循环流化床锅炉扫盲篇
循环流化床锅炉学习资料关于循环流化床锅炉介绍循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起
来的一项高效低污染清洁燃煤技术。国际上这项技术在电站锅炉，工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦给规模的大型循环流化床锅炉发展。国内在这方面的研究、开发和应用也是方兴未艾，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中，可以预见，未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。现根据我国近几年来出版的关于循环流化床锅炉理论设计与运行中有关循环流化床锅炉的原理、特点、启动和运行等方面的情况介绍如下：一、循环流化床锅炉的工作原理：（一）流态化过程：当流体向上流动流过颗粒床层时，其运行状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触面维持它的空间位置。相反地，在失去了以前的机械支承后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层面言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称为流态化。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。流化床类似流体的性质主要有以下几点（1）在任一高度的静止近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重量。（2）无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状；（3）床内固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面的孔口中排出；（4）密度高于床层表观察的物体化床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上；（5）床内颗粒混合良好，颗粒均匀分散于床层中，称之为“散式”流态化。因此，当加热床层时，整个床层的温度基本均匀。而一般的气、固体态化，气体并不均匀地流过颗粒床层。一部分气体形成气泡经床层短路逸出，颗粒则被分成群体作湍流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，因此这种流态化称之为“聚式”流态化。煤的燃烧过程是一个气、固流态化过程。二、循环流化床的原理和特点：循环流化床在不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态也不同。随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现固体床、鼓泡流化床、湍流流化床和气力输送状态。循环流化床的上升阶段通常运行在快速流化床状态下，快速流化床流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的，此时，固体燃料被速度大于单颗燃料的终端速度的气流所流化，以颗粒团的形式上下运动，产生高度的返混。颗粒团向各个方向运动，而且不断形成和解体，在这种流体状态下气流还可携带一定数量的大颗粒，尽管其终端速度远大于截平均气速。这种气、固运行方式中，存在较大的气、固两相速度差，即相对速度，循环流化床由快速流化床（上升段）气、固燃料分离装置和固体燃料回送装置所组成。循环流化床的特点可纳如下：（1）不再有鼓泡流化床那样的界面，固体颗粒充满整个上升段空间。（2）有强力的燃料返混，颗粒团不断形成和解体，并向各个方面运行。（3）颗粒与气体之间的相对速度大，且与床层空隙率和颗粒循环流量有关。（4）运行流化速度为鼓泡流化床的2-3倍。（5）床层压降随流化速度和颗粒的质量流量而变化。（6）颗粒横向混合良好。（7）强烈的颗粒返混，颗粒的外部循环和良好的横向混合，使得整个上升段内温度分布均匀。（8）通过改变上升段内的存料量，燃料在床内的停留时间可在几分钟到数子时范围内调节。（9）流化气体的整体性状呈塞状流。（10）流化气体根据需要可在反应器的不同高度加入。三、流化床燃料设备的主要类型：流化床操作起初主要用在化工领域，自60年代开始，流化床被用于煤的燃料，并且很快成为三种主要燃料方式之一，即固定床燃料（层燃），流化床燃料和悬浮燃烧（煤粉燃烧）流化床燃烧过程的理论和实践也大大推动了流态化学科的发展，目前流化床燃烧已成为流态化的主要应用领域之一，愈来愈得到人们的重视。流化床燃烧设备按流体动力特性可分为鼓泡流化床锅炉，和循环流化床锅炉，按工作条件分又可分为常压和增压流化床锅炉，这样流化床燃烧锅炉可分为常压鼓泡流化床锅炉，常压循环流化床锅炉，增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉正在工业示范阶段。（四）循环流化床锅炉的特点：（1）循环流化床锅炉的工作条件：项目数值项目数值温度（℃）850-950床层压降KPa11-12 流化速度（m/s）4-6炉内颗粒浓度kg/m3150-600炉膛底部床料粒度（μm）100-700 10-40炉膛上部床料密度（kg/m3）1800-2600Ca/s 摩尔比1.5-4 燃料粒度（mm）＜12壁面传210-250 脱硫剂粒度（mm）1左右（2）循环流化床锅炉的特点：循环流化床锅炉可分为两个部份，第一部份由炉膛（块速流化床）气，固物料分离设备，固体物料再循环设备，（旋风份离器）等组成，上述部分形成了一个固体物料循环回路。第二部份为对流烟道，布置有过热器，再热器，省煤器和空气予热器等。典型循环流化床锅炉燃烧系统，燃烧所需的一、二次风分
