【正文】 劑的平均粒度為100～ 300?m， 它的一次風(fēng)、二次風(fēng)和回料裝置用的流化空氣壓力分別為 、 ，一次風(fēng)約占總風(fēng)量的 50%左右。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 德國(guó)魯奇 （ Lurgi） 公司的循環(huán)流化床鍋爐 魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐的典型結(jié)構(gòu)如圖 12所示。從圖中我們可以看出，該爐型與 Pyroflow循環(huán)床最主要的區(qū)別是設(shè)置了流化床外置換熱器，分離器捕集的固體顆?？梢灾苯臃祷厝紵一蜻M(jìn)入外置換熱器然后再返回燃燒室，通過調(diào)節(jié)進(jìn)入這個(gè)換熱器的物料量來調(diào)節(jié)床溫。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 魯奇循環(huán)流化床鍋爐典型的燃料顆粒尺寸為 0～ 7mm左右，脫硫用石灰石的粒徑為 100～ 200?m， 床料的平均粒徑約為 50～300?m， 其運(yùn)行參數(shù)和主要指標(biāo)參見表 12。 表 1 2 魯奇循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo) 一次風(fēng)率 過量空氣量 燃燒效率 脫硫效率 NO x 排放 40% ～ 50% 15% ～ 20% 99% 90% 100 ～ 300ppm 魯奇循環(huán)流化床設(shè)置了流化床外置換熱器，該公司認(rèn)為具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 1）床溫控制僅需調(diào)節(jié)進(jìn)入流化床換熱器與直接返回燃燒室的固體物料的比例即可，比較靈活，無需改變循環(huán)倍率等其他因素； （ 2）將燃燒與傳熱基本分離，可使二者均達(dá)到最佳狀態(tài)； （ 3）將再熱器或過熱器布置在流化床外置換熱器中，調(diào)節(jié)汽溫非常靈活，甚至無需噴水調(diào)節(jié)，但該方案的缺點(diǎn)是增加了設(shè)備及運(yùn)行復(fù)雜性。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 美國(guó)巴特里 （ Battelle） 的多固體循環(huán)流化床鍋爐 多固體循環(huán)流化床是美國(guó)巴特里實(shí)驗(yàn)室在 70年代發(fā)展起來的一種循環(huán)流化床 ， Riley Stoker公司利用該技術(shù)制造此型的鍋爐 。 該類型循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)可參見圖 13。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 從圖中可以看出，該類型循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)基本上與魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐相似。主要的區(qū)別在于流化床外置換熱器和床料。 該類型的流化床外置換熱器同樣是一個(gè)不燃燒的微流化鼓泡床，流化風(fēng)速約為 ， 但將換熱器分為熱段和冷段兩部分，返回的物料全部進(jìn)入換熱器，利用調(diào)節(jié)熱段、冷段物料的比例來調(diào)節(jié)床溫，流化床外置換熱器的空氣亦進(jìn)入燃燒室作為二次風(fēng)，返料溫度為 600～ 650℃ 。 第二個(gè)主要的區(qū)別是燃燒室內(nèi)使用了高密度床料組成的密相床，如使用鐵礦砂等，使燃料顆粒的尺寸范圍很寬，可達(dá) 0～ 25mm， 床內(nèi)物料的平均粒徑為～ 。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 此外，多固體循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行風(fēng)速也很高。該類型的循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)可參見表 13。 一次風(fēng)率 過量空氣量 燃燒效率 脫硫效率 NO x 排放 40% 1 0 % ～ 20% 99% ～ 90% 100ppm 德國(guó) Babcock公司 Circofluid的循環(huán)流化床鍋爐 德國(guó) Babcock公司推出了自己研制的 Circofluid循環(huán)流化床方案。目的是發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高和燃料適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗較大的高溫旋風(fēng)分離器，并克服床內(nèi)流速較高而引起磨損技能耗大的缺點(diǎn)。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 Circofluid循環(huán)流化床鍋爐的典型結(jié)構(gòu)如圖 14所示， 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 其特點(diǎn)是爐子的下部呈湍流流化床，其中不布置埋管受熱面，但在二次風(fēng)口以上布置了屏式過熱器、管式過熱器、蒸發(fā)受熱面和省煤器。燃燒室密相區(qū)床溫為 850℃ ，而爐膛出口煙溫降至 400℃ ，煙氣在 400℃ 下進(jìn)入旋風(fēng)分離器，這樣分離器可采用鋼結(jié)構(gòu)。燃燒室空氣分一、二次風(fēng)送入，一次風(fēng)率為 60%，流化風(fēng)速為 4～ 5m/s； 二次風(fēng)在密相床上部分兩層送入，第一層為剛滿足理論空氣量的要求，第二層使過量空氣量達(dá) 20%，以促使 CO燃盡，懸浮段中氣流速度為 3～ 4m/s， 以保證顆粒有足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間，循環(huán)倍率可以取 10～ 15。 