循环流化床锅炉设备及系统课件(PPT 93页)
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3. 炉膛下部区域的设计要求
二次风位置（距布风板1.5~3m）
→决定密相区高度，风口以下区域采用 小A并采取向上渐扩结构
炉膛截面收缩方式
➢ 1）下部区域小A，二次风口送入位置采 用渐扩锥形（<45°）
➢ 2）布风板上呈锥形扩口状
• 提高u0，减少床内分层和大颗粒沉底 • 利于燃烧和降低上部截面烟速 • 减小受热面磨损 • 增加物料停留t，提高燃烧效率
布风装置的要求
➢ 1）能均匀、密集分布气流，避免死区 ➢ 2）出口气流动能大，产生强烈扰动、混合 ➢ 3）阻力损失小，降低风机能耗 ➢ 4）有足够强度和刚度，压火时防止布风板
受热变形，风帽不烧损，检修清理方便 ➢ 5）结构合理，防止床料流入风室
2020/7/16
一、布风装置本体结构
1. 布风板
（1）主要功能
➢ 结构特点：横截面矩形，四周由膜式水 冷壁围成，常与一次风室、布风装置一 体悬吊，可上下自由膨胀
➢ 优点：密封好，水冷壁布置方便，锅炉 体积小，启动速度快，工艺制造简单
➢ 缺点：水冷壁磨损大→水冷壁内侧衬耐 磨耐火材料
➢ 发展趋势：H、L/W↑，A/V↓；考虑给 煤点位置以便给煤分布均匀；经济角度 考量，H受限
3. 排渣口
（1）位置：床底部
（2）作用：排出大渣，维持床内存料量及颗粒尺寸，避免大颗粒聚集于床层 底部而影响流化质量，保证安全运行
（3）布置方式
➢ 布风板上去掉一些风帽 代之以排渣管（多数采用）
➢ 炉壁靠近布风板处
（4）排渣口个数确定
➢ dp较小且较均匀，个数少 ➢ dp大应增加数量，并在布风
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
开口目的
送入、排出、观察、维修、测试、监测
开口原则
➢ 开孔数量、大小和位置应合理选择和布置 ➢ 减少对水冷壁的破坏 ➢ 保证密封性 ➢ 孔口处采取特殊防磨处理
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
1. 给煤口
（1）设计原则——给煤口处P> 炉膛P
➢ 原因：防止高温烟气倒流 ➢ 措施：采用密封风将给煤口和上部
➢ 二次风在炉膛内有足够穿透力 ➢ 固体颗粒的供给及其横向扩散
wk.baidu.com
➢ 保证燃料完全燃烧 ➢ 可布置全部或大部分蒸发受热面 ➢ 返料立管有足够H维持物料循环流
动 ➢ 保证脱硫所需的最短气体停留t ➢ 与尾部烟道或对流段所需高度一致 ➢ 保证自然循环锅炉在设计压力下有
足够大水循环动力
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
方向选用炉膛外，炉内不能有任何 突出面，以免严重磨损
2020/7/16
第三节 布风装置
实现流态化燃烧的关键部件
➢ 1）风帽式：由一次风室、布风板、风帽（喷管）和隔热层组成 ➢ 2）密孔板式：风室和密孔板组成。
风帽式工作流程
➢ 优点：布风均匀；负荷变化时流化质量稳定 ➢ 缺点：帽顶易烧坏，磨损严重
1. 炉膛结构形式
（1）圆形炉膛 （2）下圆上方形炉膛 ➢ 结构特点
• 圆形部分不设水冷壁，完全由耐火砖砌成 优点：防磨、压火保温 缺点：启动t长、耐火材料对温升速度要求严格
• 上部炉膛悬吊，下部支承→上下结合处不易密封
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
1. 炉膛结构形式
（3）立式方形炉膛
➢ 支撑风帽和床料 ➢ 对气流产生阻力，使流化空气均匀分布，
维持稳定 ➢ 安装排渣管，维持正常流态化
（2）分类（按冷却条件不同）
➢ 水冷式：利于消除热负荷快速变化时热 膨胀不均
➢ 非冷却式（花板）：开孔以均匀分布为 原则（等边三角形），节距大小与帽沿 尺寸、风帽个数及小孔出口流速匹配
2020/7/16
燃烧室结构、特性取决于其流化状态
➢ 低u0→分密相区、稀相区 ➢ 高u0→εp沿H分布，无明显浓相
控制污染物排放措施
➢ 1）控制炉温脱硫 ➢ 2）分级燃烧
• 一次风（50~70%）在炉膛下部呈还原性气氛，控制NOx生成 • 二次风分级在上部位置送入炉膛，保证完全燃烧
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
➢ 发展对策：须维持炉膛结构尺寸在合理 比例内
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
2. 炉膛尺寸结构
（3）H确定的要求
