循环流化床锅炉本体结构原理讲义及其发展ppt课件

循环流化床锅炉本体 海盗船制作 本课程讲解的内容 一前言二循环流化床锅炉的结构三循环流化床锅炉的工作原理四循环流化床锅炉的特点五循环流化床机组的展望 一前言 循环流化床燃烧技术是二十世纪七十年代末发展起来的高效低污染清洁煤燃烧技术 循环流化床锅炉具有燃料适应性广 添加石灰石在炉内低成本脱硫 低温燃烧和分级送风有效降低氮的氧化物生成 低温燃烧形成的灰渣便于综合利用的优点 二十年来得到迅速发展 我国的电力工业是国民经济发展的基础产业 在我国 电力生产主要以燃煤火力发电为主 由于燃煤发电的直接污染较大 特别是SO2 NOX的排放 SO2的排放是造成酸雨的主要原因 为了通过炉内燃烧技术的改进 降低SO2 NOX排放量 我国从60年代开始对循环流化床锅炉进行研究 80年代中期 中科院工程热物理研究所 清华大学 浙江大学以及东北电力学院等高校 科研院所联合国内锅炉厂家研制出多种型号循环流化床燃烧工业锅炉 90年代后 哈锅 东锅 上锅等国内大锅炉厂家通过引进 消化和吸收国外商业电厂用循环流化床锅炉基础上 现具有自主知识产权的循环流化床锅炉最大可做到670t h工业循环流化床锅炉得到了快速发展 并在90年代以后和外国公司联合研究并取得了较大有发展 现在循环流化床锅炉已发展成熟并在全国广泛应用 流化床燃烧设备按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床 按工作条件分为常压和增压式流化床 现在大型循环流化床锅炉的主要炉型有三大流派 分别为 以德国Lurgi公司为代表的鲁奇型和以美国的FosterWheeler 芬兰的Alstorm公司 两者兼并 为代表的FWPyroflow型和德国Babcock公司的Circofluid型 我国东方锅炉厂采用的是FW公司的Pyroflow型的改进型循环流化床锅炉 北京B W锅炉厂采用的是德国Babcock公司的架构和技术 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 HBC 与美国PPC 奥斯龙技术 以及国内的科研单位合作也开发了自己的大型循环流化床锅炉 上海锅炉厂引进美国 技术 消化吸收自行设计制造了自己的循环流化床锅 由于国内各大锅炉厂商的参与 我国的大型循环流化床技术已趋于成熟 二循环流化床锅炉的结构 循环流化床锅炉大致可分成两个部分 第一部分由炉膛 流化床燃烧室 气固体分离设备 分离器 固体物料再循环设备 回料器 等构成 上述形成一个固体物料循环回路 第二部分则为尾部对流烟道 布置有过热器 再热器 省煤器 空气预热器等 与常规煤粉炉相近 典型循环流化床锅炉结构如图所示 其基本流程为 燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入 燃料的燃烧主要在炉膛中完成 煤和脱硫剂送入炉膛后 迅速被大量惰性高温物料包围 着火燃烧 同时进行脱硫反应 并在上升烟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 粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流 从而贴壁下流 气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器 炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器 分离出的高温灰落入灰斗 由气流带出炉膛的大量固体颗粒 煤粒 脱硫剂 被分离和收集 通过返料装置 回料器 送入炉膛 进行循环燃烧 未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道 以加热过热器 省煤器和空气预热器 经除尘器排至大气 飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池 床体下部已燃尽的灰渣定期排放 循环流化床锅炉的基本结构 典型循环流化床锅炉燃烧示意图 典型的CFB锅炉系统 