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、流化床内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、循环流化床锅炉内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？- 15 -
43、在循环流化床锅炉中，固体颗粒起什么作用？- 15 -
44、煤粒在流化床内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、煤粒在流化床内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、煤粒在流化床内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？- 18 -
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？- 20 -
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- 23 -
1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成？- 23 -
2、流化床燃烧设备分为哪几种类型？- 24 -
3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备？- 24 -
4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的？- 24 -
5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么？- 24 -
6、什么是分离器的分离效率？- 25 -
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？- 25 -
8、什么叫旋风分离器的临界直径？- 25 -
9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么？- 25 -
10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些？- 25 -
11、布风板的种类有哪些？其作用是什么？- 26 -
12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降？- 26 -
13、风帽的作用是什么？- 26 -
14、布风板风帽的种类有哪些？- 26 -
15、大直径钟罩式风帽的特点是什么？- 26 -
16、什么是风帽的开孔率？- 27 -
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？- 27 -
18、循环流化床锅炉风室的特点是什么？- 27 -
19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些？- 27 -
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，各层截面受限范围内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，其速度范围和基本特征见表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。Vmf和Vmb只取决于气体和固体的性质，Vms取决于床直径和床的深度，Vt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，Vk则与床的直径有关，在许多气固系统中，Vmf与Vmb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
速度范围方式基本特征
0≤V＜Vmf 固定床颗粒静止，气体从间隙中流过
Vmf≤V＜Vmb 散式流态化床层平稳，均匀地膨胀；上部有一个确定的界面；颗粒有一些小幅度的运动；颗粒聚集的倾向很小；存在很小的压力波动。
Vmb≤V＜Vms 鼓泡流态化布风板附近形成空穴，主要由于合并而长大，并升至床面。床面是确定的界面，周期性地有气泡破裂穿出；有一个较明显辐度的压力波动。
Vms≤V＜Vk 腾涌气泡充满床体截面的大部分；床面以某种有规律的频率上升、破裂；存在较大、有规则的压力波动。
Vk≤V＜VC 湍流流态化小气泡和颗粒群来回运动；上表面难以确定；压力仅有小幅度的波动。
VC≤V＜Vt 快速流态化床面难以直观确定；颗粒飞出床的上部并由床底或接近底部的新加入的颗粒所代替；集中在靠近壁面处的颗粒团向下运动，整床内的气体和分散的颗粒一起向上运动；在不变的给料速率下，由于V的增加使颗粒愈加稀薄。
Vt≤V 气力输送流化风速上升到一定水平时，气体对颗粒的携带作用足以克服颗粒所受的重力，颗粒随气体流动而流动。但是，颗粒在空间的浓度又不足以引起明显的颗粒间相
互作用和团聚。这种状态称为气力输送。颗粒尺寸越小，密谋越小、表面粗糙度越大，则相对的气力输送最小速度越低。
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，因此流化床锅炉内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。这种床层内部稳定脉动、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，床中大气泡完全消失，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，原来悬浮段内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：单位时间内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。
物料循环过程由内循环和外循环两部分组成。内循环主要指循环床燃烧室内部流化的物料沿
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内的上下质交换为内循环。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内密相区下部床压，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）由于气泡内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内会下沉。
（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。流化料层内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——沸腾层范围内料层气固两相介质密度，kg/m3
Ｐ2——料层表面附近的炉内烟气侧压力
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内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。进入涨势料层内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范围的布朗运动，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内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，使料层内部气泡消失，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内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，使得炉膛内部温度场非常均匀，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，使料层内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，床内颗粒浓度将变稀，床内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，床内颗粒沿高度的分布将主要受床内颗粒密度的支配，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内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）循环流化床内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内细物料的床存量。
（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）燃烧室内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内的停留时间，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，使得整个上升段内温度分布均匀。