别从炉膛的底部和炉膛侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置水冷壁，用于吸收燃料所产生的部分热量，由气流带出炉膛的固体物料在气、固体分离装置中被收集并通过返料装置返回炉膛再燃烧循环流化床燃烧锅炉的基本特点：可概括以下：1、低温的动力控制燃烧：循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运行的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程，同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，将这部分颗粒送回炉内再次参予燃烧过程，反复循环地组织燃烧。显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了，在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右，这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平（一般1300-1400℃），并低于一般煤的灰烤点（1200-1400℃），这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。这种低温燃烧方式好处较多，炉内结渣，及碱金属，析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无须用很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化合物生成量低。并可与炉内组织廉价而高效的脱硫工艺。从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区（或过渡区）内。由于循环流化床锅炉内相对来说燃烧温度不高，并有大量固体颗粒的强烈混合，这种状况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就决定于燃烧温度水平，面燃烧物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素，循环流化床锅炉内燃料燃尽度很高，通常，性能良好的循环流化床锅炉燃烧率可达98-99%以上。2、高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程：循环流化床锅炉内的固体物料（包括燃料残炭，脱硫剂和惰性床料等）经由炉膛，分离器和返料装置所组成的外循环。同时，循环流化床锅炉内的物料参于炉内、外两种循环运行。整个燃烧过程的及脱硫过程都是在这两种形式的循环运行的动态过程中逐步完成的。3、高强度的热量、质量和运行传递过程：在循环流化床锅炉中，大量的固体物料化强烈湍流下通过炉膛，通过人为操作可改变物料循环量，并可改变炉内物料的分布规律，以适应不同的燃烧工况，在这种组织方式下，炉内的热量、质量和动量传递是十分强烈的，这就使整个炉膛高度的温度分布均匀，实践也充分证实际这一点。4、循环流化床锅炉与其它炉型相比较：一般固体燃料的燃烧可分为：层燃、流化床燃烧和紧浮燃烧，流化床燃烧又可分为鼓泡流化床和循环流化床燃烧。为了解循环流化床锅炉的优点以及需要进一步研究解决的问题，有必要对循环流化床锅炉与其他炉型炉进行比较。（1）燃烧过程的比较：特征层燃炉循环流化床悬物燃烧炉燃料颗粒平均直径（mm）＜3000.05-0.10.02-0.08 燃料室区域风速（m/s）1-33-1215-30 固体运行状态静止大部份向上，部分向下向上床层与受热面传热系数w.m2.k50-150100-25050-100 磨损小中较小（2）脱硫过程的比较：煤粉炉的喷钙脱硫是将钙基脱硫剂（如石灰石、白方石或消石灰）直接喷入炉内，在高温下脱硫剂大段烧进行如瓜反应：500℃-900℃CaCO3 CaO(S)+ CO2（g）500℃-900℃MgCO3·（OH2）CaO(S)+ Mg O（S）+2 CO2（g）500℃-900℃Ca（OH2）Ca0(S)+ H2O（g）1 在通常燃烧温度下，燃烧过程在不到200ms的时间内就基本完成了（脱硫剂粒径为10μm左右），脱硫剂燃烧后形成多孔的氧化钙颗粒，一旦脱硫剂燃烧生成CaCO，它就和反应成硫酸钙2 CaO(S)+ SO2（g）+ O2（g）CaSO4（S）据煤粉炉喷钙试验，最佳喷入温度为1100℃左右，石灰石料度在8-10μm之间脱硫效率较佳，脱硫剂的利用率一般为20%，脱硫效率为50%。而循环硫化床锅炉的燃烧脱硫过程是将脱硫剂（石灰或白方石）送入炉内，然后与燃烧生成的二氧化硫气体反应，达到脱硫目的。与煤粉炉一样，脱硫剂进入循环流化床锅炉后大段烧形成氧化钙，氧化钙再与二氧化硫气体反应。在循环流化床锅炉中，由于独特的设计和运行条件，整个循环流化床锅炉的主循环回路运行在脱硫的最佳温度范围内（850-900℃）。同时由于固体物料在炉内、外循环（通过分离装置和回送装置）脱硫剂在炉内的停留时间大大延长，通常平均停留时间可达数十分钟。此外，炉内强烈的湍流混合也十分有利于循环流化床锅炉燃烧脱硫过程在Ca/S为1.5-2.5时，脱硫效率通常可达90%，脱硫剂利用率可达50%，将比煤粉脱硫效果提高一倍。（3）各种形式锅炉主要技术经济指标的比较：锅炉型号主要技术经济指标YG-35/39-M3 循环流化床炉BG-35/39-M 煤粉炉L-35/39-W/I 链条炉锅炉实际热效率（%）87.887.9650 燃料种类贫煤贫煤贫煤低位发热量（KJ/kg）21736220032173
