循环流化床锅炉技术问答

循环流化床锅炉技术600问

目录

循环流化床锅炉基础知识............................................................................................................................................ - 3 -

1、流态化的基本定义是什么？....................................................................................................................... - 3 -

2、循环流化床物料的主要流动方式有哪几种？颗粒状态如何？....................................................... - 3 -

3、什么是气固流态化？..................................................................................................................................... - 4 -

4、什么是柱塞流态化？..................................................................................................................................... - 4 -

5、什么是湍流流态化？..................................................................................................................................... - 5 -

6、影响物料与受热面换热的因素有哪些？................................................................................................ - 5 -

7、什么是颗粒终端速度？ ................................................................................................................................ - 5 -

8、什么是空塔速度？.......................................................................................................................................... - 5 -

9、什么是耐火浇注料的重烧变化率？ ......................................................................................................... - 6 -

10、什么是物料的循环倍率K？物料的循环过程由哪些过程组成？ .............................................. - 6 -

11、什么叫钙硫摩尔比？................................................................................................................................... - 6 -

12、什么是流化床的阻力特性？..................................................................................................................... - 6 -

13、什么是空床阻力特性试验？..................................................................................................................... - 7 -

14、什么是临界流化速度？临界流化风量是如何确定的？.................................................................. - 7 -

15、影响临界流化速度的因素有哪些？....................................................................................................... - 7 -

16、流化床锅炉受热面的磨损形式主要有哪几种？其机理各是什么？........................................... - 7 -

17、什么是扬析？ ................................................................................................................................................ - 8 -

18、流化床颗粒扬析的机理有哪些？............................................................................................................ - 8 -

19、什么是夹带？ ................................................................................................................................................ - 8 -

20、产生夹带的原因有哪些？ ......................................................................................................................... - 9 -

21、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些？....................................................................... - 9 -

22、固定床的特征是什么？............................................................................................................................- 10 -

23、湍流床的特征是什么？............................................................................................................................- 10 -

24、什么是密相气力输送？其特征是什么？............................................................................................- 11 -

25、什么是稀相气力输送？其特征是什么？............................................................................................- 11 -

26、什么是异重流化床？其特点是什么？ ................................................................................................- 11 -

27、什么是快速流化床？.................................................................................................................................- 11 -

28、什么是循环流化床锅炉？ .......................................................................................................................- 11 -

29、循环流化床锅炉的特点是什么？..........................................................................................................- 11 -

30、循环流化床锅炉在运行中要遇到哪几种流态？..............................................................................- 12 -

31、什么叫起始流态化？.................................................................................................................................- 13 -

32、什么叫流化极限风速？............................................................................................................................- 13 -

33、什么是流化料层的阻力特性？..............................................................................................................- 13 -

34、什么叫气泡相？..........................................................................................................................................- 13 -

35、什么叫乳化相？..........................................................................................................................................- 13 -

36、什么叫分层？ ..............................................................................................................................................- 13 -

37、什么叫节涌？ ..............................................................................................................................................- 13 -

38、流化床的压力分布反映了什么？..........................................................................................................- 14 -

39、影响循环倍率的运行因素有哪些？.....................................................................................................- 14 -

40、循环流化床锅炉的物料平衡指的是什么？.......................................................................................- 14 -

41、循环流化床锅炉的颗粒大致可分为哪三种形式存在？................................................................- 14 -

42、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些？................................................................- 14 -

43、在循环流化床锅炉中，固体颗粒起什么作用？..............................................................................- 15 -

44、煤粒在流化床的破碎的主要原因是什么？.......................................................................................- 15 -

45、影响磨损速度的主要因素有哪些？.....................................................................................................- 16 -

46、流化床中煤粒的破碎和磨损有什么区别？.......................................................................................- 16 -

47、床温对煤粒破碎特性的影响是什么？ ................................................................................................- 16 -

48、煤的热解过程指的是什么？...................................................................................................................- 16 -

49、煤的热解一般可分为哪几类？..............................................................................................................- 16 -

50、影响煤热解特性的因素有哪些？..........................................................................................................- 17 -

51、煤粒在流化床的热解过程有哪两个典型特性？..............................................................................- 17 -

52、挥发分的析出对煤的着火性能有哪些影响？...................................................................................- 17 -

53、煤粒在流化床的热解过程具有什么特性？.......................................................................................- 17 -

54、为什么说小粒度比大粒度更易着火？ ................................................................................................- 17 -

55、焦炭颗粒的燃尽取决于什么条件？.....................................................................................................- 18 -

56、焦炭颗粒的燃烧速率受到哪些因素的影响？...................................................................................- 18 -

57、CFB燃烧份额的定义是什么？...............................................................................................................- 18 -

58、影响密相区燃烧份额减少的因素有哪些？.......................................................................................- 18 -

59、流化床锅炉结焦的形式有哪几种？.....................................................................................................- 19 -

60、什么叫高温结焦？.....................................................................................................................................- 19 -

61、高温结焦的特点是什么？ .......................................................................................................................- 19 -

62、什么是低温结焦？.....................................................................................................................................- 19 -

63、低温结焦的特点是什么？ .......................................................................................................................- 19 -

64、产生结焦的主要原因是什么? .................................................................................................................- 20 -

66、影响CFB锅炉燃烧的主要因素有哪些？...........................................................................................- 21 -

67、在CFB密相区，煤燃烧所释放出的热量由哪几部分吸收？......................................................- 22 -

68、入炉煤粒度对流化床锅炉的燃烧有哪些影响？..............................................................................- 22 - 循环流化床锅炉设备...................................................................................................................................................- 25 -

1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成？................................................................... 错误!未定义书签。

2、流化床燃烧设备分为哪几种类型？ ............................................................................ 错误!未定义书签。

3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备？.......................................................... 错误!未定义书签。

4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的？ ............................................................................ 错误!未定义书签。

5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么？.......................................................... 错误!未定义书签。

6、什么是分离器的分离效率？.......................................................................................... 错误!未定义书签。

7、分离器分离效率的变化将对循环流化床锅炉运行产生什么影响？ ................ 错误!未定义书签。

8、什么叫旋风分离器的临界直径？................................................................................. 错误!未定义书签。

9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么？................................... 错误!未定义书签。

10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些？................................................... 错误!未定义书签。

11、布风板的种类有哪些？其作用是什么？................................................................. 错误!未定义书签。

12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降？........................................................ 错误!未定义书签。

13、风帽的作用是什么？...................................................................................................... 错误!未定义书签。

14、布风板风帽的种类有哪些？........................................................................................ 错误!未定义书签。

15、大直径钟罩式风帽的特点是什么？.......................................................................... 错误!未定义书签。

16、什么是风帽的开孔率？................................................................................................. 错误!未定义书签。

17、什么是小孔风速？其过大或过小对流化床的正常运行有什么影响？ ......... 错误!未定义书签。

18、循环流化床锅炉风室的特点是什么？ ..................................................................... 错误!未定义书签。

19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些？............................................................ 错误!未定义书签。

循环流化床锅炉基础知识

1、流态化的基本定义是什么？

答：气体或液体以一定速度穿越固体颗粒层时，当气体或者液体对固体颗粒产生的作用力与固体所承受的其它外力相平衡条件达到后，就形成气固两相或液固两相混合介质的类似于纯液体流动的流态化现象，这一现象就称为气固或液固两相流介质的流态化。

在工业应用的场合下，一般多指气固两相混合两相介质的流态化过程，传统意义上以垂直方向上的流态化现象为主。最近的研究表明，各层截面受限围还在存在水平流化湍动过程，同样也是非常重要的一个方面。

2、循环流化床物料的主要流动方式有哪几种？颗粒状态如何？

答：从狭义角度讲，物料达到临界流化点后流化的形成有五种，即散式流态化、鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化。其中鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化四种方式统称为聚式流态化。

从广义的角度讲，固定床和气力输送也可以归入流化状态的种类，因此广义上有七种，如图1-1所示，其速度围和基本特征见表1-1。

不是在任何情况下都能够观察到表中所列的各种形式。因为这些形式之间的过渡点不仅取决于气固系统的特性，也取决于其它条件。V mf和V mb只取决于气体和固体的性质，V ms取决于床直径和床的深度，V t取决于颗粒进入床的速度。如果床的直径小到足以产生腾涌，V k则与床的直径有关，在许多气固系统中，V mf与V mb基本相等，散式流态化通常是观察不到的。与引起相反，大多数液体流化床在正常操作条件下只能观察到散式流态形式。对于浅的或大直径的床层，或者是已经达到最大稳定气泡尺寸的系统，鼓泡方式

有可能直接过渡到湍流方式而不会出现腾涌。

表1-1 床层不同流化方式的基本特征

3、什么是气固流态化？

答：在流体介质的作用下，固体颗粒表面表现出流体的宏观特性，称为流态化。如果该流体介质为气体，则生成的流化状态即为气固流态化。流化床锅炉中固体燃料的燃烧是以空气为流化介质的，因此流化床锅炉的流化即气固流态化。

