循环流化床燃烧技术及分析
循环流化床锅炉低氮燃烧一体化的改造技术
度等进行更改。
对一二次风的比例进行合理分配,使得一次风压头下降,二次风压头提升,大幅提高二次风的穿透力,达到分级燃烧的目的,使得燃料能够燃尽。
(2)烟气再循环系统优化改造前为降低成本,原有流化床四台锅炉燃煤主要为灰分低、碱金属含量高的准东煤,并且原设计分离器效率低,而燃煤本身含灰量较低,即使燃煤掺烧电石渣,灰分也无法有效提升。
分离器效率低、灰分差导致灰循环倍率明显不足,炉内热负荷分配不均,造成锅炉8个床温测点温度偏差大,有时候偏差可以达到60℃,造成燃烧极为不稳定。
本次烟再系统的优化就是把锅炉产生的含氧量低的一部分烟气在烟囱前引出一支,通过新增加的烟再风机送到一次风的入口再次利用。
通过烟气的再次利用,使得原有一次风量有所降低,同时密相区的低氧可以抑制床温,通过二次风量的适当增加,补充被替代的一次风量。
通过烟再的低氧烟气再次利用,在降低床温的同时,可以有效控制锅炉空预器进出口的氧含量,大幅降低NO x 排放。
由于烟气中存在一定的粉尘颗粒,可能对一次风机叶轮产生磨损。
针对此项问题,对磨损的原理展开分析,具体如式(1):W ∝V d 2.5×D d 3×ρd ×f (1)式中:W 为磨损量;V d 为粉尘速度;D d 为粉尘颗粒度;ρd 为粉尘浓度;f 为粉尘与金属表面冲击角度。
由公式(1)看出,气流速度的2.5次方、粉尘粒径的3次方与磨损成正比,是影响磨损的关键因素。
当采用烟气再循环后,一次风总量并不产生明显的变化,仅在一次风中增加一部分烟气量,由于锅炉目前除尘效率很高,除尘器后粉尘浓度极低,粉尘粒径小,且烟气量仅为一次风量的20%~35%左右(设计值留有较大裕量,实际运行值更低),混合后的气体含尘量进一步降低,磨损能力很弱,可以忽略不计。
按照设计值,除尘后烟气中的烟气中含尘量≤10mg/m 3,再和空气混合后其浓度不大于5mg/m 3,而在常规工业中的通风通道来说,一般将100mg/m 3以下含尘量的气体划归为洁净气体。
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。
循环流化床锅炉的爆燃及预防(三篇)
循环流化床锅炉的爆燃及预防循环流化床锅炉是一种高效、清洁的燃煤锅炉,具有热效率高、排放低的优点。
然而,由于燃烧条件和燃料特性的变化,循环流化床锅炉在运行过程中可能会发生爆燃现象,给设备和人员带来严重的危害。
因此,对于循环流化床锅炉的爆燃及其预防进行深入的研究和探讨,对于确保锅炉的安全运行至关重要。
一、循环流化床锅炉的爆燃原因1. 点火过程不当。
循环流化床锅炉的点火过程需要控制燃料的起燃速度和点火位置,以防止燃烧速度过快,导致爆燃。
2. 进料不均匀。
当循环流化床锅炉的进料不均匀时,容易导致燃烧不稳定,进而引发爆燃。
3. 燃料含硫过高。
硫在燃烧过程中容易生成硫酸和硫酸盐,当燃料的硫含量过高时,会导致床层温度升高,增加爆燃的风险。
4. 低过气分布比。
过气分布比是指燃烧区过剩空气与循环床料比的比值,过小的过气分布比会导致床层温度升高,增加爆燃的可能性。
5. 燃料湿度过高。
湿度较高的燃料会影响燃烧稳定性,增加爆燃的风险。
二、循环流化床锅炉爆燃的预防措施1. 合理安排点火过程。
在点火过程中,应根据燃料特性和锅炉结构合理选择点火位置和点火速度,确保燃烧的稳定性和安全性。
2. 控制进料均匀。
通过合理设计和调节锅炉的进料装置,确保给料量的均匀分布,避免过高或过低的料层厚度,减小爆燃的风险。
3. 降低燃料硫含量。
对于高硫燃料,可以采取降低硫含量的方法,如燃烧前对燃料进行脱硫处理,减少硫在燃烧过程中的生成。
4. 控制过气分布比。
通过调整供风系统,确保燃烧区域的过气分布比合理,避免床层温度升高,减少爆燃的可能性。
5. 控制燃料湿度。
对于高湿度的燃料,可以进行预烘干处理,将燃料的湿度降至合适的范围,提高燃烧的稳定性和安全性。
三、循环流化床锅炉爆燃的处理措施1. 及时停机。
一旦循环流化床锅炉发生爆燃,应立即停机,切断燃料供应和风量,确保人员安全。
2. 排空床料。
在停机后,应及时排空床料,减少床料中的燃料堆积,防止二次燃烧的发生。
循环流化床锅炉燃烧防止结焦的技术措施
防止循环流化床锅炉燃烧结焦的技术措施循环流化床锅炉燃烧结焦是一种常见事故,无论在点火启动、压火启动和运行中都可能发生。
一旦发生结焦,蔓延速度则非常快,如处理不当,结焦就会越来越严重,最终导致停炉,对安全、经济运行带来很大的影响。
为预防流化床锅炉结焦,确保流化床锅炉的安全、连续、经济运行,特制定措施如下:1.确保启动期间煤质良好稳定1)热值不低于17000KJ/KG,挥发份不低于12;2)粒度合格:8mm通过率不低于85;3)灰熔化温度>1500℃;4)硫含量不大于1.2。
2.点火前必须仔细进行流态化测试1)确定临界流化风量。
临界流化风量应在16-18万Nm3/h左右,如果太大,找出原因,然后升起熔炉;2)大风量炉膛吹扫10分钟,吹扫风量(一次风)不低于25万Nm3/h;3)做布风板均匀性试验。
在临界流化风量下紧急关闭所有风机,进炉内检查床料流化情况,确保流化合格。
3.锅炉爆管后,一定要清理床料并检查风帽,确保床料未硬化,发动机罩未堵塞。