6 锅炉耗煤量（kg/h）49594883870
7 锅炉耗标煤（kg/h）36843677646
8 辅机耗电总容量（KW）47058
7.1362.3 辅机耗电总容量折标煤（kg）100235145 总耗标煤（kg/h）387242186613 每吨汽耗标煤（kg）110.69109.25188.94 燃烧效率（%）98-9998-9988.1 负荷调节范围较大小大对煤种变化的适应性适应了较单一煤种单一煤种操作维护水平一般高简单锅炉设备费(本体)(万元)82.689786.59 系统投资费（万元）2
45400200.7 锅炉钢材耗量（吨）157165186 二氧化硫排放量加石灰石可脱硫全部排放全部排放二氧化氮排放量生成少生成多生成较多飞灰排放量较大大小注：锅炉投资按90年代初估价循环硫化床锅炉与其他型式锅炉比较锅炉特性链条炉煤粉炉循环硫化床炉床高或燃料燃烧区高度m0.215-4027-45 截面风速m/ s1.24-84-6 过剩空气系数1.2-1.31.2-1.251.15-1.3 截面热负荷MW/M20.5-1.53-54-6 煤的粒度过mm6-3 26以下0.1以下负荷调节比4.1 3：4.1 燃烧效率%85-9095-9999 NO2排放PPM400-60050-200400-600炉内脱硫效率低80-90 从上表可看出：循环硫化床锅炉明显优于其他型式的锅炉五、循环硫化床锅炉的优点：优点：由于循环硫化床锅炉独特的流体动力特性和结构，使其具备有许多独特的优点，以下分别加的简述。1、燃料适应性：这是循环流化床锅炉主要特性优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅点床料的1%-3%，其它是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气、固和固与固体燃料混合非常好，因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混凝土合，燃料被此速加热至高于看火温度，而同时床层温度没有明显降低，只要燃料热值大于加热燃料本身和燃料所需的空气至着火温度所需的热量，循环流化床锅炉不需要辅助燃料而砂用任何原料。循环流化床锅炉既可用优质煤，也可烧用各种劣质煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油页岩、石油焦、炉渣树皮、废木料、垃圾等。2、燃烧效率高：循环流化床锅炉的燃烧效率要比链条炉高得可达97.5-99.5%，可与煤粉炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为下述特点：气、固混合良好，燃烧速率高，特别是对粗粉燃料，绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛再燃烧，同时，循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率。甚至燃用细粉含量高的燃料时也是如此。3、高效脱硫：循环流化床锅炉的脱硫比其它炉型更加有效，典型的循环流化床锅炉脱硫可达90%。与燃烧过程不同，脱流反应进行得较为缓慢，为了使氧化钙（燃烧石灰石）充分转化为硫酸钙，烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分长的接触时间和尽可能大的反应面积。当然，脱硫剂颗粒的内部并不能完全瓜，气体在燃烧区的平均停留时间为3-4秒钟，循环流化床锅炉中石灰石粒径通常为0.1-0.3mm，无论是脱硫剂的利用率还是二氧化硫的脱除率，循环流化床锅炉都比其他锅炉优越。4、氮氧化物（NO2）排放低：氮氧化物排放低是循环硫化床锅炉一个非常吸引人的一个特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的二氧化氮排放范围为50-150PPM或40-120mg/mJ。NO2排放低的原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NO2，二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化NO2，并使部分已生成NO2得到还原。5、其他污染物排放低：循环流化床锅炉的其他污染物如：CO、HC1、HF等排放也很低。6、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主要优点之一。循环流化床锅炉的截面热负荷约为3.5-4.5MW/m2接近或高于煤粉炉7、给煤点少：循环流化床锅炉因炉膛截面积较大，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少，只需一个给煤点，也简化了给煤系统。8、燃料预处理系统简单：循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于12mm，因此与煤粉炉相比，燃料的制粉系统相比大为简化。此外，循环流化床锅炉能直接燃用高水分煤（水分可达30%以上）。当燃用高水分煤时，也不需要专门的处理系统。9、易于实现灰渣综合利用：循环流化床锅炉因燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件，使得锅炉灰渣含碳量低，易于实现灰渣的综合利用。