循环流化床锅炉技术总览
循环流化床锅炉原理
循环流化床锅炉原理
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉，其工作原理如下：
1. 燃料进料：燃料（如煤、生物质等）通过给料系统进入锅炉。
2. 燃烧反应：燃料在锅炉内被氧气气化和燃烧产生热能，生成的废气和灰分被释放到锅炉内。
3. 燃烧床层：锅炉内的燃料和空气混合物形成一个循环流化床，在床层中形成了固体燃料粒子的循环，同时也形成了气体和固体颗粒之间的循环流动。
4. 气固分离：床层中的气固两相分离，固体颗粒在床层循环，而燃烧生成的气体通过分离器进入锅炉的上部。
5. 固体回流：分离器中的固体颗粒被分离后，一部分被回流到床层继续燃烧，另一部分则通过排渣系统排出锅炉。
6. 热交换：燃烧生成的高温烟气在锅炉的热交换器中与水进行换热，产生蒸汽或热水。
7. 废气处理：通过合适的废气处理系统，对燃烧废气进行脱硫、脱硝和除尘等处理，降低废气对环境的污染。
总体来说，循环流化床锅炉通过循环流化床的形成，实现了燃料和空气的良好混合，提高了燃烧效率；同时通过固体的循环回流，在保持稳定燃烧的同时，降低了燃料的耗损和废渣产生量，提高了锅炉的可持续性和经济性。
循环流化床锅炉介绍
循环流化床锅炉介绍炉膛底部是大量的炽热灰粒和煤粒混合物，燃烧所需空气经炉膛底部的布风板均匀进入流化床，在流化床中气流上升速度约2～5m/s，气流将大部分粒子托起，成沸腾状，粒子上下运动，掺混非常强烈，这种现象被称为流化。
煤由给煤机送入炉膛，刚进入炉膛的煤粒很快就与高温床料混合，是煤粒迅速加热，干燥着火燃烧。
在流化床内平均停留十几～几十分钟后，有放渣口排出炉膛。
由于流化床热容量大，掺混强烈，粒子停留时间长等因素，流化床锅炉不但能烧高热之煤，而且其它炉型（如链条炉、煤粉炉等）不能燃烧的低热值、低挥发分、高灰分的劣质燃料，如劣质烟煤、无烟煤、煤矸石、油页岩、造汽炉渣等也能在流化床锅炉内稳定燃烧。
流化床锅炉还有环保方面的优点，通过向炉内添加石灰石或白云石能大大降低烟气中的二氧化硫，方法简便、经济、高效地解决了高硫煤造成的大气污染问题。
而一般的链条锅炉、煤粉炉的尾气脱硫技术费用昂贵，难于推广，几乎不可能用于中小型工业锅炉。
流化床锅炉燃烧温度900～1000℃，较链条锅炉、煤粉锅炉都低，抑制了NOX的生成，烟气中NOX含量少，有利于保护环境循环流化床锅炉介绍我国用于烧劣质煤的沸腾锅炉已有上千台，但他们都是属于鼓泡床技术，对于这种鼓泡床锅炉，由于较大的上升烟气速度将相当多的未燃尽细小煤粒带出炉膛，造成燃烧效率的下，烟气含尘量大，特别是燃烧高灰份的劣质燃料是更为严重。
因为绝大多数的煤粒是在流化床中燃烧放热，在流化床中设置了大量的埋管受热面，物料的强烈冲刷使埋管磨损相当严重，一般只能使用六个月左右，炉子的可靠性差。
另外，风机的电耗高，向大型化发展困难，脱硫剂利用率低等使得它被局限于烧煤矸石、炉渣等劣质燃料的场合。
循环流化床锅炉介绍外循环流化床燃烧技术是国际上八十年代初发展起来的锅炉燃烧技术，它不仅具有鼓泡流化床燃烧的技术特点，而且具有更新的技术优势。
该技术一出现就以其特有的技术特点，受到国内有关部门和专家的关注，被认为是锅炉燃烧技术领域的一次革命。
循环流化床锅炉结构及工作原理介绍(2.2M)
安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍工程部二零一三年八月二十四日安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍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自备电站项目设计注意事项安徽海螺川崎工程有限公司一、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，几十年来得到迅速发展。
安徽海螺川崎工程有限公司二、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。
安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉的基本结构安徽海螺川崎工程有限公司典型循环流化床锅炉结构如上图所示，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。
安徽海螺川崎工程有限公司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。
循环流化床锅炉技术
循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术。
该技术利用循环流化床的高速气流把燃料物料悬浮在床层中，使其充分混合和燃烧，有效地保证了燃烧的充分程度和热能的利用率。
与传统锅炉相比，循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点，因此在能源领域得到广泛应用。
一、循环流化床锅炉的基本原理循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉，其基本原理是利用高速气流产生的快速搅拌作用，在床层中形成“气固两相流”，使燃料和空气充分混合并燃烧。
在循环流化床锅炉中，床层上方的空气被强制送入到床层中，形成了高速气流，使床层中的燃料物料悬浮在气流中并产生强烈的搅拌，从而形成了“气固两相流”。
床层下方设置有回料装置，将燃烧后的废渣回收到床层中，实现了废渣的循环利用。
二、循环流化床锅炉的优点1、热效率高：循环流化床锅炉可以利用燃料中的所有热能，强化了燃烧过程中的传热和传质，从而提高了锅炉的热效率。