（8）在不同负荷状态下，炉内物料分别呈鼓泡床、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：鼓泡床的料层内，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、流化床内的压力分布反映了什么？
答：流化床内的压力分布在一定程度上反映了床内物料质量（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内的固体糜烂在炉膛、分离器和回料装置组成的系统中形成的动态平衡。
41、循环流化床锅炉内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，主要在料层内停留，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内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，完成炉内脱硫。
（3）在良好的流态化过程中，颗粒在炉内形成强烈垂直与横向传质和热交换过程，使床内温度分布均匀。
（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，使得炉膛内水冷壁的热流增加，事实上增大了区域内的传热系数。
（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内，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，强化了炉内燃烧，提高了燃料燃尽率。
（6）外置流化床换热器、INTEX换热器和冷渣器内的细灰热流，直接构成了对其内部受热面核心作用的固相接触型传导热过程。
44、煤粒在流化床内的破碎的主要原因是什么？
答：煤粒在流化床内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，诞生颗粒的内压，如果内压超过
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内区域。
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内部压力、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内；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，粒子内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、煤粒尺寸及煤粒内部结构特性的影响。
51、煤粒在流化床内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、煤粒在流化床内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℃范围内，第二个稳定析出阶段在800～1000℃范围内。
煤粒在流化床内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内的停留时间和燃料特性所决定的燃烧反应速率。焦炭颗粒在炉膛内部的停留时间越长、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、改善炉内配风方式、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，可以增加内循环效率并直接增加颗粒在炉膛内的停留时间；改善炉内配风方式，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，优化炉内空气动力场，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、焦炭颗粒内孔隙率（即颗粒内传质阻力）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内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，限制了料层内部燃烧量，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。其内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内料层、分离器、返料器、冷渣器等局部范围，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、沉降在料层内影响流化，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内壁通道，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。
(9)在CFB锅炉点火过程中，尤其在床上油枪、木材或木炭点火方式下，很容易在即将形成稳定着火温度之前，由于风量跟踪不合适，使得风量对料层的温度抑制效果没有达到，产生迅速的漫长，造成大面积的料层结焦国。
(10)对沸腾炉型的CFB锅炉来说，埋渣管布置面积不足，往往也是产生结焦的一个设备性根源。
(11)排渣不及时或返料器塌灰，形成很厚的料层厚度，不能够产生良好流化，在燃烧过程中局部固定床燃烧，形成结焦。
(12)返料器斜腿后墙给煤方式下，由于密封风、足量的给煤和预热段回料斜腿实际上构成了类似于煤粉炉预燃室燃烧器，很容易一百万局部明火，造成会料口附近结焦。
(13)对于灰量很大、灰熔点低且细颗粒居多的高浓度稀相区来说，强烈的脉动性悬浮段燃烧，往往会形成1100℃以上的悬浮段和分离器区域的高温，非常容易出现分离器体系的结焦。有时，还可以产生焦块雨状下落，跌落到主料层中，引起主料层流化问题，使之结焦。
(14)返料器风源消失时，会产生分离器下部堆灰，引起区域结焦。
(15)料层温度未达到正常燃烧温度之前，床上油枪一旦漏油，会渗透到料层中使局部渗透了液态油的颗粒团出现流化问题，而燃油较低的着火温度产生局部燃油爆燃，形成局部结焦。
65、CFB锅炉燃烧过程中燃烧份额的分配与哪些因素有关？
答：燃烧份额的分配取决于燃料粒度分布，燃料挥发分含量循环床内的物料浓度分布及一、二次风比例。
66、影响CFB锅炉燃烧的主要因素有哪些？
答：影响流化床锅炉燃烧因素很多，主要有燃煤特性，燃煤宽筛分粒径分布特性，料层厚度，料层的平衡程度，床温水平，物料流化状态，给煤方式，烟风道漏风，燃烧室结构，炉膛出口氧量，一、二次风配风方式，播煤风等辅助风量的控制水平，循环倍率，脱硫剂用量，运行工况的稳定性，炉内空气动力场，气固两相流均匀性和炉膛结构设计合理性等因素。67、在CFB密相区，煤燃烧所释放出的热量由哪几部分吸收？
答：在CFB密相区，煤燃烧所释放出的热量被以下几部分介质所吸收：
（1）通过料层和密相区的一次风、二次风、石灰石风、落煤口播煤风、冷渣器回料风形成的热烟气气流所带走的热量。
（2）四周水冷壁以及布置在密相区的其它汽水系统受热面所吸收的热量。
（3）J阀回料口返回的循环灰带走的热量。
（4）密相区持续上升颗粒所携带的热量。
（5）布风板排渣口排出的炉渣所带走的热量。
（6）入炉燃料、脱硫剂（石灰石）加热、燃烧与反应教程中所消耗的热量。
68、入炉煤粒度对流化床锅炉的燃烧有哪些影响？
答：入炉煤的粒度直接影响到炉内的物料的粒径大小和分布，因此，对流化床锅炉的燃烧具有较大的影响，具体产生影响如下：
（1）原煤粒度分布异常时，会造成燃烧室配风异常。由于料层临界流化风速随粒径的增大而增加，随粒径的减小而降低。因此，粒径过大时，二次风率下降，造成一、二次负配风方式偏离合理的运行工况，形成配风不良，影响燃烧效率和环保排放；而粒径过小时，不易形成料层稳定，配风敏感性增加。
（2）原宽粒度分布异常时，会造成料层流化程度的变化。粒径过大时，同样一次风量的条件下，局部流化会不良，局部床温升高，易发生床内结焦；而粒径过小时，料层流化增强，床温降低，容易发生灭火。
（3）原宽粒度分布异常时，会造成磨损加剧。粒径过大时，一次风量的增加使粗大颗粒浓度增加，会加速炉膛下部区域水冷壁、埋渣管、耐火层的磨损；而粒径过小时，又会产生悬浮段密相区颗粒浓度上升，形成上部炉膛内部受热面的磨损加剧。
（4）原煤粒度分布异常时，会造成飞灰和灰渣含碳量的增加。细颗粒居多时，造成大量的未燃尽细小颗粒碎末逸出，增加了飞灰可燃物含量；而粗大颗粒居多时，料层颗粒可燃物燃尽率降低，灰渣含碳量增加。
（5）原煤粒度分布异常时，会造成炉内各段受热面的传热分配关系严重失衡。细颗粒居多时，循环倍率增加，炉内吸热量加大，后续对流烟的对流换热减小，容易出现低汽温；粗大颗粒居多时，循环倍率下降，炉内吸热降低，后续对流换热增加，容易出现高汽温。
（6）原煤粒度分布异常时，会造成床温异常。一般情况下，细床料料层温度偏低，床上点火困难且易灭火，低温结焦倾向明显；而粗大颗粒料层温度偏高，高温结焦倾向明显。
（7）原煤粒度分布异常时，会造成循环倍率显著变化。粗大颗粒居多时，循环倍率下降；细小颗粒居多时，循环倍率增加。
（8）原煤粒度分布异常时，会造成炉内颗粒浓度变化。颗粒过细时，炉膛悬浮部分浓度增加，颗粒过粗时，料层密度增加。
69、CFB锅炉冷态空气动力场试验目的是什么？
