【正文】 之一，即固定床燃料（層燃），流化床燃料和懸浮燃燒（煤粉燃燒）流化床燃燒過程的理論和實踐也大大推動了流態(tài)化學(xué)科的發(fā)展，目前流化床燃燒已成為流態(tài)化的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，愈來愈得到人們的重視。（9）流化氣體的整體性狀呈塞狀流。（7）強烈的顆粒返混，顆粒的外部循環(huán)和良好的橫向混合，使得整個上升段內(nèi)溫度分布均勻。（5）床層壓降隨流化速度和顆粒的質(zhì)量流量而變化。（3）顆粒與氣體之間的相對速度大，且與床層空隙率和顆粒循環(huán)流量有關(guān)。 循環(huán)流化床的特點可納如下：（1）不再有鼓泡流化床那樣的界面，固體顆粒充滿整個上升段空間。顆粒團向各個方向運動，而且不斷形成和解體，在這種流體狀態(tài)下氣流還可攜帶一定數(shù)量的大顆粒，盡管其終端速度遠(yuǎn)大于截平均氣速。隨著氣流速度的增加，固體顆粒分別呈現(xiàn)固體床、鼓泡流化床、湍流流化床和氣力輸送狀態(tài)。煤的燃燒過程是一個氣、固流態(tài)化過程。而一般的氣、固體態(tài)化，氣體并不均勻地流過顆粒床層。（2）無論床層如何傾斜，床表面總是保持水平，床層的形狀也保持容器的形狀；（3）床內(nèi)固體顆?？梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔口中排出；（4）密度高于床層表觀察的物體化床內(nèi)會下沉，密度小的物體會浮在床面上；（5）床內(nèi)顆?；旌狭己?，顆粒均勻分散于床層中，稱之為“散式”流態(tài)化。顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時的最低速度，稱為臨界流化速度。相反地，在失去了以前的機械支承后，每個顆粒可在床層中自由運動；就整個床層面言，具有了許多類似流體的性質(zhì)。當(dāng)流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而全部由流體的摩擦力所承托。 現(xiàn)根據(jù)我國近幾年來出版的關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計與運行中有關(guān)循環(huán)流化床鍋爐的原理、特點、啟動和運行等方面的情況介紹如下： 一、 循環(huán)流化床鍋爐的工作原理： （一） 流態(tài)化過程： 當(dāng)流體向上流動流過顆粒床層時，其運行狀態(tài)是變化的。國際上這項技術(shù)在電站鍋爐，工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬千瓦給規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展。如果在運行中總風(fēng)量不夠，應(yīng)逐漸加 大鼓引風(fēng)量，滿足燃燒要求，并不斷調(diào)節(jié)一二三次風(fēng)量，使鍋爐達到最佳的經(jīng)濟運行指標(biāo) 。因為一 次風(fēng)量的大小直接關(guān)系到流化質(zhì)量的好壞，循環(huán)流化床鍋爐在運行前都要進行冷態(tài)試驗， 并 作出在不同料層厚度(料層差壓)下的臨界流化風(fēng)量曲線，在運行時以此作為風(fēng)量調(diào)整的下限 ，如果風(fēng)量低于此值，料層就可能流化不好，時間稍長就會發(fā)生結(jié)焦。 風(fēng)量的調(diào)整 　 4 需要特別說明的幾個問題 返料量 此外，爐膛差壓還是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數(shù)。用戶 根據(jù)燃用煤種的灰份和粒度設(shè)定一個爐膛 差壓的上限和下限作為開始和終止循環(huán)物料排放的基準(zhǔn)點。爐膛差壓值越大，說明爐膛內(nèi)的物料濃度越高， 爐膛的傳熱系數(shù)越大，則鍋爐負(fù)荷可以帶得越高，因此在鍋爐運行中應(yīng)根據(jù)所帶負(fù)荷的要求 ，來調(diào)節(jié)爐膛差壓。 爐膛差壓是一個反映爐膛內(nèi)固體物料濃度的參數(shù)。用戶在使用過程中，應(yīng)根據(jù)所燃用煤種設(shè)定一個料層差壓的上限和下限作為排放底料開 始和終止的基準(zhǔn)點。一般來說，料層差壓應(yīng)控 制在70009000Pa之間。 料 層厚度越大，測得的差壓值亦越高。 料層差壓是一個反映燃燒室料層厚度的參數(shù)。 返 料溫度可以通過調(diào)整給煤量和返料風(fēng)量來調(diào)節(jié)，如溫度過高，可適當(dāng)減少給煤量并加大返料 風(fēng)量，同時檢查返料器有無堵塞，及時清除，保證返料器的通暢。對于采用高溫分離器的循環(huán)流化床鍋爐，其返料溫度較高，一般控制返料溫度高出料層溫 度 2030℃，可以保證鍋爐穩(wěn)定燃燒，同時起到調(diào)整燃燒的作用。 