如灰渣作为水泥掺和料或做建筑材料，同时做温烧透也有利于稀有金属的提取。10、负荷调节范围大，负荷调节快：当负荷变化时，当需调节给煤量、空气量和物料循环量、负荷调节比可达（3 -4）：1，此外，由于截面风速高和吸热高和吸热控制容易，循环流化床锅炉的负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。11、循环床内不布埋受热面管：循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，不存在磨损问题，此外，启动，停炉，结焦处理时向短、同时长时间压火之后可直接启动。12、投资和运行费用适中：循环流化床锅炉的投资和运行费用略高于常规煤粉炉但比配制脱硫装置的煤粉炉低15-20%。六、循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题：为使循环流化床锅炉的设计和运行达到优化的目的，充分发挥循环流化床的优点，尚需对下列几个方面进行深入研究。1、循环物料的分离循环流化床锅炉的分离装置接工作温度分为高温、中温和低温分离，接分离的作用形式又可分为旋风分离，惯性分离等。以目前循环流化床的运行情况来看，高温旋风分离器还是比较成熟的。但使用高灰燃料时的磨损问题尚未解决。而且分离的体积也十分庞大，基本上和炉膛直径相近。受旋风分离器最大尺寸的限制，大容量循环流化床锅炉必需配置多个分离器。由于旋风分离器内衬有较厚的防磨耐火材料，热惯性大，因此延长了锅炉启动时间。负荷变
化动态特性变差，故采用惯性分离器是值得探讨的，因为惯性分离器设备经较简单，体积小，结构布置比较方便。流动阻力也相对较小。此外不应操付中，低温分离器。根据循环流化床锅炉的发展要求将设计、效率高、体积小、阻力低、磨损小和制造及运行方便的物料分离装置。2、循环流化床的固体颗粒的浓度选取：循环流化床内固体颗粒浓度对燃烧过程，脱硫过程和传热过程都有很大影响。但合适的循环流化床内固体颗粒浓度的确定却十分困难。目前各循环流化床各制造厂家所采用的炉内颗粒浓度的一个重要参数是循环倍率。国内的一些循环流化床锅炉的循环倍率通常在10以下，而国外的循环倍率常达到50，甚至更高。在分析循环流化床锅炉的工作过程时，不仅要考虑物料的内部循环，亦要考虑炉外循环，在高风速运行时，物料内循环更为显著。因此，合理的循环床内固体颗粒的浓度的选取对燃烧脱硫，传热、磨损、能耗等一系列因素都有影响。3、炉内受热面布置和温度控制为了保证循环流化床锅炉的炉内温度控制在一定范围内，在固体颗粒循环回路中必须吸一部分热量。目前炉内吸热主要有以下两种方法：一种是炉膛内布置水冷壁或隔墙；另一种是炉膛内布置部分受热面（如过热器等）在固体物料循环回路上再布置流化床换热器。这两种形式都可行的。但这两种方法，对床温控制方式是不同的，前者主要是靠调节返料量来调节床内固体颗粒浓度，以改变水冷壁的换热系数。从而改变炉内吸热量来控制床温，否者仅需调节进入流化床换热器和热接返回炉内固体物料量的比例，便可控制床温，相对比较灵活，特别适合于大容量循环流化床锅炉。4、运行风速（或截面热负荷）的确定循环流化床锅炉的运行风速是一个重要的参数。一般运行风速为4-10m/s/。运行风速提高会使炉子更为紧凑。截面热负荷相应增大，此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面，必须增加炉膛高度。这样不仅磨损增加，而且锅炉造价增加。风机功率会增大，厂用电也会相应增加。但风速过低则发挥不了循环流化床的优点，因此对各种燃料都应具有最佳的运行风速。5、返料机构：在循环流化床中，被分离下来的固体物料必须通过返料机构送回炉内。返料机构还应对返回的物料量进行灵活的调节，但由于返料机构中的温度很高，磨损较大，如采用一般机械阀门之类的调节装置，会很容易产生卡死，转动不灵等现象，目前循环流化床中一般采用非机械阀。（L阀）和流化床返料机构，一方面调节物料流量，另一方面防止燃料在燃烧室反串型分离器，造成短路。目前许多制造厂家对返料机构都是保密的。6、循环流化床锅炉部件的磨损：由于循环流化床锅炉内的高颗粒浓度和高运行风速，锅炉部件的磨损是比较严重的。磨损主要与风速、颗粒度以及流场的不均匀性有关，磨损与风速及浓度成正比。在设计时，一般应防止烟气走廊突缩突扩的形式。目前研究比较落弱。7、低污染燃料：循环流化床锅炉已获得迅速发展。一个重要的原因就是循环流化床的低污染燃料特性，在脱硫研究方面目前相对一致，但对于脱硫最佳温度，脱硫剂的高效利用方面尚有许多内容要研究。如降低NO2、床温、烟气再循环，注氨以及脱硫剂对NO2的影响等有待进一步研究。9、尾部受热面的设计：目前在循环流化床锅炉中，尾部烟道受热面的设计一般比较忽视，如何更加合理布置尾部烟道受热面尚待进一步研究。10、除尘：尾部烟道现在国内大部分采用电除尘。七、循环流化床锅炉的发展：国外：60年代就开始研究，是芬兰奥期龙公司，第一台为热功率15MW由燃油炉改造而成的商用循环流化床锅炉，后由美国巴特利多固体循环流化床锅炉及德国，瑞典、加拿大、意大利等国分别制造出各种型式的循环流化床锅炉，最大的为发电功率165MW配套的循环流化床锅炉同加拿大1993年制造。国内：（1）主要有东北电力学院，于1986年7月与吉林锅炉厂研制的10t/h鼓泡式循环流化床锅炉，现已生产出4、6、10、15、20t/h系列产品，汽压为1.27-2.45Mpa温度为194-350℃，同时，清华大学热能系亦研制类似型式的循环流化床锅炉。（2）中国科学院工程热物理研究所于1984年承国家科委“煤的流化床锅炉燃烧技术研究”1985年与开封锅炉厂联合开发的10t/h循环流化床锅炉。并获国家专利，后与济南锅炉厂联合开发35t/h，50、65、75、130t/h系列循环流化床锅炉，并采用一级万叶窗，二级旋风分离器的多级分离装置，在山乘果热电厂运行。（3）清华大学在循环流化床技术虽比中科院晚，旦发展迅速。其基本构思是采用二级分离：柱板惯性分离器加S型分离器优点是阻力较低，已在中、日美分别申请专利。1989年与福期特惠勒公司和日本石川岛播磨重工业公司联合开发由江西锅炉厂制造了20t/h和与四川锅炉厂制造出四台35t/h，示范流化床锅炉和75t/h循环流化床锅炉已投产运行。（4）由浙江大学自80年代对循环流化床燃烧技术进行研究开展了包括循环流化床特性、传热特性，脱硫硫硝特性，磨损特性，分离器，返料机构，灰渣冷却装置、循环流化床汽、汽联产技术等方面的研究，并获“高温物料冷却装置”专利，目前与杭锅厂与加拿大有关大
