循环流化床锅炉原理PPT课件
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循环流化床锅炉简介幻灯片PPT
3）当流化速度大于输送速度时： 随着U的增大，阻力减小（气力输送床）
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
循环流化床锅炉原理ppt课件
1．布风板 定义：流化床锅炉燃烧室下部的炉篦称作 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。
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布风板的结构
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布风板的结构
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布风板的结构
图3-5 布风板结构形式示意图 （a）V型；（b）回字型；（c）水平型；（d）倾斜型
循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负 压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛 内压力大于大气压，负压给料为小于大气 压力
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给料机结构图
图3-1
图3-14
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给料机
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给料方式
图3-16 给料方式 （a）正压给料； （b）负压给料
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物料循环系统
主要包括物料分离器、立管和回料阀三部 分
作用是将烟气携带的大量物料分离下来并 返送回炉内形成循环床燃烧。
循环流化床锅炉
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循环流化床燃烧的优缺点
一、循环流化床锅炉的优点
（1）对燃料的适应性特别好 （2）燃烧效率高 （3）炉内传热能力强 （4）脱硫效率高 （5）NOX排放量低 （6）负荷变化范围大，调节特性好 （7）给煤点数量少 （8）无埋管磨损
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循环硫化炉示意图
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循环流化床锅炉核心部分
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发展流化床燃烧的 意义与结论
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风帽的结构
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点火方式与点火装置
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到煤着火所 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的水 平上，实现锅炉正常稳定运行。
点火方式：流态化点火 床上点火
床下点火
固定床点火 ：床上点火
循环流化床讲义PPT课件
烟囱 除尘器
二次风
尾部 受热面
引风机
密相区
一次风室
U型阀返料装置 一次风
一次风机 一次风
二次风机 二次风
典型的CFB锅、循环流化床锅炉
二、循环流化床运行中的重要参数
一、燃烧份额
燃烧份额：燃烧份额定义为每一区间燃烧量占总燃 烧量的比例,它的分布是循环流化床锅炉设计和运行 的一个重要环节。 燃烧份额在CFB锅炉运行过程中是一个极为重要的 概念。它的分布直接和循环流化床锅炉燃烧室内流动、 燃烧和传热相关联。实际上，锅炉的调整优化运行时 刻离不开燃烧份额的概念，也就是说，燃烧份额的调 整才是CFB锅炉良好运行的核心问题。
2. 煤 的 热 值 为 4180kJ/kg 时 ， 停留时间6.2min，而煤的热 值为25080kJ/kg时，停留时 间为29.76min。时间相差 5 倍。
所以，为了延长烧低热值煤时 煤粒子在燃烧室下部浓相床内 的停留时间，使之与它们的燃 尽时间相匹配，可采取运行过 程中，在维持合理燃烧温度条 件下，适当提高运行料层厚度
从式中可以看出：对十燥无灰基挥发分高的煤，≤1mm粒径煤的份额可 以小些；相反，对于干燥无灰基挥发分低的煤，≤1mm粒径煤的份额要求大些。
(二) 考虑挥发分我国对燃煤粒度分布的要求 Vdaf + A = 60％ ~ 75 %
比较国内和国外，我国入炉煤中粒径小于等于1mm煤粒所占的百分数比欧 美的小。也就是说，在燃烧室内流化速度相同的情况下，我国循环流化床锅炉的 飞灰循环倍率比欧美国家的低。
二、循环流化床运行中几个重要参数
三、煤的筛分特性
2. 燃煤粒径变化对CFB锅炉运行的影响
(五) 加强燃煤制备设备的选择和管理
对燃煤粒度分布的具体
循环流化床锅炉原理课件演示幻灯片共72页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
循环流化床锅炉原理课件演示 幻灯片
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
循环流化床锅炉课件
第一章 循环流化床锅炉概述
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第四章 循环流化床锅炉主要燃 烧设备及系统