返料溫度 如料層溫度超過970℃時， 應(yīng)適當(dāng)減少給煤量、相應(yīng)增加一次風(fēng)量并減少返料量，使料層溫度降低；如料層溫度低于80 0℃時，應(yīng)首先檢查是否有斷煤現(xiàn)象，并適當(dāng)增加給煤量，減少一次風(fēng)量，加大返料量，使 料層 溫度升高。必須嚴(yán)格控制料層溫度最高不能超過970℃，最低不 應(yīng)低于800℃。料層溫度的測定一般采用不銹鋼套管熱電偶作一次元件，布置在距布風(fēng)板200500mm左右 燃 燒室密相層中，插入爐墻深度1525mm，數(shù)量不得少于2只。 料層溫度是指燃燒密相區(qū)內(nèi)流化物料的溫度。因為循環(huán)流化床鍋爐設(shè)有高效率的分離裝置，被分離下來的 顆料經(jīng)過返料器又被送回爐膛，使鍋爐爐膛內(nèi)有足夠高的灰濃度，因此循環(huán)流化床鍋爐不同 于常規(guī)鍋爐爐膛僅有的輻射傳熱方式，而且還有對流及熱傳等傳熱方式，大大提高了爐膛 的傳導(dǎo)熱系數(shù)，確保鍋爐達到額定出力。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛，送風(fēng)一般設(shè)有一次風(fēng)和二次風(fēng) ，有的生產(chǎn)廠加設(shè)三次風(fēng)，一次風(fēng)由布風(fēng)板下部送入燃燒室，主要保證料層流化；二次風(fēng)沿 燃 燒室高度分級多點送入，主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃燼；三次風(fēng)進一步強化燃燒。 2 循環(huán)流化床鍋爐燃燒及傳熱特性 1 循環(huán)流化床鍋爐總體結(jié)構(gòu) 循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、氣固分離循環(huán)系統(tǒng)、對流煙道三部分組成。但由于循環(huán)流化床鍋爐自身的特點，在運行操作時不同于層 燃 爐和煤粉爐，如果運行中不能滿足其對熱工參數(shù)的特殊要求，極易釀成事故。循環(huán)流化床鍋爐概述循環(huán)流化床鍋爐是一種高效、低污染的節(jié)能產(chǎn)品。 燃燒室內(nèi)的物料在一定的流化風(fēng)速作用下，發(fā)生劇烈擾動，部分固體顆料在高速氣流的攜 帶下離開燃燒室進入爐膛，其中較大顆料因重力作用沿爐膛內(nèi)壁向下流動，一些較小顆料隨 煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置，爐膛內(nèi)形成氣固兩相流，進入分離裝置的煙氣經(jīng)過固氣分 離， 被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室，經(jīng)過分離的煙氣通過對流煙道 內(nèi)的受熱面吸熱后，離開鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐屬低溫燃燒。 循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、氣固分離循環(huán)系統(tǒng)、對流煙道三部分組成。流化床燃燒方式的特點是：１．清潔燃燒，脫硫率可達８０％～９５％，NOx排放可減少５０％；２．燃料適應(yīng)性強，特別適合中、低硫煤；，可達９５％～９９％；４．負(fù)荷適應(yīng)性好。為了提高吸收劑的利用率，將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰送回燃燒室參與循環(huán)利用。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。循環(huán)流化床燃燒技術(shù) 循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下，即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術(shù)。 循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風(fēng)從布風(fēng)板下部送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內(nèi)強烈擾動形成流化床，燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。鈣硫比達到２～２．５左右時，脫硫率可達９０％以上。負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍３０％～１００％。其中燃燒系統(tǒng) 包 括風(fēng)室、布風(fēng)板、燃燒室、爐膛、給煤系統(tǒng)等幾部分；氣固分離循環(huán)系統(tǒng)包括物料分離裝置 和返料裝置兩部分；對流煙道包括過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等幾部分。