最新-循环流化床锅炉简介课件ppt
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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
循环流化床锅炉知识讲座课件
态循环过程 高强度的热量、质量和动量传递过程
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•18
CFB锅炉燃烧必须有三个条件
（1） 保证流化床流态处于快速流化床区域附
近范围，并要保证一定的 气流速度，同时要保 证物料粒径处于适当的、在该流速下能处于快速 流化区域的粒度。
（2） 要有足够的物料分离 （3） 要有物料回送
在流态化理论中，当重力=浮力+ 曳力时，颗粒在气流中匀速运动，这一 速度定义为颗粒终端沉降速度。
因此，简单的说：流态化是气 （气体）、固（固体颗粒）相互作用， 达到平衡的结果。
浮力
曳力
气
颗粒
流
重力 力
图2-3 在上行气流中单 一颗粒的受力分析图
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•4
颗粒流态化运动的简化过程
烧；烟气再循环等。
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•29
烟 气 送 至烟 气 送 至 尾 部 受 热 尾面部 受 热 面
屏
式
水冷壁
过
屏
热
式
器
过
热
器
二次风
旋风 分离器
立管
旋风
燃料 脱硫剂
分离器
一次风
排渣
立管
返料装置
一次风 排渣
返料装置
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•17
循环流化床锅炉的基本特点
低温的动力控制燃烧 高速度、高浓度、高通量的固体物料流
•14
形成快速床必须满足条件
u合适的固体颗粒特性 u运行流化风速大于颗粒终端沉降速度 u 足够大的颗粒循环量
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•18
CFB锅炉燃烧必须有三个条件
（1） 保证流化床流态处于快速流化床区域附
近范围，并要保证一定的 气流速度，同时要保 证物料粒径处于适当的、在该流速下能处于快速 流化区域的粒度。
（2） 要有足够的物料分离 （3） 要有物料回送
在流态化理论中，当重力=浮力+ 曳力时，颗粒在气流中匀速运动，这一 速度定义为颗粒终端沉降速度。
因此，简单的说：流态化是气 （气体）、固（固体颗粒）相互作用， 达到平衡的结果。
浮力
曳力
气
颗粒
流
重力 力
图2-3 在上行气流中单 一颗粒的受力分析图
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•4
颗粒流态化运动的简化过程
烧；烟气再循环等。
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•29
烟 气 送 至烟 气 送 至 尾 部 受 热 尾面部 受 热 面
屏
式
水冷壁
过
屏
热
式
器
过
热
器
二次风
旋风 分离器
立管
旋风
燃料 脱硫剂
分离器
一次风
排渣
立管
返料装置
一次风 排渣
返料装置
•2024/2/3
•循环流化床锅炉知识讲座
•17
循环流化床锅炉的基本特点
低温的动力控制燃烧 高速度、高浓度、高通量的固体物料流
•14
形成快速床必须满足条件
u合适的固体颗粒特性 u运行流化风速大于颗粒终端沉降速度 u 足够大的颗粒循环量
第十二章循环流化床锅炉概述ppt三峡电力职业学院精品课
2021/9/21
15
第三节 循环流化床锅炉的应用与发展
1921年12月德国人温克勒（ Friz Winkler）发明了第一台流化床，温克勒所 发明的流化床使用粗颗粒床料。1938年12 月麻省理工学院的刘易斯（Warren, K Lewis）和吉里兰（Edwin, R Gilliland） 发明了快速流化床。直到20世纪50年代末 期，鼓泡流化床一直占主要地位。循环流
2021/9/21
26
▪ 2. 美国洛杉矶光化学烟雾事件
▪
40、50和70年代，发生在美国的洛杉矶市。
40年代时，洛杉矶市的汽车保有量就达到了250
万辆，每天需要消耗汽油1000多吨。汽车尾气
中的碳氢化合物、氮氧化物等污染物就漂浮在
街道上的空气中，在强烈阳光的照射下发生物
理化学反应，产生了有毒的浅蓝色烟雾，造成
历史上的 大气污染事件
光化学烟雾：氮氧化物等污染物漂浮在空 气中，在强烈阳光的照射下发生物理化学 反应，产生了有毒的浅蓝色烟雾，造成人 们眼睛红肿、咽炎、呼吸道疾病恶化乃至 思维紊乱，肺水肿等疾病。
2021/9/21
bac2k5