第六章 循环流化床锅炉的运行
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展状况
一、煤燃烧技术的发展
19世纪80年代
固定床层燃技术
20世纪30年代
20世纪60年代末 至70年代初期
效率问题
煤粉燃烧技术
污染问题
第一代
流化床煤燃烧 技术（鼓泡床）
鼓泡床问题
20世纪80年代
第二代
流化床煤燃烧技 术（循环流化床）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况
二、我国流化床燃烧技术的发展
1965年
第一台流化床锅炉在广东茂名投产
备注：工业鼓泡床锅炉，燃用油母页岩
1988年11月 第一台循环流化床锅炉在山东明水热 电厂投产（35t/h）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况 三、山西循环流化床锅炉现状
2 130～240 t/h 级CFB锅炉的情况
2.3 侯马晋田电厂安装有两台哈尔滨锅炉厂引进 Alstom公司的循环流化床技术进行基础设计和制 造的型号为HG-220/9.8 CFB锅炉，于2002～2003 年4月先后投产。 2.4 山西平朔煤矸石电厂2×220 t/h循环流化床 锅炉#1炉于2004年12月26日通过72 小时试运。
6、燃料粒比度
燃料各粒径的颗粒占总量的份额之比称作粒比度。又称燃 料颗粒特性。按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的 曲线。称作颗粒特性曲线。
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第一节 基本概念 7、流态化
当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体 或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他 外力相平衡，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现 象。这种操作状态称为流态化。 8、流化速度 是指床料或物料流化时动力流体（一次风）的速度。也 称空塔速度。（u=Q/A）
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第四章 循环流化床锅炉主要燃 烧设备及系统
第六章 循环流化床锅炉的运行
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展状况
一、煤燃烧技术的发展
19世纪80年代
固定床层燃技术
20世纪30年代
20世纪60年代末 至70年代初期
效率问题
煤粉燃烧技术
污染问题
第一代
流化床煤燃烧 技术（鼓泡床）
鼓泡床问题
20世纪80年代
第二代
流化床煤燃烧技 术（循环流化床）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况
二、我国流化床燃烧技术的发展
1965年
第一台流化床锅炉在广东茂名投产
备注：工业鼓泡床锅炉，燃用油母页岩
1988年11月 第一台循环流化床锅炉在山东明水热 电厂投产（35t/h）
第一章 循环流化床锅炉概述
第一节 循环流化床锅炉发展发展状况 三、山西循环流化床锅炉现状
2 130～240 t/h 级CFB锅炉的情况
2.3 侯马晋田电厂安装有两台哈尔滨锅炉厂引进 Alstom公司的循环流化床技术进行基础设计和制 造的型号为HG-220/9.8 CFB锅炉，于2002～2003 年4月先后投产。 2.4 山西平朔煤矸石电厂2×220 t/h循环流化床 锅炉#1炉于2004年12月26日通过72 小时试运。
6、燃料粒比度
燃料各粒径的颗粒占总量的份额之比称作粒比度。又称燃 料颗粒特性。按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的 曲线。称作颗粒特性曲线。
第三章 循环流化床锅炉基本原理
第一节 基本概念 7、流态化
当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体 或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他 外力相平衡，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现 象。这种操作状态称为流态化。 8、流化速度 是指床料或物料流化时动力流体（一次风）的速度。也 称空塔速度。（u=Q/A）
第五章-循环流化床燃煤锅炉PPT课件
对于宽筛分颗粒组成的床层，床层压降随气体流速的变化关系与 单一粒径颗粒时有所差别，此时临界流化速度确定方法见图。
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6
当气体流速大于最小流化速度时，床层进入鼓泡 流态化阶段。床内有气泡相和乳化相两种形态。 高于最小流化的那部分气体以气泡的形式通过床 层，床层的平均孔隙率增大。气速越高，气泡造 成的床层扰动也越强烈，床层压降波动加剧，床 层表面起伏明显。
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7
（二）湍流流化床阶段
在床层进入鼓泡流化床状态后，如果继续增加气体流速到某一值 后，床层进入湍流流态化阶段。此时，床内气泡直径较小，数量 较多，气泡边界较为模糊或不规则。
在湍流流态化阶段，气固混合与接触比鼓泡流化床更强烈，流化 质量更好，床层表面起伏较小。
鼓泡流化床与湍流流化床的界限划分并不是很明确。
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8
（三）快速流化床阶段