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛，送風(fēng)一般設(shè)有一次風(fēng)和二次風(fēng) ，有的生產(chǎn)廠加設(shè)三次風(fēng)，一次風(fēng)由布風(fēng)板下部送入燃燒室，主要保證料層流化；二次風(fēng)沿 燃 燒室高度分級多點送入，主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃燼；三次風(fēng)進一步強化燃燒。因為循環(huán)流化床鍋爐設(shè)有高效率的分離裝置，被分離下來的 顆料經(jīng)過返料器又被送回爐膛，使鍋爐爐膛內(nèi)有足夠高的灰濃度，因此循環(huán)流化床鍋爐不同 于常規(guī)鍋爐爐膛僅有的輻射傳熱方式，而且還有對流及熱傳等傳熱方式，大大提高了爐膛 的傳導(dǎo)熱系數(shù)，確保鍋爐達到額定出力。自問世以來，在國 內(nèi)外得到了迅速的推廣與發(fā)展。而目前有關(guān)循 環(huán) 流化床鍋爐操作運行方面的資料還較少，筆者根據(jù)幾年來鍋爐設(shè)計及現(xiàn)場調(diào)試的經(jīng)驗，對循 環(huán)流化床鍋爐運行參數(shù)的控制與調(diào)整作了一下簡述，希望能對鍋爐運行人員有所啟發(fā)。其中燃燒系統(tǒng) 包 括風(fēng)室、布風(fēng)板、燃燒室、爐膛、給煤系統(tǒng)等幾部分；氣固分離循環(huán)系統(tǒng)包括物料分離裝置 和返料裝置兩部分；對流煙道包括過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等幾部分。 循環(huán)流化床鍋爐屬低溫燃燒。 燃燒室內(nèi)的物料在一定的流化風(fēng)速作用下，發(fā)生劇烈擾動，部分固體顆料在高速氣流的攜 帶下離開燃燒室進入爐膛，其中較大顆料因重力作用沿爐膛內(nèi)壁向下流動，一些較小顆料隨 煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置，爐膛內(nèi)形成氣固兩相流，進入分離裝置的煙氣經(jīng)過固氣分 離， 被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室，經(jīng)過分離的煙氣通過對流煙道 內(nèi)的受熱面吸熱后，離開鍋爐。 3 循環(huán)流化床鍋爐主要熱工參數(shù)的控制與調(diào)整 料層溫度 它是一個關(guān)系到鍋爐安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵參數(shù) 。在運行過程中要加強對料層溫度 監(jiān)視，一般將料層溫度控制在850℃950℃之間，溫度過高，容易使流化床體結(jié)焦造成停爐 事 故；溫度太低易發(fā)生低溫結(jié)焦及滅火。在鍋爐運行中，當(dāng)料層溫度發(fā)生變化時，可通過調(diào)節(jié)給煤量、一次風(fēng)量及送 回燃燒室的返料量，調(diào)整料層溫度在控制范圍之內(nèi)。一但料層溫度低于700℃，應(yīng)做壓火處理，需待查明溫度降低原因并排除后再啟 動。 返料溫度是指通過返料器送回到燃燒室中的循環(huán)灰的溫度，它可以起到調(diào)節(jié)料層溫度的作用 。在鍋爐運行中必須密切監(jiān)視 返 料溫度，溫度過高有可能造成返料器內(nèi)結(jié)焦，特別是在燃用較難燃的無煙煤時，因為存在燃 料后燃的情況，溫度控制不好極易發(fā)生結(jié)焦，運行時應(yīng)控制返料溫度最高不能超過1000℃。 料層差壓 通常將所測得的風(fēng)室與燃燒室上界面之間的壓 力差值作為料層差壓的監(jiān)測數(shù)值，在運行都是通過監(jiān)視料層差壓值來得到料層厚度大小的。在鍋爐運行中，料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質(zhì) 量，如料層厚度過大，有可能引起流化不好造成爐膛結(jié)焦或滅火。料層的厚度(即料層差壓)可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調(diào) 節(jié)。 爐膛差壓 通常將所測得的燃燒室上界面與爐膛出 口之間的壓力差作為爐膛差壓的監(jiān)測數(shù)值。而爐膛差壓則通過鍋爐分離裝置下的放灰管排放的循環(huán)灰量的多少來控 制，一般爐膛差壓控制在5002000Pa之間。 在鍋爐運行中，如果物料循環(huán)停 止，則爐膛差壓會突然降低，因此在運行中需要特別注意。 