循环流化床锅炉原理_电厂循环流化床锅炉原理

什么叫循环流化床锅炉？

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。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，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。

锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、浓相床、悬浮段、蒸发管、高温过热器、低温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用支撑结构，由上而下布置低温省煤器及管式空气预热器。两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敖管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。

锅炉采用床下点火（油或煤气），分级燃烧，一次风率占50—60%飞灰循环为低倍率，中温分离灰渣排放采用干式，分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器灰斗排出。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键，采用湍流床，使得流化速度在3.5—4.5m/s,并设计适当的炉膛截面，在炉膛膜式壁管上铺设薄内衬（高铝质砖），即使锅炉燃烧用不同燃料时，燃烧效率也可保持在98—99%以上。

分离器入口烟温在450度左右，旋风筒内径较小，结构简化，筒内仅需一层薄薄的防磨内衬（氮化硅砖）。其使用寿命较长。循环倍率为10—15左右。

循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。

床温控制系统的调节过程是自动的。在整个负荷变化范围内始终保持浓相床床温860度的恒定值，这个值是最佳的脱硫温度。当自控制不投入时，靠手动也能维持恒定的温床。

保护环境，节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题，循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来，其高可靠性，高稳定性，高可利用率。最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，越来越受到广泛关注，完全适合我国国情及发展优势。

循环流化床锅炉是低温燃烧锅炉。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，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，不仅有

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。

循环流化床锅炉的优点

1.燃料适应性广

循环流化床锅炉不仅可以燃烧烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤，而且对造气炉渣、煤矸石等劣质燃料也能很好地燃烧。

2.锅炉的效率高

由于该炉具有循环分离装置，加之国内生产厂家对分离装置的不断改进和完善，使得分离器的效率高达99%以上，该炉型的锅炉热效率也达到了85%以上，燃烧效率在98%以上。

3.锅炉负荷调节范围宽

从国内循环流化床锅炉用户的运行情况来看，该炉型在30-110%负荷范围内运行，汽温、汽压均能保持在正常范围。

4.锅炉的密封可靠

由于国内的生产厂家大多采用全密封的膜式水冷壁，取消了原有的膨胀缝，这样既提高了锅炉的效率，又大大改善了操作人员的工作环境。

5.锅炉的防磨措施多种多样

由于国内循环流化床锅炉的不断发展，原来让人们头疼的磨损问题现已基本得到解决，从而使有些循环流化床锅炉的连续运行时间达到了4000小时。通过国内600多台循环流化床锅炉的运行来看，现在采用的一些防磨措施还是比较可靠的，通常有喷涂、设计预防、密排销钉加耐火材料、加装金属防磨片瓦、采用合理的管子避让等办法。

6.可以通过向炉内添加石灰石进行脱硫

由于循环流化床锅炉是低温燃烧，对脱硫非常有利，且循环流化床锅炉的分离器效率高，脱硫剂石灰石可以很细，因此石灰石利用率高。当Ca/S=2时，脱硫效率在85%以上。这样就大大降低了SO2的排放，符合环保要求。

7.返料可靠

现在国内循环流化床锅炉大多采用了U型阀，它是一种自动调整的非机械式返料器，是国内最好的一种返料装置，有的厂家还采用了水冷料腿等技术，保证了锅炉的可靠运行。

8.易于实现灰渣综合利用

循环流化床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的灰渣含碳量低，灰渣活性好，可作为水泥的掺和料或建筑材料，同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

循环流化床锅炉原理

循环流化床锅炉的基本原理是什么？

循环流化床锅炉加入石灰石运行，需设专用的石灰石输送存储系统,以220t/h循环流化床锅炉电厂直接购入成品石灰石为例,整个流程为:成品石灰石由罐车运进厂区→气力卸车→存储仓→气力输送系统→炉前仓→给料计量→气力输送系统→炉膛。与之配套的设备还有仓泵、空压机、布袋除尘器、石灰石给料机及自动控制系统。脱硫反应机理，循环流化床锅炉脱硫是通过炉内添加石灰石粉,在正常运行床温(850-900℃)将石灰石粉煅烧成氧化钙(850℃是钙基脱硫剂最佳脱硫温度)，从而达到与二氧化硫结合脱硫效果。煤及石灰石燃烧后,大部分颗粒经旋风分离器进行气固分离,从底部被送回炉膛。石灰石脱硫剂在流化床燃烧室内的脱硫性能,通常采用以脱除一定含量SO2所添加的CaCO3与煤中含硫量的物质的量之比来表示,称为摩尔比。实际上脱硫反应是一个复杂的反应过程，在CaO与SO2结合生成CaCO3过程中,分子明显加大,会堵塞气体分子进入多孔的石灰石颗粒中的内层通道,阻碍脱硫反应进行。因此,加入锅炉中的石灰石不可能全部用于脱硫,在实际生产运行中投入的钙硫比要大于理论钙硫化。煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫在Ca/S为210-315时,脱硫效率仅为50%左右,而循环流化床锅炉炉内加钙脱硫在Ca/S为118-215时,脱硫效率一般可达90%。