对于细颗粒流化床（颗粒均径在20-100微米，气固密度差小于 1400kg/m3），当气速继续增加到颗粒终端（沉降）速度后，湍流流 态化会进一步发展进入快速流态化阶段。
颗粒在静止流体中以初速度为0做自由下落，当下落速度增至某一数值 时，颗粒所受重力、阻力和浮力之间达到平衡，此后颗粒以允速向下运 动，该速度便称为颗粒沉降速度。
实现快速流态化必须满足三个条件：运行风速大于颗粒的终 端沉降速度；有足够大的颗粒循环速率；有合适的颗粒物性 和床层结构。
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12
（四）气力输送阶段
气力输送状态的产生条件从气流速度上与快速流态化状态没有本质的 差别，都是大于颗粒的终端沉降速度。两者产生条件的差别在于床层 底部的颗粒存料量及物料循环量。如果颗粒底部的存料量较多、物料 循环量较大，则处于快速流态化状态；如果没有存料量、物料循环量 较小，进入床层的颗粒全部被带走，则处于气力输送状态。
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6
当气体流速大于最小流化速度时，床层进入鼓泡 流态化阶段。床内有气泡相和乳化相两种形态。 高于最小流化的那部分气体以气泡的形式通过床 层，床层的平均孔隙率增大。气速越高，气泡造 成的床层扰动也越强烈，床层压降波动加剧，床 层表面起伏明显。
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7
（二）湍流流化床阶段
在床层进入鼓泡流化床状态后，如果继续增加气体流速到某一值 后，床层进入湍流流态化阶段。此时，床内气泡直径较小，数量 较多，气泡边界较为模糊或不规则。
在湍流流态化阶段，气固混合与接触比鼓泡流化床更强烈，流化 质量更好，床层表面起伏较小。
鼓泡流化床与湍流流化床的界限划分并不是很明确。
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8
（三）快速流化床阶段
对于细颗粒流化床（颗粒均径在20-100微米，气固密度差小于 1400kg/m3），当气速继续增加到颗粒终端（沉降）速度后，湍流流 态化会进一步发展进入快速流态化阶段。
颗粒在静止流体中以初速度为0做自由下落，当下落速度增至某一数值 时，颗粒所受重力、阻力和浮力之间达到平衡，此后颗粒以允速向下运 动，该速度便称为颗粒沉降速度。
实现快速流态化必须满足三个条件：运行风速大于颗粒的终 端沉降速度；有足够大的颗粒循环速率；有合适的颗粒物性 和床层结构。
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12
（四）气力输送阶段
气力输送状态的产生条件从气流速度上与快速流态化状态没有本质的 差别，都是大于颗粒的终端沉降速度。两者产生条件的差别在于床层 底部的颗粒存料量及物料循环量。如果颗粒底部的存料量较多、物料 循环量较大，则处于快速流态化状态；如果没有存料量、物料循环量 较小，进入床层的颗粒全部被带走，则处于气力输送状态。
第6章 循环流化床锅炉
二.流化床燃烧设备的常用类型 流化床燃烧设备的常用类型
常压循环流化床锅炉：流化速度3.5~5m/s；截面热负荷5MW/m2 增压循环流化床锅炉：流化速度3.5~5m/s；截面热负荷20~50MW/m2 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，它与鼓泡床锅炉的 最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），
3. 流化风速 流化风速——运行时的空截面气流速度，一般为3.5~4.5wlj 三、流化床的燃烧与传热
1．流化床的燃烧 ． 1) 保持很厚的灼热料层，相当于一个很大的蓄热池，新煤(约 5%)加入后很快与灼热的炉料混合，迅速达到着火温度——具有 极好的着火条件 2) 颗粒与气流相对速度较大，扰动强烈，混合较完善，燃烧 温度低——燃烧好 3) 上部始终有过剩氧存在，无明显还原区 4) 料层高度对上层烟气成分无明显影响 5) NOx生成减少，可以加入石灰石脱硫 2．流化床的传热 ． 1) 具有良好的扰动和混合，床温很均匀，传热系数高； 2) 埋管表面不积灰，吸热比一般辐射受热面强4～5倍，达 230~350kW/cm2.℃； 3) 热负荷均匀，对水循环等有利。
空截面气流速度w： 空截面气流速度 ：以布风板界面积作为计算截面的气流速度 临界流化速度w 临界流化速度 lj：颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低 速度。 极限流化速度w 极限流化速度 jx：颗粒床层从流态化状态转变为气力输送时的 最低速度。 二、床内颗粒的运动规律 1. 颗粒的受力分析 1） 重力 3） 流体阻力 5） 颗粒间的碰撞力 2） 浮力 4） 颗粒旋转时的Magnus升力 6） 湍流脉动力
1
在高温下: 在高温下
d [ NO] = B[ N 2 ][O2 ] 2 exp[− E /( RT )] dτ B = 5.74 ×1011 m 2 /(mol E R = 66900 K
循环流化床锅炉原理完整ppt课件
节涌现象易在鼓泡床与湍流床之间的流化过程中产生。因此，通常把鼓泡 床与湍流床之间的流化状态称为不稳定流化状态。锅炉应尽可能避免在这一状 态下运行。不正常气泡和节涌的产生，主要与布风板、风帽设计不合理，床料 颗粒过粗、料层过薄等因素有关。
3、分层 床料在流化过程中，较粗较重的颗粒一般在底部，细而轻的颗粒悬浮于
当物料呈湍流床时，沿四周壁面的物料浓度较中心大，并沿壁面向下流动。 而中心区物料颗粒相对稀少(浓度低)，并随气流向上运动。当气流速度再增大 时，沿壁面明显下降的高浓度气—固两相流出现湍动，下降环流与上升中心流 发生掺混，在炉内产生循环。这种物料在炉内掺混循环，称为“内循环”（图 2－20）。
.