4.控制床压升炉前床料加至1-1.2米,启动床压13-13.5KPA;提升锅炉后,床压应保持在正常范围内,如大于20.8或低于8.7KPA时应汇报相关领导,并请示停炉。
5.严格按规定给煤1)给煤后,确保一次风量不低于临界流化风量;2)当床温达到规定温度时,可投入试运行(中排床温>510℃),如煤质较差,则应将床温提高50-100℃再进行投煤;3)启动初期应严格按照“脉动”形式进行投煤,给煤后,根据氧含量和床温的变化判断煤是否燃烧,如未燃则是应立即停止给煤,待适当提高床温后,再以相同形式重新投煤。
严防投煤过多后出现爆燃,导致床温过高,产生高温结焦。
6.控制床温1)严密监视床温分布情况,如下、中排平均床温差>100℃,或一个或多个点床温和平均床温差>100℃,应认真分析,加强检查,严防因流化不好而发生低温结焦;2)当发现床温过高时应立即采取措施,增加一次风量或减少燃料以降低床温。
流化床燃烧技术
鼓泡流化床燃烧技术的主要特点如下。
① 流化床床内混合剧烈,燃烧稳定,其燃料适应性很强,几乎可以燃 烧所有燃料。 ② 低温燃烧特性可以实现炉内加脱硫剂进行直接脱硫,而且可以利用 低灰熔点的燃料。 ③ 低温燃烧和分级燃烧可以较好地控制煤燃烧过程中NOx的生成。 ④ 通常燃用宽筛分燃料颗粒(如0-8mm,0-10mm),床料的组成也比 较复杂。 ⑤ 流化床运行速度较低,一般在2-4m/s之间,燃烧室内运行在鼓泡流 化状态,可以明显分为下部高颗粒浓度的流化床区(密相区)和上部 颗粒浓度很低的稀相区(悬浮段)。
1.2.3 循环流化床的气固两相流体动力特性
一般来说,循环流化床锅炉炉膛截面积形状大都是矩形或方形的,其高度与截 面当量直径之比要小得多,而且炉膛通常布臵垂直的膜式水冷壁以吸收热量。循环 流化床锅炉的炉内床料是宽筛分的粗颗粒,如中国循环流化床锅炉常用的煤粒粒径 为0-10mm。
项目 截面形状 直径/m 高度与当量直径比 反应器壁面 床料分布及平均直径/mm 循环流化床锅炉 大都为矩形 4-8(当量直径) <5(10) 膜式水冷壁(垂直管和鳍片) 约0.2
为了克服这些问题,通过把燃烧室内的流化床速度从原来的2-4m/s提高 到4-6m/s甚至更高后,把更多的床料颗粒从燃烧室下部的密相区带到了上部 稀相区,这样不仅使得更多的燃料在上部稀相区燃烧,而且也通过这些携带 的大量细灰颗粒从密相区带出了大量热量,从而使得燃烧室上部颗粒浓度增 加,燃烧室温度分布均匀,而密相区内则不再需要布臵埋管受热面吸热。同 时通过布臵飞灰颗粒分离及回送装臵,把携带出燃烧室细灰颗粒中不完全燃 烧的燃烧颗粒或未完全反应的脱硫剂颗粒重新送回到燃烧室内循环燃烧或利 用,从而大大提高燃料燃烧效率和脱硫剂利用率。这种状态运行的流化床燃 烧技术称为循环流化床燃烧技术,近三十年内得到快速发展的一种新型燃烧 技术。
循环流化床燃烧技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是最近20多年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术,也是目前商业化程度最好,应用前景最广的洁净煤燃烧技术,它的燃烧技术比较简单,当进炉的燃料粒度循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备有许多独特的优点。
1、燃料适应性甚广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。
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、灰渣或砂。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气~固和固~固混合非常好,因此燃料进人炉膛后很快与大量床料混合,燃料被迅速加热至高于着火温度,而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量,上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。
循环流化床锅炉既可燃用优质煤,也可燃用各种劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥,以及油页岩、泥煤、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等。
2、冷却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,燃烧效率通常在97.5%~99.5%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,特别是对粗粒燃料;绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛。
与齿槽流化床锅炉相同,循环流化床锅炉能够在较宽的运转变化范围内维持低的冷却效率,甚至燃用细粉含量低的燃料时也就是如此。