（1）A选定标准：截面热负荷、 u0
（燃尽t=3~5s→H=15~25m）
（2）L/W确定因素（膜式水冷 壁的立式方形炉）
➢ 炉膛内受热面、尾部受热面、分离 器等布置的协调
循环流化床锅炉设 备及系统课件(PPT
93页)
第四章 燃烧系统及设备
第一节 燃烧系统概述 第五节 给料系统
第二节 燃烧室
第六节 烟风系统
第三节 布风装置
第七节 除渣除灰系统
第四节 物料循环系统 第八节 启动燃烧器
2020/7/16
第一节 燃烧系统概述
2020/7/16
第二节 燃烧室
一、布风装置本体结构
2. 风帽（实现均匀布风，维持合理流动，关系安全经济运行）
（1）制造材料：耐热铸铁、耐热不锈钢（抗磨损性能差）
（2）结构型式（小孔径、大孔径、定向，S，T型）
➢ 有帽头特点：阻力大，长期运行后帽沿底易卡杂物， 不易清除、不易排渣，需停炉清理；布风均匀性好
给料装置进行密封
（2）位置确定
敷设耐火材料的炉膛下部还 原区，尽可能远离二次风入口点→ 细颗粒被夹带前停留t长
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
2. 石灰石给料口（要求低于给煤点）
（1）给料机（大型锅炉）、气力输送装置（小型锅炉） （2）通过循环物料口或给煤口送入
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
2020/7/16
2020/7/16
物料循环系统
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
5. 炉膛出口
采用（具有气垫的）直角转弯型式炉膛出口，可增加对固体颗粒的分 离，增加床内εp，发生内循环，增加停留t
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
6. 其他开孔
（1）观察孔、炉门、人孔，测试孔 （2）注意事项：水冷壁“让管”时，
板上均匀布置
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
4. 循环物料进口（返料口）
（1）位置
二次风口以下密相区，以增加物料停留t
（2）设计考虑
返料系统与循环物料进口点处的P平衡
（3）数量确定（影响炉内颗粒横向分布）
一个送灰器配一个返料口
（4）双腿送灰器（增加循环物料进口）
加强返料均匀性， 防止磨损及局部床温偏低
二次风位置（距布风板1.5~3m）
→决定密相区高度，风口以下区域采用 小A并采取向上渐扩结构
炉膛截面收缩方式
➢ 1）下部区域小A，二次风口送入位置采 用渐扩锥形（<45°）
➢ 2）布风板上呈锥形扩口状
• 提高u0，减少床内分层和大颗粒沉底 • 利于燃烧和降低上部截面烟速 • 减小受热面磨损 • 增加物料停留t，提高燃烧效率
布风装置的要求
➢ 1）能均匀、密集分布气流，避免死区 ➢ 2）出口气流动能大，产生强烈扰动、混合 ➢ 3）阻力损失小，降低风机能耗 ➢ 4）有足够强度和刚度，压火时防止布风板
受热变形，风帽不烧损，检修清理方便 ➢ 5）结构合理，防止床料流入风室
2020/7/16
一、布风装置本体结构
1. 布风板
（1）主要功能
➢ 结构特点：横截面矩形，四周由膜式水 冷壁围成，常与一次风室、布风装置一 体悬吊，可上下自由膨胀
➢ 优点：密封好，水冷壁布置方便，锅炉 体积小，启动速度快，工艺制造简单
➢ 缺点：水冷壁磨损大→水冷壁内侧衬耐 磨耐火材料
➢ 发展趋势：H、L/W↑，A/V↓；考虑给 煤点位置以便给煤分布均匀；经济角度 考量，H受限
3. 排渣口
（1）位置：床底部
（2）作用：排出大渣，维持床内存料量及颗粒尺寸，避免大颗粒聚集于床层 底部而影响流化质量，保证安全运行
（3）布置方式
➢ 布风板上去掉一些风帽 代之以排渣管（多数采用）
➢ 炉壁靠近布风板处
（4）排渣口个数确定
➢ dp较小且较均匀，个数少 ➢ dp大应增加数量，并在布风
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
开口目的
送入、排出、观察、维修、测试、监测
开口原则
➢ 开孔数量、大小和位置应合理选择和布置 ➢ 减少对水冷壁的破坏 ➢ 保证密封性 ➢ 孔口处采取特殊防磨处理
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
1. 给煤口
（1）设计原则——给煤口处P> 炉膛P
➢ 原因：防止高温烟气倒流 ➢ 措施：采用密封风将给煤口和上部
➢ 二次风在炉膛内有足够穿透力 ➢ 固体颗粒的供给及其横向扩散