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二、床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的
一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、 湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界 限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体 动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
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三、影响临界流化风速的主要因素分析 临界流化风速与床料粒径、密度和流化气体的物性参数有关。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
.
循环流化床锅炉的典型结构
.
流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
3、分层 床料在流化过程中，较粗较重的颗粒一般在底部，细而轻的颗粒悬浮于
当物料呈湍流床时，沿四周壁面的物料浓度较中心大，并沿壁面向下流动。 而中心区物料颗粒相对稀少(浓度低)，并随气流向上运动。当气流速度再增大 时，沿壁面明显下降的高浓度气—固两相流出现湍动，下降环流与上升中心流 发生掺混，在炉内产生循环。这种物料在炉内掺混循环，称为“内循环”（图 2－20）。
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二、床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的
一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、 湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界 限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体 动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
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三、影响临界流化风速的主要因素分析 临界流化风速与床料粒径、密度和流化气体的物性参数有关。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
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循环流化床锅炉的典型结构
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流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
第2讲循环流化床锅炉的构造及工作原理PPT课件
• 炉膛四周是鳍片式水冷壁 ，一般外径为60或57mm,壁 厚为5mm。 材质为20G，节 距为80或100mm,鳍片厚度 为6mm。
5
炉膛中的设备
• 水冷屏：116MW热水和小型 锅炉不需要
• 汽冷屏：完成过热热需要 ，小型锅炉有些有设计
• 水冷屏+汽冷屏：蒸发量在 220t/h以上锅炉有设计
• 煤泥入口：在炉膛顶部 • 二次风入口：在6--9米 • 返料口：在6--7米
（1）床料加热 固定床点火 流化床点火
（2）试投燃料 间断投煤
（3）过渡到正常运行
床下启动燃烧器必须设置 火检（FSSS--MFT），防 止爆炸。
19
点火燃烧器
床上点火燃烧器
作用： • 点火助燃 • 低负荷稳燃(自
动)
床下点火燃烧器
作用： • 点火（手动、远
控、自动） • 低负荷稳燃(自
动)
20
大型循环流化床锅炉采用的风道燃烧器
2
炉膛的作用
流化——燃烧——传热 炉膛换热型式: 对流换热和辐射换热 主要以对流换热为主
3
方形燃烧室结构：
炉膛四周由水冷壁围成 。为防止烟气和物料向外泄露 ，一般采用膜式水冷壁。这种 结构的常常与风室、布风板连 成一体，悬吊在锅炉刚架上， 可以上下自由膨胀。
为了减轻水冷壁受热面的 磨损，目前已投运的锅炉均在 炉膛下部密相区水冷壁内侧衬 有耐磨耐火材料，厚度一般小 于或等于50mm，高度根据锅炉 容量大小和流化状态确定。一 般在2~4m范围内。
• 循环物料返回点和燃料 供入点增加
53
大型CFB锅炉回料阀结构（外置床）
54
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
5
炉膛中的设备
• 水冷屏：116MW热水和小型 锅炉不需要
• 汽冷屏：完成过热热需要 ，小型锅炉有些有设计
• 水冷屏+汽冷屏：蒸发量在 220t/h以上锅炉有设计
• 煤泥入口：在炉膛顶部 • 二次风入口：在6--9米 • 返料口：在6--7米
（1）床料加热 固定床点火 流化床点火
（2）试投燃料 间断投煤
（3）过渡到正常运行
床下启动燃烧器必须设置 火检（FSSS--MFT），防 止爆炸。
19
点火燃烧器
床上点火燃烧器
作用： • 点火助燃 • 低负荷稳燃(自
动)
床下点火燃烧器
作用： • 点火（手动、远
控、自动） • 低负荷稳燃(自
动)
20
大型循环流化床锅炉采用的风道燃烧器
2
炉膛的作用
流化——燃烧——传热 炉膛换热型式: 对流换热和辐射换热 主要以对流换热为主
3
方形燃烧室结构：
炉膛四周由水冷壁围成 。为防止烟气和物料向外泄露 ，一般采用膜式水冷壁。这种 结构的常常与风室、布风板连 成一体，悬吊在锅炉刚架上， 可以上下自由膨胀。
为了减轻水冷壁受热面的 磨损，目前已投运的锅炉均在 炉膛下部密相区水冷壁内侧衬 有耐磨耐火材料，厚度一般小 于或等于50mm，高度根据锅炉 容量大小和流化状态确定。一 般在2~4m范围内。
• 循环物料返回点和燃料 供入点增加
53
大型CFB锅炉回料阀结构（外置床）
54
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
循环流化床锅炉原理ppt课件
02
分析循环流化床锅炉技术的优势和局限性。
03
阐述循环流化床锅炉技术的研究现状和发展趋 势。
循环流化床锅炉的定义
循环流化床锅炉是一种高效、低污染 的燃烧技术，通过在炉膛内形成流态 化的燃烧颗粒，实现高效燃烧和低排 放的目标。
循环流化床锅炉主要由燃烧室、分离 器、返料器、炉膛等部分组成，通过 各部分的协同作用，实现高效燃烧和 低排放的目标。
气固分离器与回料器
气固分离器
将燃烧后携带大量灰分的烟气与气体进行分离，确保烟气清 洁。
回料器
将分离后的灰分重新送回燃烧室，循环利用热量，提高燃烧 效率。