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡流化床锅炉更加有效。
典型的循环流化床锅炉达到90%脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5~2.5,鼓泡流化床锅炉达到90%脱硫效率则需脱硫剂化学当量比为2.5~3,甚至更高,有时即使ca/s比再高,鼓泡流化床锅炉也不能达到90%的脱硫效率。
与冷却过程相同,烟气反应展开得较为缓慢。
为了并使氧化钙(研磨石灰石)充份转变为硫酸钙,烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂存有充份短的碰触时间和尽可能小的面积。
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理循环流化床锅炉,听起来是不是很高大上?不过别担心,咱们今天就把它说得简单明了,让你一听就懂。
咱先说说什么是“低氮燃烧”吧。
你要是站在锅炉旁边,应该会发现,锅炉往往会冒出浓浓的黑烟。
没错,这就是燃烧过程中氮氧化物(NOx)产生的原因。
这个氮氧化物可是个麻烦东西,对环境有害,尤其是对空气质量。
想象一下,空气中满是这种东西,就像是一个无形的“杀手”,人都不敢深呼吸了。
所以呢,低氮燃烧就应运而生了,目标就是减少这些有害物质的产生。
循环流化床锅炉是怎么做到这一点的呢?这个锅炉名字挺复杂,但原理其实很简单。
它的核心就是“流化床”。
简单来说,流化床就是一种能让燃料在锅炉中像“漂浮”一样的方式。
你想象一下,把沙子放到水里,水流动的时候,沙子就会跟着水流“飘”。
在锅炉中,这个“水”就是空气,燃料就是“沙子”。
通过这种方式,燃料在锅炉内部快速混合,燃烧更充分,温度均匀,不容易出现那些“热区”,从而减少了高温下氮氧化物的生成。
要知道,氮氧化物的产生通常是因为温度过高,氧气过多,或者燃料燃烧不完全。
而流化床锅炉通过控制床内的温度和氧气量,让燃烧过程更平稳,避免了这些问题。
像是老话说的,“巧妇难为无米之炊”,这锅炉不光有燃料,它还知道如何控制火候,让火烧得刚刚好,不急不躁,燃烧产生的氮氧化物自然就少了。
除此之外,循环流化床锅炉的“低氮”燃烧还有一个小秘密,那就是它的“再循环”功能。
简单来说,这锅炉内部有个“回流”系统,燃烧后的气体和烟气被“循环”回来,和新鲜的空气和燃料混合,再次参与燃烧。
这种循环的方式,不仅提升了燃烧效率,还能让锅炉保持一个比较低的温度,从而减少了氮氧化物的生成。
你说,聪明吧?这就像是你炒菜的时候,往锅里加点水,防止食材炒焦,火候控制得当,味道自然好。
当然了,低氮燃烧技术不仅仅是为了环保。
你要知道,锅炉的燃烧效率越高,能源就能用得越充分,燃料浪费就少,经济效益自然就提升了。
像我们平时用的电,很多时候就是通过这种大规模的锅炉来转化的。
循环流化床燃烧技术
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循环流化床燃烧技术
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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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循环流化床燃烧技术
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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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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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循环流化床燃烧技术
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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
循环流化床燃烧原理
循环流化床燃烧原理
循环流化床燃烧是一种高效的燃烧技术,其原理是将燃料和空气在一定的条件下混合,形成细小的颗粒状物质,在循环流化床内进行燃烧。
循环流化床燃烧技术具有高效、低污染、可适应性强等优点,被广泛应用于煤炭、生物质等领域。
其原理主要包括以下几个方面:首先,循环流化床内的流体化气固两相流动状态可以保证燃料和空气充分混合,从而提高燃烧效率,减少污染物的排放。
其次,循环流化床内的床层温度均匀,可以有效防止燃烧温度过高或过低,从而保证燃烧过程的稳定性和安全性。
再次,循环流化床内的燃料和物料可以高度循环利用,节约能源,减少燃料消耗和废弃物的产生,有利于环境保护和可持续发展。
最后,循环流化床燃烧技术具有较强的适应性,可以适用于不同类型的燃料,如煤炭、生物质等,提高了其应用范围和实用性。
总之,循环流化床燃烧技术是一种高效、低污染、可持续的燃烧技术,具有广泛的应用前景。