学，公司进行燃用高硫煤的220t/h循环流化床锅炉的联合开发。此外，哈工大、电力部热工形容院，太锅、车锅、某单位都在研究和制造开发35、65、75、220t/h循环流化床锅炉。总之，90年代循环流化床锅炉应达到以下技术标准：（1）燃烧效率100% ；（2）电厂效率大于40%；（3）SO2排放小于10PPM；（4）NO2排放小于30PPM。浙江大学发展的煤水混合物高效低污染流化床燃烧技术的主要特点如下：一、煤水混合物结团燃烧凝聚结团现象是煤水混合物在燃烧过程中的一个十分重要的现象。实验表明：对相当一部分煤而言，由细粒组成的煤水混合物被以较大体积的聚集状态送入高温流化床时，它们往往并不是在干燥后还原成细颗粒，而是迅速形成具有一定强度和耐磨性的较大块团。次外，煤水混合物还会通过反复或粘连床内的其他颗粒，而形成较大的块团。对于这种现象，我们称为凝聚结团现象。由凝聚结团作用生成的块团称为凝聚团。煤水混合物凝聚团的存在，对保证流化床的稳定运行造成很大影响。凝聚结团往往使流化床床料的粒度不断增加的趋势，形成大凝聚团极易在流化床内沉积，逐步破坏流化床质量，使流化床燃烧难以稳定地运行。但凝聚结财现象的存在，对保证了燃料即使在较高的运行风速下也不会被扬析。所以强凝聚结团现象对煤水混合的流化床燃烧有着十分重要的积极意义。它不但为在流化床内组织正常燃烧提供了有利条件，而且为在较高的断面热负荷下降低流化床燃烧过程中燃料的扬析损失创造了有利条件。因可燃物扬析损失通常占流化床锅炉燃烧效率损失的绝大部分。这一损失值得注意。二、异重流化床为了清除大粒凝聚团对稳定燃烧的感受，对于通常的流化床燃烧而言，由于所用燃料粒度分布较宽，流化床内往往要出现一定程度的偏析。即粒度大的较集中分布于炉底。在床内有凝聚团现象出现有时比煤水混合物粒度大10几倍。这样大凝聚团在形成后甚至还未干燥，就很快沉积到流化床底部的布风板区域。该区域的温度较低，使燃烧反应速率很低，连燃烧水份蒸发都很慢，这样就降低了流化风速和流化质量很差，又降低了该区域的传热。传热过程和颗粒运行以及相互的作用。使沉积于布风板附近的大凝聚团既没有机会燃尽，也没有机会被破碎和磨损。不断堆积，不断破坏了流化床底部的流化质量，逐渐扩大由底部向上扩张到整个床层，从而导致整个流化床不能稳定连续运行。那么，如何防止大凝聚团不沉就于流化床底部而能在床内正常地循环呢？可采用异重流化床技术，即指由定度差异较大的不同颗粒组成的流化床系统。密度大的颗粒将趋于在床层下部分布、而密度小的颗粒将趋于在床上部分布，在实用中可选择了密度大，耐磨性好，价谦效果的燃料价为流化床的基本床料，由这种床料组成的流化床具有较高的表观密度。使煤水混合物凝聚团会呈现一种“浮力效应”使得运行中出现的凝聚团不会在床底沉积。使凝聚团有机会通过燃尽，磨损，破碎等过程逐渐消失，从而对流化床的稳定燃烧不构成威胁。三、大粒度给料：异重流化床的特点是可以保证各种粒度和各种凝聚团都能在床内正常地循环运行而不致沉积，这就可以基本不必顾及给料对流化床稳定运行的影响，而根据燃烧效率的要求，以尽可能用简单的方式处理给料问题。为充分利用煤水混合物的凝聚团特性，使燃料从流化床内形成较大的粒度的凝聚团从而减少可燃物的扬折损失，提高燃烧效率，可采用较大的给料粒度，使在燃烧过程中除极少数细颗粒燃料被气流带出流化床外，而大多数燃料都以凝聚团形成在床内逐步燃烧，从而保证很高的燃烧效率。（四）不连续排渣运行。在常规的流化床燃烧中，燃尽的灰渣除部分被气流带走外，相当部分在床内不断地积累。为了防止流化床层的无限增高，通常通过连续或定期排渣。对于异重流化床方案，采用连续排渣有一定缺点，缺点之一：是采用的大密度床料将随灰渣排出流化床，如不能回收，则会使消耗太大，运行成本过高，如要回收会使工艺设备过分复杂。排渣另一个缺点：容易造成较大的可燃物损失，因燃料在流化床内平均停留的时间较短，另一方面多灰燃料在燃尽时间较长，大凝聚团燃尽时间长达几十分钟，甚至超过一小时，因此容易造凝聚团流化床来不及燃尽就被排出床层的情况。因此采用不排渣运行，能防止床料流失，保证床层性质的稳定外，另一个很大优点是能避免燃料流失，可采用大粒度给料，燃料的扬折量可大大减少，并可使燃料团有足够的时间停留在炉内逐步燃尽，从而保证燃烧效率的提高。（五）、分级配风降低NO2的排放流化床燃烧方式采用低温燃烧，燃烧温度在900℃左右客观上燃烧脱硝创造了有利条件，使燃烧所生成的氮氧化物（NOx）主要来向燃料中所氮——燃料NOx而空气中的氮气在高温下形成的氮氧化物通常小于5-10%。为进一步降低NOx 排放量，采用分级配风，可使流化床层的过量空气系数控制在1以下，形成还原区，燃料燃尽所需的另一部分空气在床层上部以二次风形成送入炉膛，这样在流化床层内由于处于还原区，可抑制了NOx的形成，并可增强NOx的多相反应（NOx与焦碳，NOx与H2CO.CHNH3等）的还原反应，进一步NOx排放量进一步降