2、燃烧效率高：循环流化床锅炉中燃烧完成度高，因为床料悬浮在气流中，使空气与燃料充分混合，从而实现了高效、充分的燃烧。
3、废气排放少：循环流化床锅炉的废气排放量低，废气中的二氧化硫和氮氧化物排放量远低于其他锅炉，对环境的影响小。
4、燃料适应性强：循环流化床锅炉可使用各种燃料，如煤、燃气、油、生物质等，具有一定的燃料适应性。
5、灰渣利用价值高：循环流化床锅炉中的灰渣细化程度高，易于回收利用，在土地改良、水泥生产和道路建设等领域具有广泛的使用价值。
三、循环流化床锅炉的应用领域循环流化床锅炉技术广泛应用于各个领域，如煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等。
在煤炭领域，循环流化床锅炉可用于煤的燃烧，实现高效、低排放、节能的目的。
在化工、冶金、烟草等行业，循环流化床锅炉可用于燃烧废弃物、废气等，实现废物资源化、减少污染的目的。
综上所述，循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术，具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点，广泛应用于煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等不同领域。
循环流化床锅炉详细资料
循环流化床锅炉详细资料
包括原理，特点，结构，应用等
一、循环流化床锅炉的原理
1、燃烧：循环流化床锅炉可以使用各种燃料，包括煤、油、核燃料等，由于锅炉的可变燃烧温度，可以在锅炉内部实现完全燃烧，低温燃烧也可以得到满足，从而节约燃料。
2、循环：循环流化床锅炉具有高度动态的热循环。
由于内筒内的安全温度较低，减少了空气中的静电压降，大大降低了热循环的效率，即使在负荷变化很大的情况下也能够稳定地配电。
3、流化，循环流化床锅炉可以将气流化技术应用于锅炉炉膛内的燃烧，其燃烧过程就像一个流化器，可以将气体和固体进行有效的混合，使燃烧更加均匀。
4、辅助：循环流化床锅炉具有良好的低排放和低噪音的特点，并能够根据负荷的变化而改变燃烧温度和锅炉运行模式，最大限度地减少烟气排放，提高热效率，节能降耗。
循环流化床锅炉技术
返料系统控制
通过控制系统精确控制返 料量，以维持锅炉的稳定 运行。
辅助系统设计
供风系统
供风系统负责向燃烧室提供足够的空气，包括一次风、 二次风等。
给水系统
给水系统负责向锅炉提供软化水，维持蒸汽的产生和 供应。
排放系统
排放系统负责处理和排放锅炉运行过程中产生的灰渣 和烟气。
循环流化床锅炉技术
• 循环流化床锅炉技术概述 • 循环流化床锅炉的结构与设计 • 循环流化床锅炉的操作与控制 • 循环流化床锅炉的优缺点分析 • 循环流化床锅炉的应用与案例分析
01
循环流化床锅炉技术概述
定义与特点
高效燃烧
循环流化床锅炉具有较高的燃烧 效率，能够实现燃料的高效利用。
低污染排放
通过合理的燃烧调整，循环流化 床锅炉能够实现较低的NOx、 SOx和颗粒物排放，有利于环境 保护。
工业领域
循环流化床锅炉在工业领域中也有广泛应用，如 钢铁、化工、造纸等行业，可用于回收余热、提 供工业蒸汽和热水等。
废弃物处理
循环流化床锅炉还可用于废弃物处理，如城市垃 圾、废弃物等的焚烧处理，实现废弃物的减量化、 无害化和资源化。
案例一：某电厂的循环流化床锅炉改造
背景
01
某电厂原有常规煤粉炉，存在燃烧效率低、污染物排放高等问
技术要求高
循环流化床锅炉技术较为复杂，对操作人员的技能要求较高，同时 需要配备先进的控制系统和监测设备。
与其他锅炉技术的比较
与煤粉锅炉的比较
循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放低等优点，但存在磨损问题和技术要求高的缺点。 煤粉锅炉则具有燃烧效率高、点火迅速、负荷调节范围广等优点，但燃料适应性较差，污染物排放较高。
循环流化床锅炉概述
循环流化床锅炉的组成
循环流化床锅炉
本体设备
辅助设备
汽水系统（锅） 燃烧系统（炉）
炉膛 布风装置 气固分离器 物料回送装置
燃料制备系统
风烟系统
冷渣及除灰渣 系统
石灰石脱硫系统
循环流化床锅炉的优点
• (1)燃料适应性好（最大优点）
• (2)燃烧效率高
常规工业锅炉和流化床锅炉
85％～95％
循环流化床锅炉
分级燃烧是抑制NOX生成非常有效的手段。一次空气从底部给入， 它供应燃烧所需氧量的50－60％，二次风在离一次风有一定距离的炉膛 上方给入。在二次风给入的水平，炉膛气氛由还原性转变成氧化性。燃 料挥发分逸出和着火发生在贫氧区，因此NOX总体排放量降低。
(5)负荷调节性能好
煤粉锅炉
70％～110％
循环流化床锅炉
3. 按物料循环倍率高中低分类
高循环倍率的循环流化床锅炉,循环倍率大于40; 中循环倍率的循环流化床锅炉, 循环倍率为15～40； 低循环倍率的循环流化床锅炉,循环倍率为小于15。
具有代表性的五种循环流化床锅炉炉型
德国Lurgi型、芬兰Pyroflow型、美国FW型、德国 Circofluid型和内循环（IR）型，见下图
从此流化床燃烧、固定床 燃烧、悬浮燃烧共同构成煤 的三种主要燃烧方式。
我国早期设计的鼓泡床锅炉
方式 层燃炉 燃料 块状
室燃炉 粉状、雾状、气态
流化床炉 固体颗粒
煤块在炉排 （炉排在旋 转）上燃烧， 燃烧所需空 气从炉排低 下送入。
燃料以粉状、 雾状或气态随 空气喷入炉膛， 悬浮燃烧。
固体燃料在高 速气流作用下， 在布风板上的 床料层上下翻 滚，呈流化状 态燃烧。
95％～99％
循环流化床锅炉介绍
循环流化床锅炉介绍