▪ 1. 比利时马斯河谷烟雾事件
1930年12月，发生在比利时马斯河谷工业区。 位于狭窄河谷内的这个工业区，分布有大量 的炼油厂、金属厂、玻璃厂等重污染工厂。 这些工厂排放出大量的有害废气和工业粉尘， 严重影响了当地人们的健康。从12月1-5日， 由于天气的影响，河谷内出现静风，空气污 染物扩散不出去。同时，也出现了逆温层， 污染物难以扩散到高空，只能在低空中聚集， 污染物浓度迅速上升。结果造成60多人在一 周内死亡，市民中心脏病、肺病患者的死亡 率增高，家畜死亡率也大大增高。
20
循环流化床讲义
第25页/共34页
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 1) 燃料的粒度分布。保证燃料粒度、保证在已确定的流化速
度条件下，有足够的细颗粒吹入悬浮段，确保燃烧室上部(稀相区 )的燃烧份额、保证形成足够的循环床料。
(二) 燃煤粒径对燃烧效率的影响求
锅炉燃烧热损失中较大的一项是固体不完全燃烧损失q4。对CFB，一 般床底渣的含碳量≤2.0%，低于煤粉燃烧锅炉。但是，飞灰含碳量高于 10%的偏多，高于煤粉炉，特别对燃煤中细颗粒偏多的情况，当燃煤热值 较高、挥发分含量较低时(烟煤)，飞灰含碳量高达20％~30％。严重影响 了锅炉燃烧效率。
第15页/共34页
二、循环流化床运行中几个重要参数
二、燃尽时间8.77 109
exp(0.01276Tb
)
d 1.16 p
由此可见：
1. 流化床碳粒子的燃尽时间与床温有关，床温越 高，燃尽时间缩短；
2. 燃尽时间与碳粒子直径的1.16次方成正比。粒 子越大，燃尽时间越长。
粗粒子份额 (δ)
0.5
0.4
停留时间(min) 6.2 12.4 18.6 19.84 24.8 29.76
第19页/共34页
二、循环流化床运行中的重要参数
二、燃尽时间和停留时间
燃烧六种热值不同的煤的时粗粒子 在密相床内的平均停留时间
1. 燃烧热值低的煤，煤粒在密 相区内停留时间短；烧高热 值煤，煤粒在密相区内停留 时间长；
煤粒尺寸(mm) 0.80 1.00 2.00 4.00 8.00 10.00
第17页/共34页
燃尽时间(s) 280.14 362.90 810.92 1812.07 4049.21 5245.48
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 1) 燃料的粒度分布。保证燃料粒度、保证在已确定的流化速
度条件下，有足够的细颗粒吹入悬浮段，确保燃烧室上部(稀相区 )的燃烧份额、保证形成足够的循环床料。
(二) 燃煤粒径对燃烧效率的影响求
锅炉燃烧热损失中较大的一项是固体不完全燃烧损失q4。对CFB，一 般床底渣的含碳量≤2.0%，低于煤粉燃烧锅炉。但是，飞灰含碳量高于 10%的偏多，高于煤粉炉，特别对燃煤中细颗粒偏多的情况，当燃煤热值 较高、挥发分含量较低时(烟煤)，飞灰含碳量高达20％~30％。严重影响 了锅炉燃烧效率。
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二、循环流化床运行中几个重要参数
二、燃尽时间8.77 109
exp(0.01276Tb
)
d 1.16 p
由此可见：
1. 流化床碳粒子的燃尽时间与床温有关，床温越 高，燃尽时间缩短；
2. 燃尽时间与碳粒子直径的1.16次方成正比。粒 子越大，燃尽时间越长。
粗粒子份额 (δ)
0.5
0.4
停留时间(min) 6.2 12.4 18.6 19.84 24.8 29.76
第19页/共34页
二、循环流化床运行中的重要参数
二、燃尽时间和停留时间
燃烧六种热值不同的煤的时粗粒子 在密相床内的平均停留时间
1. 燃烧热值低的煤，煤粒在密 相区内停留时间短；烧高热 值煤，煤粒在密相区内停留 时间长；
煤粒尺寸(mm) 0.80 1.00 2.00 4.00 8.00 10.00
第17页/共34页
燃尽时间(s) 280.14 362.90 810.92 1812.07 4049.21 5245.48
循环流化床锅炉精品PPT课件
鼓泡床
ΔP / L
图2-29 不同流型下床内压力沿床 层 高度的变化曲线
四 布风均匀性检查
• 脚试法： • 沸腾法：
动画
五 冷态临界流化风量测定
• 临界流化风量概念
• 临界流化风量的测定
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
• 4. 空隙率
• 堆积与流化并不相同。确定流化状态
• 5．燃料筛分
• 宽筛分与窄筛分
• 6．燃料颗粒特性
• 燃煤的粒比度
• 7．流化速度
• 空塔速度，控制流化状态
• 8．临界流化风速与临界流化风量
• 开始流化时的一次风速度与风量