低。（六）高效脱硫对于相当一部分煤水混合物，其中的含硫量相当高，同时煤水混合物的发热量较低，因此煤水混合物流化床燃烧技术相适应的高效脱硫技术也非常重要。传统的流化床燃烧脱硫通常采用脱硫剂（石灰石）直接送入炉内经高温全段完后分解成氧化钙，氧化钙再与燃烧中生成的二氧化硫反应生成硫酸钙以固体灰渣排出炉外。由于脱硫反应使固体体积增加，如石灰石颗粒大，反应缓慢达不到脱留效果，如石灰石颗粒太细，又增加扬折率，为解决上述矛盾：可利用煤水混合物的凝聚结团，将破碎的脱硫剂在入炉前均匀混合于煤水混合物中。这样燃料进入炉内后形成均匀颁脱硫剂的煤水混合凝聚团，可在炉内有很工的停留时间，采用此法后，可以将较小的脱硫粒度，以提高脱硫的得用率，同时又得到充分反应，从而达到高效脱硫的目的。综上所述，煤水混合物，高效低污染硫化床燃烧技术可采用大粒度高位给料和高温凝聚结团特性，以减少扬析提高燃烧效率的一种值得推广实用的好方式。影响脱硫效果的各种因素：一、含硫量的影响：二氧化硫排放与煤的含硫量成正比。燃烧时，燃料硫约有28.5的硫分残留于灰渣中，71. 5%则以气体形式排放于烟气中，此时SO2排放浓度大致取决于无机硫的析出程度和燃料本身的脱硫性能。
二、床温的影响床温的影响主要在于改变脱硫剂的反应速度，固体产物分布及孔隙堵塞特性，从而影响脱硫效率和脱硫剂利用率。一般公认的脱硫床温为890℃脱硫效果最佳。三、粒度的影响采用较小的脱硫剂粒度时，循环流化床脱硫效果较好，因为分离和返料系统保证了细颗粒的循环，故一般采用0-2mm平均1 -1.5mm的石灰石粒度较理想。四、氧浓度的影响床内氧浓度水平与过量空气系数，是否施用分段燃烧，给料方式，炉膛风压及给料点分布有关。循环流化床中一般处于氧化性气氛中，适当提高过量空气系数对脱硫效率有好处。如过量空气系数由1.0提高至2.0时，折系SO2排放浓度由345PPM降至315PPM. 五、分段燃烧的影响：分段燃烧给炉膛内氧浓度分布造风很大变化，对循环流化床脱硫可能有负面影响，而脱硫效率还决定于二次风的送入位置。六、床内风速的影响对于循环硫化床锅炉来讲，从操作角度看改变风速即意味着改变负荷。一次风量或一、二次风配比，增加风速说明循环量的增加和脱硫剂停留时间的延长，并增加悬浮空间脱硫剂的浓度，因而对脱硫效率没能负面影响。七、循环倍率的影响随着循环倍率的升高，脱硫效率达到80%时所需的石灰石投料量也下降，就是说，循环倍率越高，因为飞灰的再循环延长了石灰石在床内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率，尤其是对较小颗粒，由于硫酸盐化反应速度相对较慢，当反应30秒钟后如不考虑磨损石灰石的利用率仅0.2-0.4，如延长至一小时，可以提高其利用率，所以提高循环倍率同是还提高了悬浮窨的颗粒浓度使脱硫效率提高。八、二氧化硫在炉膛停留时间的影响。在循环硫化床锅炉中，悬浮空间内颗粒浓度较高，同时悬浮段的利用也增加了二氧化硫的反应时间，循环流化床由SO2停留时间是以炉膛高度，与表现气速之比来衡量的炉膛高度应保持SO2停留时间不少于3-4秒，但也不能过长。九、给料方式的影响给料包括给料（煤和石灰石）两个方面，给料可分为二者同点给料或异点给料及床上给入或床下给入从给料方位和机构看，有前墙给入或前、后墙给入两则墙给入和回路密封器给入等方式，此外，给煤点数目也有不同，给料方式对燃烧和气体排放都有较大影响。美国电站循环流化床锅炉运行中得出这样经验：给煤的前、后墙1:1分配最佳，前墙和回路密封器2:1给煤欠之。只用回路密封器给煤时，SO2排放较高。而全部由前墙给入时NOx SO2都是最高。但CO最低，并指示，石灰石该与煤同时给入才能达到满意的脱硫效果。运行经验远表明：前后墙平衡给煤时，脱硫剂利用率最高，SOx 排放量适中。但CO排放量高。十、负荷变化的影响一般认为，循环流化床锅炉的负荷变化在相当大的范围内变化时，脱硫效率是基本垣定的，不过有时在较为极端的情况下，如负荷突降情况下，由于床温、气速、流体动力因素及出相区中烟气中SO2析出浓度变化比较大，可能会造成脱硫效率明显下降。循环流化床锅炉内氮氧化物的排放及其影响。当会运行的循环流化床锅炉NOx及N2O排放水平分别为50-150PPM 和25-100PPM 氮氧化物排放量最主要的特性是其对燃烧，床温和空气量的敏感性较强。（一）温度的影响温度对氮氧化物的影响已取得共识：随着运行床温的提高，NOx排放将升高，而N2O将下降，如用降低床温来控制NOx会导致N2O排放上升。另一方面运行床温的控制还受负荷及燃烧效率的制约，床温速低则CO浓度增高，尽管有利于NOx的还原，都带来了不完全燃烧，因此最佳床温为850℃左右时，燃料氮回N2O转化率为最高，此时N2O可达200-250PPM. （二）过量空气系数的影响如不实施分段燃烧，则总的过量空气系数对NOx和N2O有类似的影响。过量空气系数降低时，NOx和N2O排放都下降，过量空气系数增大时NOx和N2O排放影响大大降弱。因过量空气系数过小或过大，CO浓度都升高，这对NOx和N
2O的还原和分解都有利，在O2小于1.5%或CO≈的1%区域，低氧燃烧（炉膛出口O2<2%时）可减少5 0-75%的NOx排放。如实施分段燃烧，对降低氮氧化物排放亦有好处一般，二次风从床面上一这距离给入较好，二次风过低对NOx影响不大，如二次风率增大或一次风率减小，NOx生成量也随至下降，对SO2和CO排放也将下降。（三）脱硫剂的影响加石灰石脱硫剂的目的是降低SO2排放，然而它都对NOx排放有明显影响，造成NO上升。四、燃料氮的存在影响由于NO和N2O都来自燃料氮，燃料氮越高，则NO 和N2O排放量越高。因燃料中氮主要以芳香环和胺两种形式存在，在挥发分析出及燃料时。芳香环结合氮→HCN→N2O 胺→NH2→NO 五、循环倍率的影响提高循环倍率对脱硫是很有益的，同时对NOx排放也有帮助，因为提高循环倍率可增加悬浮段的焦炭浓度。六、实施注氨的影响循环流化床则比较适用采取此法：最常用的还原剂是氨和尿素，对脱氮氧化物至关重要。在分离器处注氨NOx会下降很多，注氨浓度不应超过5-6%，这样可有效降低NOx的排放。综上所述对循环流化床锅炉降低NOx和N2O的措施主要由：（1）低过量空气系数（2）空气分段给入（3）选择催化还原（如注氨等）（4）选择非催化还原（如注液氨、尿素等）（5）烟气后燃（注入碳氢燃料造成分离器内局部高温以分解N2O）。