300MWCFB锅炉工艺简图 循环流化床锅炉的结构 1炉膛2分离器3返料器4外置换热器5辅助设备1 排渣系统2 点火系统3 布风装置 循环流化床锅炉动画演示 1 炉膛 炉膛的燃烧以二次风入口为界分为两个区域 二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区 二次风入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区 燃料的燃烧过程 脱硫过程 NOx和N2O的生成及分解过程主要在燃烧室内完成 燃烧室内布置有受热面 它完成大约50 燃料释放热量的传递过程 流化床燃烧室既是一个燃烧设备 也是一个热交换器 脱硫 脱氮装置 集流化过程 燃烧传热与脱硫 脱硝反应于一体 所以流化床燃烧室是流化床燃烧系统的主体 2 分离器 循环流化床分离器是循环流化床燃烧系统的关键部件之一 它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体的形式和紧凑性 它的性能对燃烧室的空气动力特性 传热特性 物料循环 燃烧效率 锅炉出力和蒸汽参数 对石灰石的脱硫效率和利用率 对负荷的调节范围和锅炉启动所需时间以及散热损失和维修费用均有重要影响 国内外普遍采用的分离器有高温耐火材料内砌的绝热旋风分离器 水冷或汽冷旋风分离器 各种形式的惯性分离器和方形分离器等 案例 我船用的是旋风分离器 形式 采用绝热式钢板式分离器作用 旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件 我船采用了Alstom公司成熟先进的技术 分离效率高达99 5 以上 能高效地把高温固体物料从回旋的气流中分离出来 通过回料器送回炉膛 以维持炉内较高的颗粒浓度 确保较大的受热面传热系数 减少受热面积和炉膛高度 降低锅炉造价和运行费用 保证燃料和脱硫剂在多次循环中较完全的燃烬和化学反应 是对循环流化床高效 清洁燃烧技术的真正体现 旋风分离器的组成 分离器进口烟道 旋风筒 中心筒 锥体 分离器出口烟道 旋风分离器 3 返料装置 返料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一 它的正常运行对燃烧过程的可控性 对锅炉负荷调节性能起决定性作用 返料装置的作用是将分离器收集下来的物料送回流化床循环燃烧 并保证流化床内的高温烟气不经过返料装置短路流入分离器 返料装置既是一个物料回送器 也是一个锁气器 如果这两个作用失常 物料的循环燃烧过程建立不起来 锅炉的燃烧效率将大大降低 燃烧室内的燃烧工况变差 锅炉将达不到设计蒸发量 流化床燃烧系统中常用的返料装置是非机械式的设计中采用的返料器主要有两种类型 一种是自动调整型返料器 如流化密封返料器 别一种是阀型返料器 如 L 阀等 自动调整型返料器能随锅炉负荷的变化 自动改变返料量 不需调整返料风量 阀型返料器要改变返料量则必须调整返料风量 也就是 随锅炉负荷的变化必须调整返料风量 案例 我公船二期用的是U形回料器 形式 U形回料器作用 回料器是确保旋风分离器分离效果的重要部件 它的基本任务是将分离器分离出来的高温固体颗粒稳定地输送回压力较高的燃烧室内 并以一定的料位压差形成灰墙 确保气体反窜进入分离器的量最小 保证大量的固体颗粒经过分离器和回料器再进入炉膛的良性稳定的物料流动 是循环流化床锅炉正常运行的一个重要保证 组成 直管 流化室 回料腿 4 外置换热器 外置床 部分循环流化床采用外置床换热器 外置换热器的作用是 使分离下来的物料部分或全部 取决于锅炉运行工况或蒸汽参数 通过它 并将其冷却到500 左右 然后通过返料器送至床内再燃烧 外置换热器可布置省煤器 蒸发器 过热器 再热器等受热面 外置式换热器的实质是一个细粒子鼓泡流化床热交换器 流化速度是0 3 0 45m s 它具有传热系数高磨损小的优点 采用外置式换热器的优点如下 1 可解决大型循环流化床锅炉床内受热面布置不下的困难 2 为过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节提供了很好的手段 