辅助设备与系统
1 2
3
送风系统
提供锅炉燃烧所需的空气，维持炉膛内的气氛。
排渣系统
定期排出炉膛内的渣料，保持锅炉运行稳定。
控制系统
监测和控制锅炉的运行参数，确保安全、高效运行。
04
循环流化床锅炉的运行与控 制
启动与停炉操作
启动操作
启动前需进行全面检查，确保锅炉各 部件正常。先进行冷态试验，确认正 常后进行点火。点火后逐渐升温升压 ，注意控制温升速度。
停炉操作
根据停炉时间长短进行相应操作。短 期停炉时，逐渐降低负荷至较低值， 保持床温。长期停炉需进行全面检查 ，并做好保养工作。
循环流化床锅炉原理ppt课件
$number {01} 汇报人：可编辑
2024-01-11
目录
• 引言 • 循环流化床锅炉的工作原理 • 循环流化床锅炉的结构 • 循环流化床锅炉的运行与控制 • 循环流化床锅炉的优势与挑战 • 案例分析与实践经验
01 引言
目的和背景
01
介绍循环流化床锅炉技术的发展历程和应用领 域。
循环流化床锅炉原理课件
把固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，那么这时单位体积的燃料质量就称为堆积密度。 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。
6、流化速度
流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
5、燃料筛分
进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径粗细范围较小，就称为窄筛分。
大家好!
第一章 循环流化床锅炉介绍
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。
床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的流化床研究中，床内压力波动的大小往往被用来评定流化质量的好坏程度；好的流化质量应该对应于高频率、低振幅的压力波动。 床内压力波动的增加是由于气泡的急剧合并而使气泡尺寸增加所致。当气泡破碎速率大于其合并速率时，气泡尺寸开始减小，床内压力波动的程度亦就逐渐减小，这就意味着压力波动幅值正比于床内平均气泡直径。 一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
叁
10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
6、流化速度
流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
5、燃料筛分
进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径粗细范围较小，就称为窄筛分。
大家好!
第一章 循环流化床锅炉介绍
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。
床内压力波动 在鼓泡流化床床层内，压力波动主要是由气泡运动所致。在早期的流化床研究中，床内压力波动的大小往往被用来评定流化质量的好坏程度；好的流化质量应该对应于高频率、低振幅的压力波动。 床内压力波动的增加是由于气泡的急剧合并而使气泡尺寸增加所致。当气泡破碎速率大于其合并速率时，气泡尺寸开始减小，床内压力波动的程度亦就逐渐减小，这就意味着压力波动幅值正比于床内平均气泡直径。 一般地说，沿高度方向，整个循环流化床会同时呈现鼓泡流态化、湍流流态化、快速流态化和气力输送流动型态，然而要正确地划分其界限是困难的。目前，有关循环流化床锅炉在采用大颗粒和高温时的流体动力特性研究结果尚很欠缺，有待进一步深化研究。
叁
10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
循环流化床锅炉结构原理及运行PPT课件
• （1）给煤装置 • 给煤装置为3台刮板式给煤机。给煤机与落煤管通过膨胀节相连，解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨
胀差（膨胀值120mm）。给煤装置的给煤量能够满足在一台给煤装置故障时，其余2台给煤装置仍 能保证锅炉100%额定出力。一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根矩形间距为2.2m的落煤 管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落 煤管滑落到下端在距布风板1500 mm处进入炉膛。给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内 通入一次风冷风作为密封风，由于给煤管内为正压（约有5000Pa的正压），给煤机必须具有良好的 密封。播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。
热面（过热器、省煤器）等。
• 炉一般只烟风系统，如燃烧设备（点火器、燃烧室、点火装置）、风道、烟道以及钢
架结构。
6
7
•锅炉结构简述：
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉，为单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊 结构，全钢架П 型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器，尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一，二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水 冷布风板上的风帽进入燃烧室，二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛 前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的循 环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定值后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方 式沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器， 绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放， 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合 利用价值。