4、什么是柱塞流态化？

答：如果鼓泡床的深度与直径比较大，气泡上升合并，长大到几乎占据整个床层的截面，气泡上部那部分床层，会象活塞一样被气泡推举上升，然后颗粒从柱塞的顶部向下降落，

最后柱塞消散，而由下向上另一个柱塞形成，重复上述过程。这种床层部稳定脉动、依次重复的流动现象，称为“柱塞”流动。很多场合下，人们更多地称这种现象为“节涌”。5、什么是湍流流态化？

答：鼓泡床在气流速度增大到一定程度时，床气泡完全消失，破碎成小的空隙，气流夹带固体颗粒以曲折线路身上急速运动穿过床层，原来连续的乳化相弥散成了颗粒团或颗粒带，大量的固体颗粒被夹带到床层上部，原来悬浮段的固体颗粒深度大大增加；床层阻力波动大到最大值后开始下降；床层表面已很难确定，性质和大小不同的颗粒团体和气流团紊乱运动，流化运动进入“湍流流态化”。

6、影响物料与受热面换热的因素有哪些？

答：对鼓泡床的受热面而言，影响床层与受热面间换热的主要因素有：物料的流化速度，物料粒度分布，物料自身的原始物理特性，床层温度，受热面的表面温度，受热面的布置方式和几何尺寸。对循环流化床而言，物料对垂直受热面换热的控制因素为：床温，颗粒当地空间浓度，粒度分布及受热面表面温度。

7、什么是颗粒终端速度？

答：当固体颗粒在空气中自由下落时，随着下降速度的加快，所受到的空气对颗粒的曳力最终与颗粒所受的浮升力和重力平衡，颗粒下降速度不再变化。此时的颗粒下降速度称为颗粒终端速度。

8、什么是空塔速度？

答：空塔速度也称空塔流化速度、表观速度、空床速度。其定义为床截面空气的名义速度。此时，在计算中不考虑固体颗粒所占据的体积，认为在整个从布风板到炉膛出口的所有截面和流动空间上，完全被气体介质所占据。实际的流化床锅炉的设计中，一般将循环床上部垂直部分的截面与一、二次风总风量作为计算基准，计算出的截面流速称为该循环床锅炉的设计流化速度。即该流化床的空塔流化速度。目前最常用的流化速度为3.0～6.0m/s。用公式可表达为

W=Q/A

式中W----流化速度，m/s；Q---总风量；A---床层截面积，m2

9、什么是耐火浇注料的重烧变化率？

答：耐火浇注料施工结束后，经热养生过程所产生的浇注料收缩量变化率，称为耐火浇注料的重烧变化率，热养生后，浇注料收缩，在表面将产生浅层龟裂，但不允许产生贯穿性的龟裂。

10、什么是物料的循环倍率K？物料的循环过程由哪些过程组成？

答：单位时间CFB外循环物料量与入炉固体燃料的比值，称为物料的循环倍率K，或称CFB锅炉的循环倍率。公式表述为K=G/B

G——循环物料的质量流速，B——燃料的质量流速。

物料循环过程由循环和外循环两部分组成。循环主要指循环床燃烧室部流化的物料沿高度自身存在的颗粒上下质交换现象。由于循环床燃烧室边壁效应的原因，沿边壁存在着较为明显的下降流，而燃烧室中心区颗粒上长趋势较为明显。人们从这个现象引申颗粒在燃烧室的上下质交换为循环。而烟气携带的物料从燃烧室出口进入循环床分离器被分离后送回燃烧室则称为外循环。

11、什么叫钙硫摩尔比？

答：通过氧化钙成分与燃料中硫分进行热化学反应生成固态硫酸钙，可以达到脱硫的环保要求。理论上，1mol硫分反应生成稳定的硫酸钙需要1mol的钙。

而在实际使用的石灰石脱硫反应过程中，由于反应速率、质交换速率、逆反应等因素，石灰石中1mol的钙并不能够将燃料中的1mol硫分完全反应掉。这样，就把实际所运用的钙摩尔粗线条适当增加，以提高脱硫效率。此时，加入的钙摩尔数与煤中需要脱除的硫分S之比，称为钙硫摩尔比，用Ca/S表示。它越高，表示燃烧设备中石灰石的利用率越低。

12、什么是流化床的阻力特性？

答：所谓流化床的阻力特性，就是指流化气体通过料层的阻力压降与按床层截面积计算的冷态流化速度之间的关系。对于颗粒堆积一定、厚度一定的料层，其阻力在没有达到初始流化速度时遵循二次方规律的。在达到初始流化速度后，阻力几乎与流化不相关，基本上等于床层物料重力。

13、什么是空床阻力特性试验？

答：在布风板不铺床料情况下，启动引风机、一次风机，调整一次风量，记录水冷风室压力与炉密相区下部床压，二者差值即为布风板阻力。根据这些数据绘制冷态一次风量与布风板阻力的关系曲线，通过温度修正，可相应得出热态的一次风量与布风板阻力的关系曲线。

14、什么是临界流化速度？临界流化风量是如何确定的？

答：料层由静止状态转变为完全流化状态时的最小料层断面空塔速度，称为对应固体颗粒宽筛分和料层厚度睛的临界流化速度，而此时所对应的流化风量即为临界流化风量。在运行料层厚度下，通过冷态试验和热态核算所确定的这一临界风量，也叫最低流化风量，是CFB锅炉的一项重要的风量控制指标。

15、影响临界流化速度的因素有哪些？

答：（1）床料颗粒的宽筛分粒度分布。粗大颗粒越多则流化风速越高，而细颗粒越多则流化风速越低。

（2）颗粒静态堆积密度。料层颗粒群静态堆积密度较大者所需要的流化速度越高，较轻的颗粒所需的流化速度越低。

（3）布风均匀性较差的流化床达到完全流化所需要的流化速度较高。

（4）较高温度睛，空气黏度增大，临界流化速度降低。

（5）流化风介质的物理特性。黏度较高、密度较大、压力较高的介质所需要的临界流化速度较低。

16、流化床锅炉受热面的磨损形式主要有哪几种？其机理各是什么？

答：（1）冲击磨损。冲击磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面（或管束）呈一定的角度或相垂直时，固体物料冲击、碰撞受热面而造成的磨损，颗粒切身或垂直掠过受热面。

（2）微振磨损。微振磨损是指传热条件下传热管与支撑之间产生垂直运动而导致的传热管壁损耗现象。

（3）冲刷磨损。冲刷磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面（或管束）平行时，固体物料冲刷受热面面造成的磨损，如受热面凹凸部分、平台处产生的涡流。17、什么是扬析？

答：流态化领域中的扬析专指鼓泡床表面不同粒径大小的颗粒运动行为的差异。那引起终端速度小于床层静观气流速度的细粒子被上升气流带走，从而产生细颗粒从床料混合物中分离的现象；而其中较大尺寸的颗粒，依照原始上抛速度可以脱离料层表面进入悬浮段的某一高度，然后回落到密相区。这一分离过程被称为颗粒的扬析。

18、流化床颗粒扬析的机理有哪些？

答：（1）气泡在达到料层表面时，把表面处的颗粒相升举，形成波浪形的不稳定料层表面。

（2）当气泡在界面上突出到某个高度时，气泡破裂，把被长举的颗粒向上、向处抛入床上面的空间，并在其间产生气流脉动。

（3）相邻与相随的气泡在料层表面处会发生聚合或分裂，气泡爆破时会相互影响，给予逸出颗粒初始动量，颗粒轨迹三维方向上呈随机运动状态。

（4）气流的携带力使具有初始动量的颗粒继续上升，而颗粒自身重力和已回落颗粒的碰撞作用却力图使颗粒从气流分离出来并回落到料层表面。

（5）发生扬析现象后，较细微的颗粒随气流携带出，而粗大一些的颗粒只能在上升到某一力学平衡高度后脱离气流返回料层。

19、什么是夹带？

答：在流态化领域夹带专指在上升气流作用下，所有终端沉降速度小于气流上升速度的颗粒被上升气流携带，以一定的速度随气流运动的现象。

20、产生夹带的原因有哪些？

答：夹带的根本原因是气体的上升速度超过颗粒在静止气体中的自由沉降速度。

（1）由于气泡的压力高于料层表面，当气泡到达料层表面时，因破裂将气泡顶部的一层颗粒喷入悬浮空间形成扬析。

（2）此时，气泡尾涡相对滞止的颗粒群和气泡的上升流速高于周围烟气平均流速，使得气泡在到达料层表面爆破后，这些尾涡颗粒群被喷入悬浮空间。

（3）对于自由上抛的颗粒，如其自由沉降速度小于气体上升速度时，颗粒会继续上升运动形成夹带。而自由沉降速度大于气体上升速度的颗粒，上升运动到一定高度后，最终会回落到床层，不能参与夹带。