答：通过测定流化床锅炉的空板阻力和料层阻力的特性试验，初步判断和检查布风板的布风均匀性，确定不同的料层厚度下的临界状态流化风量、风机电流和对应挡板开度组合，为锅炉的点火启动和热态运行提供参考，确定热态运行时的最低一次风量要求，保证锅炉在完全流化燃烧下的可靠性，防止床面结焦、过量漏渣、流量不均和设备烧损。
70、什么叫CFB空板阻力？如何进行空板阻力特性试验？
答：CFB空板阻力指的是对应一定的流化风量，布风板所具有的无物料状态下的结构性流化介质流通阻力。随着流化介质风量逐渐增加或减少，绘制出的布风板阻力与流化风量、流化风机电流或挡板开度的对应关系曲线即为CFB的空板阻力特性。
对于一台CFB锅炉来说，主要指的是主燃烧室的流化床锅炉布风板空板阻力。实际上，以对于大型CFB机组的返料器、外置换热器和流化床式冷渣器来说，其空板阻力特性试验对于判定这些部位的物料量也同样具有至关重要的意义，往往会直接指导这些附加设备的运行调整。CFB主流化床阻力特性试验应按照以下步骤和要求进行：
（1）首先确保布风板风帽全部彻底得以清理，无堵塞、泄漏和异常安装错误。同时要求所有风门挡板开度指示与内部实际位置对应一致、调节灵敏、定位灵活、关闭严密。
（2）风烟系统调节压力、温度指示正确无误，信号一、二次管线无泄漏、堵塞。
（3）空板阻力试验至少应当进行两种风量配置状态的试验分析，工况1主流化风挡板微开0﹪～5﹪，开大点火中心风风门、夹层助燃风风门；工况全开主流化风门，点火中心风风门和夹层助燃风风门微开0﹪～5﹪。如有时间所有这三种风门均为全开，进行工况试验。（4）建议检查DCS主调整画面和风烟系统画面完善，指示精确，数据全面，具备上述条件，以保证记录的同时性。如条件不允许，也可手工作表记录。
（5）检查布风板上无任何床料，启动引风机、一次风机、依次调整一次风机挡板开度为5﹪、10﹪、……、100﹪，但要限制一次风机电流不超过1.05倍额定电流。如超过，则须对一次风机最大调节风量进行限制，且在大电流下尽量缩短风机运转时间。
（6）测试期间注意保持炉膛出口风压为（0±100）Pa稳定不变，形成稳定的炉内压差。（7）记录水冷风室压力与炉内密相区下部床压，二者差值即为布风板阻力，不推荐通过降低炉膛负压，使床压为零左右的简易计算试验方法。
（8）然后根据这些数据绘制准冷态一次风量、风机电流和挡板开度与阻力的关系曲线，通过温度修正，可得出热态的一次风量与布风板阻力的特性关系曲线。
（9）返料器、外置换热器和冷渣器空板阻力试验可比照进行。
71、什么叫CFB料层阻力和料层流化特性试验？有什么意义？
答：CFB料层阻力指的是：对应一定的流化风量，当流化介质穿越布风板上方所支撑的物料颗粒层时，在沿着料层高度方向上所产生的流通阻力。
对应CFB流化风量的逐渐增加或减少，通过试验记录获得有关数据，绘制出料层与流化风量、流化风机电流或挡板开度的对应关系曲线，即为CFB的料层阻力特性试验。
随着流化介质风量的增加，布风板上方的料层阻力在完全流化以前逐渐增加，直到出现临界流化风量前一个瞬态出现最大值，然后随着整个料层完全腾空形成湍流流化时突然下降。在以后的更大风量条件下，随着越来越多的细颗粒的扬析和气力输送，进入循环返料过程，料层阻力少量降低后逐步达到稳定过程。在冷态下，对应一定厚度，这一过程可以实现流化下料层阻力和床压基本稳定。热态下的料层阻力将会受到排渣量、颗粒的热爆裂程度、床温变化、流化风介质温度流化程度等多方面影响，需要通过调整来实现稳定。但如果床压与给煤、排渣量平衡且床温、风温基本不变时，在完全流化程度下正常运行过程，可以做到料屋阻力的稳定。料层流化特性试验目的就是为了精确地确定冷态下不同料层厚度下所出现的这一全过程的所有关键临界点所在区域和具体的数值，以指导热态运行调整。
循环流化床锅炉设备
1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成？
答：循环流化床锅炉主要由燃烧系统设备、气固分离循环设备、对流烟道三部分组成。其中燃烧设备包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、燃油（燃气）及给煤系统等几部分。气固分离循环设备包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面。
2、流化床燃烧设备分为哪几种类型？
答：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，按工作条件可分为常压和增压流化床锅炉。
3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备？
答：循环流化床锅炉的汽水系统一般包括尾部省煤器、汽包、水冷系统、汽冷式旋风分离器的进口烟道、汽冷式旋风分离器、包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及连接管道、低温再热器、屏式再热器及连接管道。
4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的？
答：汽冷式旋风分离器上半部分为圆柱形，下半部分为锥形。分离器烟气出口（旋风分离器的中心筒）为圆筒形钢板件形成的一个端部敞开的圆柱体，长度几乎伸至旋风分离器圆柱体一半位置。进入分离器的细颗粒和烟气旋转向下流动至圆体区域而后向上流动，被分离的颗粒落入圆柱体的底部，进入与分离器相连接的立管和回料器，没有被分离的细小颗粒和烟气由分离器烟气出口离开分离器。
旋风分离器为膜式包墙过热器结构。其顶部与底部均与环形联箱相连接，墙壁管子在顶部向内弯曲，使得在旋风分离器管子和烟气出口筒之间形成密封结构。其内部流动的介质为经过旋风分离器进口烟道受热面加热过的过热蒸汽，过热蒸汽先由分离器进口烟道受热面的出口联箱经导汽管引至旋风分离器下部环形联箱，后经包覆在分离器四周的管子，受热后引至上部环形联箱，后经导汽管进入侧包墙过热器。
旋风分离器的内表面焊接了大量短销钉，并敷设有防磨材料，其厚度距管子外表面有20～30㎜。汽冷分离器外部为类似于水冷壁外部的保温层和护板。
5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么？
答：循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床的关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流化状态，保证物料和脱硫剂多次循环，反复燃烧和反应，提高燃烧效率和脱硫效率。
6、什么是分离器的分离效率？
答：分离器的分离效率是指含尘气流在通过分离器时，捕捉下来的物料量占进入分离器的物料量的百分数。
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？
答：分离器分离效率的变化将对炉膛床料粒度、底渣粒度、燃料停留时间、飞灰和底渣排出比例，以及整个锅炉的经济性产生影响。
8、什么叫旋风分离器的临界直径？
答：旋风分离器所能有效捕集的最小粉尘颗粒直径称为旋风分离器的临界直径，它在多数情况下指的是分离器分组效率中的d99,有时人们也指切割粒径d50。
9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么？
答：循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床的关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流化状态，保证燃料和脱剂多
次循环、反复燃烧和反应，达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此，循环流化床分离机构的性能，将直接影响整个循环流化床锅炉的运行性能。
循环流化床的分离机构具有以下几个特点：
a) 能在高温下正常工作。
b) 能满足极高浓度载粒气流的分离。
c) 具有低阻的特性。
d) 具有较高的分离效率。
e) 结构紧凑，易于设计。
f) 分离器内部有防磨层和绝热层。
10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些？
答：⑴切向入口风速的影响。一般来讲，入口风速越高，分离效率越高。但当风速过高时，由于气流湍流度增加，以及颗粒反弹加剧等原因，分离效率反而下降。
⑵温度的影响。温度越高，气体黏度越大，分离效率越低。
⑶颗粒浓度的影响。颗粒粒径越大，分离效率越高。
⑷结构参数的影响。结构参数包括分离器的进口宽度和形式，中心管长度与直径，以及分离器筒体直径等。
⑸分离器下降管是否有抽气或进气。如有抽气，则分离器对细颗粒的分离效率有明显提高，反之则效率下降。
11、布风板的种类有哪些？其作用是什么？
答：目前流化床锅炉采用的布风板有冷却型和非冷却型两种。冷却型布风板是由燃烧室水冷壁弯曲构成的，一般和水冷风室同时采用。它是为了采用床下点火所设置的。
12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降？
答：一个稳定的流化床要求布风板要有一定的压降，一方面使气流在布风板下的速度分布均匀，另一方面可以掏由于气泡和床层起伏等原因引起颗粒分布和气流速度分布不均匀。布风板压降的大小与布风板上风帽开孔子率的平方成正比。布风板的压降会造成压头损失与风机电耗，因此布风板设计时布风板阻力取为维持均匀稳定床层需要的最小布风板压降。一般布风板阻力为整个床层阻力（布风板阻力加料层阻力）的20﹪～30﹪时，可以维持订层稳定的运行。