胀差（膨胀值120mm）。给煤装置的给煤量能够满足在一台给煤装置故障时，其余2台给煤装置仍 能保证锅炉100%额定出力。一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根矩形间距为2.2m的落煤 管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落 煤管滑落到下端在距布风板1500 mm处进入炉膛。给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内 通入一次风冷风作为密封风，由于给煤管内为正压（约有5000Pa的正压），给煤机必须具有良好的 密封。播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。
热面（过热器、省煤器）等。
• 炉一般只烟风系统，如燃烧设备（点火器、燃烧室、点火装置）、风道、烟道以及钢
架结构。
6
7
•锅炉结构简述：
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉，为单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊 结构，全钢架П 型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器，尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一，二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水 冷布风板上的风帽进入燃烧室，二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛 前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的循 环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定值后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方 式沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器， 绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放， 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合 利用价值。
循环流化床锅炉知识讲座ppt课件
l 当u≥ ut时，颗粒层处于流化形状，固体颗 粒开场被吹得上下翻腾，其空隙率由流化速度、颗 粒直径和料层温度等参数确定。
l 当u足够大时，大量颗粒被悬浮带走，此时 ε→1。
临界流化速度
宽筛分颗粒分类与特性
l C类颗粒：<20，颗粒间相互粘附力大，难流化 ，易出现喷流。
l A类颗粒：20～90，很易流化，气固混合良好 。
固定床是构成流态化前的一个必经阶段， 在固定床的根底上随气流速度增大，将呈现出 不同的流化形状，表现出不同的流态特征。
鼓泡床
初试流态化后继续增大风速，超越临界流化风量 的空气以气泡方式流过床层，气泡不断上升、合并、 破裂，对床层产生扰动，直观形状似液体沸腾，这一 形状称为鼓泡床。鼓泡床随风速增大，空隙率增大， 床压出现较明显动摇。
快速床
对于湍流床，继续提高流化风速，颗粒夹带量越 大，床层界面越弥散，在没有颗粒补入的情况下， 床层颗粒将被很快吹空，为维持床层，必需向床中 补充颗粒。
其特征为：无气泡和密相界面，颗粒密度呈下浓 上稀形状，存在颗粒成团与返混景象。
l 在流动构造方面，存在典型的环状流动，即在 床层中心区向上、在边壁区向下，产生颗粒返混景 象，构成内循环。另外，存在很高的气固相对速度 。
熄灭室 物料分别器 回料器
循环流化床的压力平衡
P床+P分1+P分2+P腿+P阀=0 P腿=-〔P床+P分1+P分2+P阀〕
三.循环循环流流化化床床的的传热与传质
物料平衡
120
粒 度 分 布Pi % / m m 分 级 分 离 效％率
90 分离器人口灰
循环灰
60
飞灰
排渣
30
分离效率
l 当u足够大时，大量颗粒被悬浮带走，此时 ε→1。
临界流化速度
宽筛分颗粒分类与特性
l C类颗粒：<20，颗粒间相互粘附力大，难流化 ，易出现喷流。
l A类颗粒：20～90，很易流化，气固混合良好 。
固定床是构成流态化前的一个必经阶段， 在固定床的根底上随气流速度增大，将呈现出 不同的流化形状，表现出不同的流态特征。
鼓泡床
初试流态化后继续增大风速，超越临界流化风量 的空气以气泡方式流过床层，气泡不断上升、合并、 破裂，对床层产生扰动，直观形状似液体沸腾，这一 形状称为鼓泡床。鼓泡床随风速增大，空隙率增大， 床压出现较明显动摇。
快速床
对于湍流床，继续提高流化风速，颗粒夹带量越 大，床层界面越弥散，在没有颗粒补入的情况下， 床层颗粒将被很快吹空，为维持床层，必需向床中 补充颗粒。
其特征为：无气泡和密相界面，颗粒密度呈下浓 上稀形状，存在颗粒成团与返混景象。
l 在流动构造方面，存在典型的环状流动，即在 床层中心区向上、在边壁区向下，产生颗粒返混景 象，构成内循环。另外，存在很高的气固相对速度 。
熄灭室 物料分别器 回料器
循环流化床的压力平衡
P床+P分1+P分2+P腿+P阀=0 P腿=-〔P床+P分1+P分2+P阀〕
三.循环循环流流化化床床的的传热与传质
物料平衡
120
粒 度 分 布Pi % / m m 分 级 分 离 效％率
90 分离器人口灰
循环灰
60
飞灰
排渣
30
分离效率
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2021
3、堆积密度与颗粒密度 把固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，
那么这时单位体积的燃料质量就称为堆积密度。 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。 4、空隙率
燃料、床料或物料堆积时，其粒子间的空隙所占的 体积份额为堆积空隙率。
2021
5、燃料筛分 进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果
粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径 粗细范围较小，就称为窄筛分。
6、流化速度 流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
2021
7、临界流化风速与临界流化风量 临界流化风速就是床料开始流化时的一次风风速，这时的一次风风量也
就称为临界流化量。
8、物料循环倍率 循环流化床锅炉一般流化速度u>4m/s，甚至达到u>8m/s，这时大量的物
2021
循环流化床锅炉的典型结构
2021
流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
大家好!