3 增加循环流化床锅炉负荷调节范围 4 增加同一台锅炉对燃料的适应性 5 节约锅炉受热面金属消耗量 其缺点是它的采用使燃烧系统 设备及锅炉整体布置方式比较复杂 我船期1060t h锅炉布置有4个外置床 其中两个布置高温再热器和低温过热器 高再低过外置床 其它两个布置一级中温过热器和二级中温过热器受热面 中过外置床 锅炉在运行过程中 通过调节进入一级中温过热器和二级中温过热器外置床的循环灰量来控制和调节炉膛的燃烧温度 使炉膛处于脱硫 NOX排放和高的燃烧效率等一个综合性能优良的温度区间 通过调节再热器外置床循环灰的流量 可以直接控制再热蒸汽出口温度 5 循环流化床锅炉辅助系统 循环流化床锅炉辅助系统包括煤与石灰石制备与输送系统 烟风系统 灰渣处理系统 锅炉控制系统 点火系统等 1 灰渣处理系统 CFB锅炉灰渣处理系统包括底渣处理系统和飞灰处理系统 CFB底渣处理系统主要包括冷渣器 机械式 也有少量气力方式 输渣设备以及渣仓等 其中冷渣器是系统的关键设备 用来将锅炉燃烧后从炉膛底部排出的高温底渣进行冷却回收热量 并满足灰渣后续处理的需要 由于底渣具有粒度较粗 流动性差 温度高并可能含有许多大颗粒异物的特点 开发性能优异的冷渣设备成为CFB锅炉的一大难题 目前常见的两种冷渣器形式包括流化床式冷渣器和滚筒式冷渣器 流化床式冷渣器采用流态化原理利用风水联合对底渣进行冷却 具有传热系数高 冷却能力强的突出优点 热量也可便利地回收利用 但对底渣粒度的适应性较差 从而导致其可用率下降 该冷渣器从原理来看适用于底渣量较大的场合 而提高对底渣的粒度适应性是该技术的关键 滚筒式冷渣器对灰渣粒度的适应性强 系统结构简单 蛋传热系数低 冷却能力差 机械转动部件故障率高 适用于底渣里昂较小的场合 二提高其冷却能力 降低机械转动部件故障率是该技术的关键 滚筒冷渣器 2 CFBB的点火系统 循环流化床点火 就是通过外部热源使最初加入床层上的物料温度提高煤着火所需的最低水平上 从而使投入的煤迅速着火 并自保持床层温度在煤自身着火点的水平上 实现锅炉正常稳定运行 循环流化床锅炉的点火分上部点火 下部点火 混合点火三种 点火装置主要分油系统 点火系统 燃烧风系统 启燃室系统 点火系统主要由 点火器 推动机构 高压发生器等组成 油系统主要由 油泵 油量控制装置 雾化装置 分机械雾化和雾化风雾化 燃烧风系统由 风量控制装置 风门 风道组成 一般为热风 启燃室系统为高温耐热材料构筑的燃烧空间 用于油的燃烧产生高温烟气 上部点火则不需要 CFB锅炉一般采用柴油点火 点火过程中 点火系统会自动运行炉膛吹扫 点火 火焰检测 点火油枪退缩冷却等程序 主要有以下三种点火方式 1 风道燃烧器点火 俗称床下点火 点火时 风道燃烧器内燃油产生的高温烟气与流化空气混合成900 左右的热烟气进入水冷风室 在经过布风板进入炉膛加热床料 使床温达到投煤点火温度 采用床下点火方式 热烟气穿过整个床层 对床料加热比较均匀 热量的利用率也较高 节省点火用油 但点火时系统阻力大 同时 点火时需要对风道燃烧器系统进行细致监控以防止烧坏燃烧器及风室 布风板 其系统布置也较复杂 2 床上启动燃烧器点火 俗称床上点火 在炉内布风板以上二次风口附近布置多个燃油启动燃烧器 当床料流化起来之后 投运启动燃烧器 使床温升高到投煤温度 床上点火方式系统布置简单 运行操作简便 但点火热量的有效利用率低 点火用油量大 3 同时采用以上两种方式点火 俗称床下 床上联合点火 床下 床上联合点火可以减少床下风道燃烧器系统的出力设计 辅之以床上油枪助燃 点火时首先开启床下燃烧器 床温升高到一定温度后 再投入床上油枪 床上油枪还可以在低负荷时做稳燃油枪使用 300MW级大型CFB锅炉基本均采用这种方式点火 3 布风装置的结构 作用和种类 流化床布风装置主要由布风板 风帽和风室等组成 布风装置的主要作用有 1 支承床料2 使空气均匀地分布在整个炉膛的横截面上 并提供足够的动压头 使床料和物料均匀地流化 避免勾流 腾涌 气泡尺寸过大 流化死区等不良现象的出现 3 那些已基本烧透 流化性能差 有在布风板上沉积倾向的大颗粒及时排除 