循环流化床锅炉（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFB Boiler）是利用流化床原理实现燃烧的一种锅炉，它的特点是能把燃料粉碎的粒度
直接转换为热效率，比传统锅炉节能降耗20％以上。
它采用的流化床原理，使得燃料的粒度更小，更易被燃烧，以达到较高的热效率，而且它能
够更充分的利用燃料中的可燃成分，从而减少烟气中的污染物，所以它在
环保污染上有重大的补充和帮助。
循环流化床锅炉有无压力和带压力两种。
无压力循环流化床锅炉是一
种低压下轻质热源锅炉，是采用低压循环流化床技术，将固体燃料粉碎成
小粒然后燃烧，以达到节能降耗的目的。
它采用的低温燃烧，能够有效抑
制污染物的产生，从而改善环境状况，这也是循环流化床锅炉最大的优势
之一，所以它被视为一种节能节污和环保的能源设备。
无压力循环流化床
锅炉的另一个优点是低投资和低运行费用，由于它采用无压力设计，也比
同等容量传统低压锅炉设计简单，故而节约了投资和运行费用。
20t循环流化床锅炉简介
静止料层厚度
2 静止料层厚度 在启动锅炉前，应记录静止料层的厚度，并做好如前所述的流化试 验，一般流化试验所做的静止料层厚度可取为350mm、 400mm、 450mm、 500mm。 一般来说，静止料层越厚，当料层完全流化后，在一定风量下， 风室风压、料层差压值越大。风室风压按如下公式计算： P＝ρgh (1）式中：P——风室风压 Pa; ρ——床料粒子真密度，对煤灰，一般可取为2200kg/m3,对砂子 ，一般可取为2400kg/m3; g——常数，9.8m/s2; h——静止料层高度，m。
料层差压
放掉。
原因：底料在剧烈的流化态中会因为不断的相互摩擦而粒径不断减小，最后不能被分
离器捕获而被烟气带出锅炉。在锅炉运行时，在一定的风量下，风压风压、料层差压 都会不断变小。当底料严重不足时，会造成燃烧室内温度不稳，很容易引发锅炉结焦 。
炉膛差压
1 炉膛差压 炉膛差压是炉膛出口烟压与密相区上部出口烟压之差，它反映的 是锅炉循环灰量的多少，数值越大，炉膛中的灰浓度越大，传热系数 越大，循环灰量也就越大。 循环流化床锅炉最显著的特性是被烟气携带出炉膛的灰或未燃烬 的燃料能在分离器捕集下，又能重新被送回炉膛进行循环或燃烧。带 出炉膛的灰如果不能重新被送回炉膛或被送回炉膛的灰量很少，则此 类流化床锅炉称为鼓泡流化床锅炉。 衡量循环流化床锅炉（简称CFB）循环灰量的多少可用循环倍率 来表示，循环倍率现在较为通用的定义是：循环倍率＝单位时间内的 返料质量/单位时间内加入炉膛的燃料质量。
例如：设床料粒子为砂子，并取静止料层高度为350mm，则完全流化时，风室风压P ＝2400x9.8*0.35＝8232（Pa)。
循环流化床锅炉概述
第一章锅炉概述及基础知识第一节锅炉组成及工作过程锅炉是利用燃料燃烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽设备，又称为蒸汽锅炉。
锅炉设备包括锅炉本体设备和锅炉辅助设备。
锅炉本体设备主要由燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架构件等组成。
锅炉的燃烧设备包括燃烧室、燃烧器和点火装置。
蒸发设备主要有汽包、下降管和水冷壁等组成。
对流受热面是指布置在锅炉对流烟道内的过热器、省煤器和空气预热器。
锅炉的辅助设备主要包括通风设备、给水设备、燃料运输设备、除尘设备、除灰设备、锅炉辅件等，如给水泵、送风机、吸风机、给煤机、除尘器、烟囱、安全门、水位计等，都属于锅炉的辅助设备。
（加图）工作过程：煤斗中的煤通过给煤机送入炉膛燃烧，空气由进风道引入送风机，经过送风机升压后送入空气预热器，被加热成热空气，送至炉膛于煤混合燃烧。
煤于空气在燃烧室内燃烧放热，燃烧产生的高温火焰和烟气先在燃烧室内加热水冷壁管中的水，然后高温烟气依次流过过热器、省煤器和空气预热器，加热这些受热面内的工质（如汽、水和空气），在传热过程中烟气的温度逐渐降低。
此后利用除尘器清除烟气中携带的大部分飞灰。
最后由引风机将烟气送入烟囱，排入大气。
燃料燃烧后生成的灰渣，一部分（较粗的灰渣）落入燃烧室下部的灰渣斗中，另一部分（较细的飞灰）被烟气带走，在除尘器中大部分飞灰被分离出来，落入除尘器下部分的灰斗中，然后由除灰装置将灰渣和细灰送往储灰场。
给水由给水泵送到锅炉房来，先引入省煤器，在省煤器中加热提高温度后，进入汽包，然后沿着下降管流至水冷壁下联箱，再进入水冷壁管，在水冷壁管内水吸收燃烧室中高温火焰和烟气的辐射热，一部分水汽化为蒸汽，在水冷壁管内成为蒸汽与水的混合物，汽水混合物沿水冷壁管上升又进入汽包。
在汽包中利用汽水分离设备对汽水混合物进行汽水分离，分离出来的水又沿着下降管进入水冷壁管中继续吸热，如此循环。
分离出来的蒸汽从汽包顶部的饱和蒸气引出管引至过热器，在过热器中饱和蒸气被加热成为过热蒸汽，然后经主蒸汽管道送至汽轮机做功。
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃烧技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。
循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，这是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的的状态。
在循环流化床锅炉内存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风的用用下处于流化状态，并实现炉膛内的循环和炉膛外的循环，从而实现锅炉不断的往复循环燃烧。