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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的基本原理可以简单地概括为燃料在床层中燃烧,生成高温高压的燃烧产物。
床层由燃料和惰性物质(如石英砂)组成,通过适当的风速和床层温度的控制,使得床层具有流化特性。
燃料通过与流化床底部风口喷入的气体混合,并受到床层中的高速气流的搅拌,形成类似于“沸腾”的状态,从而实现了燃料的高效燃烧。
1.高热效率:循环流化床锅炉采用了循环流化床技术,燃烧区域的温度均匀分布,燃料的燃烧速度快,热交换效率高。
同时,床层中的高速气流也能使燃料的燃烧更加完全,提高了热效率。
2.低污染排放:循环流化床锅炉通过在床层中加入石英砂等惰性物质,使得燃烧反应发生在一个稳定的环境中,减少了氮氧化物和二氧化硫等有害物质的生成。
此外,循环流化床锅炉的排烟温度较低,烟气中的颗粒物排放量也较小。
3.灵活性好:循环流化床锅炉适用于多种不同的燃料,包括煤炭、生物质和废弃物等。
同时,它还适用于不同的燃烧方式,如直接燃烧、气化和焚烧等。
这种灵活性使得循环流化床锅炉能够适应不同的能源需求和市场需求。
4.运行稳定:循环流化床锅炉床层气固两相的流态状态能够有效抑制燃烧过程中的爆炸和炸击现象,减少了锅炉的运行故障和事故的发生。
床层材料的循环和补给系统也能够保持床层的稳定和正常运行。
5.燃料利用率高:由于床层中燃料和惰性物质的混合均匀和燃烧反应的充分,循环流化床锅炉的燃料利用率较高。
床层中燃料的燃烧反应也能够利用燃料中的灰分和高温粉尘进行燃烧,最大限度地提高了燃料的利用效率。
总之,循环流化床锅炉通过流化床技术实现了燃料的高效燃烧和废气治理,并具有热效率高、污染排放少、灵活性好、运行稳定和燃料利用率高等优点。
随着环保要求的不断提高和能源需求的增加,循环流化床锅炉将在未来得到更广泛的应用。
循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析
循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析
循环流化床锅炉是一种高效燃烧技术,能够有效地利用煤炭等固体燃料,但其燃烧过程中也会产生一定量的氮氧化物(NOx)。
氮氧化物主要包括氮氧(NO)和二氧化氮(NO2),它们是燃烧过程中产生的一种主要有害气体,会对环境和人体健康造成一定的影响。
循环流化床锅炉产生氮氧化物的主要机理如下:
1. 煤炭中的氮元素在燃烧过程中会生成一些氮气化物,如氨(NH3)和氢氰酸(HCN)。
2. 在高温燃烧区域,煤炭中的氮气化物会与氧气反应生成氮氧化物。
3. 在循环流化床锅炉的燃烧室和分离器中,氮氧化物的生成机制复杂,包括燃烧区域内的氮气化物氧化生成NOx、煤炭中的挥发分解产物和氨等反应生成NOx、燃烧过程中的NH3选择性催化还原产生N2等。
为了控制循环流化床锅炉产生的氮氧化物,可以采取以下措施:1. 优化燃烧过程,调整燃烧温度和氧气浓度,减少氮氧化物的生成。
如采用低氧燃烧技术,可以降低燃烧温度和氧气浓度,减少NOx的产生。
2. 使用低氮燃料,减少燃烧过程中氮气化物的生成。
例如,使用低氮煤或添加脱氮剂,如氨水等。
3. 安装烟气回收装置,减少烟气中NOx的排放。
通过烟气回收装置,将烟气中的NOx捕集回收再利用或转化为无害物质。
4. 使用氮氧化物减排装置,如选择性催化还原(SCR)系统或脱硝催化剂,将烟气中的NOx还原为N2和水。
5. 加强废气治理技术,如烟气脱硫、烟气脱氧等,降低氮氧化物的发生和排放。
循环流化床锅炉产生氮氧化物的机理复杂,但通过合理的燃烧和控制技术,可以有效地减少氮氧化物的生成和排放。
这对于保护环境和改善空气质量具有重要意义。
循环流化床燃烧技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧(CFBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。
循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风从布风板下部送入,二次风从燃烧室中部送入。
石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床,燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。
为了提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。
钙硫比达到2~2.5左右时,脱硫率可达90%以上。
流化床燃烧方式的特点是:1.清洁燃烧,脱硫率可达80%~95%,NO x排放可减少50%;2.燃料适应性强,特别适合中、低硫煤;3.燃烧效率高,可达95%~99%;4.负荷适应性好。
负荷调节范围30%~100%。
循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
