循环流化床锅炉结构、原理及运行

1、一、循环流化床的发展历史一、循环流化床的发展历史 循环流化床锅炉（循环流化床锅炉（Circulating Fludized Bed Boiler，以下简称，以下简称CFB锅炉）作为一锅炉）作为一种煤的清洁、高效燃烧技术自八十年代初进入燃煤锅炉的商业市场以来，在中小型锅炉种煤的清洁、高效燃烧技术自八十年代初进入燃煤锅炉的商业市场以来，在中小型锅炉中循环已占有了相当的份额。并在技术日趋成熟的同时逐渐向更大容量发展。中循环已占有了相当的份额。并在技术日趋成熟的同时逐渐向更大容量发展。 CFB锅炉的研究始于七十年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺锅炉的研究始于七十年代，它是从鼓泡床沸腾炉

2、和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。发展而来的。1982年，德国鲁奇（年，德国鲁奇（Lurgi）公司的第一台）公司的第一台50t/h循环流化床锅炉投入运循环流化床锅炉投入运行宣告了循环流化床锅炉的诞生。此后，世界上的主要锅炉制造商均投入了行宣告了循环流化床锅炉的诞生。此后，世界上的主要锅炉制造商均投入了CFB锅炉的锅炉的研究和产品开发工作。国外在研究和产品开发工作。国外在CFB锅炉的发展过程中也形成了几种技术流派，比较有代锅炉的发展过程中也形成了几种技术流派，比较有代表性的有芬兰奥斯龙公司（表性的有芬兰奥斯龙公司（Ahlstrom，现被福斯特，现被福斯特惠勒公司并购）的惠勒公司并购）的Pyr

3、oflow型循环型循环流化床锅炉；德国鲁奇公司开发的流化床锅炉；德国鲁奇公司开发的Lurgi型循环流化床锅炉；德国巴布科克公司的型循环流化床锅炉；德国巴布科克公司的Circofluid型循环流化床锅炉；福斯特型循环流化床锅炉；福斯特惠勒公司的整体化换热床（惠勒公司的整体化换热床（Intrex）；美国贝特）；美国贝特尔实验室（尔实验室（Battele）的多固体型（）的多固体型（Multisolid）循环流化床锅炉等等。）循环流化床锅炉等等。 我国从八十年代开始研究开发我国从八十年代开始研究开发CFB锅炉，中科院工程物理所、清华大学、浙江大学、锅炉，中科院工程物理所、清华大学、浙江大学、华中理工大

4、学和有关锅炉厂合作先后研制开发了华中理工大学和有关锅炉厂合作先后研制开发了10t/h、20t/h、35t/h、75t/h循环循环流化床锅炉。通过这些锅炉的研制、生产和运行，积累了不少经验。流化床锅炉。通过这些锅炉的研制、生产和运行，积累了不少经验。 进入九十年代后，进入九十年代后，东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂等又分别通过与美国福斯特东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂等又分别通过与美国福斯特惠勒公司和美国惠勒公司和美国PPC公司引进技术或合作生产的方式，开始生产制造公司引进技术或合作生产的方式，开始生产制造130t/h、220t/h的循环流化床的循环流化床锅炉。并具备了生产更大容量锅炉

5、。并具备了生产更大容量CFB锅炉的能力。国内锅炉的能力。国内“八五八五”重点能源环保科研项目重点能源环保科研项目内江循环流化床示范电站从芬兰奥斯龙公司引进的内江循环流化床示范电站从芬兰奥斯龙公司引进的410t/h循环流化床也已经投入运行。循环流化床也已经投入运行。循环流化床锅炉主要有以下特点：循环流化床锅炉主要有以下特点：1、燃料适应性广、燃料适应性广2、有利于环境保护、有利于环境保护3、负荷调节性能好、负荷调节性能好4、燃烧热强度大、燃烧热强度大5、炉内传热能力强、炉内传热能力强6、灰渣综合利用性能好、灰渣综合利用性能好锅炉上水时汽包产生的温差锅炉上水时汽包产生的温差 当锅炉上水时，来自除氧

6、器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后当锅炉上水时，来自除氧器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后进入汽包。因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热进入汽包。因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热温度上升就比较慢。当水进入汽包时，总是先与汽包下壁接触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包温度上升就比较慢。当水进入汽包时，总是先与汽包下壁接触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包下部壁温高于上部壁温。另外，一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较

7、厚，外部与下部壁温高于上部壁温。另外，一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚，外部与环境接触，外表面温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。环境接触，外表面温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。 锅炉升压过程中汽包产生的壁温差锅炉升压过程中汽包产生的壁温差 升压初期，锅炉点火后投入炉内的燃料量很少，火焰在炉内的充满程度差，水冷壁受热不均，工质吸升压初期，锅炉点火后投入炉内的燃料量很少，火焰在炉内的充满程度差，水冷壁受热不均，工质吸热量少，且在压力低时，工质的汽化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽热量少，且在压力低时，工质的汽

8、化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽包内的水流动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。汽包上壁与饱和蒸汽接包内的水流动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。汽包上壁与饱和蒸汽接触，当压力升高时，饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热，由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下触，当压力升高时，饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热，由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大几倍，上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度，使汽包上壁温度大于下壁温度。另半部水的放热系数大几倍，上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度，使汽包上壁温度大

9、于下壁温度。另外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的温差就越大。这样由最初上水时上部壁温低于下部外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的温差就越大。这样由最初上水时上部壁温低于下部很快变为高于下部壁温，因而形成了汽包壁温上部高，下部低的壁温差。很快变为高于下部壁温，因而形成了汽包壁温上部高，下部低的壁温差。 在停炉冷却过程中汽包产生的壁温差在停炉冷却过程中汽包产生的壁温差 在停炉过程中，锅炉进入降压和冷却阶段，汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对在停炉过程中，锅炉进入降压和冷却阶段，汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对应的饱和温度逐渐下降，汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷却，而汽包上壁与蒸汽接触，在降压过程应的饱和温度逐渐下降，汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷却，而汽包上壁与蒸汽接触，