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➢ 保证燃料完全燃烧 ➢ 可布置全部或大部分蒸发受热面 ➢ 返料立管有足够H维持物料循环流
动 ➢ 保证脱硫所需的最短气体停留t ➢ 与尾部烟道或对流段所需高度一致 ➢ 保证自然循环锅炉在设计压力下有
足够大水循环动力
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
方向选用炉膛外，炉内不能有任何 突出面，以免严重磨损
2020/7/16
第三节 布风装置
实现流态化燃烧的关键部件
➢ 1）风帽式：由一次风室、布风板、风帽（喷管）和隔热层组成 ➢ 2）密孔板式：风室和密孔板组成。
风帽式工作流程
➢ 优点：布风均匀；负荷变化时流化质量稳定 ➢ 缺点：帽顶易烧坏，磨损严重
1. 炉膛结构形式
（1）圆形炉膛 （2）下圆上方形炉膛 ➢ 结构特点
• 圆形部分不设水冷壁，完全由耐火砖砌成 优点：防磨、压火保温 缺点：启动t长、耐火材料对温升速度要求严格
• 上部炉膛悬吊，下部支承→上下结合处不易密封
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
1. 炉膛结构形式
（3）立式方形炉膛
➢ 支撑风帽和床料 ➢ 对气流产生阻力，使流化空气均匀分布，
维持稳定 ➢ 安装排渣管，维持正常流态化
（2）分类（按冷却条件不同）
➢ 水冷式：利于消除热负荷快速变化时热 膨胀不均
➢ 非冷却式（花板）：开孔以均匀分布为 原则（等边三角形），节距大小与帽沿 尺寸、风帽个数及小孔出口流速匹配
2020/7/16
燃烧室结构、特性取决于其流化状态
➢ 低u0→分密相区、稀相区 ➢ 高u0→εp沿H分布，无明显浓相
控制污染物排放措施
➢ 1）控制炉温脱硫 ➢ 2）分级燃烧
• 一次风（50~70%）在炉膛下部呈还原性气氛，控制NOx生成 • 二次风分级在上部位置送入炉膛，保证完全燃烧
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
➢ 发展对策：须维持炉膛结构尺寸在合理 比例内
2020/7/16
一、燃烧室（炉膛）结构
2. 炉膛尺寸结构
（3）H确定的要求
（1）A选定标准：截面热负荷、 u0
（燃尽t=3~5s→H=15~25m）
（2）L/W确定因素（膜式水冷 壁的立式方形炉）
➢ 炉膛内受热面、尾部受热面、分离 器等布置的协调
循环流化床锅炉设 备及系统课件(PPT
93页)
第四章 燃烧系统及设备
第一节 燃烧系统概述 第五节 给料系统
第二节 燃烧室
第六节 烟风系统
第三节 布风装置
第七节 除渣除灰系统
第四节 物料循环系统 第八节 启动燃烧器
2020/7/16
第一节 燃烧系统概述
2020/7/16
第二节 燃烧室
一、布风装置本体结构
2. 风帽（实现均匀布风，维持合理流动，关系安全经济运行）
（1）制造材料：耐热铸铁、耐热不锈钢（抗磨损性能差）
（2）结构型式（小孔径、大孔径、定向，S，T型）
➢ 有帽头特点：阻力大，长期运行后帽沿底易卡杂物， 不易清除、不易排渣，需停炉清理；布风均匀性好
给料装置进行密封
（2）位置确定
敷设耐火材料的炉膛下部还 原区，尽可能远离二次风入口点→ 细颗粒被夹带前停留t长
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
2. 石灰石给料口（要求低于给煤点）
（1）给料机（大型锅炉）、气力输送装置（小型锅炉） （2）通过循环物料口或给煤口送入
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
2020/7/16
2020/7/16
物料循环系统
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
5. 炉膛出口
采用（具有气垫的）直角转弯型式炉膛出口，可增加对固体颗粒的分 离，增加床内εp，发生内循环，增加停留t
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
6. 其他开孔
（1）观察孔、炉门、人孔，测试孔 （2）注意事项：水冷壁“让管”时，
板上均匀布置
2020/7/16
二、燃烧室（炉膛）开口
4. 循环物料进口（返料口）
（1）位置
二次风口以下密相区，以增加物料停留t
（2）设计考虑
返料系统与循环物料进口点处的P平衡
（3）数量确定（影响炉内颗粒横向分布）
一个送灰器配一个返料口
（4）双腿送灰器（增加循环物料进口）
加强返料均匀性， 防止磨损及局部床温偏低