循环流化床锅炉属低温燃烧。
燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风一般设有一次风和二次风,有的生产厂加设三次风,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,因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛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。
循环流化床锅炉的爆燃及预防范文
循环流化床锅炉的爆燃及预防范文循环流化床锅炉是一种利用流化床技术实现高效燃烧的热能设备。
然而,在循环流化床锅炉的运行过程中,存在着爆燃的风险。
爆燃会造成严重的事故,并对设备和人员造成严重危害。
因此,预防循环流化床锅炉的爆燃是非常重要的。
本文将从爆燃原因、预防措施、事故应急处理等方面进行阐述,以提高大家对循环流化床锅炉爆燃的认识和防范能力。
一、循环流化床锅炉的爆燃原因1. 燃料问题:燃料中的杂质、水分过高、气体燃料的混合比例不合理等原因,都可能导致爆燃。
此外,燃烧过程中,循环流化床中的燃料未能完全燃烧,也容易引发爆燃。
2. 空气问题:循环流化床锅炉工作过程中,脱硫和除尘系统可能出现故障,导致床层中的氧气过高,与燃料的混合导致爆燃。
3. 点火问题:循环流化床锅炉的点火过程中,如果点火时间过长、点火条件不合理,容易引发爆燃。
4. 运行问题:在运行过程中,如果操作不当、控制参数设置不合理,也可能引发爆燃。
二、循环流化床锅炉爆燃的预防措施1. 合理选择燃料:燃料的选择直接影响到爆燃的风险。
选择质量可靠、水分适宜、杂质少的燃料,并确保燃料的混合比例合理。
2. 加强空气管理:加强对循环流化床中空气的监测和管理,确保床层中的氧气浓度合理且稳定。
及时修复脱硫和除尘系统的故障,保证废气排放的稳定。
3. 严格控制点火条件:正确控制点火时间和点火条件,遵循操作规程,确保点火顺利进行。
4. 合理设置运行参数:根据实际情况,合理设置运行参数,确保循环流化床锅炉的安全稳定运行。
对关键参数进行监测和控制,及时发现异常情况并采取措施。
5. 做好设备维护:定期对循环流化床锅炉进行检修和维护,确保设备的正常运行。
对床层材料和设备进行定期检查,及时修复损坏或老化的部分。
三、循环流化床锅炉爆燃事故的应急处理1. 急停:当发生爆燃事故时,首先要立即进行急停,切断燃料供应和空气供应。
2. 隔离:尽快隔离现场,确保爆燃不扩散和蔓延。
关闭相关阀门,切断泄漏的管道。
流化床燃烧脱硫技术详解
➢ 煤的可燃成分是CH化合物,CH化合物受热后,一部分
CH化合物链会断裂,释放分子量较小的气态链状,环状
烃挥发出来,形成挥发份。
➢ 同一种煤,挥发分的多少与加热速率有关(流化床Vr少)。
➢ 挥发分的析出贯穿整个燃烧过程,但以初期释放较猛:
dv dt
k (Vmax
V)
40
K K 0 e E / RT
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§2流化床的基本性质
➢气流若增加到将所有颗粒携带出去时,快速流化状态破坏, 进入气力输送状态; ➢快速流化床与气力输送的区别:
a.返混量大; b.气固滑移速度大 27
§2流化床的基本性质
2. 颗粒特性对流化特性的影响 颗粒的粒径与密度是对流 化特性影响较大的二个因 素,一般颗粒分成四类。
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§2流化床的基本性质
4. 布风板区域的气固混合 ➢布风板上形成小而众多的气泡对气固反应有利,一 般选用多孔眼布置; ➢要保证孔眼风速要高于颗粒的水平沉积速度。
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3 流化床燃烧
一、流化床燃烧特点 1.流化床燃烧又称沸腾燃烧 2. 特点
➢低温850~1050℃,比层燃、室燃温度要低,燃烧温度 取决于煤的灰熔点; ➢容积热强度大,达到(6.28~7.54)×103MJ/m3.h (1.74~ 2.09)MW/m3。相当于煤粉炉的5~8倍,链条炉的5倍。
§2流化床的基本性质
二、固定床及起始流态化下的气体动力特性
1、几个基本概念
(1) u—空截面速度(空塔速度)
u qv Ab
(m / s) (Nm / s)
qv—单位时间内(1秒内)通过床层的气体体积流量) (m3) (Nm3) Ab—流化床的截面积 (mm) (m)
循环流化床锅炉燃烧调整课件
循环流化床锅炉燃烧调整案 例分析
案例一
总结词
成功提高锅炉热效率,降低氮氧化物 排放。
调整方案
针对不同的煤种和负荷,制定不同的 燃烧调整方案,包括优化床温、风量、
给煤量等参数。
详细描述
该电厂采用循环流化床锅炉,通过调 整床温、风量、给煤量等参数,成功 提高锅炉热效率约8%,同时降低氮 氧化物排放20%。
负荷调节范围大
循环流化床锅炉的负荷调节范 围较大,可在30%-110%的范 围内稳定运行。
高效性
循环流化床锅炉的燃烧效率可 达到95%以上,具有较高的热 效率。