与其他锅炉相比循环流化床锅炉增加了高温物料循环回路部分即分离器、回料阀；另外还增加了底渣冷却装置——冷渣器。
分离器的作用在于实现气固两相分离，将烟气中夹带的绝大数固体颗粒分离下来；回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返回炉膛，实同锅炉燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应；一是通过循环物料在回料阀进料管内形成一定的料位，实现料封，防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分离器内造成烟气短路，破坏分离器内的正常气固两面相流动及炉内正常的燃烧和传热。
冷渣器的用用是将炉内排出的高温底渣冷却到150℃以下，从而有利于底渣的输送和处理。
一般循环流化床锅炉处在850—950℃的工作温度下，在些温度下石灰石可充分发生焙烧反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达到脱硫的目的。
石灰石焙烧反应方程式：CaCO3=CaO+CO2-热量Q脱硫反应方程式：CaO+SO2+1/202=CaSO4+热量Q因些循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，一般脱硫率均在90%以上。
同时，由于较低的炉内燃烧温度，循环流化床中生成的NOx主要由燃料NOx构成即燃料中的N转化成NOx；而热力NOx即空气中的N转化成的NOx生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分能送风的方式即一次风从布风板下送入，二次风分三层从炉膛下部密相区送入，可以有效地抑制NOx的生成。
循环流化床锅炉简介、工作原理及特点
鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型叫循环流化床锅炉，它与鼓泡床锅炉的较大的区别就在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），且在炉膛出口加装了气固物料分离器。
那么该设备是如何工作的，又有什么特点呢?下边我们一起来了解一下吧。
一、工作原理煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。
与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。
此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。
分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。
二、优点1、燃料适应性广在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。
因此，加到床中的新鲜煤颗粒相当于被一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。
2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。
循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。
3、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。
运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。
循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX ，并使部分已生成的NOX得到还原。
4、高效脱硫由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。
循环流化床锅炉技术
循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉技术是一种先进的燃煤热能利用技术，在能源行业中有着广泛的应用。
它以其高效能、低排放、安全可靠等特点，成为目前最为重要的火力发电技术之一。
本文将从循环流化床锅炉的工作原理、优点和应用前景等方面展开探讨。
循环流化床锅炉是一种以循环流化床为核心的锅炉系统，它通过将燃料与一定量的石灰岩混合，在高温下进行燃烧。
循环流化床锅炉的工作原理是利用床层内的气体作为流化介质，在床层中形成固体颗粒的悬浮状态，燃料在床层内燃烧产生的热能通过床层悬浮颗粒传递给水冷壁，然后转化为蒸汽，最终驱动汽轮机发电。
循环流化床锅炉技术具有多方面的优点。
首先，循环流化床锅炉具有燃烧效率高的特点。
由于床层内的燃料与空气均匀混合，并且形成悬浮状态，使得燃烧过程更加充分，能够大幅度提高燃烧效率，减少燃料的消耗和排放的废气。
其次，循环流化床锅炉燃烧过程中产生的灰渣可作为其它材料的原料，进一步提高了资源的利用效率。
再次，这种锅炉技术具有适应性强的特点，可燃烧多种不同种类的燃料，如燃煤、燃油、燃气等。
此外，循环流化床锅炉在燃烧过程中产生的废渣也比较易于处理，减少了对环境的污染。
循环流化床锅炉技术的应用前景非常广阔。
在能源行业中，循环流化床锅炉已经成为主流的火力发电技术，并且取得了良好的经济和环境效益。
循环流化床锅炉不仅适用于大型火力发电厂，也可应用于工业生产中的热能供应，如钢铁、化工、建材等行业。
此外，随着环保意识的普及和对清洁能源的需求增加，循环流化床锅炉技术有望在未来得到更广泛的应用，并成为实现能源可持续发展的重要手段。