13、风帽的作用是什么？
答：风帽是保证锅炉安全经济运行的关键部件，其作用是实现流化床锅炉均匀布风。
14、布风板风帽的种类有哪些？
答：风帽的种类有钟罩式、蘑菇头式、导向式、猪尾巴式等。
15、大直径钟罩式风帽的特点是什么？
答：⑴内客设计合适阻力，可使布风均匀，调节性能好，运行稳定。
⑵外帽小孔风速低，降低风帽间的磨损。
⑶外帽与内管螺纹连接，便于检修。
⑷运行时风帽不易堵塞，不易倒灰。
⑸使用寿命长，不易损坏。
16、什么是风帽的开孔率？
答：开孔率是风帽设计的一个重要参数，是指各风帽小孔面积的总和与布风板有效面积之比值。
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？
答：小孔风速高，气流对床层底颗粒的冲击就越大，扰动就越强烈，有利于粗颗粒的流化，在低负荷时也能稳定运行，负荷调节范围大。但小孔风速过大时，风帽阻力增大，所需风机
压头大，使风机电耗增大；反之，小孔风速过低，容易造成粗颗粒沉积使底部流化不良，尤其是当负荷较低时，往往不能维持稳定运行，所以小孔风速应根据燃煤特性、颗粒特性负荷调节范围和风机电耗等因素全面考虑选择。
18、循环流化床锅炉风室的特点是什么？
答：（1）具有一定的强度和较好的气密性，在工作条件下不变形、不漏风。
（2）具有较好的稳压和均流作用。
（3）结构简单，便于维护检修，且风室设有检修门和放渣门。
19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些？
答：风室的主要类型有分流式风室和等压风室。分流式风室借助分流罩或导流板把进入风室的气流均分为多股气流，使其获得接近于正方形的风室截面从而获得均匀的布风；等压风室具有倾斜的底面，能使风室的静压沿深度保持不变，有利于提高布风的均匀性。
20、对水冷风室的设计有何要求？
答：（1）具有一定的强度、刚度及严密性，在运行时不变形，不漏风。
（2）具有一定的容积，使之具有一定的稳压作用，消除进口风度分布不均匀的影响，一般要求风室内平均气流速度小于1.5m/s。
（3）具有一定的导流作用，尽可能地避免形成死角与涡流区。
（4）结构简单，便于维护检修。
（5）水冷结构的水动力性能良好。
21、什么是循环流化床密相区？它的作用是什么？
答：在循环流化床中采用二次风后，一般就将床层人为地分成两个区域：上部的稀相区和下部的密相区。密相区以上布置二次风口。密相区的作用是：①容纳部分大颗粒流化和燃烧完全；②提供一个储热装置，使冷燃料进入燃烧室后稳定升温着火。密相区的存在使增减负荷时床内的稳定性提高。
22、物料循环系统由哪些部件组成？
答：物料循环系统由组成固体颗粒循环系统的所有部件组成，包括燃烧室、旋风分离器、外置床和返料器等。
23、回料器由哪几部分组成？作用分别是什么？
答：回料器一般由立管和阀组成。立管的主要作用是防止气体反窜，形成足够的差压来克服分离器与炉膛之间的压差。阀的作用是调节和开闭固体的颗粒流动。
24、回料器的作用是什么？
答：（1）把从旋风分离器分离下来的再循环物料连续稳定地送回炉膛。
（2）提供旋风分离器的负压和燃烧室正压之间的密封。
25、J阀回料器的工作原理是什么？
答：J阀回料器通过分离器底部出口的物料在立管中建立的料位差，来克服炉膛内的正压，物料返送的动力源于立管中建立的料位差，通过回料器上升段和下降段的不同配风，使上升段和下降段呈现不同的流态化，有利于回料器的工作稳定。
26、冷渣器有哪些种类？
答：按渣运动方式不同，分为流化床式、移动床式、混合床式和输送机式；按冷却介质的不同，可分为水冷式、风冷式和风水共冷式三种。
27、冷渣器的主要作用是哪些？
答：冷渣器的主要作用有：降低渣的温度；回收渣的物理热；提供安全的除渣工作环境；通过细颗粒分选回送，保持炉膛内细颗粒存料量和循环量。
28、风水联合冷渣器的作用是什么？
答：（1）用流化风和冷渣器中的水冷埋管回收锅炉排渣的物理热，以提高锅炉效率。
（2）降低热渣温度，满足输渣系统中设备安全的要求。
（3）细颗粒分选加送，保持炉膛存料量和良好的流化。
29、风水联合冷渣器流化风机的作用是什么？
答：风水联合冷渣器流化风的腹胀是采用流化床原理用冷风与炉渣进行热关键所在，达到冷却炉的目的。因此风水联合冷渣器流化风要有足够的压头克服流化床冷渣器和炉内的阻力。风水联合冷渣器流化风机的作用就是提供冷渣器流化风。
30、风水联合冷渣器的工作原理是什么？
答：利用流化风使渣处于鼓泡状态运行，用风冷和水冷埋管冷却热渣。
31、风水联合冷渣器的特点有哪些？
答：（1）冷却能力强，适合大渣量煤种。
（2）出口渣温低于150℃。
（3）体积小，容易布置。
（4）利用锥形阀控制排渣量。
（5）可将排渣中的细物料送回燃烧室，以保证物料循环。
32、水冷螺旋冷渣器的工作原理是什么？
答：循环流化床锅炉的灰渣进入水冷绞龙后，在两根反向转动的螺旋叶片的作用下，作复杂的空间螺旋运动。运动着的热灰渣不断地与空心叶片、轴及空心外壳接触，其热量由在空心叶片、轴及空心外壳内流动的冷却水带走。最后，冷却下来的灰渣经出口排掉，完成整个输送与冷却过程。
33、水冷螺旋冷渣器有哪些优缺点？
答：其优点是：体积小、占地面积和空间小，易布置（布置于锅炉本体下部）、冷却效率较高，而且这咱装置由于不用风，故灰渣再燃的可能性很小。
其缺点是：（1）对金属材料要求高，制造工艺比较复杂，设备初投资大。
（2）由于不能做到选择性排渣，使石灰石利用率和燃烧效率降低，增加了运行成本。（3）由于螺旋冷渣器较长，中间一般不设支撑轴承，如果运行中被金属条或其他物卡住，易造成断轴等机械故障。
（4）最大问题是磨损严重可用率低，只能在低灰煤情况下长期使用。
34、循环流化床锅炉对物料回送装置有哪些基本要求？
答：（1）物料流动稳定。这是保证循环流化床锅炉正常运行的一个基本条件。由于固体物料温度较高，回送装置中又有充气，在运行中应保证在回送装置中不结焦，流动畅通。
（2）无气体反窜。由于分离器的压力低于燃烧室的压力，回送装置将物料从低压区送到高压区，而类似于放风分离器这一类分离装置如果有气体从下料管进入，会降低分离效率，从而影响物料循环。所以回送装置必须保证产生足够的压差，既能起到气体密封作用又能将固体颗粒送回床层。
（3）物料流量可控，既能稳定地开启或关闭固体颗粒的循环，同时还能够调节或自动平衡固体物料流量，从而适应锅炉运行工况的变化。
35、循环流化床锅炉为什么要使用冷冷渣装置？
答：从流化床锅炉中排出的高灰渣会带走大量的物理热，从而恶化现场运行，灰渣中残留的S和O仍可以在炉外释放出SO2和氮氧化物，造成环境污染。对灰分高于30﹪的中低热值燃料，如果灰渣不经冷却，灰小标题物理热损失可达2﹪心上，这一部分通过适当的传热装置是可以回收利用的。另一方面，炽热灰小标题的自理和运输十分麻烦，不得机械化操作。一般的灰处理机械可承受的温度上限大多在150～300℃之间，帮灰渣冷却是必须的，为了控制床内存料量和适当的床高，防止大渣沉积，保持良好流化条件，从而避免结焦，就必须对放渣程序、时机和流量进行控制。此外，底渣中也有很多未完全反应的的燃料和脱硫剂颗
粒，为进一步提高燃烧和脱硫剂效率，有必要使这部分细颗粒返回炉膛。而这些方面的操作均需要在冷渣装置中完成。
36、点火增压风机的作用是什么？
答：循环流化床锅炉是采用床下点火方式时，设有点火风道和点火风机，在锅炉点火时，为保证油燃烧器的燃烧用风，其压头在高于一次风在点火风道中的压头，这样才能保证油燃烧器的火焰和产生的热量向前运动，以取得良好的回执效果。点火风机的作用就是从点火后部向点火风道中送风。它的进风是热或冷一次风，只是起到加压的作用。由于其使用时间少，且只是给一次风加压，因此其功率和容量都较小。
37、播煤风机的作用是什么？
答：循环流化床锅炉在燃烧时，其下部密相区是正压运行，从给煤机下来的煤很难顺利进入炉膛，播煤风机产生的高压风通过落煤管，使给煤机下来的煤能顺利进入炉膛并在炉膛内播散开，使其在炉内均匀地和热物料混合，从而使煤在炉内着火更迅速，使锅炉的床温变化更均衡。播煤风机的风源来自热一次风，由于其用量很小，且也只是起到加压作用，所以其容量和功率都较小，有些机组没有播煤风机，而是直接由一次风作为播煤风。
38、罗茨风机的结构及特点是什么？
答：罗茨风机是两个相同转子形成的一种压缩机械，转子的轴线互相平行，转子中的叶轮、叶轮与机壳、叶轮与墙板留有微小的间隙，避免相互接触，构成的进气腔与排气腔互相隔绝，借助两转子反向旋转，将体内气体由进气腔送至排气腔，达到鼓风作用。由于叶轮之间、叶轮与外壳、叶轮与墙板均存在很小的间隙，所以运行时不需要往所缸内注润滑油，也不需要油气分离器辅助设备。由于不存在转子之间的机械摩擦，因此具有机械效率高，整体发热少、使用寿命长等优点。罗茨风机是比较精密的设备，平时保养要注意入口过滤器的清扫和更换，以及室内空气的干净与畅通，并且润滑要有保证。
罗茨风机是容积式风机，其风量随转速的增减而增减，风压与电流有关，即流量受背压影响小。返料阀正是利用了罗茨风机这个特点来实现松动风的定流量调节。在运行时，应注意风机的排压风压力在标牌数值以下，以免损坏其内部的压力部件。
39、给煤机的作用是什么？都有哪些形式？
答：给煤机是指将破碎后的煤送入流化床的装置，通常有皮带给煤机、链条经煤机、刮板给煤机、圆盘给煤机和螺旋给煤机等形式。