• 9．物料循环倍率
• 物料返送量与燃料给进量之比
物料循环倍率
一次风量 燃料颗粒特性 分离器效率 回料系统
典型非球形颗粒的球形度数据
性状
球形度（ ） 物 料
大至10mm
0.65
—
0.73
熔融球状
0.89
熔融聚集状
0.55
尖角状
0.65
—
0.3
—
0.3
砂 硬砂 硬砂 渥太华砂 砂 砂 钨粉
性状
平均值 尖角状 尖片状 接近球形 无棱角 有棱角
—
球形度（ ）
0.75 0.65 0.43 0.95 0.83 0.73 0.89
A
20～μ90m
B
90～6μ50m
严重 无 无气泡
很小 无
u>mf
可忽略 浅床时
u=mf
仅为沟流
平底圆帽
很低
低
ΔP / L
图2-29 不同流型下床内压力沿床 层 高度的变化曲线
四 布风均匀性检查
• 脚试法： • 沸腾法：
动画
五 冷态临界流化风量测定
• 临界流化风量概念
• 临界流化风量的测定
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
• 4. 空隙率
• 堆积与流化并不相同。确定流化状态
• 5．燃料筛分
• 宽筛分与窄筛分
• 6．燃料颗粒特性
• 燃煤的粒比度
• 7．流化速度
• 空塔速度，控制流化状态
• 8．临界流化风速与临界流化风量
• 开始流化时的一次风速度与风量
• 9．物料循环倍率
• 物料返送量与燃料给进量之比
物料循环倍率
一次风量 燃料颗粒特性 分离器效率 回料系统
典型非球形颗粒的球形度数据
性状
球形度（ ） 物 料
大至10mm
0.65
—
0.73
熔融球状
0.89
熔融聚集状
0.55
尖角状
0.65
—
0.3
—
0.3
砂 硬砂 硬砂 渥太华砂 砂 砂 钨粉
性状
平均值 尖角状 尖片状 接近球形 无棱角 有棱角
—
球形度（ ）
0.75 0.65 0.43 0.95 0.83 0.73 0.89
A
20～μ90m
B
90～6μ50m
严重 无 无气泡
很小 无
u>mf
可忽略 浅床时
u=mf
仅为沟流
平底圆帽
很低
低
循环流化床锅炉主要设备概述(PPT 87页)
40
（3）中温旋风分离：中温分离分离器入口介质温度 较低，一般不高于600℃。与高温分离相比，有 如下几方面特点：
圆形炉膛或下圆上方形结构的炉膛，圆形部分一 般不设水冷壁受热面，完全由耐火砖砌成；内衬耐热 且防止炉内或密相区内水冷壁受热面的磨损。
3
燃料进入炉内燃烧放出的热量被物料和烟气带出 炉膛，经高温分离器分离后，物料返回炉内，带有少 量飞灰的烟气进入布置有受热面的烟道内进行热量交 换。这种结构在运行中，因炉内为正压，高温物料和 烟气常常向外泄漏，影响安全运行及环境卫生。
37
38
2 旋风分离器 旋风分离器结构简单，分离效率高，广泛用于循
环流化床锅炉中，典型结构有耐火材料制成的高 温旋风分离器和水冷、汽冷高温旋风分离器。 （1）典型旋风分离器：用于循环流化床锅炉的典型 旋风分离器以上圆下锥、气流切向进入为基本形 式。由于没有转动部件，结构简单，效率高，运 行性能稳定，维护方便，特别适合于循环流化床 锅炉。
下图是几种常见的风室布置方式。
20
21
风道是连接风机与风室所必需的部件。为使风道 中的压力损失减小，应减少不必要的风道长度、转折 和截面变化，在必须转向时尽可能采用逐渐弯曲的弧 形转向形式，使总的阻力系数较小，避免采用过高的 气流速度。对于金属管道而言，在估计风道截面时， 通常取用的流速在10～15m/s。
13
14
从风帽小孔喷出的空气速度称为小孔风速，是布 风装置设计的一个重要参数。小孔风速越大对流化床 的运行越有利。但风帽小孔风速过大将使风机电耗增 加。反之，小孔风速过低，容易造成粗颗粒沉积，底 部流化不良，冷渣含碳量增大，尤其当负荷降低时， 往往不能维持稳定运行，造成结渣灭火。所以，小孔 风速的选择，应根据燃煤特性、颗粒筛分特性、负荷 调节范围和风机电耗等全面综合考虑。
（3）中温旋风分离：中温分离分离器入口介质温度 较低，一般不高于600℃。与高温分离相比，有 如下几方面特点：
圆形炉膛或下圆上方形结构的炉膛，圆形部分一 般不设水冷壁受热面，完全由耐火砖砌成；内衬耐热 且防止炉内或密相区内水冷壁受热面的磨损。
3
燃料进入炉内燃烧放出的热量被物料和烟气带出 炉膛，经高温分离器分离后，物料返回炉内，带有少 量飞灰的烟气进入布置有受热面的烟道内进行热量交 换。这种结构在运行中，因炉内为正压，高温物料和 烟气常常向外泄漏，影响安全运行及环境卫生。
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2 旋风分离器 旋风分离器结构简单，分离效率高，广泛用于循
