爐主要特性優(yōu)點(diǎn)之一。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計(jì)，燃料僅點(diǎn)床料的1%3%，其它是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣或砂。循環(huán)流化床鍋爐的特殊流體動(dòng)力特性使得氣、固和固與固體燃料混合非常好，因此燃料進(jìn)入爐膛后很快與大量床料混凝土合，燃料被此速加熱至高于看火溫度，而同時(shí)床層溫度沒有明顯降低，只要燃料熱值大于加熱燃料本身和燃料所需的空氣至著火溫度所需的熱量，循環(huán)流化床鍋爐不需要輔助燃料而砂用任何原料。循環(huán)流化床鍋爐既可用優(yōu)質(zhì)煤，也可燒用各種劣質(zhì)煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油頁(yè)巖、石油焦、爐渣樹皮、廢木料、垃圾等。 燃燒效率高：%，可與煤粉爐相媲美。循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高是因?yàn)橄率鎏攸c(diǎn)：氣、固混合良好，燃燒速率高，特別是對(duì)粗粉燃料，絕大部分未燃盡的燃料被再循環(huán)至爐膛再燃燒，同時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐能在較寬的運(yùn)行變化范圍內(nèi)保持較高的燃燒效率。甚至燃用細(xì)粉含量高的燃料時(shí)也是如此。 高效脫硫：循環(huán)流化床鍋爐的脫硫比其它爐型更加有效，典型的循環(huán)流化床鍋爐脫硫可達(dá)90%。與燃燒過程不同，脫流反應(yīng)進(jìn)行得較為緩慢，為了使氧化鈣（燃燒石灰石）充分轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，煙氣中的二氧化硫氣體必須與脫硫劑有充分長(zhǎng)的接觸時(shí)間和盡可能大的反應(yīng)面積。當(dāng)然，脫硫劑顆粒的內(nèi)部并不能完全瓜，氣體在燃燒區(qū)的平均停留時(shí)間為34秒鐘，無(wú)論是脫硫劑的利用率還是二氧化硫的脫除率，循環(huán)流化床鍋爐都比其他鍋爐優(yōu)越。 氮氧化物（NO2） 排放低：氮氧化物排放低是循環(huán)硫化床鍋爐一個(gè)非常吸引人的一個(gè)特點(diǎn)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，循環(huán)流化床鍋爐的
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