避免流化分层 保证正常流化状态下被破坏 维持安全生产 布风板 流化床锅炉燃烧室下部的炉篦 b 称作布风板 布风板的主要作用有 1 支撑炉内物料 2 合理分配一二次风 使通过布风板及风帽的一次风流化物料 使之达到良好的流化状态 布风板的结构设计 布置形式及风帽分布对锅炉燃烧 物料掺混 炉内传热都起着重要作用 对布风板的要求是 在保证布风均匀的条件下 布风板压降越低越好 布风板 风帽 风帽的作用在于使进入流化床的空气产生第二次分流并具有一定动能 以减少初始气泡的生成和使底部粗颗粒产生强烈的扰动 壁面粗颗粒的沉积 减少冷渣含碳量损失 风帽还有产生足够的压降 均匀布风的作用 尽管 风帽是循环流化床锅炉的一个小元件 但它直接影响炉床的布风 炉内气 固两相流的动力特性以及锅炉安全经济运行 风帽 风室 风室连接在布风板地下 起着稳压和均流的作用 使从风管进入的气体降低流速 将动压转变为静压 对风室的要求是 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 且风室应设有检修门和放渣门 流化床的风室主要有两种类型 分流式风室和等压风室 分流式风室借助于分流罩或导流板把进入风室的气流均分为多股气流 使接近于正方形的风室截面获取均匀的布风 分流式风室结构较复杂 且只适用于正方形截面的流化床锅炉 因而只在小型流化床锅炉上得到应用 等压风室的结构特点是具有倾斜的底面 这样能使风室内的静压延深度保持不变 有利于提高布风的均匀性 循环流化床锅炉动画演示 220t h循环流化床静止态给煤系统排渣系统配风系统物料循环系统石灰石系统燃烧调节控制全动态450t h循环流化床静止态给煤系统排渣系统配风系统物料循环系统 三循环流化床锅炉的工作原理 1 循环流化床一些基本名称术语2 循环流化床锅炉的相关概念3 循环流化床锅炉的工作原理 流化过程4 循环流化床锅炉的燃烧技术特点台塑石化CFBB系统动画演示各种燃烧方式的主要特性5 循环流化床锅炉的燃烧特性 1 循环流化床一些基本名称术语 一 1 床料锅炉运行过程中 在炉膛及循环系统 分离器 立管 回料系统等 内燃烧或载热的固体颗粒 称为物料 2 堆积密度和颗粒密度将固体颗粒不加约束的自然堆放时单位体积的质量称为颗粒的堆积密度 单个颗粒的质量与其体积的比值称为颗粒密度或真实密度 1 循环流化床一些基本名称术语 二 3 密相区在流化床锅炉下部 颗粒浓度较大 这部分区域称为密相区 密相区内沿高度方向浓度逐渐降低 循环流化床锅炉中 一般定义密相区低于二次风喷口高度 密相区的空隙率为0 7左右 4 稀相区在流化床锅炉炉膛上部 气流中粒子浓度较低 空隙率为0 85 0 99 称为稀相区 稀相区内颗粒浓度比较均匀 沿炉膛高度颗粒浓度变化比较缓慢 循环流化床锅炉中 一般定义稀相区为锅炉下部锥段以上直段500mm以上为稀相区 1 循环流化床一些基本名称术语 三 5 过渡区在流化床锅炉密相区和稀相区之间 颗粒浓度处于沿高度快速变化状态 存在比较大的扬析与夹带现象 称为过渡区 6 流化速度流化速度一般是指假设床内没有床料时空气通过炉膛的速度 因此也叫空塔速度或表观速度 用u0表示 单位为m s 即 式中 Q为空气或烟气体积流量 单位 m3 s A为炉膛截面积 m2 2 循环流化床锅炉的相关概念 循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉 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 要了解循环流化床锅炉的原理 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 流态化 当固体颗粒中有流体通过时 随着流体速度逐渐增大 固体颗粒开始运动 且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大 当流速达到一定值时 固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等 每个颗粒可以自由运动 