循環(huán)流化床鍋爐掃盲篇-在線瀏覽
2025-06-03 02:10本頁面
【正文】 條件：項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值溫度（℃）850950床層壓降KPa1112 流化速度（m/s）46爐內(nèi)顆粒濃度kg/m3150600爐膛底部床料粒度（μm）100700 1040爐膛上部床料密度（kg/m3）18002600Ca/s 燃料粒度（mm）＜12壁面?zhèn)?10250 脫硫劑粒度（mm）1左右 （2）循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)：循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個(gè)部份，第一部份由爐膛（塊速流化床）氣，固物料分離設(shè)備，固體物料再循環(huán)設(shè)備，（旋風(fēng)份離器）等組成，上述部分形成了一個(gè)固體物料循環(huán)回路。典型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)，燃燒所需的一、二次風(fēng)分別從爐膛的底部和爐膛側(cè)墻送入，燃料的燃燒主要在爐膛中完成，爐膛四周布置水冷壁，用于吸收燃料所產(chǎn)生的部分熱量，由氣流帶出爐膛的固體物料在氣、固體分離裝置中被收集并通過返料裝置返回爐膛再燃燒循環(huán)流化床燃燒鍋爐的基本特點(diǎn)：可概括以下： 低溫的動(dòng)力控制燃燒：循環(huán)流化床燃燒是一種在爐內(nèi)使高速運(yùn)行的煙氣與其所攜帶的湍流擾動(dòng)極強(qiáng)的固體顆粒密切接觸，并具有大量顆粒返混的流態(tài)化燃燒反應(yīng)過程，同時(shí)，在爐外將絕大部分高溫的固體顆粒捕集，將這部分顆粒送回爐內(nèi)再次參予燃燒過程，反復(fù)循環(huán)地組織燃燒。這種低溫燃燒方式好處較多，爐內(nèi)結(jié)渣，及堿金屬，析出均比煤粉爐中要改善很多，對灰特性的敏感性減低，也無須用很大空間去使高溫灰冷卻下來，氮氧化合物生成量低。從燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度看，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)控制在動(dòng)力燃燒區(qū)（或過渡區(qū)）內(nèi)。 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)浚摿騽┖投栊源擦系龋┙?jīng)由爐膛，分離器和返料裝置所組成的外循環(huán)。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。 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。（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。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℃）。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/，脫硫效率通常可達(dá)90%，脫硫劑利用率可達(dá)50%，將比煤粉脫硫效果提高一倍。 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。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。 燃燒效率高：%，可與煤粉爐相媲美。甚至燃用細(xì)粉含量高的燃料時(shí)也是如此。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的接觸時(shí)間和盡可能大的反應(yīng)面積。 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)。NO2排放低的原因：一是低溫燃燒，此時(shí)空氣中的氮一般不會(huì)生成NO2，二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化NO2，并使部分已生成NO2得到還原。 燃燒強(qiáng)度高、爐膛截面積小爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn)之一。 燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡單：循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于12mm，因此與煤粉爐相比，燃料的制粉系統(tǒng)相比大為簡化。當(dāng)燃用高水分煤時(shí)，也不需要專門的處理系統(tǒng)。如灰渣作為水泥摻和料或做建筑材料，同時(shí)做溫?zé)敢灿欣谙∮薪饘俚奶崛 ?1循環(huán)床內(nèi)不布埋受熱面管：循環(huán)流化床鍋爐的床內(nèi)不布置埋管受熱面，不存在磨損問題，此外，啟動(dòng)，停爐，結(jié)焦處理時(shí)向短、同時(shí)長時(shí)間壓火之后可直接啟動(dòng)。六、循環(huán)流化床鍋爐尚待進(jìn)一步研究的問題：為使循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行達(dá)到優(yōu)化的目的，充分發(fā)揮循環(huán)流化床的優(yōu)點(diǎn)，尚需對下列幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究。以目前循環(huán)流化床的運(yùn)行情況來看，高溫旋風(fēng)分離器還是比較成熟的。而且分離的體積也十分龐大，基本上和爐膛直徑相近。由于旋風(fēng)分離器內(nèi)襯有較厚的防磨耐火材料，熱慣性大，因此延長了鍋爐啟動(dòng)時(shí)間。流動(dòng)阻力也相對較小。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展要求將設(shè)計(jì)、效率高、體積小、阻力低、磨損小和制造及運(yùn)行方便的物料分離裝置。但合適的循環(huán)流化床內(nèi)固體顆粒濃度的確定卻十分困難。國內(nèi)的一些循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率通常在10以下，而國外的循環(huán)倍率常達(dá)到50，甚至更高。因此，合理的循環(huán)床內(nèi)固體顆粒的濃度的選取對燃燒脫硫，傳熱、磨損、能耗等一系列因素都有影響。目前爐內(nèi)吸熱主要有以下兩種方法：一種是爐膛內(nèi)布置水冷壁或隔墻；另一種是爐膛內(nèi)布置部分受熱面（如過熱器等）在固體物料循環(huán)回路上再布置流化床換熱器。但這兩種方法，對床溫控制方式是不同的，前者主要是靠調(diào)節(jié)返料量來調(diào)節(jié)床內(nèi)固體顆粒濃度，以改變水冷壁的換熱系數(shù)。 運(yùn)行風(fēng)速（或截面熱負(fù)荷）的確定循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行風(fēng)速是一個(gè)重要的參數(shù)。運(yùn)行風(fēng)速提高會(huì)使?fàn)t子更為緊湊。這樣不僅磨損增加，而且鍋爐造價(jià)增加。但風(fēng)速過低則發(fā)揮不了循環(huán)流化床的優(yōu)點(diǎn)，因此對各種燃料都應(yīng)具有最佳的運(yùn)行風(fēng)速。返料機(jī)構(gòu)還應(yīng)對返回的物料量進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，但由于返料機(jī)構(gòu)中的溫度很高，磨損較大，如采用一般機(jī)械閥門之類的調(diào)節(jié)裝置，會(huì)很容易產(chǎn)生卡死，轉(zhuǎn)動(dòng)不靈等現(xiàn)象，目前循環(huán)流化床中一般采用非機(jī)械閥。目前許多制造廠家對返料機(jī)構(gòu)都是保密的。磨損主要與風(fēng)速、顆粒度以及流場的不均勻性有關(guān)，磨損與風(fēng)速及濃度成正比。目前研究比較落弱
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