总之，循环流化床锅炉技术是一种高效能、低排放的火力发电技术，它的工作原理和优点使其成为目前最为重要的火力发电技术之一。
在应用方面，循环流化床锅炉已经得到了广泛的应用，并取得了良好的经济和环境效益。
未来，循环流化床锅炉技术有望在能源行业和工业生产中得到更广泛的应用，为实现能源可持续发展作出更大的贡献。
循环流化床锅炉基础知识大全
循环流化床锅炉基础知识大全
循环流化床锅炉是一种新型的燃烧技术，它将燃料在流化床中进行流化燃烧，实现高效、清洁的燃烧过程。
以下是循环流化床锅炉的一些基础知识：
1. 工作原理：循环流化床锅炉采用流化技术，使燃料在流化床中与空气充分混合，形成流化态。
燃料在流化状态下燃烧，产生高温烟气，通过炉膛和烟道传递热量，产生蒸汽。
2. 优点：
高效燃烧：循环流化床锅炉能够实现燃料的高效燃烧，提高燃烧效率，降低能耗。
清洁环保：循环流化床锅炉采用低温燃烧技术，减少氮氧化物和二氧化硫等污染物的排放。
适应性强：循环流化床锅炉对燃料的适应性强，可以燃烧各种类型的燃料，包括劣质煤、生物质等。
3. 结构：
炉膛：炉膛是循环流化床锅炉的核心部分，燃料在其中进行流化燃烧。
分离器：分离器用于分离炉膛中的固体颗粒，将未燃尽的燃料和灰渣送回炉膛继续燃烧。
回料器：回料器将分离器分离出的固体颗粒送回炉膛，实现循环燃烧。
烟道：烟道用于排放燃烧产生的烟气。
4. 运行参数：
流化风速：流化风速是指流化床中燃料流化的速度，它影响燃料的流化状态和燃烧效率。
床温：床温是指流化床中的温度，它影响燃烧效率和污染物排放。
烟气含氧量：烟气含氧量反映燃烧过程中的空气供给情况，对燃烧效率和污染物排放有影响。
5. 控制系统：循环流化床锅炉通常配备复杂的控制系统，用于监测和控制燃烧过程中的各项参数，确保锅炉的安全、高效运行。
以上是循环流化床锅炉的一些基础知识，循环流化床锅炉是一种复杂的设备，其运行和维护需要专业的技术人员进行操作。
循环流化床锅炉简介
返料器的设计需考虑颗粒的流动 性和输送效率，以确保锅炉的稳 定运行。
03
返料器的结构和性能对于循环流 化床锅炉的燃烧效率和灰渣处理
具有重要影响。
04
受热面
受热面是循环流化床锅炉中用于吸收热量的部分， 通常包括水冷壁、过热器和省煤器等。
受热面的设计需考虑热效率、传热系数和耐久性 等因素，以确保锅炉的安全、高效运行。
垃圾发电
循环流化床锅炉利用城市垃圾进 行发电，能够实现垃圾的资源化 利用，减少环境污染。
供热应用
集中供热
循环流化床锅炉在城市集中供热系统中用于提供热水和蒸汽，满足城市居民和企 事业单位的用热需求。
区域供热
循环流化床锅炉在区域供热系统中用于提供热量，满足特定区域内建筑物和设施 的采暖和热水需求。
05 循环流化床锅炉的未来发 展
受热面的结构和材料对于循环流化床锅炉的性能 和寿命具有重要影响。
03 循环流化床锅炉的优点与 缺点
优点
高燃烧效率
循环流化床锅炉采用流态化燃烧方式，具有较高的燃烧效率，能够有 效地降低能源消耗。
低污染排放
循环流化床锅炉采用低温燃烧和分级燃烧技术，能够降低氮氧化物、 硫氧化物等污染物的排放，有利于环境保护。
燃料适应性广
循环流化床锅炉能够适应多种燃料，包括煤、油、气等，具有较强的 燃料适应性。
负荷调节范围广
循环流化床锅炉的负荷调节范围较广，能够满足不同工况下的能源需 求。
缺点
磨损问题 维护成本高 启动时间长 技术要求高
循环流化床锅炉的燃烧室内存在高速的颗粒流动和激烈的颗粒 碰撞，容易导致炉内受热面和辅助设备的磨损问题。
技术改进
燃烧效率提升
通过改进燃烧技术，提高循环流化床锅炉的燃烧效率，降低能源 消耗和污染物排放。
循环流化床锅炉的工作原理和特点
第二章循环流化床锅炉的工作原理和特点第一节循环流化床锅炉的工作原理一、流态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种现象。
固体颗粒、流体以及完成流态化的设备称为流化床。
流体作为流化介质，一般有气体和液体两大类，在锅炉燃烧中，流化介质为气体，固体煤颗粒以及煤燃烧后的灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。
流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态，并在流态化过程中进行燃烧。
当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。
随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现出固定床、起始流态化、鼓泡流态化、节涌、湍流流态化及气力输送等状态。
在流速较低时，气流仅是在静止颗粒的缝隙中流过，这时称为固定床，如图!"#"!（$）所示。
当气体速度增加到一定值时，颗粒被上升的气流托起，床层开始松动，气体对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡，通过床层任意两个截面的压力降与在此两截面间单位面积上颗粒和气体的重量之和相等。
这时床层开始进入流态化，如图!"#"!（%）所示，对应的气流速度称为最小流化速度或称为临界流态化速度。
·#!·w w w .b z f x w .c o m图!"#"!不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态（$）固定床；（%）起始流态化；（&）鼓泡流化床；（’）节涌；（(）湍流流态化；（)）具有气力输送的稀相流态化当气流速度超过最小流化速度时，除了非常细而轻的颗粒床会均匀膨胀外，一般床料内将出现大量气泡，气泡不断上移，聚集成较大的气泡穿过料层并破裂。
