循环流化床燃烧技术

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火力发电在电力生产中的地位
(占全国总装机容量的74%)
火电装机中,绝大部分是燃煤机组,由此带来严重的环境问题.
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传统煤燃烧方式带来的环境问题
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电站锅炉的传统煤燃烧方式
固定床燃烧
悬浮燃烧
存在问题：
1.不能充分利用劣质燃料（如煤矸石、焦碳、垃圾等）
• 燃煤流化床属气固流态化范畴。
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流化床的形成过程 气力输送: 当气流速度增高到当足进够风大速后度，不断燃提料高层，的而运达到某一定值时，
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装机总容量(亿千瓦)
全国电力装机容量
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
年份
从2002年的3.6亿千万增加到2007年的
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7.13亿千循环瓦流化,平床燃均烧技年术增长速度14.8%.
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循环流化床燃烧技术
一、引子—传统燃煤方式带来的环境问题 二、洁净煤技术的兴起 三、流化床基础理论 四、第一代流化床锅炉—鼓泡床锅炉 五、第二代流化床锅炉—循环流化床锅炉 六、循环流化床锅炉应用现状及发展前景
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一、引子
• 近年来，在火力发电领域，一 个新名词越来越多地被人们听 到，这就是“循环流化床”。
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清洁燃烧
——燃烧中脱硫、脱氮
流化床燃烧是目前商业化最好的清洁燃烧技术之一， 被称为“二十一世纪的燃烧技术”
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我国发展循环流化床锅炉的目的
• 解决劣质燃料利用问题； • 减少有害气体（NOx、SOx)
排放，减轻环境压力。
物：机床;车床;流化
床;河床;苗床）
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– 流化床1921年最早出现于 德国，应用于粉煤气化
– 二战期间应用于石油催化 裂化
– 后广泛应用于石油、化工、 冶炼、粮食、医药等部门
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四、第一代流化床锅炉 —鼓泡床锅炉
二十世纪50年代，“能源危机” 使西方发达国家重新认识煤在 一次能源中的重要地位，开始 寻求先进的燃煤技术。
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流化床的形成过程
图2-6 不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态
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Fra Baidu bibliotek
流化床类似流体的性质：
– 任一高度静压等于 此高度以上固体颗 粒重量
– 大而轻的物体浮在 床表面
– 床表面总保持水平
– 连通器作用
• “床”——反应场
所，支承物料（床形
2.不易控制污染物排放（SO2、NOx）
32.灰021/渣2/18综合利用受限循制环流化床燃烧技术
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燃煤带来的环境问题
• 酸雨 • 大气污染 • 灰场污染 • 矸石山污染
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二、洁净煤技术的兴起
• 日益严峻的环境问题迫使我们 采取必要措施
• 但以煤为主的一次能源格局在 相当长时期内不会改变；
• 为了人类生存的环境，应设法 使煤“清洁”利用。
• 由此在国际上掀起“洁净煤技 术”研究热潮。
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“洁净煤技术”——使煤清洁利用的技术
• 燃烧前可采取的措施 – 煤的洗选 – 煤的加工（水煤浆） – 煤的转化（气化、液化）
• 燃烧中可采取的措施 – 清洁燃烧
• 燃烧后可采取的措施 – 烟气脱硫
Installed Capacity (MW)
1000000 800000
2004年
600000
400000
200000
0
U.S. Russia Japan China France CanadaGermany
U.K.
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Italy SpainAustralia Sweden
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三、 流态化基本原理
• “流化”——流态化
• 当流体（液体、气体）向上流过固体颗粒床层时，其速度 增大到一定值后，颗粒被流体的摩擦力所承托，呈现飘浮 状态，颗粒可以在床层中自由运动，这种状态称为“流态 化”。
• 按流化介质的不同可分为液-固流态化、气-固流态 化。
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于是流化床开始应用于煤 的燃烧。二十世纪60年代初， 出现了“流化床锅炉”。
“流化床锅炉”——燃料在流化 状态下进行燃烧的锅炉叫流化床 锅炉。
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
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• 此时的流化床锅炉
特点：
• 燃料颗粒大，流化 风速低
• “循环流化床”似乎与环保脱 硫有关，还经常与“清洁燃烧” 联系在一起。
那么，“循环流化床”到底是什么？
电站锅炉领域的“循环流化床”指的 就是锅炉家族的后起之秀——循环流 化床锅炉。概括地说，它是一种环保 锅炉。
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燃煤机组在电力生产中的地位
• 我国电力工业现状: • 装机及发电总量居世界第二，仅次于美国。