Circofluid循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是旋風(fēng)分離器的工作溫度為 400℃ 左右，工作條件改善，煙氣體積較小，因而分離器尺寸也較小，能耗也低一些。此外，由于采用了較低的循環(huán)倍率，懸浮段中固體顆粒濃度也較低，這樣可減少阻力損失。但設(shè)計(jì)和使用時(shí)必須充分重視過熱器及省煤器的磨損問題。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 Circofluid循環(huán)流化床的運(yùn)行參數(shù)及主要指標(biāo)可參見表 14。 一次風(fēng)率 過量空氣量 燃燒效率 脫硫效率 床溫 6 0% ～ 20% 99% 85% ～ 90% 850 ～ 900 ℃ 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 瑞典 Studsvik公司的循環(huán)流化床鍋爐 瑞典 Studsvik公司在 1978年就開始研究循環(huán)流化床鍋爐 ，在進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究后 ， 在 1984年與美國(guó)的BabcockWilcox公司共同生產(chǎn) Studsvik/Babcock循環(huán)流化床鍋爐 。 Studsvik循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)示于圖 15。 圖 15 Studsvik公司的循環(huán)流化床鍋爐 1— 給料系統(tǒng)； 2— 爐膛； 3— 慣性分離器； 4— 對(duì)流受熱面； 5— 顆粒儲(chǔ)存室； 6一次風(fēng)風(fēng)道； 7一布風(fēng)板 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 從圖中可以看出，其主要結(jié)構(gòu)與 Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐相差不大，燃燒空氣亦分成一、二次風(fēng)分別供入，一次風(fēng)率為 45%，床溫為 850℃ 左右，不采用外置換熱器。Studsvik循環(huán)流化床鍋爐的最大特點(diǎn)是不采用旋風(fēng)分離器而采用迷宮式的慣性分離器，該分離器由許多錯(cuò)列布置的、懸掛的 U型合金剛柱子組成，在固體顆粒濃度較高的情況下，可獲得很高的分離效率，而流阻很低。對(duì)幾十種不同的煤、焦炭、泥煤、木屑和工業(yè)廢料等的試驗(yàn)表明，該爐型的鍋爐具有運(yùn)行可靠、靈活等優(yōu)點(diǎn)，燃煤粒度為 0～25mm時(shí)，燃燒效率可達(dá) 97%～ %， NOx排放低于 200ppm。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 Studsvik公司認(rèn)為其循環(huán)流化床鍋爐具有下列先進(jìn)性： （ 1）由于不采用高溫旋風(fēng)分離器，則不需要很厚的保溫層，分離器四周可布置受熱面，使設(shè)備更加緊湊，且啟動(dòng)時(shí)間大大縮短； （ 2）由于床內(nèi)存料量可以控制，故可燃用多種燃料； （ 3）采用獨(dú)創(chuàng)的慣性分離器使鍋爐受熱面基本上保持傳統(tǒng)的緊湊布置方案，有利于大型化。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 我國(guó)目前已有 20多個(gè)鍋爐廠生產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐，多數(shù)是采用高等院校、科研院所的技術(shù)共同研制生產(chǎn)的，也有些是采用國(guó)外技術(shù)，以制造許可證等方式生產(chǎn)的。 東北電力學(xué)院和吉林市鍋爐廠研制的 10t/h鼓泡床循環(huán)燃燒鍋爐，于 1986年 7月獲國(guó)家實(shí)用新型專利。該鍋爐的特點(diǎn)是，在鼓泡流化床懸浮段側(cè)上方設(shè)置了帶分隔室的臥式旋風(fēng)筒裝置，屬爐內(nèi)循環(huán)燃燒。清華大學(xué)熱能工程系亦研制了類似型式的循環(huán)流化床鍋爐。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 1990年中科院工程熱物理研究所和杭州鍋爐廠聯(lián)合開發(fā)了 75t/h循環(huán)流化床鍋爐。其特點(diǎn)是采用了兩級(jí)分離器串聯(lián)布置。第一級(jí)為高溫百葉窗式，布置在燃燒室出口。較粗的粒子被分離下來，順后墻通道由返料器送回床內(nèi)循環(huán)燃燒。第二級(jí)分離為百葉窗加旋風(fēng)分離器，布置在省煤器之后。煙氣中夾帶的細(xì)粒子被分離下來，經(jīng) U型返料器送回床下部。百葉窗分級(jí)循環(huán)床鍋爐保持了“ ?”型的整體布置，結(jié)構(gòu)緊湊，啟動(dòng)時(shí)間短，易于大型化。該型式鍋爐已于1992年在浙江嵊縣熱電廠投入運(yùn)行。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 華中理工大學(xué)與武昌鍋爐容器廠共同研制開發(fā)了下排氣循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐的主要特點(diǎn)是采用了華中理工大學(xué)的專利技術(shù) — 下排氣旋風(fēng)分離器。該分離器布置在水平煙道與尾部豎井煙道之間的轉(zhuǎn)向室處，將水平煙道與尾部煙道融為一體，使鍋爐布置緊湊合理，并且保持了整臺(tái)鍋爐“ ?”型布置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 西安交通大學(xué)鍋爐研究所 清華大學(xué)和四川鍋爐廠共同研制了異型水冷分離循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐布置兩個(gè)異型水冷分離器，分離器由膜式水冷壁構(gòu)成。整臺(tái)鍋爐保持了“ ?”型布置。分離器內(nèi)涂一層很薄的耐磨澆注料，分離器芯管由高溫耐磨合金剛制成，置于分離器斜頂上。分離器與爐膛組成一個(gè)整體，通過水冷壁上集箱懸吊在頂板梁上，解決了膨脹密封問題。