40、给煤点的数目如何规定的？
答：根据德国一些厂家的经验，经煤点的数目可以从以下负个方面考虑：首先，煤和石灰石的给煤点均不宜少于2点；第二，从单个给煤点所负责的床截面积看，对循环床，每个给煤点负责8～35㎡床面；第三，根据燃料性质不同，给煤点数也有所不同，如对高挥发分煤种，给煤在床高方向位置一般放在密相区下方，并参考系统压力平衡来决定。
41、皮带给煤机的优缺点主要有哪些？
答：皮带给煤机一般采用较宽的带裙边的胶带，它的主要优点是结构简单、加料均匀，可采用变速电动机改变胶带运行速度来控制给煤量。其缺点是当锅炉出现正压或不正常时，下料口会有火焰喷出，易把皮带烧坏。
42、旋转给料机的工作过程是怎样的？
答：固体物料从进料口进入给料机壳内，叶轮旋转使固体物料在间隙内运动到出料口，从而排出物料。由于叶轮与机壳的间隙较小，可以有效地防止上部的风向下流动或下部的风向上流动，起到锁气的效果。调节叶轮经料机的转速可以调节物料的排放量。旋转给料机动静间隙过小时易造成给料机工作不正常，主要是因为热膨胀造成的动静部件卡塞或大块物料卡住。
43、吹灰器一般分为哪几种形式？所使用的介质有哪些？
答：目前锅炉采用的吹灰器有枪式吹灰器、振动式吹灰器、钢珠吹灰器、超声波吹灰器等。
所使用的介质有过热蒸汽、压缩空气等。
44、枪式吹灰器的结构及其工作过程是怎样的？
答：枪式吹灰器分为全伸进式、半伸进式和旋转式。在高温区多采用全伸进式和半伸进式。在低温区多采用旋转式。它采用过热蒸汽作为吹灰介质。电动机经减速器带动空心轴转动，空心轴一端连接在蒸汽引入管上，另一端装有喷嘴头，喷嘴头上有喷孔。吹灰时空心轴被推入烟道中，并自动打开蒸汽阀门引入蒸汽，喷嘴头上喷孔在转动中喷出过热蒸汽的内能和产生的冲击能清除结渣和积灰，同时通过气流将灰渣吹走。吹灰完毕后，将喷嘴头退出烟道，以免烧坏。
45、什么是静电除尘器？它由哪几部分组成？
答：静电除尘器是利用电晕放电，使烟气中的灰粒带电，通过静电作用进行分离的装置。它由放电极、收尘极、高压直流供电装置、振打装置和外壳组成。
46、电接点水位计的构造及其工作原理是什么？
答：电接点水位计由水位容器、电极、测量显示器和测量线路组成。其工作原理是利用汽与水导电率不同来测量水位。
47、单式平衡容器水位计由水位——压差转换装置（平衡容器）和差压测量仪表两部分组成。平衡容器将水位的变化转换成压差的变化，用差压计测出压差，并将压差转换成电信号，显示出水位。
48、什么叫磨损？
答：由于机械作用偶伴有化学或电的作用物体工作表面在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。
49、按机理的不同，磨损一般可分为黏着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。
50、磨损与哪些因素有关？
答：磨损与固体物料浓度、速度、颗粒的特性和流道几何尺寸、形状等密切相关。
51、什么是耐火浇注料？它与烧成转相比有哪些特点？
答：耐火浇注料实质上就是耐火混凝土。耐火浇注料与烧成的耐火砖相比，在性能上有以下特点：
（1）荷重软化温度比同质耐火砖低得多。
（2）线膨胀系数较小，因结合剂在加热过程中产生烧结收缩作用能抵消一部分骨料在加热时的膨胀。
（3）温度急变抵抗性好，冷热交换次数可在15次以上，比同质耐火砖好。
（4）重烧线改缩一般比耐火砖大。
（5）整体性能比耐火砌体要好。
51、耐火浇注料筑炉法有几种？现场浇注有哪几种情况？
答：常用耐火浇注料的施工方式有两种：一种是现场直接浇捣成型，另一种是预制成型。在现场直接浇捣成型有三种情况：整体浇捣成型（如小型室式炉）；部分浇捣成型（如加热炉炉顶）以及局部浇捣成型或修补（如砌砖操作较困难的墙及拱部找平）。
52、什么叫冲蚀？
答：流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀。53、流化床锅炉耐火材料设置的主要目的是什么：
答：流化床锅炉耐火材料设置的主要目的是防止锅炉高温烟气和物料对金属构件的高温氧化腐蚀磨损，并具有隔热作用物料的循环磨损首先发生在耐火材料上，从而保证了金属结构的使用寿命，这是保证循环流化床锅炉长期安全运行的重要措施之一也是循环流化床锅炉的主要特点之一。耐火材料的使用对减少金属结构的使用、降低造价、方便检修维护具有十分重
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。
循环流化床技术发展与应用 岳光溪清华大学热能工程系 摘要：循环流化床燃烧技术对我国燃煤污染控制具有举足轻重的意义。我国自上世纪八十年代后采取引进和自我开发两条路线，完全掌握了中小型循环流化床锅炉设计制造技术，在大型循环流化床燃烧技术上已经完成了首台135MWe超高压再热循环流化床锅炉的示范工程。引进的300MWe循环流化床锅炉进入示范实施阶段。燃煤循环流化床锅炉已在中国中小热电和发电厂得到大面积推广使用。中国积累的设计运行经验对世界上循环流化床燃烧技术的发展做出了重要贡献。超临界循环流化床锅炉是今后循环流化床燃烧技术发展极为重要的方向，是大型燃煤电站污染控制最具竞争力的技术。我国已经具备开发超临界循环流化床锅炉的能力，在政府支持下可以实现完全自主知识产权的超临界循环流化床锅炉，扭转过去反复引进的被动局面。 前言 能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是缺油，但煤炭资源相对丰富大国。石油天然气对我国是战略资源，要尽量减少直接燃用。目前一次能源消耗中煤炭占65%，在可预见的若干年内还会维持这个趋势。可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。 循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术，具有许多其它燃烧方式所没有的优点： 1）由于循环流化床属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为120ppm左右。并可实现燃烧中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备简单和经济，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD，是目前我国在经济上可承受的燃煤污染控制技术； 2）燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤； 3）排出的灰渣活性好，易于实现综合利用。 4）负荷调节范围大，负荷可降到满负荷的30%左右。 因此，在我国目前环保要求日益严格，煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下，循环流化床成为发电厂和热电厂优选的技术之一。我国的循环流化床燃烧技术的来自于自主开发、国外引进、引进技术的消化吸收三个主要来源。上世纪八十年代以来，我国循环流化床锅炉数量和单台容量逐年增加。据不完全统计，现有近千台35~460t/h 循环流化床蒸汽锅炉和热水锅炉在运行、安 106.78t/h，见图1；参数从中压、次高压、高压发 展到超高压，单台容量已经发展到670t/h，见图2。 截至2003年，投运台数已有700多台。单炉最大 容量为465t/h，发电量150MWE。近三年，我国 循环流化床锅炉发展迅速，100MWe以上循环流 化床锅炉订货量达到近80台，100MWe以下循环 流化床锅炉订货超过200台。今后，随着环保标 准的提高，供热及电力市场对循环流化床锅炉的 需求将会进一步扩大。
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。
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整 、循环流化床锅炉燃烧的特点 从燃烧观点可把主循环回路分成三个性质不同区域，即(1) 下部密相区( 位于二次风平面以下) ；(2) 上部稀相区(位于二次风平面以 上) ；(3) 气固分离器。在炉膛下部密相区，床料颗粒浓度比上部区域的浓度要大一些，储存大量的热量。当锅炉负荷升高时，一、二次风量均增大，大部分高温固体粒子被输送到炉膛上部稀相区，燃料在整个燃烧室高度上燃烧。颗粒在离开炉膛出口后，经适当的气固分离器和回料器不断送回下部密相区燃烧。在任何情况下，全部的燃烧空气通过炉膛上部。细小的炭粒被充分暴露在氧环境中，炭粒子的大部分热量在这里燃烧释放。 二、循环流化床锅炉的燃烧效率的影响因素 影响流化床锅炉燃烧的因素很多，如燃煤特性、燃煤颗粒及流化质量、给煤方式、床温、床体结构和运行水平等。 (一)燃煤特性的影响 燃煤的结构特性、挥发分含量、发热量、灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。 首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。对于高硫 煤，如石油焦和高硫煤，燃烧室运行温度可取850C，有利于最佳脱硫剂的应用；对于低硫、低反应活性的燃料，如无烟煤、石煤等，燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下，或二