2021
第一章 循环流化床锅炉介绍
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。
料被烟气带出炉膛，其中含有未被燃烬的燃料煤粒和焦炭颗粒，若不收集返 送回炉膛再燃烧，必然降低锅炉燃烧效率，并且炉内的物料也很快被烟气带 走。因此，物料分离收集和返送回炉膛的量多少就显得十分重要。从而提出 了物料循环倍率的概念，它是循环流化床锅炉独有的。
2021
物料循环倍率最简单、最通用的 概念是：由物料分离器捕捉下来且返 送回炉内的物料量与给进的燃料量之 比，即
2、物料
所谓物料，主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛及循环系统（分离
器、料腿、回料阀等）内燃烧或载热的固体颗粒。它不仅包含床料成分，还 包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生 的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环 物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称为飞灰，炉床下部排出的较大 颗粒叫炉渣（也称为大渣）。因此飞灰和炉渣是炉内物料的废料。
(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过 程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式 的循环运动中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
2021
循环流化床锅炉的主要优点
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
2021
循环流化床锅炉的主要缺点
缺点
1 大型化问题
4 磨损问题
2 烟风系统阻力较高， 5 对辅助设备要求较高
风机用电量大
6 理论和技术问题
3 自动化水平要求高
K W B
式中：K——物料循环倍率；W—— 返送回炉内的物料量，t/h；B——燃 煤量，t/h。
影响物料回送量W的因素较多， 主要有如下几点： （1）一次风量。 （2）燃料颗粒特性。 （3）分离器效率。 （4）回料系统。
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9、颗粒终端速度
当一个颗粒在无限大的静止介质中，在重力的作用下做自由力作用下 加速，而浮力和流体曳力则阻碍这种趋势。当颗粒加速直至达到一个不再 增加的稳定的速度时，这速度就叫该颗粒的终端速度。
在稳定状态下颗粒的受力平衡式为
重F 力 g ） 浮 （ F 力 A ） 曳 力 （ F D ） （
颗粒的终端沉降速度ut为：
ut
4dp(p g)g 3gCD
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10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的
一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流 的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于 流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形 状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面 上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
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• 物料在炉膛内的循环称为内循环 • 物料在炉膛外通过旋风分离器捕捉并经返
料装置被送回的循环过程称为外循环
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颗粒浓度沿床截面径向分布规律：
循环床内径向颗粒浓度分布存在 不均匀性，在床层中心区颗粒浓度低， 而靠近壁面处颗粒浓度较高。床截面平 均颗粒浓度高时，沿径向的颗粒浓度变 化就比较大，反之则小。根据固体颗粒 径向分布的规律，我们可以看出，在循 环流化床中，除了固体颗粒在分离器内 被分离再送回床内的外部循环外，固体 颗粒在核心和边壁处的上升和下落也构 成了床内的内循环，床层的温度能保持 均匀分布是内外循环共同作用的结果。
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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 (1)低温动力的控制燃烧。其燃烧速度主要取决 于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不 再是控制燃烧的主导因素。
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第二章 循环流化床空气动力学特性
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2.1 基本概念
1、床料
锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”，称为床 料。床料的成分、颗粒粒径和筛分特性因炉而定。床料一般由燃煤、灰渣、 石灰石粉等组成，有的锅炉床料还掺入砂子、铁矿石等成分，甚至有的锅炉 冷态、热态调试或启动时仅用一定粒度的砂子做床料。
3、堆积密度与颗粒密度 把固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，
那么这时单位体积的燃料质量就称为堆积密度。 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。 4、空隙率
燃料、床料或物料堆积时，其粒子间的空隙所占的 体积份额为堆积空隙率。
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5、燃料筛分 进入锅炉的燃料颗粒的直径一般是不相等的。如果
粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径 粗细范围较小，就称为窄筛分。
6、流化速度 流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度。
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7、临界流化风速与临界流化风量 临界流化风速就是床料开始流化时的一次风风速，这时的一次风风量也
就称为临界流化量。
8、物料循环倍率 循环流化床锅炉一般流化速度u>4m/s，甚至达到u>8m/s，这时大量的物
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循环流化床锅炉的典型结构
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流化床锅炉的原理：
流化床锅炉是一种可燃用劣质燃料及 添加脱硫剂来产生蒸汽的装置。锅炉的燃 烧室运行在一种特殊的流体动力特性下， 细颗粒以超过平均粒径终端速度的气流输 送离开流化床，并存在着大量物料的返混 ，以保证流化床的温度分布均匀及足够大 的热容量。离开流化床的大部分颗粒通过 炉膛进入到旋风分离器被捕捉下来并以足 够的速度经返料装置重新送回到炉膛,。
大家好!