环流化床锅炉中，典型结构有耐火材料制成的高 温旋风分离器和水冷、汽冷高温旋风分离器。 （1）典型旋风分离器：用于循环流化床锅炉的典型 旋风分离器以上圆下锥、气流切向进入为基本形 式。由于没有转动部件，结构简单，效率高，运 行性能稳定，维护方便，特别适合于循环流化床 锅炉。
下图是几种常见的风室布置方式。
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风道是连接风机与风室所必需的部件。为使风道 中的压力损失减小，应减少不必要的风道长度、转折 和截面变化，在必须转向时尽可能采用逐渐弯曲的弧 形转向形式，使总的阻力系数较小，避免采用过高的 气流速度。对于金属管道而言，在估计风道截面时， 通常取用的流速在10～15m/s。
13
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从风帽小孔喷出的空气速度称为小孔风速，是布 风装置设计的一个重要参数。小孔风速越大对流化床 的运行越有利。但风帽小孔风速过大将使风机电耗增 加。反之，小孔风速过低，容易造成粗颗粒沉积，底 部流化不良，冷渣含碳量增大，尤其当负荷降低时， 往往不能维持稳定运行，造成结渣灭火。所以，小孔 风速的选择，应根据燃煤特性、颗粒筛分特性、负荷 调节范围和风机电耗等全面综合考虑。
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）
循环流化床精华PPT演示课件
• 终端速度:颗粒在静止空气中做初速度为零的自由 落体运动时，当下落速度达到某一数值时，颗粒 受到的阻力、重力和浮力三者达到平衡，然后颗 粒将匀速向下运动，这一临界速度叫颗粒的终端 速度。
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
• 料层差压料：层差压过高,会使流化质量下降,底 部大颗粒沉积,危机安全运行.同时，料层高度增 加，床层阻力增加，风机电耗增加。
（一进两出）
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
CFBB基本知识
循环流化床锅炉不同位置的流化状态
位置 燃烧室（二次风口以下） 燃烧室（二次风口以上） 旋风分离器 返料料腿（立管） 返料机构/外置式换热器 尾部烟道
流动状态 湍流或鼓泡流化床
快速流化床 旋涡流动 移动床 鼓泡流化床 气力输送
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
• 燃料粒比度：各粒径的颗粒占总量的份额之比称 为粒比度。
• 沟流，一次风流速在未达到临界流速前，空气在 床料中分布不均匀，颗粒大小和空隙率不均匀， 阻力也有大有小，大量的空气从阻力小的地方穿 越料层，其他部分仍处于固定状态，这种现象称 为沟流。沟流一般可以分为贯穿沟流和局部沟流 。
汇报人：白新伟
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
目录
1
CFB锅炉基本知识
2 CFCBF锅B锅炉炉各各系系统统和和主主要要设设备备
3
CFB锅炉运行操作
4
CFB锅炉典型事故案例
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
CFBB基本知识
• 循环流化床锅炉结构 原理
• 循环流化床锅炉主要 有两部分；一部分是 由炉本体，分离返料 装置和外部换热器组 成的，一部分是尾部 烟道以及尾部受热面 组成的。
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
• 料层差压料：层差压过高,会使流化质量下降,底 部大颗粒沉积,危机安全运行.同时，料层高度增 加，床层阻力增加，风机电耗增加。
（一进两出）
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CFBB基本知识
循环流化床锅炉不同位置的流化状态
位置 燃烧室（二次风口以下） 燃烧室（二次风口以上） 旋风分离器 返料料腿（立管） 返料机构/外置式换热器 尾部烟道
流动状态 湍流或鼓泡流化床
快速流化床 旋涡流动 移动床 鼓泡流化床 气力输送
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• 燃料粒比度：各粒径的颗粒占总量的份额之比称 为粒比度。
• 沟流，一次风流速在未达到临界流速前，空气在 床料中分布不均匀，颗粒大小和空隙率不均匀， 阻力也有大有小，大量的空气从阻力小的地方穿 越料层，其他部分仍处于固定状态，这种现象称 为沟流。沟流一般可以分为贯穿沟流和局部沟流 。
汇报人：白新伟
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