控制返料量是循環(huán)流化床鍋爐運行操作時不同于常規(guī)鍋爐之處，根據(jù)前面提到的循環(huán)流化床 鍋爐燃燒及傳熱的特性，返料量對循環(huán)流化床鍋爐的燃燒起著舉足輕重的作用，因為在爐膛 里，返料灰實質(zhì)上是一種熱載體，它將燃燒室里的熱量帶到爐膛上部，使?fàn)t膛內(nèi)的溫度場分 布均勻，并通過多種傳熱方式與水冷壁進行換熱，因此有較高的傳熱系數(shù)，(其傳熱效率約為煤粉爐的46倍)通過調(diào)整返料量可以控制料層溫度和爐膛差壓并進一步調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷。 另一方面，返料量的多少與鍋爐分離裝置的分離效率有著直接的關(guān)系，也就是說，分離器的 分離效率越高，分離出的煙氣中的灰量就越大，從而鍋爐對負(fù)荷的調(diào)節(jié)富裕量就越大，操作 運行相對就容易一些。 在鍋爐運行過程中，許多用戶往往只靠風(fēng)門開度的大小來調(diào)節(jié)風(fēng)量，但對于循環(huán)流化床鍋爐 來說，其對風(fēng)量的控制就要求比較準(zhǔn)確。 對風(fēng)量的調(diào)整原則是在一次風(fēng)量滿足流化的前提下，相應(yīng)地調(diào)整二次風(fēng)和三次風(fēng)量。對二次風(fēng)量的調(diào)整主 要是依據(jù)煙氣中的含氧量多少，通常以過熱器后的氧量為準(zhǔn)，一般控制在35%左右，如含氧 量過高，說明風(fēng)量過大，會增加鍋爐的排煙熱損失q 2；如過小又會引起燃燒不完全，增加 化學(xué)不完全燃燒損失q 3和機械不完全燃燒損失q 4。循環(huán)流化床鍋爐基本講述循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一項高效低污染清潔燃煤技術(shù)。國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也是方興未艾，已有上百臺循環(huán)流化床鍋爐投入運行或正在制造之中，可以預(yù)見，未來的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個重要時期。流速較低時，顆粒靜止不動，流體只在顆粒之間的縫隙中通過。此時對于單個顆粒來講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸面維持它的空間位置。這種狀態(tài)就被稱為流態(tài)化。 流化床類似流體的性質(zhì)主要有以下幾點（1）在任一高度的靜止近似于在此高度以上單位床截面內(nèi)固體顆粒的重量。 因此，當(dāng)加熱床層時，整個床層的溫度基本均勻。一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出，顆粒則被分成群體作湍流運動，床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化，因此這種流態(tài)化稱之為“聚式”流態(tài)化。 二、循環(huán)流化床的原理和特點： 循環(huán)流化床在不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態(tài)也不同。循環(huán)流化床的上升階段通常運行在快速流化床狀態(tài)下，快速流化床流體動力特性的形成對循環(huán)流化床是至關(guān)重要的，此時，固體燃料被速度大于單顆燃料的終端速度的氣流所流化，以顆粒團的形式上下運動，產(chǎn)生高度的返混。這種氣、固運行方式中，存在較大的氣、固兩相速度差，即相對速度，循環(huán)流化床由快速流化床（上升段）氣、固燃料分離裝置和固體燃料回送裝置所組成。（2）有強力的燃料返混，顆粒團不斷形成和解體，并向各個方面運行。（4）運行流化速度為鼓泡流化床的23倍。（6）顆粒橫向混合良好。（8）通過改變上升段內(nèi)的存料量，燃料在床內(nèi)的停留時間可在幾分鐘到數(shù)子時范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（10）流化氣體根據(jù)需要可在反應(yīng)器的不同高度加入。 流化床燃燒設(shè)備按流體動力特性可分為鼓泡流化床鍋爐，和循環(huán)流化床鍋爐，按工作條件分又可分為常壓和增壓流化床鍋爐，這樣流化床燃燒鍋爐可分為常壓鼓泡流化床鍋爐，常壓循環(huán)流化床鍋爐，增壓鼓泡流化床鍋爐和增壓循環(huán)流化床鍋爐正在工業(yè)示范階段。第二部份為對流煙道，布置有過熱器，再熱器，省煤器和空氣予熱器等。顯然，燃料在爐膛內(nèi)燃燒的時間延長了，在這種燃燒方式下，爐內(nèi)溫度水平因受脫硫最佳溫度限制，一般850℃左右，這樣的溫度遠(yuǎn)低于普通煤粉爐中的溫度水平（一般13001400℃），并低于一般煤的灰烤點（12001400℃），這就免去了灰熔化帶來的種種煩惱。并可與爐內(nèi)組織廉價而高效的脫硫工藝。由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)相對來說燃燒溫度不高，并有大量固體顆粒的強烈混合，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9899