循环流化床教材课件.ppt

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1、循环流化床锅炉设备及运行,第5章,我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，目前每年煤炭消费量约13亿吨，其中80%通过燃烧被利用。然而，燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染严重，能源节约与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的主要问题。因此，寻求一种高效、低污染燃烧技术，开发新的燃烧设备成为当务之急。,循环流化床锅炉燃烧技术（CFBBC：Circulating Fluidized Bed Boiler Combustion)是新一代高效、低污染清洁燃烧技术。,主要特点燃料及脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈。能达到低NOx排放、90%的脱硫效率

2、和与煤粉锅炉相近的燃烧效率；具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。,流化床锅炉的构成及工作过程,循环流化床锅炉的发展概况,循环流化床锅炉的主要优缺点,循环流化床锅炉的分类,一 流化床燃烧技术,第一节 流化床锅炉的构成及工作过程,流化床燃烧技术,循环流化床燃烧,鼓泡流化床燃烧,煤的两种经典燃烧方式 层 燃：将煤均匀布在金属珊格即炉排上，形成一均匀的燃烧层，空气以比较低的速度自下而上通过煤层使其燃烧。 悬浮燃烧：先将煤磨成细粉，然后用空气流经燃烧器将煤粉喷入炉膛，并在炉膛空间内进行燃烧。,层 燃,悬浮燃烧,燃烧反应面积有限,燃烧反应面积极大,反应速度较低,反应速度极快,燃烧强度

3、和燃烧效率低,燃烧强度和燃烧效率都很高,流化床燃烧：介于层燃和悬浮燃烧之间，将煤破碎到一定粒度，并均布在炉膛底部的布风板上，燃烧用的空气从布风板下送入。,如上图所示：随着室内区域风速的逐渐增加层燃 流化床燃烧 循环流化床燃烧 悬浮燃烧,如右图所示为鼓泡床锅炉结构示意图。鼓泡床锅炉几乎适用于任何固体燃料，甚至适用于有一定发热量的垃圾；燃烧温度低，有利于脱硫和降低NOx的排放。,缺点： （1）当燃用宽筛分的燃料时，飞灰可燃物增大，降低了燃烧效率； （2）炉床内埋管受热面磨损严重； （3）尽管燃烧热强度大，但是鼓泡床锅炉大型化受到炉床面积的限制； （4）当采用直接加入石灰石脱硫时，石灰石的钙利用率较

4、低。,In order to solve those above questions:,第一代流化床锅炉：鼓泡床锅炉（沸腾炉）,第二代流化床锅炉：循环流化床锅炉（CFBB）,循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉最显著的区别：在炉膛出口安装气固分离器,循环流化床锅炉系统,循环流化床锅炉工作过程： 如系统图所示，燃料及石灰石脱硫剂经破碎至合适粒度后，由给煤机和给料机从流化床燃烧室布风板上部给入，与燃烧室内炽热的沸腾无聊混合，被迅速加热，燃料迅速着火燃烧，石灰石则与燃料燃烧生成的SO2反应生成CaSO4，从而起到脱硫作用。燃烧室温度控制在850左右。在较高气流速度的作用下，燃烧充满整个炉膛，并有大量固体颗粒被

5、携带出燃烧室，经高温旋风分离器分离后，一部分热炉料直接送回流化床继续参与燃烧，另一部分则送至冷灰床，在冷灰床中与埋管受热面和空气进行热交换，被冷却至400600 后，经送灰器送回燃烧室或排除炉外。经旋风分离器导出的高温烟气，在尾部烟道与对流受热面换热后，通过布袋除尘或静电除尘器，由烟囱排出。,循环流化床锅炉的特点：,（1）燃料制备系统相对简单,（2）燃烧温度较低，一般为850950,（3）由流化床燃烧室、物料分离器和回料阀送灰器构成的独有的物料循环系统,（4）因燃料不同，流化速度在58m/s之间变化，固体床料循环倍率因不同炉型而差异较大,（5）采取分段送风燃烧方式,（6）炉膛出口布置高温旋风分

6、离器，分离器入口烟温约为850,第二节 循环流化床锅炉的发展概况,流化床技术于20世纪20年代初在德国首先应用于工业流化床燃烧技术于20世纪60年代真正应用于煤燃烧为了解决鼓泡床锅炉存在的问题，20世纪80年代循环流化床锅炉应运而生,我国对鼓泡流化床锅炉的研究起步较早，1965年第一台燃用油母页岩的流化床锅炉在广东茂名投产成功，此后在全国得到迅猛发展，在循环流化床出现之前已达到3000多台，最大容量130t/h。,我国对循环流化床锅炉技术的研究起步较晚，直至1989年11月第一台35t/h锅炉才在山东明水电厂投入运行。但最近几年国内在开发和研制循环流化床锅炉技术方面发展迅猛。已开发和研制出多种

7、技术的35t/h、75t/h、130t/h、220t/h中压至次高压的循环流化床锅炉。哈锅一批采用德国EVT技术的440t/h超高压再热循环锅炉也在安装或制造中。,国内的主要研发单位：中国科学院、清华大学、浙江大学、西安热工研究所、西安交通大学、哈尔滨工业大学、北京锅炉厂、哈尔滨锅炉厂,第三节 循环流化床锅炉的主要优缺点,优 点,1 燃料适应性广2 有利于环境保护3 负荷调节性能好,4 燃烧热强度大5 炉内传热能力强6 灰渣综合利用性能好,第三节 循环流化床锅炉的主要优缺点,缺 点,1 大型化问题2 烟风系统阻力较高，风机用电量大3 自动化水平要求高,4 磨损问题5 对辅助设备要求较高6 理论

8、和技术问题,第四节 循环流化床锅炉的分类,循环流化床锅炉还处于发展阶段，各种结构的炉型繁多，颅内传热和动力特性差异较大，分类比较复杂。,第四节 循环流化床锅炉的分类,（1）以炉内流化状态来分，有鼓泡床、湍流床和快速床的循环流化床锅炉。,（2）以分离器所处烟气温度高低来分，由高温分离循环流化床锅炉、中温分离循环流化床锅炉和低温循环流化床锅炉。,（3）以锅炉自身的特点和开发研究的厂商分类，有如奥斯龙的“百宝炉”，福斯特惠勒的“FW型”炉以及鲁奇公司的“鲁奇型”循环流化床锅炉等。,第四节 循环流化床锅炉的分类,（4）以物料的循环倍率高中低来分，有低循环倍率循环流化床锅炉，循环倍率K40。,（5）以炉室出口单位烟气携带物料的多少即携带率大小来划分，有低携带率循环流化床锅炉，携带率8kg/标m3。,