燃料适应性广
循环流化床锅炉适用于各种煤 种,特别是低热值、高灰分、 高水分的褐煤和劣质烟煤。
灰渣综合利用
循环流化床锅炉的灰渣可以用 于制作建筑材料等综合利用。
实施效果
经过燃烧调整,锅炉热效率得到显著 提高,同时氮氧化物排放也得到有效 控制。
案例二
总结词
成功实现烧结余热高效回收,提高能源利用效率。
调整方案
针对不同的烧结余热源和负荷,制定不同的燃烧 调整方案,包括优化床温、风量、给煤量等参数。
详细描述
该钢铁企业采用循环流化床锅炉利用烧结余热进 行发电,通过优化床温、风量、给煤量等参数, 成功提高能源利用效率约15%。
床温与床压是循环流化床锅炉燃烧调整的重要参数,二者之间存在密切关系。适当地提高 床温可以增强传热,提高锅炉效率,但过高的床温会导致床内结焦和烧损。同时,床压过 高会增大风机的功耗,而床压过低则会影响炉内物料的混合和传热。
床温的调整
通过控制燃料量和一次风量来调整床温。增加燃料量会使床温升高,减少一次风量则会使 床温降低。
实施效果
经过燃烧调整和维护措施,锅炉结渣问题得到有效解决, 设备安全性得到显著提高。
循环流化床锅炉冷态与燃烧调整试验技术导则
循环流化床锅炉冷态与燃烧调整试验技术导则循环流化床锅炉是一种高效能的锅炉设备,具有节能、环保和资源利用等优点。
为了确保循环流化床锅炉的正常运行和高效燃烧,需要进行冷态与燃烧调整试验。
本文将介绍循环流化床锅炉冷态与燃烧调整试验的技术导则。
一、试验目的和要求试验的目的是验证锅炉在冷态下的运行性能,同时调整燃烧参数,使锅炉燃烧效果达到最佳状态。
试验要求包括试验内容、试验对象、试验装置和试验环境等。
二、试验内容试验内容包括锅炉的静态试验和动态试验。
静态试验主要是测试和验证燃烧系统的各项参数;动态试验主要是通过调整燃烧参数,实现锅炉燃烧的最佳状态。
三、试验对象试验对象为循环流化床锅炉,在试验前需要进行清洗和检修,确保锅炉的各项设备和系统处于良好状态。
四、试验装置试验装置主要包括燃烧控制系统、燃烧器、测量和数据采集系统等。
燃烧控制系统需具备自动化控制功能,能对燃烧参数进行实时调整和监测。
五、试验环境试验环境包括锅炉房的温度、湿度、气流状态等因素。
试验前需要对环境因素进行调整和控制,以保证试验的准确性和可靠性。
六、试验步骤1. 静态试验:首先进行锅炉的冷态试验,主要测试和验证锅炉的压力、温度、流量、氧含量等参数。
依据试验结果,确定燃烧参数的初始值。
2. 动态试验:通过改变燃烧参数,对锅炉进行动态试验,主要包括燃烧空气流量、燃料供给量、床温、床层压降等参数的调整与监测。
根据试验结果,逐步调整燃烧参数,使锅炉燃烧效果达到最佳状态。
3. 数据处理与分析:试验结束后,对试验数据进行处理和分析,包括参数变化趋势、燃烧效率、废气排放等指标的计算和评估。
七、试验安全措施在进行试验时,需注意锅炉的安全运行,确保试验人员的人身安全。
试验前需检查试验装置和设备的安全性能,如燃烧器的点火装置、风门的开启程度等。
总结:循环流化床锅炉冷态与燃烧调整试验技术导则是确保锅炉正常运行和高效燃烧的重要工作。
通过静态试验和动态试验的组合,可以对锅炉的运行性能进行验证和调整,以实现锅炉燃烧的最佳状态。
循环流化床燃烧技术分析与应用
循环流化床燃烧技术分析与应用摘要循环流化床燃烧技术能有效地提高燃烧效率,降低氮氧化物的排放,以及在燃烧劣质燃料等方面具有独特的优势。
随着理论研究的不断创新和实际应用技术的日臻完善,循环流化床燃烧技术必将发挥出更大的作用。
关键词循环燃烧;燃烧特性;循环流化床锅炉中图分类号tm6 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0130-020 引言我国目前煤炭年消费量约10多亿吨,其中大多数通过燃烧被利用。
随着我国环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高,燃煤与环保的矛盾日益突出。
然而,燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了煤炭的浪费和环境污染,节约能源与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的重点。
因此,寻求高效、低污染燃烧技术成为关键。
循环流化床燃烧技术作为一种新型的高效低污染清洁煤技术,具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节快等优点,在国内外都得到了迅速发展。
如今,中型容量的循环流化床锅炉的研制与开发已进入商业化运行阶段,但要充分发挥其优势,必须走产业化和大型化的道路,开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉,并在容量上尽快达到煤粉炉的水平。
一旦该技术实现了大型化和国内的产业化,就能切实地显现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。
1循环流化床燃烧技术的发展循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种新型煤燃烧技术。