21、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些？

答：（1）浮力定律。密度小于料层表观密谋的物体会浮在料层表面；而密度高于料层表观密度的物体在床会下沉。

（2）液面特性。密相区及其界限以下的沸腾床面保持一定水平分界表面，保持容器的形状。

（3）小孔射流。在流化床侧面开孔，流化床固体物料象流体一样射流，离料层上表面越近，射流距离越小，越靠近流化床试问，射流距离越大，也可以从底部流出去。

（4）液柱原理。流化料层部任意点上的静压力的数值计算，可以表述为

Ｐ1=ρｇｈ+Ｐ2

式中h——该点上方距离料层表面的高度，m

ρ——沸腾层围料层气固两相介质密度，kg/m3

Ｐ2——料层表面附近的炉烟气侧压力

同样的料层厚度睛，料层压差随着料层表凤密度的变化而成正比例变化；同样的料

层表观密度下，褡差压随着料层厚度的变化而成正比例变化。

（５）连通效应。几个流化床询问连通后，床层表面高度形成自然平衡分布，保持同一水平高度。无论循环流化床锅炉布风板和料层的燃烧室询问或侧面如何倾斜、凹凸，料层表面始终在流态化过程中保持水平，当停止供风时，料层静止后，如水面一样平。

（６）压力多样性。进入涨势料层任意一点的压力具有三维颁布的多向性，即该点颗粒随的静压在任何方向上都是一致的，与液体原理一样。

（７）均匀混合的颗粒自然分布特性。处于流化过程的料层，完全处于强烈的物料均匀混合状态，颗粒群被非常均匀地分布在整个料层之中。而相对粗大的颗粒如同沸腾液体的底部残渣一样，限制在下部靠近布风板处作小围的布朗运动，构成所谓的“黏滞层”。而绝大多数颗粒已被整体分散，形成气固两相流态化。

22、固定床的特征是什么？

答：固定床的特征是在燃烧层的固体颗粒基本处于静止不动状态，气流从颗粒间隙中渗透性流过。期间只有极其微小份额的微小细微碎末燃料和细灰被拾到悬空部分。

23、湍流床的特征是什么？

答：（1）料层流化速度相当高，已实现料层的湍流流化状态，使料层部气泡消失，变成细碎的气流进入悬浮段。

（2）相当多的细微颗粒在湍流流化中已经具备逸出料层界面的条件，构成浓度很高的悬浮段颗粒群，使得密相区与稀相区之间的界面很模糊，颗粒弥散于整个炉膛部空间浓度场呈上稀下浓状况，颗粒尺寸自下而上逐渐减小。

（3）由于颗粒的强烈混合、撞击，以及较高浓度的传热传质过程，使得炉膛部温度场非常均匀，形成较高的传热系数。

（4）燃烧份额按照密相区料层、稀相区悬浮段和循环返料体系三大部分分配，使料层部的燃烧份额大大降低。

（5）外置分离器所构建的循环返料体系是湍动床维持物料平衡的必要条件。

24、什么是密相气力输送？其特征是什么？

答：在快速流态化的基础上继续增大流化风量或减少床料加入量，床颗粒浓度将变稀，床颗粒呈上下均匀分布状态，此时即为密相区气力输送。其特征是单位高度料层的压降不随料层高度的变化而变化。

25、什么是稀相气力输送？其特征是什么？

答：在密相气力输送的基础上继续增大风速，就转变为稀相气力输送。其特征是增大风速后，由于摩擦压降随风速增大而增加，促使料层压降上升。

26、什么是异重流化床？其特点是什么？

答：所谓的异重流化床，是指由密度差异较大的不同颗粒组成的流化床系统。在由密度不同的颗粒组成的流化床系统中，床颗粒沿高度的分布将主要受床颗粒密度的支配，即密度大的颗粒将趋于在料层下部分布，而密度小的颗粒将趋于在料层上部分布，尽管它们的粒度有时要比密度大的那部分料层下部颗粒还要大一些。

27、什么是快速流化床？

答：循环床中上部区域达到快速床状态的循环床称作快速循环流化床。达到快速床的基本条件是参与物料循环的细物料床存量达到一个最低限度（即极限床存量）。第二个基本条件是风速要达到该粒度床料的最小快床起始速度。达到快速床状态的循环床，其特征在于床上部要有颗粒团形成。

28、什么是循环流化床锅炉？

答：循环流化床锅炉一般泛指以流化床形式运行的燃烧室，出口带气固分离器，可将分离的固体物料把返送回燃烧室的装置。按照目前国际公认的观点：循环流化床锅炉应当指燃烧室的流化形态为快速床或至少在燃烧室中上部为快速床太太的流化床，为维持快速床的物料平衡，燃烧室出口必须设置气固分离器和物料返送装置。

29、循环流化床锅炉的特点是什么？

答：（1）循环流化床部的流化形态由下部的鼓泡床与中上部的快速床复合构成。其物料

平均粒度仅为0.2mm左右。运行中的循环床不再有鼓泡床那样清晰的界面，固体颗粒组成的物料充满整个上升段空间很难区分密相区和稀相区的分界线。物料浓度沿床高呈指数型分布，其浓度取决于燃烧室细物料的床存量。

（2）循环流化床的流化速度选取在该循环床物料平均粒度颗粒的最小快床起始速度以上，一般为4～6m/s。

（3）气体与颗粒或颗粒团间产滑移速度较大。

（4）循环床上部沿床高存在强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体。循环床下部为鼓泡床，垂直水平混合均很强烈。

（5）燃烧室沿高度燃料燃烧份额按照指数分布。一般来说，燃料粒度小，燃料挥发分含量高，则燃烧室上部燃烧份额大。

（6）循环倍率的提高，增加了固体物料在炉的停留时间，尤其是对细颗粒燃料的反复燃尽大有好处。

（7）强烈的颗粒传热传质过程，会形成良好的气固两相流混合均匀性，使得整个上升段温度分布均匀。

（8）在不同负荷状态下，炉物料分别呈鼓泡床、低倍率鼓泡床、湍流床和快速床几种流化过程状态。

30、循环流化床锅炉在运行中要遇到哪几种流态？

答：循环流化床锅炉在运行中要遇到四种流态。

（1）压火过程中，物料处于固定床状态；

（2）启动和低负荷过程中，锅炉实际运行在鼓泡床状态；

（3）在达到中负荷或高负荷时，循环流化床锅炉锅炉上部处于快速床状态，下部处于鼓泡床状态，炉膛上、下部温度基本均匀，循环倍率显著提高。

（4）当运行中出现物料不平衡、煤质变化或瞬间温升过快时，会出现大一次风量运行情况。此时如分离效率下降、物料补充不及时，便会出现密相、稀相气力输送燃烧，

这时锅炉接近于煤粉炉运行工况。

31、什么叫起始流态化？

答：气流通过物料床层速度增加到一定值时，气流对颗粒的曳力达到颗粒所受重力。此时，床层微微膨胀，颗粒可以在原有位置自由转动，但尚不能移动。通过料层任意两个截面的压降与此两截面间单位截面上的颗粒和气体的质量之和相等时，称为起始流态化。

32、什么叫流化极限风速？

答：当流化床的颗粒流态化过程转变为气力输送时，相应措施的截面气体平均速度称为流化极限风速。

33、什么是流化料层的阻力特性？

答：所谓流化料层的阻力特性是指空气通过料层的阻力与按截面积计算的冷态流化风速之间的关系。

34、什么叫气泡相？

答：鼓泡床的料层，固体颗粒浓度很底的区域，其行为类似于上长的气泡，称为气泡相。

35、什么叫乳化相？

答：鼓泡床局部区域颗粒浓度较高，但是仍然含有少量气体，其行为类似液体，称为乳化相。

36、什么叫分层？

答：当宽筛分床料中细颗粒含量缺少时，会出现料层流态化下较粗颗粒沉底、较细颗粒上浮的床料自然分配状况，这种现象就称为料层的分层。

37、什么叫节涌？

答：在床料被流化过程中，当一次风流化形式主要以“气泡”形式在床料中向上运动并在上部小气泡聚集成大气泡时，气泡尺寸等于容积的截面尺寸。当气泡向上运动到某一高度时崩裂，气泡中所包含的固体颗粒喷涌而下，料层由于气泡运动所引起的波动达到最大，这种现象叫节涌。

38、流化床的压力分布反映了什么？

答：流化床的压力分布在一定程度上反映了床物料质量（即平均粒度）和物料循环量的大小。

39、影响循环倍率的运行因素有哪些？

答：影响循环倍率的运行因素很多，主要有以下几个方面：

（1）分离器的效率，燃料粒度，燃料含灰量，燃料的成灰特性，灰颗粒的磨耗特性对循环倍率有决定性影响。

（2）锅炉负荷的影响。随着机组负荷的降低，即锅炉蒸发量的减少，锅炉整体风量和烟气流速必然降低，促使循环流化床锅炉循环倍率也相应地降低。

40、循环流化床锅炉的物料平衡指的是什么？

答：循环床的燃烧室、分离器和返送装置构成的循环系统，就物料而言，是一个开口系统。物料平衡指的是包括燃料灰分、焦炭脱硫剂及添加剂在的固体糜烂在炉膛、分离器和回料装置组成的系统中形成的动态平衡。

41、循环流化床锅炉的颗粒大致可分为哪三种形式存在？

答：（1）第一种是较粗大的硬颗粒，构成了床料的组成，主要在料层停留，形成快速翻滚与流态化料层燃烧，不易被破碎成细微颗粒扬析，最终以底渣的形式排到炉外。这部分颗粒的尺寸一般为0.2～8.5mm。