者均较高的工况下，这样有利于实现最佳燃烧。 第二，燃烧勺性质决定了燃料勺燃烧速率。对于挥发分含量较高，结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，当煤进入流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围勺氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散勺阻力小，燃烧速率高。对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤，当煤受到热解时，分子勺化学键不易破裂、内部挥发分不易析出，四周勺氧气难以向粒子内部扩散，燃烧速率低，单位质量燃料在密相区的有效放热量就少，对于那些灰分高、含碳量低的石煤、无烟煤等，煤粒表面燃烧后形成一层坚硬勺灰壳，阻碍着燃烧产物向外扩散和氧 气向内扩散，煤粒燃尽困难。 第三，燃料的性质决定了流化床的床温。不同的燃料具有不 同的灰熔点。在流化床中最怕结渣，结渣后容易造成被迫停炉。 （二）颗粒粒径的影响 对单位重量燃料而言，粒径减小，粒子数增加，炭粒的总表面积增加，燃尽时间缩短，燃烧速率增加。挥发物完全析出和炭粒完全燃尽所需要勺时间减少，化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的损失减少。适当缩小燃煤粒径是提高燃烧速率的一项有效措施。我国流化床锅炉大多数燃用0?10mm勺宽筛分煤粒。 （三）给煤方式的影响 加入到床层中勺燃料要求在整个床面上播散均匀，防止局部 碳负荷过高，以免造成局部缺氧。因此给煤点要分散布置。现在
哈锅循环流化床锅炉技术情况介绍 哈锅的循环流化床锅炉技术主要源于与国外公司的技术合作，技术引进以及国内科研院所的合作。结合国内的市场情况以及用户的特殊要求，哈锅将合作、引进的技术进行有机的结合，并进行多方面的优化设计，推出具有哈锅特色、符合中国国情的循环流化床锅炉技术，为哈锅打开并占领国内循环流化床锅炉市场创造了技术上的优势。多年来，哈锅在原有的基础上，总结多台投运锅炉的运行经验，不断改革创新，推出新技术新产品，大大丰富了自己的设计思路和设计方案，从而满足了不同用户的各种要求。到目前为止，哈锅设计的燃料包括烟煤，贫煤、褐煤，无烟煤，煤矸石，煤泥以及煤+气混烧等，涉及燃料覆盖面很广；采用的回料阀包括单路回料阀和双路回料阀；采用的风帽包括大直径的钟罩式风帽和猪尾巴管式风帽；使用的冷渣器包括风水联合冷渣器、滚筒冷渣器和螺旋冷渣器；采用的点火启动方式包括床上点火、床下点火以及床上+床下联合点火启动；给煤方式包括前墙给煤、后墙给煤和前墙+后墙联合给煤。 下面详细介绍一下哈锅循环硫化床锅炉技术改进情况： 1、分离器 哈锅利用引进技术对分离器设计进行了优化，以提高分离器的分离效率，这些优化措施主要有： a、分离器入口烟道向下倾斜，使进入分离器的烟气带有向下倾角，给烟气中的固体颗粒一个向下的动能，有助于气固分离。 b、偏置分离器中心筒，即可减轻中心筒的磨损，又可改善中心筒周围的流场提高分离效率。 c、独有的导涡器（中心筒）设计，有效控制上升气流的流速，减少漩涡气流对颗粒的裹带，提高分离效率。 d、分离器入口烟道设置成加速段，提高分离器的入口烟速，有利于气固分离。 经过优化后分离器分离效率可达到99.5%以上,切割粒径d50=10-30um、d99=70-80um。高效分离器是降低飞灰可燃物的有效措施，同时也是实现高循环倍率的重要保证。
循环流化床锅炉机组控制Automation Control in CFBB Unit 徐昌荣张小辉 2000．5 北京和利时系统工程股份有限公司Beijing HollySys Co., Ltd
第一章循环流化床锅炉 一、前言 目前工业世界正在面临三个严重问题：能源(En e rg y)、环境(E nv i ro nm en t)、经济(E c on om y)，即三“E”问题。流态化燃烧技术正是解决三“E”问题的有力工具。现在世界各国已认识到采用循环流化床锅炉能经济地解决能源和环境保护问题。因此各工业发达国家对循环流化床(C F B)锅炉技术的开发、研制都给予很大的重视。世界各国对环境保护的要求日趋严格，由于煤粉炉对所用燃料品质要求高(发热量和挥发分必须大于一定值，否则难以燃烧)且脱硫装置的投资和运行、费用昂贵(如尾部烟气脱硫装置的投资要占发电机组总投资的15～20%)，传统煤粉燃烧锅炉受到严重挑战。应运而生的循环流化床锅炉具有两段低温燃烧、强化传热、燃料适应广以及负荷调节范围大能减少NOx（N O、N O2的总称）生成量和加入石灰石脱硫的优点，更适应目前的环保要求。 现在世界已有50多家公司提供循环流化床锅炉产品，对锅炉设计，各个公司和制造厂对循环流化床锅炉制造技术已提供大量的数据资料，而对循环流化床锅炉控制系统设计与运行方面的资料确很少。至今，国内一些循环流化床锅炉机组由于控制系统设计的缺陷和运行人员对循环流化床锅炉燃烧过程了解不够而造成一些事故和自动投入率低。另外，还存在因对循环流化床锅炉的控制不够熟悉，而造成启动延迟、水冷壁爆管等问题。实际上还有许多是由于确乏对运行人员的培训造成的。 循环流化床锅炉是在沸腾炉基础上发展起来的，它完全是一种‘反应器’，其性能与常规煤粉炉不同，其原因之一是它的燃烧室内的床料具有相当大的惰性和蓄热能力，如果采用常规煤粉炉运行经验的控制手段来控制、监视循环流化床锅炉，那就势必
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 循环流化床锅炉操作工安全技术操作规程(标准版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
循环流化床锅炉操作工安全技术操作规程 (标准版) 一、锅炉点火启动 第1条打开风室人孔门，检查内部无杂物积灰，无堵塞、无破缝、无变形。 第2条检查布风板上所有风帽有无损坏现象，风孔无堵塞，放渣管无变形、开裂现象。 第3条燃烧室喷嘴无堵塞现象。 第4条所有炉墙的膨胀缝用酸铝耐火纤维充填严密。 第5条旋风分离、转变烟道及返料器中无杂物、积灰，返料器布风板上的风帽小孔无堵塞现象。 第6条所有的测点无堵塞、损坏现象。热电偶一般插入炉膛10~15mm。
二、漏风试验和烘炉 第7条漏风试验： 1、将所有的人孔门、看火门、检查门关闭。 2、启动引风机，保持炉膛负压为8-10㎜H2O。 3、用点燃的火把靠近炉墙、烟道、炉顶等处逐一检查，如火舌被吸，则表明漏风，漏风部位经试验确定无误后作标记，试验结束后予以检修消除。 第8条烘炉 1、在流化室烘炉 (1)待炉墙炉顶施工完毕自然养护三天后，方可进行烘炉。 (2)在布风板上装入0-8㎜底料(以沸腾炉渣最宜)，厚度为300㎜。 (3)打开引风调节门。 (4)放入木柴，点火烘炉。烘炉时控制预热器的温度。 (5)在烘炉初期24小时内，排烟温度应<50℃ (6)24小时后，逐步增大火势，将排烟温度提高至60-80℃，稳
循环流化床锅炉的技术特 点参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
循环流化床锅炉的技术特点参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 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、
一、循环流化床锅炉及脱硫 1、循环流化床锅炉工作原理 煤和脱硫剂被送入炉膛后，迅速被炉膛内存在的大量惰性高温物料（床料）包围，着火燃烧所需的的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧。在上升气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后，在重力及其他外力作用下不断减速偏离主气流，并最终形成附壁下降粒子流，被气流夹带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至燃尽。未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道，进一步对受热面、空气预热器等放热冷却，经除尘器后，由引风机送入烟囱排入大气。 燃料燃烧、气固流体对受热面放热、再循环灰与补充物料及排渣的热量带入与带出，形成热平衡使炉膛温度维持在一定温度水平上。大量的循环灰的存在，较好的维持了炉膛的温度均化性，增大了传热，而燃料成灰、脱硫与补充物料以及粗渣排除维持了炉膛的物料平衡。 煤质变化或加入石灰石均会改变炉内热平衡，故燃用不同煤种的循环流化床锅炉在设计及运行方面都有不同程度的差异。循环流化床锅炉在煤种变化时，会对运行调节带来影响。试验表明，各种煤种的燃尽率差别极大，在更换煤种时，必须重新调节分段送风和床温，使燃烧室适应新的煤种。 加入石灰石的目的，是为了在炉内进行脱硫。石灰石的主要化学成份是CaO ．而煤粉燃烧后产生的SO2、SO3等，若直接通过烟囱排入大气层，必然会造成污染。加入石灰石后，石灰石中的的Cao 与烟气中的SO2、SO3等起化学反应，生成固态的CaSO3 、CaSO4 （即石膏），从而减少了空气中的硫酸类的酸性气体的污染。另外，由于流化床锅炉的燃烧温度被控制在800－900 ℃范围内，煤粉燃烧后产生的NOx 气体也会大大减少硝酸类酸性气体。 2、循环流化床锅炉的特点 可燃烧劣质煤 因循环流化床锅炉特有的飞灰再循环结构，飞灰再循环量的大小可改变床内（燃烧室）的吸收份额，即任何劣质煤均可充分燃烧，所以循环流化床锅炉对燃料的适应性特别好。