此时气—固两相强烈混合，犹如水被加热至沸腾状，这样的床层称为鼓泡流化床。
鼓泡流化床床层有明显的床层表面，如图!"#"!（&）所示。
鼓泡流态化状态下，整个流化床分两个区域：一个是下部的密相区又称沸腾段，它有明显的床层表面；另一个是上部的稀相区（床层表面至流化床出口区域），称为自由空间或悬浮段。
循环流化床锅炉概述、看
(7) 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炭量低(含炭量小于1%)，属于低温 烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建 筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。
(8) 床内不布置埋管受热面
循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，因而不存在 鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外，由于床 内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长 时间压火等。
(5) 燃烧强度高，炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主 要优点。其截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉 炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循 环流化床锅炉大2～3倍。
(6) 负荷调节范围大，负荷调节快
当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量， 不 必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉 锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言， 循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3～4)：1。负荷调节速率 也很快，一般可达每分钟4%。
(4)氮氧化物(NOX)排放低
氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的 特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～ 150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以 下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成 NOX ;二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX ，并使部分 已生成的NOX得到还原。
循环流化床锅炉简介
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
控制燃烧份额的意义
燃烧份额会影响运行中的床温 会影响稀相区的传热 在设计上，燃烧份额会影响受热面的布置
影响燃烧份额的因素
燃料种类 燃料的颗粒特性
流化速度 物料循环量 床层温度
挥发份高的煤，密相区燃烧份额较少； 挥发份低的煤，密相区燃烧份额较多； 燃料粒度较小或粒度小的颗粒较多，密相区燃烧 份额较少； 流化速度大，密相区燃烧份额减小 增大循环物料量，密相区燃烧份额较少； 床温升高，密相区燃烧份额较多；
3-2 流化床中煤粒的燃烧过程
1.煤粒的加热和干燥 2.挥发分的析出和燃烧
3.焦炭的着火的燃烧
挥发份的析出和燃烧
1.开始析出的温度与煤种有关 2.挥发分析出所需要的时间与颗粒大小及加热条 件有关
3.挥发份的燃烧与析出交错进行 4.挥发份的燃烧为焦炭的着火和燃烧提供了良好 的条件
焦炭的着火和燃烧过程
气泡直径）、保证良好的流化质量
给煤方式 1.给煤口过于集中的坏处； 给煤口附近严重缺氧，大量细颗粒无法燃烧就进 入稀相区，往往导致不完全燃烧损失
2.措施； 1）采用播煤风，将给煤尽量分散均匀； 2）在给煤口上方布置二次风口，为燃烧提供氧 气
床层温度
1.床温上限的设计 1）必须低于灰的变形温度100~200度，防止结渣； 2）必须满足脱硫剂的最佳工作温度；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2005年7月CFB 技术总览Jacques Barthélemy13 27 4568 9CFB 锅炉实体描述CFB 一般流程运用CFB 技术发电:减少环境影响☺高SO捕获率2☺低NOx排放，适用许多不同类型的燃料燃料源较灵活，燃料源较灵活ALSTOM CFB 市场竞争力CFB 主要指标: NOx: 200 mg/Nm3 SOx: 200 mg/Nm3锅炉温度的影响0,511,52850900950Furnace Temperature 炉温(°C)Ca/S 钙硫比Unburnt 未燃尽的碳Nox 氮氧化物主要的设计参数选择关于: 氮氧化物, 排放物, 碳损失, 钙硫比最折中的选择在于:–达到有效燃烧所需的温度–氮氧化物形成的最低温度–捕获SO2的足够温度易反应燃料( 褐煤) ⇒低温( 820 °C )惰性燃料( 无烟煤) ⇒高温( 890 °C 及以上)主要的设计参数选择床温选择CFB 锅炉硫化物捕获•石灰石（CaCO 3）喷入炉膛后，其中的二氧化碳（CO 2）在700-750°C 的炉膛温度中被除去，从而生成CaO 。