目录
1
CFB锅炉基本知识
2 CFCBF锅B锅炉炉各各系系统统和和主主要要设设备备
3
CFB锅炉运行操作
4
CFB锅炉典型事故案例
内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
CFBB基本知识
• 循环流化床锅炉结构 原理
• 循环流化床锅炉主要 有两部分；一部分是 由炉本体，分离返料 装置和外部换热器组 成的，一部分是尾部 烟道以及尾部受热面 组成的。
循环流化床锅炉介绍ppt课件
风
分
离 器 内
表面为耐磨 耐火材料层
部
（
入
口
）
82
工作原理
基本原理：离心分离 高速旋转运动,密度大
的颗粒被甩到筒壁面, 实现了与密度小的气 体的分离
旋风分离器的 旋流示意图
83
影响分离效率的因素
进口速度 筒体直径 颗粒浓度
高温绝热旋风分离器
84
优缺点 优点
结构简单 分离效率高
缺点
66
水冷布风板结构
67
68
内嵌逆流风帽
风帽材质为ZG8Cr26Mn7N，等间距顺排，排列间距为160×160mm 69
70
71
72
73
新型风帽的介绍
易更换夹套钟罩式风帽
由风帽头、夹套和内管芯三部分组成。
1.彻底解决倒渣问题
2.磨损后只需更换夹套和风帽头，不需要拆除布风板 上的浇筑料，内管芯为终身寿命。
3.排风孔向下倾斜，能有效防止停炉时，炉渣堵塞
4.利用风帽内部的密宫结构控制风帽阻力，确保布
风均匀。
74
四、高温旋风分离器
75
分离器的作用
把从炉膛飞出的固体 颗粒从烟气中分离出 来
76
1.作用
实现了燃料循环燃烧，提 高了燃烧效率
实现了脱硫剂循环利用， 节约了脱硫剂用量
保留足量的固体颗粒，顺 利完成传热
高速的气流能避免燃料在播煤槽 内停留、堆积和搭桥，保证给煤的 畅通；
高速气流能将煤播散开，使给煤 更为均匀；
播煤风还可以有效地防止高温烟 气从炉内返窜进入给煤系统；
给煤机容量：200%负荷；一台有 故障时，仍能带锅炉100%负荷；
50
51
循环流化床锅炉原理ppt课件
送风系统的几种布置形式 中、小型锅炉风系统 容量较大锅炉的风系统
课题五 除渣除灰系统
除渣系统 除灰系统
SUCCESS
THANK YOU
•
图3-10 烟气发生器点火装置
1-蒸汽锅炉；2-流化床；3-风帽；4-天然气 点火系统；5-风室；6-三次风；7-二次风； 8-辅助燃烧器；9-热烟气发生器；10-油点火 系统；11-启动运行混合空气；12-油燃烧器
；13-丙烷/天然气辅助燃烧器
点火方式与点火装置
给料装置与给料方式
给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂 送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、 埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和 螺旋给料机（俗称绞笼）等。
流化床布风装置主要由布风板、风室和冷渣管组 成。布风装置的主要作用有：
（1）支承床料； （2）使空气均匀地分布在整个炉膛的横截面上，并
提供足够的动压头，使床料和物料均匀地流化， 避免勾流、腾涌、气泡尺寸过大、流化死区等不 良现象的出现。 （3）那些已基本烧透、流化性能差、有在布风板 上沉积倾向的大颗粒及时排出，避免流化分层， 保证正常流化状态不被破坏，维持安全生产。
物料循环系统图
煤
煤粒 粒
空气
托
脱流 机
硫 剂
炉膛
烟气
飞灰
物料 分离器
飞灰 立管、回料器
烟气
燃煤制备系统
制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机
制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统
风烟系统
风系统的分类及作用 一次风、 二次风、 播煤风、 回料风、冷却风、石灰石输送风
风帽
风帽的作用在于使进入流化床的空气产生第二次 分流并具有一定的动能，以减少初始气泡的生成 和使底部粗颗粒产生强烈的扰动，避免粗颗粒的 沉积，减少冷渣含碳损失。风帽还有产生足够的 压降、均匀布风的作用。
课题五 除渣除灰系统
除渣系统 除灰系统
SUCCESS
THANK YOU
•
图3-10 烟气发生器点火装置
1-蒸汽锅炉；2-流化床；3-风帽；4-天然气 点火系统；5-风室；6-三次风；7-二次风； 8-辅助燃烧器；9-热烟气发生器；10-油点火 系统；11-启动运行混合空气；12-油燃烧器
；13-丙烷/天然气辅助燃烧器
点火方式与点火装置
给料装置与给料方式