所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象 这种现象称为流态化 对于液固流态化的固体颗粒来说 颗粒均匀地分布于床层中 称为 散式 流态化 而对于气固流态化的固体颗粒来说 气体并不均匀地流过床层 固体颗粒分成群体作紊流运动 床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化 这种流态化称为 聚式 流态化 循环流化床锅炉属于 聚式 流态化 固体颗粒 床料 流体 流化风 以及完成流态化过程的设备称为流化床 临界流化速度 对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中 在固定床通过的气体流速很低时 随着风速的增加 床层压降成正比例增加 并且当风速达到一定值时 床层压降达到最大值 该值略大于床层静压 如果继续增加风速 固定床会突然解锁 床层压降降至床层的静压 如果床层是由宽筛分颗粒组成的话 其特性为 在大颗粒尚未运动前 床内的小颗粒已经部分流化 床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显 而往往会出现分层流化的现象 颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度 称为临界流化速度 随着风速的进一步增大 床层压降几乎不变 循环流化床锅炉一般的流化风速是2 3倍的临界流化速度 影响临界流化速度的因素 1 料层厚度对临界流速影响不大 2 料层的当量平均料径增大则临界流速增加 3 固体颗粒密度增加时临界流速增加 4 流体的运动粘度增大时临界流速减小 如床温增高时 临界流速减小 床温与临界流速的关系如图所示 3 循环流化床锅炉的工作原理 流化过程 如图所示 固体颗粒随着气流速度的增大分别呈现五种不同的流动状态 固定床 鼓泡流化床 紊 湍 流流化床 快速流化床 气力输送 循环流化床处于紊 湍 流流化床与快速流化床阶段 颗粒的夹带 扬析 当床层流动转到紊流流化床时 密相床层和稀相床层的界面开始模糊 颗粒夹带量明显增加 当气流通过颗粒层时 一些终端速度小于床层表观气速的细颗粒将被上升气流带走 这一过程称为扬析 由于扬析过程中更多颗粒被夹带着离开床层 其中终端速度大于床层表观气速的颗粒经过一定的分离高度后会陆续返回床层 因此存在着输送分离高度TDH 此过程就是我们通常所说的循环流化床的内循环 在分离高度TDH以上的空间 颗粒浓度不再降低 床层表面至TDH之间的空间称为自由空间 燃用宽筛分的燃煤流化床锅炉 其炉膛出口高度通常低TDH 因此同时存在着夹带和扬析现象 发生扬析现象的颗粒的来源有三个 给煤中的细颗粒 煤在挥发份析出阶段破碎形成的细颗粒 在煤燃烧的同时 由于磨损造成的细颗粒 4 循环流化床锅炉的燃烧技术特点 炉膛内的具体燃烧过程 煤进入煤膛后 首先在主床燃烧 经过预热器的高压风 从炉床床下风室向上进入炉膛 使在床上煤颗粒沸腾燃烧 当烟气达到一定速度 大量的颗粒就会离开床层 由烟气携带到炉膛上部燃烧 并随烟气直至炉膛出口 在炉膛出口处一般装有多级烟灰分离器 对颗粒和烟气进行分离 而后进入烟道 为了使颗粒上升 分离 穿过并离开炉膛 要求烟气必须达到某一最小速度 分离后的烟气流入烟道 通过省煤器 空气预热器得到进一步的冷却 而分离后的颗粒 下落回到炉膛继续燃烧 再次进行燃烧上升 分离 形成颗粒循环 由于颗粒反复循环延长了在炉内的停留时间 因此 各煤种均可在850 950 的低温下得到充分的燃烧 提高了燃尽度 因为炉膛内燃烧温度较低 使得NOX的生存能得到有效控制 这个炉温范围 也有利于使为脱硫而加入炉膛的石灰石颗粒在循环燃烧中与燃料中的硫化物发生反应 达到最佳的脱硫效果 而排放的炉渣由于是低温燃烧 又可重新得到利用 如水泥制品 循环流化床锅炉的燃烧技术特点 1 低温的动力控制燃烧 2 高速度 高浓度 高通量的固体物料流态化循环过程 3 高强度的热量 质量和动量传递过程物料分离系统是循环流化床锅炉的结构特征 大量物料参与循环实现整个炉膛内的控制燃烧过程 是循环流床锅炉区别于鼓泡流化床锅炉的根本特点 