（2）第二种是中间尺寸的细颗粒，它作为中间载体，构成了循环流化床锅炉的循环物料，这部分颗粒的尺寸一般为0.07～0.2mm。

（3）第三种是经过多次循环燃烧破裂、磨损形成的或直接送入炉的更加细小的细微颗粒，它作为飞灰，从炉膛和旋风分离器出口直接排出锅炉燃烧段，进入尾部烟道被除尘器所捕捉，这部分颗粒的尺寸一般小于0.1mm。

42、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些？

答：（1）料层堆积高度对临界流化风量（风速）影响较小。料层厚度增加时，料层阻力

显著增加。

（2）料层的当量平均粒径增大时，临界流化风量（风速）增大。

（3）料层中颗粒密度增大时，临界流化风量（风速）增大。

（4）流体物理性质的影响。流体的运动黏度增大时，临界流化流量减小。料层的温度增高时，临界流化流量明显减小，热态下的临界流化风量（风速）约为冷态下的1/4～1/5。

43、在循环流化床锅炉中，固体颗粒起什么作用？

答：（1）燃料颗粒作为燃烧反应物，成为产生热量的基础。

（2）脱硫剂石灰石颗粒作为脱硫反应物质与SO2反应，完成炉脱硫。

（3）在良好的流态化过程中，颗粒在炉形成强烈垂直与横向传质和热交换过程，使床温度分布均匀。

（4）通过颗粒的快速、高频率布朗运动和定向滑移，提高颗粒与受热面之间的接触概率，使传热能力极大地增强，使得炉膛水冷壁的热流增加，事实上增大了区域的传热系数。

（5）流态化两相流介质在构成循环流化床锅炉料层、悬浮段和循环的三大区域，产生了高效的高温区域固体颗粒与空气介质氧气的有效接触与混合，产生快速热解、挥发分与焦油的着火与燃烧、焦炭粒子的着火与燃尽过程，强化了炉燃烧，提高了燃料燃尽率。

（6）外置流化床换热器、INTEX换热器和冷渣器的细灰热流，直接构成了对其部受热面核心作用的固相接触型传导热过程。

44、煤粒在流化床的破碎的主要原因是什么？

答：煤粒在流化床的破碎分为一次爆裂破碎和二次燃烧碎裂。燃料颗粒进入循环床，在热颗粒环境下被环境下被快速加热，煤颗粒中的挥发分析出，诞生颗粒的压，如果压超过颗粒强度承受能力，刚颗粒发生爆裂。别处，颗粒形状的不稳定性，使得颗粒局部受

热升温不均匀，产生热应力，也是颗粒一次爆裂的基本原因。挥发分析出一次爆裂完成后的焦炭颗粒在后续的燃烧过程中，由于燃烧的非均匀性及颗粒之间的物理碰撞，焦炭颗粒会继续碎裂，这种碎裂称为燃烧碎裂或一次破碎。

45、影响磨损速度的主要因素有哪些？

答：①烟气、物料的流速；②烟气中物料的浓度、粒度及硬度；③被磨损元件的表面形状、硬度；④物料与被磨损元件的相对运动方向。

影响最大的因素是气流的速度，磨损与速度的三次方成正比。

46、流化床中煤粒的破碎和磨损有什么区别？

答：流化床中煤粒的破碎是在瞬时无规则地发生的，而磨损却长期较规则地遍布于颗粒所涉及的每一炉区域。

尽管破碎和磨损都能产生细颗粒，介破碎和磨损不是同一现象。破碎与挥发分的析出有关，是由挥发分析出时造成的部压力、热应力、和冲击力所引起的，也可因为颗粒的连接“骨架”被烧断而发生，破碎产生的炭粒一般将保留在床料；而磨损则是由于煤粒间的相互摩擦，以及煤粒对其他固体物质或燃烧室壁面的摩擦引起，它导致细粒从炭粒上分离下来，磨损产生的炭粒很快会被扬析掉。

47、床温对煤粒破碎特性的影响是什么？

答：床温主要是通过影响挥发分析出过程的快慢而对煤粒的破碎特性产生影响的。随着床温的升高，煤粒的破碎程度加剧。这是由于床温升高后，粒子部有更高的压力梯度。

48、煤的热解过程指的是什么？

答：煤的热解过程是指煤粒受到高温加热后分解并产生大量气态物质的过程，热解产物由焦油和气体组成。

49、煤的热解一般可分为哪几类？

答：就煤的热解过程所涉及的环境因素而言，一般煤的热解可分为两类：①在惰性气氛中加热时煤中挥发分的析出过程，如煤的液化、炼焦过程等均属于此类；②在氧化气氛

中加热时煤中挥发分的析出的过程，如煤的燃烧过程初期经历的热解就属于此类。

50、影响煤热解特性的因素有哪些？

答：煤的热解特性除与煤种本身反应性质有关外，还显著地受到加热速率、环境压力、煤粒尺寸及煤粒部结构特性的影响。

51、煤粒在流化床的热解过程有哪两个典型特性？

答：煤粒在进入高温流化床后，受到炽热床料的快速快速加热，首先是水分的蒸发，然后当煤粒温度达到热解温度时，煤粒发生脱挥发分反应。由于热解的作用，颗粒物理化学特性发生急剧的变化，对有些高挥发分煤，热解期间将伴随一个短时发生的拟塑性阶段，即颗粒在热解期经历了固体转化为塑性体，又由塑性体转化为固体的过程。

52、挥发分的析出对煤的着火性能有哪些影响？

答：挥发分析出过程对煤种着火性能有两方面的影响：大量挥发分的析出并燃烧，反过来加热了煤粒，使煤粒温度迅速升高；挥发分的析出也增加了焦炭的孔隙率，改变了焦炭的反应活性。因此，挥发分含量越高的煤，其着火性能也就越好。

53、煤粒在流化床的热解过程具有什么特性？

答：挥发分析出主要有两个稳定阶段，第一个稳定析出阶段在500～600℃围，第二个稳定析出阶段在800～1000℃围。

煤粒在流化床热解过程具有典型的两阶段析出特性，即低温的高速挥发分析出阶段及高温的缓慢析出阶段。挥发分高速析出阶段的持续时间在10s左右，因不同煤种而异。并且粒径越大持续时间越长，挥发分总量中的大部分在该阶段析出。而第二阶段，即高温的缓慢析出挥发分阶段，主要以H2O为主，并且持续时间很长，有时可达数分钟之久。根据煤粒在流化床中的燃烧过程，可知在挥发分析出的后期，焦炭燃烧和挥发分析出将重叠发生。

54、为什么说小粒度比大粒度更易着火？

答：通常，由于小粒度与氧气产单位质量的接触面积较大，且在同样的流化速度条件下，

其颗粒的运动活泼程度很高，形成了更加强烈的传热与传质过程，所获得的与灼热物料进行热交换的机会比大颗粒大了许多，容易产生快速温升。因此，一般小粒度煤粒比大颗粒更易着火。

55、焦炭颗粒的燃尽取决于什么条件？

答：焦炭的颗粒的燃尽取决于颗粒在炉膛的停留时间和燃料特性所决定的燃烧反应速率。焦炭颗粒在炉膛部的停留时间越长、燃烧反应速率越高，颗粒就越容易燃尽。颗粒的燃烧反应速率是由颗粒本身的化学反应活性决定的，活性越高，反应越快。提高炉膛温度、增加循环倍率、改善炉配风方式、适当提高有效高度和减小颗粒粒径，可以提高低反应活性燃料的燃烧速率；减小颗粒粒径，可增大焦炭颗粒的燃烧反应表面积，提高燃烧反应效率；提高循环倍率，增加颗粒的反复燃烧次数，间接成倍增加反应时间；而炉膛调度的提高，可以增加循环效率并直接增加颗粒在炉膛的停留时间；改善炉配风方式，可以促进颗粒横向水平流化湍动，实现分级送风，增加氧气穿透作用，消除贫氧区，优化炉空气动力场，达到提高颗粒燃烧效率的目的。