给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂 送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、 埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和 螺旋给料机（俗称绞笼）等。
流化床布风装置主要由布风板、风室和冷渣管组 成。布风装置的主要作用有：
（1）支承床料； （2）使空气均匀地分布在整个炉膛的横截面上，并
提供足够的动压头，使床料和物料均匀地流化， 避免勾流、腾涌、气泡尺寸过大、流化死区等不 良现象的出现。 （3）那些已基本烧透、流化性能差、有在布风板 上沉积倾向的大颗粒及时排出，避免流化分层， 保证正常流化状态不被破坏，维持安全生产。
物料循环系统图
煤
煤粒 粒
空气
托
脱流 机
硫 剂
炉膛
烟气
飞灰
物料 分离器
飞灰 立管、回料器
烟气
燃煤制备系统
制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机
制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统
风烟系统
风系统的分类及作用 一次风、 二次风、 播煤风、 回料风、冷却风、石灰石输送风
风帽
风帽的作用在于使进入流化床的空气产生第二次 分流并具有一定的动能，以减少初始气泡的生成 和使底部粗颗粒产生强烈的扰动，避免粗颗粒的 沉积，减少冷渣含碳损失。风帽还有产生足够的 压降、均匀布风的作用。
生物质循环流化床锅炉(最终版)精品PPT课件
符合中国国情的循环流化床锅炉“定态设计热力性 能计算”软件打破了跨国公司对该领域核心技术的 垄断
本技术突破了CFB锅炉已有专利的流态参 数范围，具有自主知识产权，据此获得了 发明专利，该技术在保持CFB锅炉原有优 点的基础上，在降低CFB锅炉风机电耗、 提高燃烧效率和减轻受热面磨损等方面处 于国际领先水平
17
芬兰Vomit电厂
科科拉市（Kokkali） 参观Vomit电厂
锅炉是72MW流化床， 多燃料的混烧锅炉
主要参观了供料系统， 正压气力输送系统
18
生物质原料场
19
英国Fiddlers Ferry电厂
在曼彻斯特附近 锅炉是巴布科克提供 66建厂， 4台锅炉，经历了数
次扩建，5万KW、30万KW、50万 KW，到目前200万KW 04年用了4000万英镑对锅炉进 行了改造 1、4＃锅炉是生物质与煤混合 后进入锅炉，掺烧比例为2－3 ％，主要是受磨煤系统的限制 2、3＃锅炉是生物质和煤分别 进入锅炉 运行下来2、3＃锅炉掺烧比例 灵活
1.从理论层面确定锅炉最佳状态点，锅炉在该状态下运行 时可靠性和经济型指标最佳，为锅炉运行达到最佳状态提 供理论层面保证。 2.以自主知识产权的设计导则为指导，优化锅炉核心部件， 为锅炉运行达到最佳状态提供工程设计层面保证。
53
节能型产品的结构保证
专利技术：风帽 回料装置
专有技术：分离器结构 二次风装置 炉膛结构 炉墙结构 防磨密封结构
9
二、国内纯烧生物质锅炉面临的三大问题
3、燃料成本高，运营效益差，投资收回困难
■ 目前已有生物质电厂中，预测的秸秆到厂价约为每吨150元， 但实际情况是，农民卖给秸秆收购站的价格就已达到150元/吨 左右，某些电厂已达到200元/吨以上，收购站再加上必要的加 工费、运输费和人工费，到厂价就达到300元/吨左右
循环流化床锅炉简介
环燃烧。
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。
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。
相关主题
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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
运行中应考虑破碎和磨损对炉内燃烧份额的影响
流 动 状 态 湍 流 或 鼓 泡 流 化 床
快 速 流 化 床 旋 涡 流 动 移 动 床 鼓 泡 流 化 床 气 力 输 送
鼓泡床流化态的特征
1.气流以气泡形式穿越床层（离散相） 2.固体颗粒均匀分散在气流中（乳化相、连续相） 3.气泡不断上移、聚并、长大、破裂 4.气泡运动使得颗粒纵向运动（实现混合） 5.气泡在床层表面破裂，将部分颗粒喷入空间 6.存在明显的床层表面
炙热物料迅速加热新燃料； 燃料燃烧放处的热量又维持了床温 2.燃料在炉内有充分的停留时间
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
2012-循环流化床锅炉 简介
CH2循环流化床锅炉流动特性
基本概念 几种典型流动状态 床层阻力特性和压力分布 床内颗粒浓度分布 气流速度分布
2-1循环流化床锅炉的流动状态