•燃料燃烧所产生的SO 2通过下列化学反应被喷入的石灰捕获。
•CaO+SO 2+1/2O 2===> CaSO 4(最适宜的反应温度在800-900°C 之间)•石灰的消耗量依赖于：-捕获SO 2总量(可获得95% 甚至更多的SO 2捕获率)-石灰的反应程度-锅炉床温-石灰在炉膛内的驻留时间炉内高硫化物捕获率CFB 锅炉的煅烧和硫酸盐化作用•煅烧CaCO3= CaO+ CO2(+ 178 kJ/mol)硫酸盐化作用CaO+ SO2+ ½O2= CaSO4(-500 kJ/mol)-CO2+SO2+ ½O2CaCO3CaO CaSO4炉膛中石灰石反应示意图工艺流程概括-用于燃烧-用于脱硫燃料被投入到灼热的循环固体物料中燃料被投入到灼热的循环固体物料中，，而后被混合.被加热的煤的所占比率不到混合固体物料的1% .-物料的强烈搅动和混合-较长的固体物料炉内驻留时间-均匀的高温燃烧空气空气灰渣煤烟气石灰石相当于化学反应堆的锅炉设备:流程控制CFB 锅炉主要流程控制点空气空气空气灰渣煤烟气最适宜的燃烧温度:850 °C锥形阀锅炉床温外置床作用或调节(A + B)锥形阀(1)床体密度: ( ∆P 炉膛压差)炉膛启动旋塞阀(2)SO 2 排放: ( 烟囱处测量)石灰粉流量(3)再热蒸汽温度外置床作用或调节(C + D)锥形阀(4)锥形阀1或42石灰石3CF B R egime MonitoringUpper bed P(image of solids external circulation)T otal bed P(image of furnace solids inventory)CFB 锅炉状态监控上部床体压差总床压差（反应固体物料外部循环镜像）（反应炉膛固体物料储量镜像）CFB 锅炉流程CFB 锅炉一般流程循环过程: 旋风分离器旋风分离器的设计炉膛HUCHETPROVENCE烟气流向返料返料流向流向旋风分离器改进措施Downward Inclined Inlet DuctHigh P erformanceR efractory for Inlet Area E ccentric Vortex Finder Arrangement Advanced Vortex Finder S hapeS econd P ass二次通道下倾入口管道偏心旋涡探测器布置先进的偏心旋涡探测器脉冲形成电路入口区域布置高性能耐火材料返料返料流向流向旋风分离器试验装置CFB 冷态比率模糊试验旋风分离器全球效率对比Comparison between old and new design97.097.598.098.599.099.5100.01.01.52.0 2.53.0Gas velocity (m/s)G l o b a l e f f i c i e n c y %Provence initial designProvence improved designRed Hills designEmile Huchet / Baima design旋风分离器新老设计对比比全球效率对％％％％气体流速法国普罗旺斯电厂的初始设计法国普罗旺斯电厂的改进设计红山电厂的设计白马电厂的设计Maquette L.F.C. : Comparaison des efficacités cyclones97.0%97.5%98.0%98.5%99.0%99.5%100.0%1.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2Vitesse axiale cyclone m/sE f f i c a c i t é g l o b a l e %PROVENCE à l'origine PROVENCE amélioré600 MW - Gaine perpendiculaire RED-HILLS 600 MW - Gaine inclinée 8°Emile HUCHET 4E. HUCHET 4600 MW - (2)RED-HILLS600 MW - (1)PROVENCE - (2)PROVENCE - (1)旋风分离器效率%原始设计改进设计垂直或正交入口管道8°下倾入口管道轴向旋风分离器流速m/s 旋风分离器效率旋风分离器效率对比红山高效旋风分离器的好处使微细固体物料循环最大化•提高石灰利用率的同时，促进煤粉燃尽。
•提高炉膛上部的物料浓度可致使：•热转换的加强•产生均匀、理想的温度以及避免生成氮氧化物( NOx)的温度点•增强硫的捕获率•适中的物料尺寸和总量适中的物料尺寸和总量，，从而产生较低的腐蚀或磨损•减少吸入到尾部烟道的固体物料减少吸入到尾部烟道的固体物料，，从而•减少尾部烟道腐蚀或磨损•降低尾部烟道CO 的生成竖井烟道炉膛估计~ 4 x 2500 t/h旋风分离器~ 26 t/h中过1中过2低过高再2 x 750 t/h2 x 500 t/hd 50~ 165 µ空气预热器电除尘灰渣排放~ 26 t/h d 50~ 25 µ灰: 44 t/h灰渣排放~ 18 t/h d ~ 380 µ140 t/h 煤~ 0 t/h 石灰250 MWe 普罗旺斯CFB 锅炉100% 负荷典型固体物料再分配图300 MWe 白马CFB 锅炉100%负荷典型固体物料再分配图低过高再中过1中过2炉膛灰: 87.5d 50~ 150 旋风分离器~ 38.5竖井烟道空气预热器煤155 t/h石灰ne 32.1 t/h700 t/h500 t/h灰渣 排放 ~ 47 t/hd 50~ 240 电除尘灰渣 排放 ~ 38.5 d 50~ 20CFB 锅炉外部热交换装置外部热交换装置（（外置床外置床））（每条裤腿处有两个每条裤腿处有两个））低过高再中过锅炉给水省煤器高过低再CFB