在短短的30年间,流化床技术得到了飞速发展,从德国鲁奇公司首先取得循环流化床燃烧技术的专利,至今已经形成多个技术流派:绝热旋风筒带有外置换热床的循环流化床燃烧技术;带有汽冷旋风分离的循环流化床燃烧技术;燃烧室内布置翼形受热面的高温绝热旋风分离的循环流化床燃烧技术等。
上世纪90年代中期,又出现了冷却式方型分离紧凑式循环流化床燃烧技术。
由笨重易损的热旋风筒进步到90年代初的精巧耐用的汽冷旋风筒,进而开发出冷却式方型分离紧凑式循环流化床锅炉,为循环流化床锅炉最终回归到传统锅炉的简洁布置做下铺垫。
循环流化床锅炉的技术特点
循环流化床锅炉的技术特点循环流化床锅炉是一种高效、灵活、环保的燃煤锅炉,具有以下技术特点:1. 循环流化床燃烧技术:循环流化床锅炉采用的是循环气流床燃烧技术,即在炉膛内通过高速气流使颗粒煤燃烧并悬浮在炉内,使煤粒可以充分燃烧,提高燃烧效率。
同时,通过循环床内的循环料层形成的气固两相流动,带走了煤粒中的灰渣,实现了污染物的低排放,达到了环保效果。
2. 灵活运行能力:循环流化床煤粉锅炉具有出力范围广、负荷调节范围宽、适应能力强的优点。
它适用于不同类型的煤粉、煤矸石和燃料。
可以根据实际需要调整煤粉供应、向燃烧器注入不同的煤粉或添加剂,以适应煤质的变化,确保锅炉的高效稳定运行。
3. 高燃烧效率:循环流化床锅炉在循环燃烧过程中,通过煤粉与空气的充分混合和循环床内悬浮颗粒的快速补充,使得煤粉得到了充分利用,燃烧效率高达98%以上。
同时,由于循环床内的烟气温度较低,导热损失小,进一步提高了燃烧效率。
4. 低污染排放:循环流化床锅炉具有良好的环保性能。
通过优化设计和控制,可以有效控制煤粉燃烧过程中产生的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等污染物的排放。
煤粉中的硫和氮化物在循环床内经过氧化和吸附反应,形成低浓度的固定化合物,减少了大气中的污染物排放。
5. 系统运行稳定可靠:循环流化床锅炉的主要组成部分如循环床、燃烧器、回转器等采用先进的结构设计,使得系统运行更加稳定可靠。
同时,循环床内的颗粒燃料具有自悬浮和自循环的性质,即使在负荷变化时,床内颗粒的流动性能也能保持稳定,确保了锅炉的正常运行。
6. 火源稳定:循环流化床锅炉采用循环流化床燃烧技术,燃烧器的稳定性较高,燃烧过程中火源不容易被扑灭。
这种火源稳定性能可以保证锅炉的安全运行,并提高燃烧效率。
7. 抗负荷调节能力强:循环流化床锅炉具有较强的负荷调节能力,能够根据负荷的变化迅速调节燃烧器的运行。
循环床内的颗粒燃料可以根据负荷的变化调整流化状态,从而实现锅炉的负荷变化。
总之,循环流化床锅炉是一种技术先进、环保高效的燃煤锅炉。
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循环流化床燃烧技术及分析
发表时间:2019-04-01T11:19:45.593Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:任力
[导读] 摘要:我国目前煤炭年消费量约10多亿吨,其中大多数通过燃烧被利用。
(中国启源工程设计研究院有限公司陕西省西安市 710077)
摘要:我国目前煤炭年消费量约10多亿吨,其中大多数通过燃烧被利用。
随着我国环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高,燃煤与环保的矛盾日益突出。
然而,燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了煤炭的浪费和环境污染,节约能源与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的重点。
因此,寻求高效、低污染燃烧技术成为关键。
循环流化床燃烧技术作为一种新型的高效低污染清洁煤技术,具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节快等优点,在国内外都得到了迅速发展。
如今,中型容量的循环流化床锅炉的研制与开发已进入商业化运行阶段,但要充分发挥其优势,必须走产业化和大型化的道路,开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉,并在容量上尽快达到煤粉炉的水平。
一旦该技术实现了大型化和国内的产业化,就能切实地显现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词:循环流化床;燃烧;技术;分析
引言:循环流化床燃烧技术是国家“八五”技术攻关的一种新型燃烧技术,是燃烧工艺的一场革命。
它具有燃烧效率高,煤种适应性强,负荷调节特性好,脱硫简便易行、效果好,炉渣综合利用率高等优点。
十余年来,流化床锅炉经历了从最初的引进、设计、制造、投产到迅速推广应用的过程,现今已经遍布全国各行业,数量达到数百台。
显示了循环流化床燃煤技术的强大生命力。
循环流化床技术是一门新兴的发展极为迅速的洁净煤燃烧技术,相比较于传统技术有着明显的优势,在国内被广泛地采用。