CFB锅炉不同位置的流化状态
位 置 燃 烧 室 （ 二 次 风 口 以 下 ） 燃 烧 室 （ 二 次 风 口 以 上 ） 旋 风 分 离 器 返 料 料 腿 （ 立 管 ） 返 料 机 构 /外 置 式 换 热 器 尾 部 烟 道
不同流化态下床层的压力分布
高度
输送床 湍流床 快速床
鼓泡床
ΔP / L
图2-29 不同流型下床内压力沿床 层 高度的变化曲线
2-3 CFB锅炉固体颗粒浓度分布
1.固体颗粒浓度对锅炉工作的影响 2.影响固体颗粒浓度的因素 3.固体颗粒浓度沿炉膛高度的分布 4.固体颗粒浓度沿径向的分布
颗粒浓度与锅炉工作的关系
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
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
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
2.磨损：煤粒入炉后因机械碰撞而使颗粒减小的 现象
煤粒与煤粒的碰撞； 煤粒与容器壁的碰撞
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
3.破碎与磨损的区别和联系
都是CFB中细小颗粒的主要来源 产生原因不同 所产生的细颗粒的细度不同 破碎有利于锅炉燃烧效率的提高、有利于炉内 热负荷的合理分布、有利于污染物排放的控制
3.床层的阻力特性如何？
图 2-26 流化床中料层随气 流速度变化的情况
图 2-27 床层高度、阻力随
气流变化速度变化的情况示 意图
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
3.床层的阻力特性如何？
1）当流化速度很小时： 随着U的增大，阻力增大；颗粒静止不动 （固定床）
2）当流化速度达到临界流化速度时： 阻力达到最大值（流化床）； 此后，U再增大，阻力将基本不变
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
颗粒浓度的径向分布
2-4 气流速度分布
1.沿轴向，气流速度比较均匀 2.沿径向，中心流速高，壁面处流速低
CH3：循环流化床锅炉的燃烧
煤粒的燃烧过程 煤粒在燃烧中的破碎与磨损 CFB的燃烧区域 炉膛内的燃烧份额
3-1 循环流化床锅炉的燃烧优势
1.为新入炉燃料提供了丰富的热源
炉内大量800~900度的惰性颗粒； 每分钟的新燃料只有床内物料的1%左右；
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
小于1MM的小颗粒的燃烧特性
1）一般在整个燃烧系统参与燃烧； 2）滑移速度较小，属于扩散燃烧； 3）大多容易被分离器捕捉，为循环燃烧 4）燃尽条件很好 5）灰中含炭量0.1%左右
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
50~100uM颗粒的燃烧特性
1）很难被分离器捕捉 2）不能一次就燃尽 3）是导致固体不完全燃烧损失的主要原因 4）20~40%不能燃尽
鼓泡床及其实验演示
气泡的移动
鼓泡床锅炉的工作
湍流流化态特征
1.气泡逐渐破碎、变小 2.床层无明显界面（形成一飞溅区） 3.床内颗粒混合更加均匀 4.床内压力波动达最大
快速流化态特征
1.气流变为连续相，气泡消失 2.固体颗粒形成絮状颗粒团，成为分散相 3.絮状物形成面壁流，颗粒反混显著 4.颗粒滑移速度达最大 5.床内颗粒浓度、温度分布趋于均匀
循环流化床演示
快速流化态特征
图 2-19 颗粒带(颗粒图) 形成示意图
图 2-20 面壁流
CFB
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
1.什么是床层阻力？ 气流通过固体床层时产生的压力降ΔP 2.什么是床层阻力特性？ 就是床层阻力与流化速度之间的关系
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
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
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
运行中应考虑破碎和磨损对炉内燃烧份额的影响
流 动 状 态 湍 流 或 鼓 泡 流 化 床
快 速 流 化 床 旋 涡 流 动 移 动 床 鼓 泡 流 化 床 气 力 输 送
鼓泡床流化态的特征
1.气流以气泡形式穿越床层（离散相） 2.固体颗粒均匀分散在气流中（乳化相、连续相） 3.气泡不断上移、聚并、长大、破裂 4.气泡运动使得颗粒纵向运动（实现混合） 5.气泡在床层表面破裂，将部分颗粒喷入空间 6.存在明显的床层表面