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
XXXXXX有限公司 循环流化床锅炉启动技术方案 编写人： 审核人： 审批人： 批准人： 批准日期：年月日 循环流化床锅炉启动方案
1 目的 1.1为确保生产运行稳定，工艺受控，减少因锅炉启动、并列等工艺变动造成生产异常波动和生产事故。 1.2 此方案适用于广西中粮生物质能源有限公司电站锅炉的启动、并列全过程。 2 引用标准、依据 2.1 热电厂《锅炉运行规程》。 2.2 《电业安全工作规程》热力和机械部分。 3 设备概况 锅炉采用太原锅炉集团有限公司生产的TG-75/3.82-MQ4 0型循环流化床锅炉，锅炉采用单锅筒、自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式，在对流竖井烟道内布置对流受热面。锅炉半露天布置，采用前吊后支相结合的固定方式。目前锅炉处于备用状态，因生产需要特申请计划XX年X月X日X时开始启动。 4.1锅炉启动总指挥：XXX 4.2锅炉启动副总指挥：X 4.3现场总指挥：当班值长 4.4现场技术指导：XX 4.5启动操作：当班锅炉人员
4.6设备保全：XX 5 锅炉启动前的试验： 5.1水压试验 5.2油枪雾化试验 5.3流化试验 6 锅炉启动过程和步骤： 6.1锅炉点火按现场总指挥的安排进行。 6.2在锅炉启动过程中，要认真执行操作票制度，严格照操作票的顺序内容进行依次操作。 6.3点火前，煤斗中应有足够的燃料量。 6.4启动操作人员在接到点火通知后，应对汽包水位计与盘上水位对照，以验证水位计的准确性，并对转机（引风、 一、二次风机、罗茨风机）试转，正常后方可点火。 6.5点火方式：床下油点火 6.6点火步骤： 6.6.1副操启动点火油泵，并在现场检查各风机，主操确认各炉门及人孔门已关闭，启动引风机（启动时调节挡板应在零位；启动后，逐渐开大调节门达到规定工况），维持炉膛负压为50-100Pa。 6.6.2当引风机电流稳定后启动一次风机（启动时调节挡板应在零位）、罗茨风机，调整引风机和一次风机风量，使底料流化，一般总风量在30000m3/h左右（底料加热和开始
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。
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）。
75t循环流化床锅炉施工组织设计 第一章编制依据 1?《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳动部文件劳部发[1996]276号； 2?《电力建设施工及验收技术及规范》（锅炉机组篇） DL/T5047-95 ； 3. 《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）DL5007-92 ； 4. Y G-75/3.82 —M1型流化床锅炉安装说明书和安装图及以往类似工程施工经历； 5. 工业管道施工及验收规范GB50235-98； 6. 现场设备、工业管道焊接及验收规范GB50236-95； 7?机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98; 8?连续输送设备安装工程施工及验收规范GB50270-98； 9?起重设备安装及验收规范GB50278-98； 10 .《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GBJ211-87； 11.电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范GB50170-92; 12 .工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ93-86; 13 .工业设备及管道绝热工程施工及验收规范GBJ126-89; 14. 火电施工质量检验与评定标准（锅炉篇）； 15. 火电施工质量检验与评定标准（焊接篇）； 16. 锅炉焊接工艺评定JB4420-89; 17. HLJAZ/ZS-2002《质量手册》； 18. HLJAZ/ZW-2002《支持性文件》；
19. 锅炉安装图纸（济 南锅炉集团有限公司图号：46600-0-0 2003年3月） 20.75t/h循环流化床锅炉主厂房、输煤系统及除尘系统施工图（主厂房图号M792-1-11-0,输煤系统图号M792-2-11-0，除尘系统图号M792-4-11-0）。 第二章工程概述 一、工程概况 该工程为75t/h循环流化床锅炉，建设规模包括设备、电气仪表安装与调试，招标范围是锅炉本体、辅助设备、工艺管道和电气仪表安装、系统调试。 75t/h循环流化床锅炉项目是利用现有自备电厂进行扩建的，土建工程拟于2003年6月18日开工，近期可以达到设备安装条件。工程质量依据国家现行的《建筑安装工程质量检验评定标准》为检验标准，必须达到优良工程标准和最大设计出力（既110%的蒸汽负荷）。 循环流化床锅炉适应性广、效率高、负荷调节比较大。由于大量高温循环不断流经燃烧室、分离器和送料装置，存在严重的磨损问题，须采取有效的防磨措施。 锅炉外型尺寸：宽度（包括平台）11700mm;深度（包括平台） 15100mm;锅筒中心标高30500mm；本体最高点标高33550mm。 锅筒内径为1500mm，壁厚为46mm，筒体全长8786mm,筒身由20g 钢板卷焊而成，封头是用同种钢板冲压而成。 水冷系统的炉膛、炉顶均由膜式不冷壁构成，膜式水冷壁由? 60 X 5钢管和6X 45扁钢焊制而成，燃烧室采用? 60X 5的钢管。 过热器分高低两级。低温过热器钢管为56根? 42X 3.5,材质为20。高