文章先介绍基本内容;其次分析具有的特点和优势;最后论述目前的现状,要树立起创新的意识,攻克技术方面的难题,取得更大的进步。
1.循环流化床技术的特点
首先循环流化床采用的是低温燃烧,可以快速的实现炉内脱硫,有效控制二氧化氮的排放,不会出现结渣的情况,便于综合利用等;其次锅炉的储热层具有强大的作用,可以保证劣质燃料的充分燃烧,具有很好的适应性。
对无烟煤、劣质烟煤、褐煤、石煤等燃料,都有着较高的燃烧率。
再次和第一代流化床锅炉相比,循环流化床燃烧效率高、脱硫效率高、传热系数高、磨损问题可以很好的解决;最后和煤粉炉相比,它的系统比较复杂一点,而且造价成本高,但具有的优点可以解决目前面临的问题,所以被普遍采用。
2.循环流化床燃烧技术的发展
循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种新型煤燃烧技术。
在短短的30年间,流化床技术得到了飞速发展,从德国鲁奇公司首先取得循环流化床燃烧技术的专利,至今已经形成多个技术流派:绝热旋风筒带有外置换热床的循环流化床燃烧技术;带有汽冷旋风分离的循环流化床燃烧技术;燃烧室内布置翼形受热面的高温绝热旋风分离的循环流化床燃烧技术等。
上世纪90年代中期,又出现了冷却式方型分离紧凑式循环流化床燃烧技术。
由笨重易损的热旋风筒进步到90年代初的精巧耐用的汽冷旋风筒,进而开发出冷却式方型分离紧凑式循环流化床锅炉,为循环流化床锅炉最终回归到传统锅炉的简洁布置做下铺垫。
目前,国外大型化循环流化床技术正日趋成熟,逐渐达到与煤粉炉容量相当的水平。
而国内中小型循环流化床技术也已相当成熟,但在大型化循环流化床锅炉的开发研究方面,与先进国家仍有相当的大的差距。
3.旋风分离器
旋风分离器是循环流化床的重要组成部分,主要的作用是可以保证飞出炉膛并且不被分离器收集的细颗粒一次燃尽,不能完全燃烧的粗颗粒最终会完全燃烧。
分离器的分离效率和风筒直径有着密切的关系,要进行科学合理的选择,才能解决过程中遇到的问题。
为了避免系统的复杂性和减少成本,要尽量选择大型的旋风筒,可以满足实际的要求。
在循环床锅炉中,分离效率要比预先计算的大,因为进入分离器的颗粒浓度比其它应用场合要高的多。
直径在7-8m的风筒运行过程非常稳定,更大直径的风筒需要经过多次的试验,才能正式的投入使用,保证具有强大的功能。
除了旋风分离器之外,还有U型槽、百页窗等,但是旋风分离器具有明显的优势。
3.1燃煤粒度
进入流化床的煤颗粒的粒度大约在0~8mm之间,对传热非常的重要。
颗粒一般分为两种类型,第一,粗颗粒,主要在床内停留、翻滚与燃烧,最后只剩下底渣;而是部分细小的灰则会在过程中排出;第二,循环燃烧直到磨细作为飞灰排出,粗大颗粒会对传热造成严重影响,从而导致流化不均匀情况的出现。
颗粒中构成循环灰的中等粒度颗粒很多而且不易磨碎,循环灰是无法排放出来的,使得灰在炉内会持续增加,床压也会随之升高,实际运行锅炉会偏离设计值。
颗粒粒度的选择非常重要,必须满足燃烧的要求,把产生的不利影响降到最低,使其更加的优化。
3.2流化风速与循环倍率
循环倍率是指循环灰质量与入炉煤质量之比,循环流化床风度与循环倍率的选择需要一个过程,这是必须经历。
在实际中不断总结经验,为发展提供宝贵的经验,可以在现有的基础上取得重大突破。
最初的锅炉采用较高的流化风速与循环倍率,燃烧和传热的效果会变得更好,锅炉内的空间得到充分利用,对钢材的需求减少。
但风机消耗与受热面的磨损也在增大,情况严重会会带来直接的经济损失,不利于长期的使用。
目前普遍认为循环风速应该控制在4-6m/s之间,高温分离的循环流化床倍率为30-35,低温分离在15-20℃,满足以上条件,才能让燃料完全的燃烧。
4.循环流化床燃烧方式的优点
4.1燃料适应性广
燃料适应性广是循环流化床最显著的一个优点,可以提高燃料的使用效率,发挥出更大的作用,产生更多的热量。
在循环流化床锅炉中,燃料只占灼热床料的1%-3%,其余是不可燃的固体颗粒,例如脱硫剂、飞灰、沙等,其具有的流体动力特性使得气固混和固固混合非常的快,保证燃料的充分混合。
只有燃料热值大于加热燃料本身和所需的空气至着火温度所需的热量,才可以燃烧任何形式的燃料。
流化床锅炉目前的性能就可以实现不同燃料的燃烧,燃料的类型是非常多的,都可以进行很好的燃烧。
4.2负荷调节比大和负荷调节快
循环流化床锅炉中由于截面气速高和吸热控制起来是比较容易的,让负荷调节变的很快。
从目前情况来看,一些商用装置的负荷调节速度可以达到每分钟4%,是一个非常理想的状态,保证实现预期的目标。
由于大量惰性床料的存在,导致床内的蓄热很大,随着社会的发
展,未来会面临更加复杂的难题,所以要及时的总结经验,运用先进的技术投入研究,才能促进循环流化床的改革升级,满足生产活动的需要。
要借鉴西方发达国家的技术,坚持以我国为主,为我国所用的原则,从而指明发展的方向。
总结:综上所述,循环流化床作为一项洁净煤燃烧技术,具有着显著的优点,可以普遍的推广使用。
众多的技术流派让CFB技术呈现出百花齐放的趋势,通过相互之间的融合学习,可以成为成熟的洁净煤燃烧技术。
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