炙热物料迅速加热新燃料； 燃料燃烧放处的热量又维持了床温 2.燃料在炉内有充分的停留时间
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
2012-循环流化床锅炉 简介
CH2循环流化床锅炉流动特性
基本概念 几种典型流动状态 床层阻力特性和压力分布 床内颗粒浓度分布 气流速度分布
2-1循环流化床锅炉的流动状态
CFB锅炉不同位置的流化状态
位 置 燃 烧 室 （ 二 次 风 口 以 下 ） 燃 烧 室 （ 二 次 风 口 以 上 ） 旋 风 分 离 器 返 料 料 腿 （ 立 管 ） 返 料 机 构 /外 置 式 换 热 器 尾 部 烟 道
不同流化态下床层的压力分布
高度
输送床 湍流床 快速床
鼓泡床
ΔP / L
图2-29 不同流型下床内压力沿床 层 高度的变化曲线
2-3 CFB锅炉固体颗粒浓度分布
1.固体颗粒浓度对锅炉工作的影响 2.影响固体颗粒浓度的因素 3.固体颗粒浓度沿炉膛高度的分布 4.固体颗粒浓度沿径向的分布
颗粒浓度与锅炉工作的关系
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
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
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
2.磨损：煤粒入炉后因机械碰撞而使颗粒减小的 现象
煤粒与煤粒的碰撞； 煤粒与容器壁的碰撞
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
3.破碎与磨损的区别和联系
都是CFB中细小颗粒的主要来源 产生原因不同 所产生的细颗粒的细度不同 破碎有利于锅炉燃烧效率的提高、有利于炉内 热负荷的合理分布、有利于污染物排放的控制
3.床层的阻力特性如何？
图 2-26 流化床中料层随气 流速度变化的情况
图 2-27 床层高度、阻力随
气流变化速度变化的情况示 意图
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
3.床层的阻力特性如何？
1）当流化速度很小时： 随着U的增大，阻力增大；颗粒静止不动 （固定床）
2）当流化速度达到临界流化速度时： 阻力达到最大值（流化床）； 此后，U再增大，阻力将基本不变
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
颗粒浓度的径向分布
2-4 气流速度分布
1.沿轴向，气流速度比较均匀 2.沿径向，中心流速高，壁面处流速低
CH3：循环流化床锅炉的燃烧
煤粒的燃烧过程 煤粒在燃烧中的破碎与磨损 CFB的燃烧区域 炉膛内的燃烧份额
3-1 循环流化床锅炉的燃烧优势
1.为新入炉燃料提供了丰富的热源
炉内大量800~900度的惰性颗粒； 每分钟的新燃料只有床内物料的1%左右；
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
小于1MM的小颗粒的燃烧特性
1）一般在整个燃烧系统参与燃烧； 2）滑移速度较小，属于扩散燃烧； 3）大多容易被分离器捕捉，为循环燃烧 4）燃尽条件很好 5）灰中含炭量0.1%左右
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
50~100uM颗粒的燃烧特性
1）很难被分离器捕捉 2）不能一次就燃尽 3）是导致固体不完全燃烧损失的主要原因 4）20~40%不能燃尽
鼓泡床及其实验演示
气泡的移动
鼓泡床锅炉的工作
湍流流化态特征
1.气泡逐渐破碎、变小 2.床层无明显界面（形成一飞溅区） 3.床内颗粒混合更加均匀 4.床内压力波动达最大
快速流化态特征
1.气流变为连续相，气泡消失 2.固体颗粒形成絮状颗粒团，成为分散相 3.絮状物形成面壁流，颗粒反混显著 4.颗粒滑移速度达最大 5.床内颗粒浓度、温度分布趋于均匀
循环流化床演示
快速流化态特征
图 2-19 颗粒带(颗粒图) 形成示意图
图 2-20 面壁流
CFB
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
1.什么是床层阻力？ 气流通过固体床层时产生的压力降ΔP 2.什么是床层阻力特性？ 就是床层阻力与流化速度之间的关系
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
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