生物质循环流化床锅炉技术介绍 发表时间：2019-09-21T22:55:42.280Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：刘曼 [导读] 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。 中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西太原 030012 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。生物质锅炉供热具有清洁环保经济适用的特点，一是技术比较成熟，工艺简单；二是大气污染物排放较少，生物质燃料锅炉燃烧排放SO2浓度较低，安装除尘设施后锅炉烟尘、氮氧化物排放可达到轻油排放标准，以林业剩余物为主的生物质燃料锅炉大气污染物排放可达到天然气标准；三是经济可行，生物质燃料价格较低，生物质锅炉供热有着较为明显的成本优势；四是分布式供热，直接在终端消费侧替代燃煤供热，分散布局，运行灵活，适应性强，满足多元化用热需求。目前国内生物质燃烧的锅炉有往复式炉排炉、水冷振动式炉排炉、循环流化床锅炉、联合炉排锅、链条炉等等。其中链条炉和循环流化床运行较为广泛。本文对循环流化床锅炉和链条炉进行分析比较，为生物质锅炉选型提供依据。 关键词：生物质；循环流化床锅炉；链条炉；技术性能比较；经济性比较 引言 生物质是清洁、稳定、分布广泛的可再生资源，生物质的利用符合能源转型、碳减排、清洁环保及治理雾霾的能源发展战略。随着国家对环境保护的要求不断提高，生物质等可再生能源的重要性逐渐增加，国家先后发布多个文件，大力支持生物质发电技术应用推广。生物质发电技术包括生物质直接燃烧发电、生物质混合燃烧发电、生物质气化发电等。生物质直接燃烧技术生产过程比较简单，设备和运行的成本相对较低，是现行的可以大规模推广利用的技术。而循环流化床燃烧方式因其强烈的传热、传质、低温燃烧、燃料适应性广，负荷调整范围宽、燃烧效率高等特点，被广泛的应用于生物质发电。本文从生物质燃料的特点出发，介绍生物质直燃流化床锅炉的技术特点及相关技术问题。 1生物质燃料特性 1.1几种典型的生物质燃料 固体生物质燃料取材广泛，主要包括木本原料，即树木和各种采伐、加工的残余物质；草本原料，如农作物秸杆、草类及加工残余物；果壳类原料，如花生壳、板栗壳等；其他混杂燃料，如生活垃圾、造纸污泥等。 1.2生物质燃料灰分特性 生物质灰中含有丰富的无机矿物质成分，如：硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐与磷酸盐等，灰的组成对生物质的热解特性有着重要的影响，且硅酸盐、碱金属及碱土金属的存在易引起管路系统的结渣、堵塞。为了安全、高效地运行，需对生物质灰的主要矿物质及微量元素的组成进行全面的分析。 2生物质CFB锅炉技术开发 2.1国内外生物质发电技术应用 我国生物质能目前主要以农林废弃物为主，农业废弃物主要是农作物秸秆。生物质发电产业通常包括生物质直燃发电、生物质混燃发电和生物质气化发电。国外烧秸秆及其它生物质的新建机组一般都采用了炉排燃烧的小型锅炉。秸秆通常被打成标准尺寸的大捆，应用专用设备打捆、装卸和运输。秸秆通过螺旋送料机，送进炉膛，在炉排上燃烧。 2.2生物质CFB锅炉技术介绍 CFB锅炉的燃烧方式、高温床料、特殊的物料循环系统，低温燃烧、燃料的适应性广等特性，使其更适合生物质燃料的复杂多变及低氮排放要求。锅炉采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统，炉膛蒸发受热面采用膜式壁，炉膛内内置屏式三级过热器和水冷屏，以提高整个过热器系统的辐射传热特性，使锅炉过热汽温具有良好的调节特性。旋风分离器采用汽冷结构，回料阀为非机械型，回料为自平衡式。炉膛、分离器、回料阀组成了物料的热循环回路，分离后的烟气进入尾部烟道。尾部烟道采用三烟道型式，下行的一烟道内布置低温过热器、上行的二烟道内布置中温过热器和高温省煤器，下行的三烟道内布置低温省煤器和空气预热器。一、二烟道为膜式壁的包墙过热器，三烟道采用护板结构。低NOx燃烧技术和炉内脱硫，可有效控制NOx和SOx的排放，满足环保要求。同时为进一步超低排放，在分离器入口烟道预留SNCR.接口。 2.3相关配套设备 由于生物质燃料堆积密度小、比重轻，自密封性差，给料设备的选型尤为重要。可以采用两级螺旋给料系统或两级挡板给料系统。生物质锅炉沾污问题较重，一整套性能良好、质量可靠、数量足够的吹灰设备能在锅炉运行时保持尾部烟道内的过热器、再热器、省煤器和空气预热器受热面的清洁。由于生物质燃料灰分低、成灰特性差，可以考虑增加在线加料系统，以补充循环灰量的不足并能稀释碱金属浓度，降低结焦的风险，提高运行的安全性。 3流化床锅炉尾部排放NOx生成原理 3.1热力型和快速型 通过资料得知，1500℃是热力型NOx生成临界点。当温度＜1500℃时，NOx不易生成；当温度＞1500℃时，NOx生成量猛增。由于实际生产中本厂炉膛温度处于600-850℃，因此热力型不是本厂NOx的生成原因。另外快速型NOx由于其产生特点，实际生产中通常也不作为控制方向。 3.2燃料型 燃料型NOx是由燃料中的氮元素在燃烧时形成的。炉膛温度约为600℃-800℃时，燃料型NOx就能生成。研究发现空气系数是最重要的原因，转化率随空气系数增加而增大。结合本厂的实际情况得知，燃料型NOx是主要元凶，也是最主要的控制方向。在曲线中可以清晰的看到，当两侧空气系数升高时，NOx的生成量快速升高；当两侧空气系数降低时，NOx的生成量快速下降。因此控制合适的空气系数是重中之重。 4生物质锅炉生产中 NOx的控制方法（1）加强上配料精细化管理，燃运分部制定好当天的上配料方案，并按上配料方案提前做好干湿燃料的混合工作。上
循环流化床锅炉的原理及结构 循环流化床锅炉是在炉膛里把燃料控制在特殊的流化状态下燃烧产生蒸汽的设备。 循环流化床锅炉工作原理及特点： 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，其锅炉称为流化床锅炉。 循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，循环流化床锅炉炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。 循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有过热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。 循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。炉膛内燃烧所产生的大量烟气携带物料经分离器入口加速段加速进入分离器，将烟气和物料。物料经料斗、料腿、返料阀再返回炉膛；烟气自中心筒进入分离器出口区，流经转向室、进入尾部烟道。 锅炉给水经省煤器加热后进入汽包，汽包内的饱和水经集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱，加热蒸发后流入上集箱，然后进入汽包；饱和蒸汽流经顶棚管、后包墙管、进入低温过热器，由低过加热后进入减温器调节汽温，然后经高过将蒸汽加热到额定蒸汽温度，进入汇汽集箱至主气管道。 循环流化床锅炉燃烧的基本特点： (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动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，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。炉膛温度一般控制在850-950℃之间，（850℃左右为最佳脱硫温度）低于一般煤的灰熔点。
循环流化床锅炉主要性能参数 锅炉型号 XG—35∕3.82-—M XG—75∕3.82—M 项目 额定蒸发量t/h 35 75 额定工作压力MPa 3.82 3.82 额定蒸汽温度oC 450 450 给水温度oC 105 130 燃烧方式循环流化床燃烧循环流化床燃烧 适应燃料烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石设计燃料低位发热值KJ/Kg 12670 8117 满负荷运行燃料消耗量t/h 9045 20417 设计热效率% 85 80 排烟温度oC 150 145 脱硫效率% 88 88 锅筒中心线标高mm 25000 28300 本体最高点标高mm 26750 33950 产品特点： 1.燃料适应性广，既可燃烧优质煤，也可燃用低挥发分、高灰分的劣质煤。 2.燃烧效率高，气固混合良好，未燃尽的大颗粒燃料可再循环回炉膛充分燃烧。 3.高效脱硫，低温燃烧，NOx（氮氧化物）排放低。 4.负荷调节范围大，负荷调节快。 5.易于实现灰渣的综合利用。 6.满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