56、焦炭颗粒的燃烧速率受到哪些因素的影响？

答：焦炭颗粒的燃烧速率受到颗粒外部流动边界层传质阻力，气相主流区氧含量、焦炭颗粒孔隙率（即颗粒传质阻力）和焦炭颗粒温度四个因素的影响。

57、CFB燃烧份额的定义是什么？

答：CFB燃烧份额是指CFB燃烧室各个区域中燃烧过程释放的热量占整个炉燃料总量释放热量的百分比份额。

58、影响密相区燃烧份额减少的因素有哪些？

答：以下因素可以明显减少密相区燃烧份额：

（1）流化风速的增加。流化风速增加时，大量的细微被抛散到悬浮段部分，造成空间可燃物浓度显著提高和悬浮段温度上升，使上部的燃烧份额也随之增加。

（2）料层厚度降低。料层减薄后，扬析作用强化，使料层的蓄热能力和捕捉颗粒效

果增加减弱，降低了料层本身的燃烧份额。

（3）燃料中细微颗粒过多。细颗粒增加时，悬浮段可燃物浓度增大，使参与悬浮段与循环过程物料增多，降低了料层燃烧份额。

（4）床温降低。床温降低时，燃料燃烧反应速度下降，推迟了料层燃烧物的反应过程，形成燃烧后移现象。

（5）烟气再循环的使用。烟气再循环使得料层的氧气含氧量显著下降，在同样的床温、料层条件下，限制了料层部燃烧量，使其燃烧份额下降。

（6）燃料挥发分含量增加会使燃烧份额上移，相对密相区燃烧份额会降低。

59、流化床锅炉结焦的形式有哪几种？

答：结焦的直接原因是局部或整体温度超出灰熔点或烧结温度。依此标准，常将结焦分为高温结焦和低温结焦两种。另一种叫渐进性结焦。

60、什么叫高温结焦？

答：当料层或物料整体温度水平高于煤质变形或熔融温度时所形成的结焦现象。高温结焦的基本原因是料层含碳量超过了热平衡所需要的数量。

61、高温结焦的特点是什么？

答：高温结焦的特点是结焦面积大，焦块硬度高，区域之间互相边片甚至波及整个床面。从高温焦块的表观来处，基本上是熔融状态冷却后的坚硬焦块。其外部包含相当多的琉璃质光滑焦状积瘤，冷却后呈深褐色，质坚块硬，并夹杂一些熔融过程的爆破气孔，不易被外力破碎。此时，仅有很小比例的料层区域出现松散低温焦，局部焦块可以看出一些原来颗粒的形状。

62、什么是低温结焦？

答：当料层或物料整体温度水平低于煤质变形温度，但局部超温而引起的结焦现象。低温结焦的基本原因是局部流化不良使局部热量不能迅速传出。

63、低温结焦的特点是什么？

答：低温结焦的特点是结焦仅波及炉料层、分离器、返料器、冷渣器等局部围，焦块硬度较低，区域之间互相的连片程度较差，结焦区域焦块松散。从低温焦块的静观来看，色泽与正常床料的基本颜色接近，可以明显地分辨出原来的颗粒形状，彼此松散地黏结在一起，而不是高温结焦那样熔化成不定性组织形态。另外，低温结焦的料层块状物种，分层现象明显，可以清晰地分辨出深黑色的富煤区域夹层和砖红色、灰色的纯灰区域，在外力的击打下容易破碎，低温焦块质地松散，密度要比高温焦块小一些。

64、产生结焦的主要原因是什么?

答：（1）布风板及其部分体系设计、插、投诉制造安装质量不好，布风严重不均匀，风平衡关系较差。

（2）固体燃料存在大粒径的粗大颗粒，无法形成良好的流化料层，产生底部弱流化黏滞层，造成结焦倾向。

(3)风门挡板开关位置不正确、严重的布风板漏灰、漏渣或操作员误操作，产生风量或风压偏离正常值，不能形成良好的料层流化。

(4)一次风机跳闸，很容易结焦。在热态运行、严重缺水后的紧急停炉处理或者在压火过程中，当炉温来不及降至合适温度且烟气氧量小于16﹪时，一旦突然意外或主动地跳闸，就容易结焦。

(5)燃料特性突然发生变化，造成结焦。这一过程主要是指由低热值燃料瞬间变化为高热值燃料，没有来得及减少给煤量，造成温升过快，料层温度瞬间达到结焦温度，出现结焦。

(6)耐火浇注料脱落，淡、沉降在料层影响流化，产生结焦。

(7)启动前没有很好地清理布风板风帽，使得局部耐火浇注料涂层、安装胶带或其它异物堵塞了一部分风帽小孔，布风板下部风帽根部过渡管壁通道，严重影响流化效果。(8)一次风机出口侧膨胀节突然爆裂，或者出口段风道漏风太大，都会造成风压风量的缺失，引起结焦。

循环流化床锅炉的结构是什么

循环流化床锅炉的结构是什么

阀⑦对固体粒子流量进行分配，一部分通过回料器直接送入下炉膛以维持主循环回路固体粒子平衡；另一部分从旋风分离器分离下来的固体粒子通过布置在类似鼓泡床中的外置式换热器④放 热后被送入炉膛。分离后含少量飞灰的干净烟气进入尾部竖井 ③，经空气预热器和飞灰收集系统，最后由烟囱排入大气。 1.2锅炉整体布置 锅炉为单汽包、自然循环、半露天布置的循环流化床锅炉，锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上，采用高温旋风分离器进行气固分离，采用外置换热器控制床温及再热汽温。本锅炉由五跨组成，第一、二跨布置有主循环回路（炉膛、高温钢板旋风分离器、回料器以及外置式换热器）、冷渣器以及二次风系统等；第三、四跨布置尾部烟道（包括高温过热器、低温再热器以及省煤器）；第五跨为单独布置的回转式空气预热器。炉膛采用全膜式水冷壁结构，炉膛底部采用裤衩型将下炉膛一分为二。布风板之下为由水冷壁管弯制围成的水冷风室。锅炉采用回料器给煤的方式，四个给煤口布置在回料器上，石灰石采用气力输送，8个石灰石给料口布置回料腿上。在水冷风室之前的两个一次风道内分别布置一台风道点火器，另外在炉膛下部还设置有2×4只不带点火和火检的床上助燃油枪，用于锅炉启动点火和低负荷稳燃。四台流化床式冷渣器被分为两组布置在炉膛两侧，每台冷渣器有9个排渣口，分别将底渣排到机械除渣系统或地面。四台高温旋风分离器布置在炉膛两侧的钢架副跨内，在旋风分离器下各

布置一台回料器。由旋风分离器分离下来的物料一部分经回料器直接返回炉膛，另一部分则经过布置在炉膛两侧的外置换热器后再返回炉膛。外置式换热器内布置有受热面，靠后墙外置式换热器内设置有中温过热器（ITS1和ITS2），可以通过控制其间的固体粒子流量来控制炉膛温度；靠前墙外置式换热器内设置有低温过热器(LTS)和高温再热器（HTR），可以通过控制其间的固体粒子流量来控制再热蒸汽温度。汽冷包墙包覆的尾部烟道内从上到下依次布置有高温过热器、低温再热器、省煤器。空气预热器采用四分仓回转式空气预热器。 1.3. 锅炉汽水系统 高压系统包括省煤器、锅筒、蒸发受热面和过热器。水循环系统采用自然循环。锅炉给水首先被引至布置在尾部烟道的省煤器进口集箱，逆流向上流经水平布置的省煤器管组后通过省煤器引出管进入锅筒。在启动阶段没有给水流入锅筒时，省煤器再循环管路可以将锅水从锅筒引至省煤器进口集箱，防止省煤器管子内的水静滞汽化。本方案为自然循环锅炉。锅炉水循环采用集中供水，分散引入、引出的方式。给水引入锅筒水空间，并通过各自的集中下降管进入水冷壁和附加受热面进口集箱。锅水在向上流经炉膛水冷壁、附加受热面的过程中被加热成为汽水混合物，经各自的上部出口集箱通过汽水引出管引入锅筒进行汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒水空间，并进行再循环，被分离出来的合格的饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引出。饱和蒸汽从锅筒引

循环流化床锅炉的技术特点

编号：SM-ZD-33151 循环流化床锅炉的技术特 点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

循环流化床锅炉的技术特点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、燃料适应性广 由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。 2、截面热强度高 同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧

过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。 3、污染物排放少 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。

循环流化床锅炉的特点

循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床

锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。

1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。

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3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析

135MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析 1．概述 徐州彭城电力有限责任公司位于江苏省徐州市,根据国家环保及节约能源要求，扩建两台440t/h超高压中间再热循环流化床锅炉及135MW汽轮发电机组。 工程设计单位是中南电力设计院，锅炉由武汉锅炉股份公司供货，汽轮机和发电机由哈尔滨汽轮机有限公司供货。山东电力建设第三工程公司负责电厂主机的安装施工，机组调试由山东电力研究院负责。江苏兴源电力建设监理有限公司负责整个工程的监理工作。 机组于2004年2月28日开工建设，两台机组分别于2005年7月11日和9月16日顺利完成168小时满负荷试运行，移交电厂转入商业运行。 2．锅炉整体布置特点 2.1 锅炉本体设计参数及布置特点 锅炉是武汉锅炉股份有限公司采用引进的ALSTOM公司技术设计制造的首台440t/h超高压中间再热、高温绝热旋风分离器、返料器给煤、平衡通风、半露天布置的锅炉。 锅炉的主要设计参数如下表所示： 名称单位B-MCR B-ECR 过热蒸汽流量t/h 440 411.88 过热蒸汽出口压力MPa(g> 13.7 13.7 过热蒸汽出口温度℃540 540 再热蒸汽流量t/h 353.29 330.43 再热蒸汽进口压力MPa(g> 2.755 2.56 再热蒸汽进/出口温度℃318/540 313/540