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第一章 循环流化床锅炉介绍
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。
料被烟气带出炉膛，其中含有未被燃烬的燃料煤粒和焦炭颗粒，若不收集返 送回炉膛再燃烧，必然降低锅炉燃烧效率，并且炉内的物料也很快被烟气带 走。因此，物料分离收集和返送回炉膛的量多少就显得十分重要。从而提出 了物料循环倍率的概念，它是循环流化床锅炉独有的。
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物料循环倍率最简单、最通用的 概念是：由物料分离器捕捉下来且返 送回炉内的物料量与给进的燃料量之 比，即
2、物料
所谓物料，主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛及循环系统（分离
器、料腿、回料阀等）内燃烧或载热的固体颗粒。它不仅包含床料成分，还 包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生 的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环 物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称为飞灰，炉床下部排出的较大 颗粒叫炉渣（也称为大渣）。因此飞灰和炉渣是炉内物料的废料。
(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过 程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式 的循环运动中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化 床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的 固体物料来实现循环的，炉内的热量、质量和动 量的传递交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度 分布很均匀。
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循环流化床锅炉的主要优点
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
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循环流化床锅炉的主要缺点
缺点
1 大型化问题
4 磨损问题
2 烟风系统阻力较高， 5 对辅助设备要求较高
风机用电量大
6 理论和技术问题
3 自动化水平要求高
K W B
式中：K——物料循环倍率；W—— 返送回炉内的物料量，t/h；B——燃 煤量，t/h。
影响物料回送量W的因素较多， 主要有如下几点： （1）一次风量。 （2）燃料颗粒特性。 （3）分离器效率。 （4）回料系统。
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9、颗粒终端速度
当一个颗粒在无限大的静止介质中，在重力的作用下做自由力作用下 加速，而浮力和流体曳力则阻碍这种趋势。当颗粒加速直至达到一个不再 增加的稳定的速度时，这速度就叫该颗粒的终端速度。
在稳定状态下颗粒的受力平衡式为
重F 力 g ） 浮 （ F 力 A ） 曳 力 （ F D ） （
颗粒的终端沉降速度ut为：
ut
4dp(p g)g 3gCD
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10、流态化 流态化的定义为：使颗粒通过与气体或液体的接触而转变成类似流体的
一种运行状况。当颗粒处于流态化状态时，作用在固体颗粒上的重力与气流 的曳力相互平衡，此时颗粒处于一种拟悬浮状态，从而使流化床具有类似于 流体的性质，主要有以下几点: (1) 在任一高度的静压近似等于在此高度上单位床截面内固体颗粒的重量。 (2) 无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形 状。 (3) 床内固体颗粒可以像液体一样，从底部或侧面的孔口中排出。 (4) 密度高于床层表观密度的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面 上。 (5) 床内颗粒混合良好，当加热床层时，整个床层的温度基本上均匀。
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• 物料在炉膛内的循环称为内循环 • 物料在炉膛外通过旋风分离器捕捉并经返
料装置被送回的循环过程称为外循环
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颗粒浓度沿床截面径向分布规律：
循环床内径向颗粒浓度分布存在 不均匀性，在床层中心区颗粒浓度低， 而靠近壁面处颗粒浓度较高。床截面平 均颗粒浓度高时，沿径向的颗粒浓度变 化就比较大，反之则小。根据固体颗粒 径向分布的规律，我们可以看出，在循 环流化床中，除了固体颗粒在分离器内 被分离再送回床内的外部循环外，固体 颗粒在核心和边壁处的上升和下落也构 成了床内的内循环，床层的温度能保持 均匀分布是内外循环共同作用的结果。
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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 (1)低温动力的控制燃烧。其燃烧速度主要取决 于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不 再是控制燃烧的主导因素。
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第二章 循环流化床空气动力学特性
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2.1 基本概念
1、床料
锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”，称为床 料。床料的成分、颗粒粒径和筛分特性因炉而定。床料一般由燃煤、灰渣、 石灰石粉等组成，有的锅炉床料还掺入砂子、铁矿石等成分，甚至有的锅炉 冷态、热态调试或启动时仅用一定粒度的砂子做床料。