Heat Balance 150MW e01020304050607080901000102030405060708090100Boiler Load %H e a t O u t p u t %132 M W t h 38%104 M W t h 30%109 M W t hConstant furnace temperatureCFB 热平衡CFB 锅炉热平衡图150MWe锅炉负荷热量输出锅炉水冷壁锅炉竖井带外置床锅炉常温外置床中温过热区外置床高温再热区近期阿尔斯通公司CFB锅炉业绩参考(> 100 MWe) Station Name Country MWe CO Year FuelXiaolongtan 1 & 2China 2 x 3002007LigniteQinhuangdao 1 & 2China 2 x 3002007Bituminous coalKaiyuan 1 & 2China 2 x 3002006LigniteBaima China3002005Anthracite CoalGilbert Unit at Spurlock Station USA2682004Bituminous coalSulcis Italy3202004Sub-bituminous coalSeward 1 & 2USA 2 x 2902004Coal wasteTamuin Phase II 3 & 4Mexico 2 x 1302003Petroleum cokeAkrimota 1 & 2India 2 x1362002LigniteCan 1 & 2Turkey 2 x 1672002LigniteGuayama 1 & 2Puerto Rico 2 x 2502002Bituminous coalTamuin Phase I 1 & 2Mexico 2 x1302002Petroleum cokeRed Hills 1 & 2USA 2 x2502002LigniteMai Liao 1 & 2Taiwan 2 x 1502002LigniteZeran Unit B Poland1502001Bituminous coalSiersza 1 & 2Poland 2 x 1402000Bituminous coalWarrior Run USA2082000Bituminous coalKladno 1 & 2Czech Republic 2 x 1351998Brown coalLedvice Czech Republic1101998Brown coalTonghae 1 & 2South Korea 2 x 2201998Anthracite coalZeran Unit A Poland1501996Bituminous coalProvence IV France2501995LigniteTisova I Czech Republic1101995Brown coalGoldenberg-Werk, Unit K Germany1301992Brown coalEmile Huchet IV France1251990Coal washery wastesTNP One 1 & 2USA 2 x 1651990Lignite ALSTOM : The world leader for plants > 100 MWeEDF 600 MW CFB 锅炉工程扩容示意图:锅炉和旋风分离器E. Huchet4 -125 MW CFB 锅炉锅炉布局Tamuin 4 x 130 MW CFB –墨西哥Converting petroleum coke to power•客户: SITHE-IPG •燃料:石油焦石油焦（（炭）•商业投运时间: 2002•蒸汽参数:•容量: 4 x 395 t/h •设计压力: 154 bar 2235 psig•SH/RH （过热/过热过热））气温: 541/541°C 1005/1005°F把石油焦（炭）变为能源汽包类型, 自然循环高灰份, 高硫GARDANNE 煤 高硫重油沉积物4 旋风分离器/ 4 外置换热床(EHE) / 2 冷渣器床温控制(以及再热温度控制)由外置换热床热量拾取器调整锅炉体系结构Provence （法国普罗旺斯法国普罗旺斯））-250 MW CFB 锅炉Tonghae -2 x 220 MW CFBTonghae 热电厂2 x 220 MW –再热CFB 锅炉韩国•技术CFB•燃料无烟煤•容量t/h 2 x 693•设计压力bar172•温度°C541/541•商业投运时间1998 and 1999•国家韩国•客户Tonghae•燃料: 无烟煤:挥发分8.5 %灰35 %硫4 %•商业投运时间: 2005•SO 2:600 mg/Nm 3消除率: > 95 %•NO X : 250 mg/Nm 3•蒸汽参数:•容量: 1 x 1025 t/h •压力: 175 bar•过热蒸汽温度: 540 °C •再热蒸汽温度: 541 °C中国最大的CFB 锅炉Baima -China 300 MW :委托方: JV SP / SEPAKaiyuan 300 MW CFBThe largest CFB•燃料:褐煤:水份34.7 %挥发分28.4 %灰11.5 %硫1,7 %•SO 2:600 mg/Nm 3•NO X : 350 mg/Nm 3•蒸汽参数:•容量: 1 x 1025 t/h•压力: 175 bar•过热/再热蒸汽温度:•540/541 °C客户:云南大唐红河CFB 技术: 未来发展趋势...即将引领超临界600 MW 级别的锅炉制造技术蒸汽流量1738.8 t/h蒸汽压力270 bar蒸汽温度600/600 °C。