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
编号：AQ-JS-05443 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 循环流化床锅炉整套启动主要 安全技术措施 Main safety technical measures for complete set startup of circulating fluidized bed boiler
循环流化床锅炉整套启动主要安全 技术措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 新建循环流化床锅炉在安装完毕并完成分部试运后，必须通过整套启动试运，以对施工、设计和设备质量进行考核，检查设备是否达到额定出力和设计要求；整套启动涉及锅炉的各个设备系统，是对新建机组的首次全面考验。随着循环流化床锅炉容量的增大，其自身的缺点和可靠性等方面的问题随之出现，一次风室漏渣、过热器超温、床层结焦、冷渣器结焦、回料器堵塞等是循环流化床锅炉运行的常见安全问题。目前投产的400t/h级循环流化床锅炉或多或少都存在着这些问题。一次风室漏渣可导致一次风室拉裂，过热器超温可致使蒸汽管道爆管，而床层结焦以及回料器堵塞等问题将导致锅炉降负荷运行，这些问题都严重影响了循环流化床锅炉的安全运行。针对循环流化床锅炉整套启动中实际存在的安全问题，在
进行了多台400t/h级循环流化床锅炉的调试后，整理了整套启动的安全运行经验，以期对循环流化床锅炉整套启动安全运行提供一些参考。 1一次风室漏渣 1.1原因分析 目前400t/h级循环流化床锅炉都存在漏渣情况，大部分是由于布风板阻力过小或风帽孔径过大造成的。一次风室一般设计为等压风室，但是一次风的引入管和播煤风的布置方式都会导致一次风室内成为非均匀性流场；另外，渣量大、排渣不畅、颗粒度大、高床压运行等也都是造成一次风室漏渣的原因。 1.2主要安全技术措施 (1)加装临时放渣管。目前T型等定向风帽都存在漏渣问题，建议启动前在一次风室最低部位加装临时放渣管，这样就可以在热态运行期间排出一次风室内的漏渣，避免漏渣严重造成的紧急停炉。 (2)维持低床压运行。床压越高，就越容易出现流化不良或者流化不均的现象，一旦出现这些情况，将会导致流化死区内的床料漏
XX有限公司热电联产项目工程 SNCR脱硝 技术规范书 XX有限公司 二○一七年三月
一、技术规范 1.1总则 XX有限公司新建2台75t/h高温高压循环流化床锅炉，要求每台锅炉配套建设脱硝工程（采用SNCR工艺）。SNCR系统按照2台锅炉实际蒸发量为90t/h设计。脱硝(SNCR)技术要求: 1.1.1本技术规范书适用XX有限公司热电联产项目的2×75t/h高温高压循环流化床锅炉及其附属设备,它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.1.2本技术规范书提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,对国家有关安全、环保等强制性标准，投标方应严格按其要求执行。 1.1.3投标方应对本技术规范书列出的各种表格中的各项数据在技术书中补充填写完备提交买方，并应满足本技术规范书的技术要求和性能保证值要求。 1.1.4投标方须严格执行本技术规范书所列标准。有矛盾时按较高标准执行。 1.1.5合同签订后，投标方提供合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方，并由买方确认。
1.1.6本技术规范书未提出而又必须有的项目（部件、设备等），投标方负责补齐； 1.2工程概况 1.2.1 概述 建设规模：XX有限公司新建2台75t/h高温高压循环流化床锅炉对应的烟气脱硝设施及一套公用系统工程。 1.2.2 还原剂 本工程还原剂采用氨水。 1.2.4 气源 压力：0.5MPa (计量混合柜前保证不低于0.5MPa) 品质：无油无杂质 1.2.5 电源 动力电源用380V；控制、保护、信号用电源电压220V。 1.3环境与设计条件 1.3.1 气象条件
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 －－
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
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
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
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 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