锅炉启动点火和低负荷稳燃。炉膛前墙布置流化床风水冷冷渣器，把渣冷却至150℃以下。 第二部分为炉膛与尾部烟道之间布置有两台高温绝热旋风分离器，每个旋风分离器下部布置一台非机械型分路回料装置。回料装置将气固分离装置捕集下来的固体颗粒返送回炉膛，从而实现循环燃烧。 第三部分为尾部烟道及受热面。尾部烟道中从上到下依次布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。过热器系统及再热器系统中设有喷水减温器。管式空气预热器采用光管卧式布置。 锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。 2.2 锅炉岛系统布置特点 输煤系统：原煤经两级破碎机破碎后，由皮带输送机送入炉前煤斗，合格的原煤从煤斗经二级给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛燃烧。床料加入系统：启动床料经斗式提升机送入启动料斗，再通过输煤系统的给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛。 一次风系统：一次风经空预器加热成热风后分成两路，第一路直接进入炉膛底部水冷风室，第二路进入床下启动燃烧器。 二次风系统：二次风共分四路，第一路未经预热的冷风作为给煤机密封用风，第二路经空预器加热成热风后分上、下行风箱进入炉膛，第三路热风作为落煤管输送风，第四路作为床上启动燃烧器用风。 返料器用风系统：返料器输送风由单独的高压流化风机<罗茨风机）供应，配置为2x100％容量<一运一备）。

循环流化床锅炉的发展过程及趋向

循环流化床锅炉的发展过程及趋向 循环流化床锅炉是一种新型的低污染和节能技术，是未来相关领域应用中的方向。然而，尽管循环流化床锅炉技术在应用过程中具有自身的优势，但在很多方面，尤其是节能方面还存在一定的不足。在绿色节能理念下，进一步研究循环流化床锅炉技术十分必要。基于此，本研究在概述循环流化床锅炉技术相关理论的基础上，对国内外循环流化床锅炉的发展过程进行了总结，并总结了其发展趋向，希望为该技术的进一步深入研究提供参考。 【Abstract】Circulating fluidized bed boiler is a new type of low pollution and energy saving technology，which is the direction of application in related fields in the future. However，although circulating fluidized bed boiler technology has its own advantages in the process of application，there are still some shortcomings in many aspects，especially in energy saving. Under the concept of green energy saving，it is necessary to further study the circulating fluidized bed boiler technology. On this basis，based on summarizing the related theory of circulating fluidized bed boiler technology，this study summarizes the development process of circulating fluidized bed boiler at home and abroad，and summarizes its development trend. Hoping to provide reference for the further study of this technology. 标签：循环流化床；锅炉；发展过程；发展趋向 1 引言 目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平[1]。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景[2]。因此，本研究通过对已有文献的检索和研究，对外循环流化床锅炉技术的发展过程和趋向进行了研究。 2 循环流化床锅炉相关理论概述 循环流化床锅炉是在循环流化床锅炉中适应循环流化床洁净燃烧技术的一种产品，这种产品的优势在于高效节能以及低污染。循环流化床锅炉的特点主要表现在以下几方面：第一，在锅炉的炉膛内部，存在大量的物料。物料在循环的过程中，产生高传热系数，进而促使锅炉热负荷额调节范围增大。同时，循环流化床锅炉技术还具有较强的燃料适应性，并能够有效改善锅炉燃烧的能源结构。第二，循环流化床锅炉技术还具有较高的燃烧效率，不仅能够充分燃烧劣质燃料，还具有较好的环保性能[3]。 3 循环流化床锅炉在国内外的发展过程

循环流化床锅炉简介

循环流化床锅炉简介 摘要：本文主要对国内外循环流化床发展现状进行了简略的总结、归纳，并通过与 国外循环流化床技术大型化、高参数的发展趋势对比，对我国循环流化床锅炉技术 发展前景进行展望同时，阐述了主要研究方法，技术路线和关键科学技术问题。 关键词：循环流化床；国内外现状；研究方法；技术路线；科学技术问题；前景 Abstract: This paper briefly summarized the current situation about the development of circulating fluidized bed at home and abroad，compared with the foreign circulating fluidized bed technology which has a large development trend，and investigated the prospects of circulating fluidized bed boiler technology in China．At the same time, this paper expounds the main research method, the technical route and to solve the key technological problems. Key words: CFB；development at home and abroad；research method；technical route ； key technological problems ；prospect 1 前言 循环流化床锅炉是从鼓泡床沸腾炉发展而来的一种新型燃煤锅炉技术，它的工作原理是将煤破碎成0～10mm 的颗粒后送后炉膛，同时炉膛内存有大量床料（炉渣或石英砂），由炉膛下部配风，使燃料在床料中呈“流态化”燃烧，并在炉膛出口或过热器后部安装气固分离器，将分离下来的固体颗粒通过回送装置再次送入炉膛燃烧[1]。 循环流化床锅炉的运行特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃烧提供了足够的燃尽时间，使飞灰含碳量下降。对于燃用高热值燃料，运行良好的循环流化床锅炉来说，燃烧效率可达98%～99%相当于煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。 循环流化床锅炉具有良好的燃烧适应性，用一般燃烧方式难以正常燃烧的石煤、煤矸石、泥煤、油页岩、低热值无烟煤以及各种工农业垃圾等劣质燃料，都可在循环流化床锅炉中有效燃烧。 由于其物料量是可调节的，所以循环流化床锅炉具有良好的负荷调节性能和低负荷运行性能，以能适应调峰机组的要求与环境污染小的优点[2]，因此在电力、供热、化工生产等行业中得到越来越广泛的应用。 2 循环流化床锅炉国内外研究现状 2.1 国外研究现状及分析 国际上，循环流化床锅炉的主要炉型有以下流派：德国Lurgi公司的Lurgi型；原芬兰Ahlstrom公司(现为美国Foster Wheeler公司)的Pyroflow型；德国Babcock公司和VKW公司开发的Circofluid型；美国F. W.公司的FW型；美国巴威(Babcock＆Wilcox)公司开发的内循环型；英国Kaverner公司的MYMIC型。 大型化、高参数是目前各种循环流化床锅炉的发展趋势，国际上大型CFB 锅炉技术正在向超临界参数发展。国际上在20世纪末开展了超临界循环流化床的研究。世界上容量为100～300MW的CFB电站锅炉已有百余台投入运行。Alhstrom和FW公司均投入大量人力物力开发大容量超临界参数循环流化床锅炉。由F.W.公司生产出了260MW循环流化床锅炉，并安装在波兰[3]。特别是2003年3月F.W.公司签订了世界上第一台也是最大容量的460MW 超临界循环流化床锅炉合同，将安装在波兰南部Lagisza电厂[4]。由西班牙的Endesa

循环流化床锅炉部分部件原理

基本原理篇 第一章循环流化床锅炉的基本原理 第一节流态化过程循环流化床锅炉燃烧是一个特殊的气固两相流动体系中发生的物理化学过程，是一种新型燃用固体燃料的的锅炉。粒子团不断聚集、沉降、吹散、上升又在聚集物理衍变过程，是循环床中气体与固体粒子间发生剧烈的热量与质量交换，形成炉内的循环；同时气流对固体颗粒有很大的夹带作用，使大量未燃尽的燃料颗粒随烟气一起离开炉膛，被烟气带出的大部分物料颗粒经过旋风分离器的分离又从新回到炉膛，来保持炉内床料不变的连续工作状态，这就是炉外的物料循环系统，也是循环流化床锅炉所特有的物料循环—循环从此而来。 咱们看一下这幅燃烧、循环分离图

1. 流态化：当气体以一定的速度流过固体颗粒层时，只要气体对固体颗粒产生作用力与固体颗粒所受的外力（主要是固体的重力）相平衡时，颗粒便具有了类似流体的性质，这种状态成为流态化, 简称流化。固体颗粒从固体床、起始流态化、鼓泡流态化、‘柱塞’流态化、湍流流态化、气力输送状态的六种流化状态。 2. 临界流化速度：颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度, 称为临界流化速度。此时所需的风量称为临界流化速度。 3. 流化床表现在流体方面的特性。 流化床看上去非常象沸腾的液体, 在许多方面表

现出类似液体的特性, 主要表现在以下几个方面: 1) 床内颗粒混合良好。因此，当加热床层时, 整个床层的温度基本均匀。 2) 床内颗粒可以象流体一样从容器侧面的孔喷出, 并能像液体一样从一个容器流向另一个容器。 3) 高于床层表观密度的颗粒会下沉, 小于床层表观密度的颗粒会浮在床面上。 4) 当床体倾斜时, 床层的上表面保持水平。 第二节循环流化床的基本原理 1. 循环流化床的特点: 1) 不再有鼓泡床那样清晰的界面，固体颗粒充面整个上升段空间。 2) 有强烈的热量、质量、和动量的传递过程。 3) 床层压降随流化速度和颗粒质量流量变化。 4) 低温的动力控制燃烧，也就是我们所说的床温在850-950℃之间范围，因为这个范围对灰的不会软化、碱金属不会升华受热面会减轻结渣和空气中不能生成大量的NOx。 5) 通过上升段内的存料量，固体物料在床内的停留时间可在几分钟至数小时范围内调节。 2.循环流化床锅炉的传热 1）颗粒与气流之间，以对流换热为主；