因为鼓泡流化床锅炉的燃烧主要发生在床内 所以循环流床锅炉燃烧必须具备的三个条件是 1 要保证一定的流体速度 而且还要保证物料粒度处于适当的 使床层在快速流区域的粒度 2 要有足够的物料分离 3 要有物料回送 要有充分的措施以维持物料的平衡 台塑石化CFBB系统流程图 动画演示 各种燃烧方式的主要特性 5 循环流化床锅炉的燃烧特性 给入流化床的煤颗粒将依次经历如下过程 煤干燥与加热 挥发分析出和燃烧 颗粒的膨胀和一次破碎 焦碳燃烧和二次破碎 磨损 影响燃烧的主要因素 1 床温 2 总风量 3 一 二次风比例 4 停留时间 1 床温 循环流化床床温的选取是从多方面考虑的 许多学者认为 850 900 是最理想的循环流化床运行温度 这主要是出于下述原因的考虑 在该温度下灰不会熔化 从而减少了结渣的危险性 脱硫反应的最佳温度为850 左右 在该温度下碱金属不会升华 这样就可减低锅炉受热面上的结渣 燃烧空气中的氮不能大量转化成NOX 2 总风量 锅炉负荷一定时 供入炉膛的总风量和排烟氧量基本成对应关系 CFB锅炉送风既要保证床料的正常流化也要保证炉内燃料充分有效的燃烧 随着总风量的提高 气相氧气浓度相应提高 加快了氧气的传质速率和气固反应速度 在煤颗粒炉内相对固定的停留 反应时间内 其最终反应程度提高 具体体现为燃尽程度的提高 飞灰含碳量及CO排放降低降低 3 一 二次风比例 与鼓泡床相比 循环流化床锅炉炉膛上部燃烧的分额增加 因此二次风比例升高 一次风量约为燃料所需化学当量值40 80 一次风主要起流化与下部密相区燃烧的作用 因为在炉膛下部区域燃料完全燃烧所需风量大于实际风量 因此该区域通常处于还原性气氛 二次风口通常位于炉膛下部密相区以上 作为燃尽风并控制炉膛的温度分布均匀 尤其在锅炉启动阶段 当锅炉负荷增加时 一次风比例增加 使得能够输送数量较大的高温物料到炉膛上部区域 二次风另一重要作用是进行分级燃烧 即随着燃烧的进行逐步补充燃烧风 以控制燃烧区域的风量 使处于还原性状态 这对于NOX排放的降低很有好处 4 停留时间 停留时间是决定煤燃尽的一个重要参数 在炉膛上部区域 一方面挥发分已经析出 同时处于富氧状态 焦碳的燃烧主要发生在此 焦碳颗粒在炉膛截面中间向上运动 同时沿四壁往下回流 或者上下运动 这样焦碳颗粒在被夹带出炉膛的前已在炉膛高度循环了多次 因此对于多数颗粒而言 在炉膛的停留时间 远大于以气速穿过炉膛所需要的时间 被夹带出炉膛的未燃尽焦碳颗粒进入旋风分离器并继续燃烧 粗颗粒被分离下来送回炉膛 细颗粒作为飞灰飞走 四循环流化床锅炉的特点 1 循环流化床锅炉的优点2 循环流化床锅炉的缺点3 循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉在结构与运行方面的区别 1 循环流化床锅炉的优点 1 燃料适应性广 2 高燃烧效率 3 高效脱硫 4 低氮氧化物 NOX 排放 5 高燃烧强度 炉膛截面积小 6 便于负荷调节 7 易于实现灰渣综合利用 8 床内不布置埋管受热面 9 燃料预处理系统简单 10 给煤点少此外 CFB锅炉还具有传热系数高 可以压火运行 不存在炉内和受热面结渣 不会灭火放炮等优点 其它污染物如CO HCl HF等的排放量也很低 2 循环流化床锅炉的缺点 1 飞灰含炭量高的问题 对于循环流化床来说 其底渣含炭量较低 但其最佳脱硫温度的限制 飞灰含炭量却比较高 2 厂用电率高 由于循环流化床锅炉具有布风板 分离器结构和炉料层的存在烟风阻力比煤粉炉大得多 相应的通风电耗也较高 3 N2O排放较高 流化床燃烧技术可有效抑制NOX SO2的排放 但流化床低温燃烧是产生N2O最主要的原因 4 炉膛 分离器和回送装置及其之间的膨胀和密封问题 由于流化床其表面附着一层厚厚的耐磨材料与保温材料并且各个部位受热时间和程度不完全一致 所以会产生热应力而造成膨胀不均 导致出现颗粒外漏现象 5 由于设计和施工工艺不当造成的磨损问题 锅炉部件的磨损主要与风速 颗粒浓度以及流场的不均匀性有关 研究表明 磨损与风速的3 6次方和浓度成正比 炉膛 分离器和回送装置内由于大量高浓度物料的循环流动 一些局部位置