SZFH型复合燃烧锅炉 锅炉型号 SZFH10—1.25—AⅡSZFH20—1.25—AⅡ项目 额定蒸发量t/h 1020 工作压力（Mpa) 1.25 1.25 蒸汽温度（℃）193193 给水温度（℃）2020 排烟温度（℃）170170热效率%8385受热面积（m2）354726炉排有效面积（m2）12.820.8耗煤量（kg/h)15803000 主机或最大运件尺寸（mm）7343×3316×352411600×3280×3520主机或最大运件运输重量 3050 （↑） 适应煤种AⅡ、AⅢAⅡ、AⅢ 备注：1、煤的热值为：18090kJ/kg 2、满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
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
收稿日期: 20030810作者简介: 孟勇(1975),男,工程师,1997年毕业于华北电力大学(北京),现在国电热工研究院电站运行技术中心从事锅炉性能试验研究工 作。 AS ME PTC4.1计算 循环流化床锅炉效率的基本方法 孟 勇,吴生来 (国电热工研究院,陕西西安 710032) [摘 要] 循环流化床锅炉由于脱硫剂的添加,使得其在效率计算方法上与普通煤粉炉有所区别,而作为 性能考核依据的AS ME PTC4.1的效率计算部分没有考虑添加脱硫剂后发生煅烧和脱硫反应对锅炉效率的 影响。对此,提出了采用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率的基本方法,该方法可为CF B 锅炉性能考核时的效率计算提供参考。 [关键词] CF B 锅炉;AS ME PTC4.1;掺烧石灰石;基本计算;热损失计算;锅炉效率[中图分类号]TK 212 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2003)10005303 循环流化床(CF B )锅炉由于其燃料及脱硫剂多次循环反复地在炉内进行低温燃烧和脱硫反应,成为近年来备受重视的高效低污染清洁燃烧技术。迄今为止,我国已有近100台CF B 锅炉投入商业运行,目前,引进国外技术的100MW 级CF B 锅炉在电力行业也相继投产。由于脱硫剂的添加,CF B 锅炉效率计算方法与普通煤粉炉有所区别。采用国外设计标准制造的锅炉,性能考核依据一般采用AS ME 标准,如一些新近投产和正在建设的440t/h CF B 锅炉在商务合同中签定以AS ME PTC4.1作为性能考核依据,但AS ME PTC4.1中效率计算部分没有考虑添加脱硫剂后发生煅烧和脱硫反应对锅炉效率的影响,因此,国电热工研究院同有关锅炉厂、发电厂及电力试验研究所,对如何用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率进行了认真讨论,提出一套采用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率的计算方法。1 CFB 锅炉与普通煤粉锅炉效率计算 的区别 1.1 热损失项目 使用AS ME PTC4.1标准考核锅炉效率,一般采用 热损失法,输入热量仅考虑燃料的低位发热量,热损失 项目包括:(1)干烟气带走的热损失;(2)燃料中氢燃烧生成水分引起的热损失;(3)燃料中水分带走的热损失;(4)空气中湿分带走的热损失;(5)未燃碳分热损失;(6)C O 未完全燃烧热损失;(7)辐射对流热损失;(8)未测量热损失。 CF B 锅炉由于添加石灰石,发生煅烧吸热和脱硫放热反应,将二者作为热损失和效率增益考虑,统用热损失表示,则热损失除普通煤粉锅炉所考虑的项目外,又增加了煅烧吸热和脱硫放热引起的热损失和热增益、石灰石中水分带走的热损失及灰渣显热损失4项。 使用AS ME PTC4.1标准计算普通煤粉锅炉效率,未测量热损失主要包括灰渣显热损失、磨煤机排出煤矸石带走的热损失、渣井辐射热损失等,CF B 锅炉由于没有煤矸石排出,渣井辐射热损失也不存在,灰渣显热损失又进行了计算,因此可不再计及未测量热损失。1.2 灰分和水分 普通煤粉锅炉效率计算中灰分为入炉燃料中的灰分A ar ;CFB 锅炉效率计算中灰分由4项组成:燃料中所含的灰分A ar 、脱硫反应生成的硫酸钙A CaS O 4、未反应的氧化钙A CaO 、石灰石中的杂质A ’,即A =A ar +A CaS O 4+ 技术交流 热力发电?2003(10) p x ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
循环流化床燃烧技术 循环流化床燃烧（CFBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。 循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃 烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和 二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接 触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧 室参与循环利用。钙硫比达到２～２．５左右时，脱硫率可达９０％以上。流化床燃烧方式的特点是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NO x排放可减少５０％；２．燃料适应性强，特 别适合中、低硫煤；３.燃烧效率高，可达９５％～９９％；４．负荷适应性好。负荷调节范围３０％～１００％。 循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。 循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。
近年来我国推出的流化床锅炉结构类型已有若干种，从受热面布置来说，有密相床带埋管的，有不带埋管的；流化速度有的低至3－4米／秒，有的高至5－6米／秒；分离器的种类更多，如高温旋风分离器；中温旋风分离器、卧式旋风分离器、平面流百叶窗、槽形钢分离器等型式，都称之为循环流化床锅炉。但从机理看，是否属于CFBB还有待商椎。 众所周知，流化床锅炉分为两大类：鼓泡流化床锅炉（BFBB）和循环流化床锅炉（CF －BB）。到目前为止，二者之间尚无明确而权威的分类法，有人主张以流化速度来分类，但从气固两相动力学来看，风速相对于颗粒粒径、密度才有意义，还有人主张以密相区是鼓泡还是湍动床或快速来区分，但锅炉使用的是宽筛力燃料，以煤灰为床料的锅炉往密相床是鼓床,故此分法仍欠全面。还有人以是否有灰的循环为标准等等，都有些顾此失彼。以作者之见，我们不妨从燃烧的机理上来分。鼓泡床锅炉的燃烧主要发生在炉膛下部的密相区，如我国编制的《工业锅炉技术手册（第二册）》推荐，对于一般的矸石烟煤、贫煤和无烟煤密相区份额高达75％－95％，燃烧需要的空气也主要以一次风送入床层.循环流化锅炉的一次风份额一般为50％－60％。密相床的燃烧份额受流化速度、燃料粒径及性质、床层高度、床温等影响在上述数值的上下波动。其余的燃料则在炉膛上部的稀相区悬浮燃烧，所以在燃烧的机理上，BFBB接近于层燃炉，而CFBB更接近于室燃炉，二者在这一方面存在着极大的差异，所以以此划分似乎更为合理。 鼓泡流化床锅炉密相床的燃烧份额大，需布置埋管受热面以吸收燃烧释放。埋管的传热系数高达220－270KW／MC比CFBB炉膛受热面的100-500kw/m2℃离得多尽管BFBB稀相区内的传热系数比要低，但因在稀相层内的吸热量所占份额较小，总的来说，对于容量较小的锅炉BFBB结构受热面的钢耗量要少小些，BFBB的燃烧主要在相床给煤的平均粒径偏大，煤破碎设备较为简单,电耗也底流化速度低，细煤粒在悬浮断停留时间长，炉膛也做的低。虽埋管有磨损，但如防磨损失处理得好，一般横埋管可用五年，竖埋管可用…….采用尾部飞灰再循环，BFBB的燃烧效率可达97％,如在炉膛出口安装分离器实现热态飞灰再循环，则可高达98－99％，但此时装设分离器的目的主要是为了提高燃烧效率而不是象CFBB主要上为了改变炉内的燃烧传热机理。 CFBB的截面热负荷是BFBB的2－3倍(从上至下加起来的热负荷,而不是一层),利于大型化，炉膛内温度均匀，大气污染物排放低,燃烧效率高（可达99％以上）是在BFBB技术上的进步，具有更优越的性能，但因分离器不能捕集到细小煤粒,就需要较高炉膛，对煤的破碎粒度及操作控制等都要求较高，投资大且技术复杂，所以CFBB炉型对中小容量锅炉并无明显优势，因而国外一些研究者认为，BFBB适用于50t／h以下容量，CFBB适用于220t／h 以上容量，在50－220t／h容量范围内二者共存。 我国在过去许多年中，建造了近3000台沸腾炉(即BFBB)虽然其在燃烧劣质煤方面发挥了极大的作用，但上于一直在低水平上运行，飞灰量大，含炭高，锅炉效率低下，再加上除尘方面投资不足，烟尘治理没得到很好解决，致使沸腾炉有点声名不佳。CFBB出现之后，人们便纷纷打出循环流化床锅炉的牌子，推出了不少炉型，如清华大推出的低携带率循环床锅炉，哈工大与北锅开发的带埋管和槽型分离器的循环床锅炉等，实际上都是BFBB。但它们是改进了的沸腾炉，把沸腾炉技术提高到了较高的水平，这些炉型在工业锅炉和热电联供锅炉范围内有着极强的生命力，所以我们应当为BFBB的新成绩欢呼，正其位，恢复其名誉，并在一定的锅炉容量范围内发展这种BFBB。