循环流化床锅炉的发展过程

循环流化床锅炉的发展过程 杨铭 （太原理工大学，山西太原030024） 摘要：结合能源和环境问题的要求介绍了国内外循环流化床锅炉的发展情况，分析了它在我国燃煤发电领域的现状及发展前景。 关键词：循环流化床；锅炉；发展 中图分类号：TM621.2文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)11-0005-01 随着技术的不断进步，燃煤发电向着高效率、低污染的方向发展，以满足人类社会对能源和环境的要求。理论上说，以燃料电池为代表的新型燃煤发电技术将会对传统的燃煤发电方式带来巨大的冲击[1]，但考虑到工业技术的可行性，循环流化床电站锅炉更受到人们的关注。目前，包括美国在内的很多发达国家都在致力于循环流化床电锅炉的研究。在燃煤发电领域，燃煤的燃气—蒸汽联合循环锅炉正在兴起，其基本形式主要有整体煤气化燃煤联合循环（IGCC）锅炉、增压流化床燃煤联合循环（PEBC—CC）锅炉和常压流化床燃煤联合循环（A FBC—CC）锅炉3种[2]。其中，IGCC锅炉和PF2BC锅炉呈逐渐增长趋势。目前，我国循环流化床锅炉的大型化和可靠性方面取得了很大的进展。 1国外循环流化床锅炉现状 国外循环流化床锅炉的研究始于20世纪70年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。1982年，德国lurgi公司的第一台50t/h商用循环流化床锅炉投入运行。此后，世界主要锅炉制造厂商连续进行了循环流化床锅炉技术的研究和产品开发工作。经过30多年的迅速发展，国外循环流化床锅炉制造厂商影响较大的有：鲁齐公司、法国GASI公司、美国ABB—CE公司、美国Foster—Wheeler公司、芬兰Ahlstrom 公司、德国Babcock公司、意大利Tempella公司等。 2国内循环流化床锅炉发展现状 中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35~75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75~220t/h 蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100M W等技术的引进和自主开发，一大批135~150M We 超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，其间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300M We亚临界循环流化床锅炉技术，第一个示范在四川白马（燃用无烟煤）取得了成功，随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤）以及秦皇岛电厂（燃用烟煤）均成功运行。由于我国已经形成了坚实的循环流化床锅炉设计理论基础，对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300M We亚临界循环流化床锅炉，而且由于国产技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300M We循环流化床锅炉几乎均为国产技术。 参考文献： [1]阎维平.洁净煤发电技术[M]1北京：中国电力出版社，2001：7921281. [2]LgonsC1NewDevelopmentinFluidixedBedBoilerTechnology [C]1Competitive Power Congress941U SA：Pennsylvania，1994：8291. Introduction to Developments and Study of Circulating Fluidized Bed Boiler Yang Ming Abstract:The request of energy and environment promotes the rap id development of circulating fluidized bed bolier1this paper introduces the development of circulating fluidized bed boiler both at home and abroad，then predicts its development power industry in our count ry. Key words:circulating fluidized bed；boiler；development 科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月 5 －－

循环流化床锅炉给煤机介绍

循环流化床给煤机介绍 1、产品概述 目前世界上，专业研制开发循环流化床给煤、给料设备的制造商仍然是美国STOCK设备公司，我国最早的流化床电厂：宁波中华纸业自备电厂，镇海炼化自备电厂均采用美国STOCK给煤机。即便现在，在流化床锅炉给煤设备基本国产化的情况下，国内首台300MW 循环流化床电厂－四川白马电厂的给煤机仍然采用美国STOCK给煤机。 循环流化床电厂在我国发展的历史并不是很长，九十年代初在我国沿海城市开始建设，我公司是国内首家提供与循环流化床锅炉配套的计量给煤机、计量石灰石给料机和埋刮板给煤机的设备制造厂家。目前，国内最早的CFB用户－杭州热电厂、重庆爱溪电厂给煤机已运行8、9年，情况较好。这些电厂是我公司第一代产品。2001年，芬兰FW公司总包的上海石化自备电厂，2004年我国投建的300MW循环流化床电厂云南小龙潭电厂、内蒙蒙西电厂，这些电厂系统及设备的复杂程度均高于目前国内流化床电厂的给煤形式，给煤机和给料机在国内唯一选中沈阳STOCK公司。 微机控制称重式计量给煤机是燃煤电厂锅炉系统中的关键辅机设备之一，在CFB锅炉系统中称重式计量给煤机的首要功能是将煤连续均匀的送入锅炉中，同时通过微机控制系统，在运行过程中完成

准确称量并显示给煤情况，同时根据锅炉燃烧情况自动调节控制不同煤种给煤量，使供煤量与燃烧空气量配比科学，保证燃烧始终处于最佳状态，即保证实际给煤量与锅炉负荷相匹配，进而保证电厂获得最佳经济效益。 我公司生产的给煤机是集十几年研制，生产给煤机的经验,并融合目前世界上先进美国STOCK公司称重式给煤机和其他类型给煤机的优点研制开发的结构合理，性能先进，运行安全可靠的理想给煤设备。 2、产品组成系统说明 对于CFB锅炉系统，称重式计量给煤机系统主要由：煤仓出口煤闸门，上部落煤管，可调联接节，称重式计量给煤机等部分组成。其中称重式计量给煤机由给煤机本体，微机控制系统、主驱动电机、主驱动减速机、清扫机构驱动电机、清扫机构驱动减速机、称重系统、报警保护系统等主要部分组成。 在CFB锅炉系统中，由于燃料（煤）是由给煤机直接给到锅炉中的，因此给煤机能否连续，可靠的运行是尤为重要的。如果给煤机不能可靠的运行，实现连续给煤不仅加大设备的维护量，更为严重的是影响锅炉的运行，降负荷甚至停炉。

循环流化床锅炉的优缺点

是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广，这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床 锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、 炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具

有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%，燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当，燃烧劣质煤是，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石，白云石 等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量，可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比，循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4. 燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循 环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为 3.5～ 4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉 需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。 5.负荷调节范围大，负荷调节快 当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必 像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉 那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循

循环流化床锅炉热效率统计分析研究

第25卷第6期 2010年11月 热能动力工程 JOURNAL OF E NGI N EER I N G F OR T HER MAL E NERGY AND P OW ER Vol .25,No .6 Nov .,2010 　 收稿日期:2009-12-06;　修订日期:2010-03-11作者简介:蒋绍坚(1963-),男,湖南邵东人,中南大学教授. 文章编号:1001-2060(2010)06-0627-03 循环流化床锅炉热效率统计分析研究 蒋绍坚1 ,刘　乐1 ,何相助2 ,艾元方 1 (1.中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083;2.湖南省节能中心,湖南长沙410007) 摘　要:针对循环流化床锅炉炉膛容积采用经验比较法适应性差的问题,采用幂函数规律拟合循环流化床锅炉运行数据。研究循环流化床锅炉热效率与其主要影响因素(吨汽有效容积、煤的挥发分)之间的关系,提出了吨汽有效容积的概念。结果表明:吨汽有效容积与燃用煤种的挥发分是影响炉膛容积的重要因素。为使循环流化床锅炉热效率达到 80%以上,吨汽有效容积(用y 表示)与煤的挥发分(用x 表 示)应满足:y ≥7.78x -0.136。关 键 词:循环流化床锅炉;炉膛容积;挥发分;回归分析; 热效率;吨汽有效容积 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 引　言 锅炉炉膛是燃料与空气发生燃烧反应,并产生辐射传热过程的有限空间。如何根据给定条件合理确定炉膛容积,是锅炉设计与锅炉改造中重要的问题。目前,解决这一问题的常用方法是经验比较法[1～3]。首先根据煤种对照类似锅炉,确定炉膛截面热负荷,定出炉膛横截面积,再根据长宽比确定炉膛的长与宽,最后确定炉膛的高度。采用经验比较法需收集大量锅炉的设计煤种、额定蒸发量等信息,当这些参数与投运锅炉不符时,还需进行相似分析,对使用者的专业知识要求高。由于炉膛容积不合理导致热效率偏低的情况时有发生。对运行中的低效锅炉而言,目前尚缺乏概念直观、变量少、计算简单、准确度高、便于工程技术人员掌握的判断炉膛容积大小是否合理的标准,因此,有必要展开相关研究。 1　炉膛有效容积和吨汽有效容积的概念 煤在炉膛内的燃烧过程由挥发分析出和固定碳 燃烧两个阶段构成。为获得高效率,煤在炉内应尽可能燃尽。虽影响煤燃尽的因素很多,但总体而言可分为由煤质特性决定的内因和由炉膛几何特性、 温度特性等决定的外因两大方面 [5～6] 。在煤质特性 方面,煤的挥发分含量对挥发分析出过程以及紧接 着的固定碳燃烧过程都有显著影响。挥发分含量越高,挥发分析出后煤孔隙率越大,燃烧表面积越大, 完全燃烧所需时间就越短,燃烧越充分[7～9] 。 固定碳的燃烧,其燃尽度与炉膛几何特性和温度特性直接相关。炉膛几何特性对煤在炉内的停留时间及炉内传热效果有决定性影响;而温度特性对煤在炉内的燃烧速度有决定性影响。为综合反映炉膛几何特性和温度特性的影响程度,本研究提出炉膛吨汽有效容积的概念。有效容积是指具备能使煤发生燃烧所需温度条件的炉膛容积。文献[10]指出:流化床炉膛温度分布均匀,在锅炉尾部离炉烟气温度高于850～950℃时,炉膛容积即具备了燃烧所需温度条件。因此,采用“离炉烟气温度高于850℃”作为炉膛有效容积定义中所涉及的燃烧反应所需温度条件,炉膛有效容积与锅炉设计吨位之比即为吨汽有效容积。 2　锅炉等热效率曲线图 图1　热效率与炉膛吨汽有效容积、 燃煤挥发分之间的函数关系

循环流化床锅炉讲义

一、锅炉概况 我厂锅炉是绿叶锅炉生产，锅炉型号为： LG-100/5.3-M。本锅炉采用循环流化床燃烧技术，系次高温、次高压、单锅筒横置式、单炉膛、自然循环锅炉。采用全悬吊结构，全钢架π型布置。 主要技术参数（设计煤种） 额定蒸发量 (MCR ) 100 t/h 额定蒸汽温度 485 ℃ 额定蒸汽压力（表压） 5.3 MPa 给水温度 150 ℃ 排烟温度 140 ℃ 排污率≤ 2％ 空气预热器进风温度 20 ℃ 锅炉计算热效率 87.2％ 燃料消耗量 22.3 t/h 按原煤和煤泥的质量比6:4记原煤：13.4 t/h 煤泥： 9 t/h 一次热风温度 153℃ 二次热风温度 154℃ 一、二次风量比 55：45 循环倍率 25-30 二、锅炉结构简述 本锅炉采用全封闭结构，在运转层8.0米标高设置混凝土平台。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖

井烟道布置两级二组对流过热器，过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。 在燃烧系统中，三台给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前、后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料在炉膛与流化状态下的循环物料掺混燃烧，床温度达到一定值后，大量物料在炉膛呈中间上升，贴壁下降的循环方式，沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。由于采用低温和空气分级供风的燃烧能够显著抑制NO2生成。其灰渣活性好，具有较高的综合利用价值，因而它更能适合日益严格的国家环保要求。 锅炉的水、汽侧流程如下： 给水经过水平布置的两组膜式省煤器加热后进入锅筒。锅筒的锅水由集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱、上升管、上集箱，然后从引出管进入锅筒。锅筒设有汽水分离装置。饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引至汽冷旋风分离器，然后依次经过尾部汽冷包墙管、吊挂管、低温过热器、喷水减温器、高温过热器，最后将合格

循环流化床锅炉的优缺点

就是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论与概念可以用于循环流化床锅炉。但就是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床与快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理,必须要了解鼓泡床与快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广,这就是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化 床锅炉既可燃烧优质煤,也可燃烧劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥,以及油页岩、泥煤、炉渣、树皮、垃圾等。她的这一优点,对充分利用劣质燃

料具有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因就是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明,该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%,燃烧优质煤时,燃烧效率与煤粉炉相当,燃烧劣质煤就是,循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石,白云石 等脱硫剂,可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量,可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床就是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比,循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4、燃烧强度高,炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高就是 循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3、5～4、5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。 5、负荷调节范围大,负荷调节快 当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量与物料循环量,不必 像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉 那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循环

循环流化床锅炉的发展过程及趋向

循环流化床锅炉的发展过程及趋向 发表时间：2019-05-27T09:13:25.437Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：李箭峰 [导读] 摘要：目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。 （山西电力建设总公司锅炉分公司山西省太原市 030041） 摘要：目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景。因此，本文对循环流化床锅炉的发展过程及趋向进行分析。 关键词：循环流化床锅炉；发展过程；趋向 在全球经济不断发展的今天，环境保护已经成为全球各行各业关注的话题。锅炉运行时，燃料燃烧会产生二氧化硫、一氧化氮等污染气体，对环境会造成相当严重的破坏。循环流化床（CFB）燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。 目前已经在全世界范围内得到了广泛的应用。 1循环流化床锅炉的组成 循环流化床锅炉设备主要是锅炉本体设备和锅炉辅助设备两部分组成。现代循环流化床锅炉的本体设备按照从前到后的顺序分别包括：水冷系统（包括膜式水冷壁、双面水冷壁、给水系统、对流式蛇形管省煤器）；膜式旋风分离器；膜式后竖井包墙；炉前汽水系统（包括分离器、贮水箱、循环泵及其连接管道、定排扩容器）；再热器系统（包括低温再热器、中温再热器、高温再热器及其进出口集箱、连接管道等）；过热器系统（包括低温过热器、包墙过热器、旋风分离器过热器、屏式过热器、高温过热器）；辅助设备主要包括给煤/石灰石系统、脱硝系统、送风/排烟系统、排渣处理系统、锅炉控制系统、吹灰系统、点火系统、燃油系统、除灰系统、脱硫系统和锅炉附件等部分。其中燃料完成燃烧及大部分热量的传递都发生在本体设备中的燃烧系统，因此燃烧系统是循环流化床锅炉设计中最主要的部分，它一般由主燃烧系统和辅助燃烧系统两部分组成，其中主燃烧系统包括布风板风室、燃烧室、飞灰分离收集装置及返料装置、给煤装置、燃油装置组成；辅助燃烧系统包括风室燃烧器、燃油装置； 2循环流化床锅炉性能特点 2.1燃烧稳定、燃料适应性范围广 循环流化床锅炉独特的燃烧方式使之能适应最难以燃烧的燃料，它可以方便的燃用常规锅炉使用的燃料，还可以燃用常规锅炉几乎不能燃用的燃料，比如高硫劣质煤、煤矸石、洗中煤、石油焦、废弃轮胎和垃圾等，可以充分利用一次能源资源。 2.2锅炉负荷适应性好 循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。由于同样原因，循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。 2.3低温燃烧、环保性能高 燃煤流化床锅炉的燃烧温度处于850℃-900℃的范围内，属于与传统煤燃烧方式完全不同的低温燃烧。炉内进行燃烧循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合，使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙，加之在燃烧室不同部位分部送风，使NOX生成量较少，从而实现炉内脱硫脱硝。从锅炉设计和实际使用效果来看，大型循环流化床锅炉SO2和NOX排放能够满足严格的环保排放标准要求。 2.4燃烧效率可与煤粉炉相媲美 循环流化床燃烧是介于煤的固定床燃烧和煤粉悬浮燃烧之间的一种处于流态化下的煤燃烧方式，流化态行程的优越的湍流气固混合条件，可大大强化燃烧，提高床层内的传热和传质效率。 3发展概况 1979年芬兰的Ahlstrom公司研发并于芬兰Pihlava投运了一台20t/h循环流化床锅炉，其标志着全球循环流化床锅炉技术正式商业化。随后德国Lurgi公司、德国B&W公司、美国FW公司分别按照市场需求，分别研制了各具特点的循环流化床锅炉。近些年，循环流化床锅炉技术获得了长足的发展。目前，在我国1064家锅炉制造企业中，有近70%生产流化床锅炉；其中231家A级锅炉（含A级锅炉部件）制造企业，有近90%生产流化床。 目前，比较典型的循环流化床锅炉主要有以下几种： 第一，以原芬兰Ahlstrom公司研制的Pyroflow型循环流化床锅炉。该炉型是目前世界上运行数量最多的炉型，采用高循环倍率和高温旋风分离器，顶部设置“Ω”型过热器，回料口底部不设置物料换热器；其结构较为简单。 第二，以德国鲁齐公司设计并冠名的Lurgi型循环流化床锅炉。该炉型在原芬兰Ahlstrom公司研制的Pyroflow型循环流化床锅炉基础上，在旋风分离器的回料阀处加装了外置流化床换热器，有助于控制火床温度，强化了炉内物料的燃烧和传热控制，但其系统较为复杂，运行成本较高。 第三，以美国F.W.公司设计并冠名的F.W.型循环流化床锅炉。该炉型融合了上述两种炉型的成功经验，并应用了大量的自主研发的专利技术：汽（水）冷分离器，方形分离器以及炉膛一体化成型技术，INTREX循环灰换热器等。 4循环流化床锅炉的发展趋向 在国内外工业规模逐渐扩大的过程中，工业企业对工业锅炉容量提出了更高的要求。与此同时，人们对于工业锅炉的蒸汽参数也提出了一定的要求。这主要是由于随着人们生活水平的提高，人们对电网容量的需求也呈现出逐渐增加的趋势。在这一背景下，电厂发电机组的高功率也必须获得飞速的增长。而循环流化床锅炉容量的扩大就是一种必然。目前，最大的单台煤粉燃烧电站锅炉可配1300MW发电机组。为在未来的市场竞争中占据重要的地位，循环流化床锅炉技术必须开发配300MW以上等级的大容量锅炉。目前，经过多年的研究和开发，我国研发的最大超临界参数循环流化床锅炉和蒸汽参数分别已经达到了800MW、31MPa、605/620℃。随着技术的进步，循环流化床