循环流化床燃烧技术与应用简介
循环流化床锅炉物料循环燃烧系统
循环流化床锅炉物料循环燃烧系统引言循环流化床锅炉是一种常见的锅炉类型,其物料循环燃烧系统被广泛应用于工业领域。
该系统的设计和优化对于提高能源利用效率、降低污染物排放以及减少能源消耗具有重要意义。
本文将介绍循环流化床锅炉物料循环燃烧系统的基本原理、组成部分以及工作过程。
系统原理循环流化床锅炉物料循环燃烧系统基于循环流化床技术,其原理是将物料(如煤粉、燃气等)与气体(如空气、蒸汽等)混合进入锅炉炉膛,在一定的温度和压力条件下进行反应燃烧。
循环流化床通过气体的上升和物料的循环降低了燃烧过程中的温度梯度,提高了燃烧效率和热交换效率。
系统组成部分循环流化床锅炉物料循环燃烧系统主要由以下组成部分组成:1.锅炉炉膛:用于燃烧物料的空间。
炉膛通常采用圆形或方形的结构,具有适当的尺寸和容量。
2.循环系统:包括循环器、循环气管和物料循环管。
循环系统中的循环器通过调节循环气流的速度和方向,控制物料在循环管中的循环速度和循环比例。
3.燃烧系统:包括燃料供给系统、燃烧室和燃烧控制系统。
燃料供给系统用于将燃料送入燃烧室,燃烧室通过控制燃烧过程中的气流和温度,实现物料的完全燃烧。
4.热交换系统:包括烟气余热回收器和空气预热器。
烟气余热回收器用于回收燃烧过程中产生的热能,提高能源利用效率。
空气预热器则通过预热进入锅炉的空气,降低了燃料的燃烧温度,减少了污染物的排放。
工作过程循环流化床锅炉物料循环燃烧系统的工作过程可以分为以下几个步骤:1.物料供给:燃料经过处理后,通过燃料供给系统被输送到燃烧室中。
在物料供给的过程中,可以根据需要进行添加辅助燃料或调节燃料的供给量。
2.循环循环:在循环系统的控制下,物料和气体经过循环管进入循环器,形成循环流化床。
在循环过程中,物料在高温下发生燃烧反应,释放出热能。
3.燃烧反应:在循环流化床中,物料与气体发生燃烧反应。
燃料的燃烧过程可以分为物理燃烧和化学燃烧两个阶段,通过控制燃烧过程中的气流和温度,实现物料的完全燃烧。
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。
流化床燃烧技术
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循环流化床锅炉炉内流 体动力结构示意图
1.3 燃料在流化床内的燃烧过程
1.3.1 固体燃料在流化床内的燃烧特性
煤粒被加入高温的流化床内后 的燃烧过程将经历如下几个主要过 程:干燥和加热、挥发分析出及燃 烧、焦炭燃烧,期间伴随着颗粒的 膨胀、一次破碎、二次破碎及颗粒 磨损等过程。
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1.3.2.4 给煤方式及二次风的配置
加入到床层的燃料要求在整个床面上播撒均匀,防止局部碳浓度过高, 以免造成局部缺氧、超温。因此,给煤点应分散布置。对于挥发分含量很高 的烟煤、褐煤及洗煤矸石等,由于局部缺氧,甚至析出的挥发分都不能在床 层内完全燃尽,进入锅炉尾部受热面后被冷却,形成焦油并与飞灰黏附在受 热面上,堵塞烟气通道,影响锅炉安全运行。
燃煤粒径及粒径分布对流化床燃烧有极大影响。在流化床中, 大于1mm的较粗煤粒的挥发分析出和碳的燃烧受扩散控制,挥发 分 完全析出时间和碳粒完全燃尽时间与粒径的平方成正比,因此要缩 短挥发分完全析出时间和碳粒完全燃尽时间,减少可燃物损失,在 尽量降低细颗粒扬析的情况下,适当减小燃煤粒径,缩小筛分范围 是提高燃烧效率的一项有效措施。
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1.4 流化床内的传热与传质过程
流化床燃烧过过程中的传热规律和传热系数对流化床锅炉的设计、 制造和运行可靠性和安全性方面起着举足轻重的作用。
在流化床燃烧炉中存在各种不同的传热过程: ① 颗粒与气流之间的传热(床内颗粒与床内气流); ② 颗粒与颗粒之间的传热; ③ 整个气固相与受热面(包括壁面与悬吊在床内表面)之间的传热; ④ 气固相与入床气流之间的传热。
传热面方位 传热量
循环流化床技术
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.循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品.自问世以来,在国内外得到了迅速的推广与发展.但由于循环流化床锅炉自身的特点,在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉,如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求,极易酿成事故。
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
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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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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
循环流化床技术在能源领域应用的研究
循环流化床技术在能源领域应用的研究近年来,随着环保意识的提高和节能减排的要求,循环流化床技术在能源领域中得到了广泛应用。
循环流化床技术是一种通过高速气流将固体颗粒悬浮在气流中使之高度混合和物理化学变化的技术。
在能源领域中,循环流化床技术主要应用在以下几个方面。
一、煤炭气化煤炭气化是将煤炭等燃料在高温高压下加氢,通过化学反应将其转化为合成气的一种技术。
循环流化床技术在煤炭气化中具有快速气固两相混合、高效传热传质、自动控制等优点,能够有效提高反应效率和气化产物质量,降低气化成本。
目前,循环流化床煤气化技术已经成为我国煤气化产业发展的主流技术之一,应用于煤制氢、合成气、一次甲醇、合成二甲醚、合成石墨烯等领域。
同时,也可以利用煤气作为发电、燃气锅炉和燃气轮机的燃料,实现高效清洁的能源利用。
二、制备微米颗粒材料微米颗粒材料具有广泛的应用前景,如触媒、光学材料、磁性材料、生物医学材料等。
利用循环流化床技术可以制备出高品质、高纯度、高活性的微米颗粒材料。
根据不同的要求,可以采用不同的循环流化床反应器,如气固鼓泡床、气固旋转反应器、气固超声波反应器等。
通过控制反应条件,可以获得不同形态、大小和分布的微米颗粒,从而满足不同领域的需求。
三、焦化废气处理焦化是一种将煤炭加热至高温,使其中的可燃物质分解的工艺。
焦化的过程中会产生大量的废气,其中含有大量的有毒有害物质,对环境和人健康造成极大威胁。
循环流化床技术可以处理焦化废气中的有机物、硫氧化物和氮氧化物等有害物质,将其转化为无害的氮、二氧化碳和水等物质。
在焦化废气处理中,循环流化床技术具有高效率、低能耗、适应性好等优点。
目前,已经有多家企业应用此技术进行焦化废气处理,取得了良好的经济和环保效益。
总之,循环流化床技术在能源领域中有着广泛的应用前景。
技术的不断完善和创新,将有助于提高能源利用效率、保护环境和促进可持续发展。
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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流化床锅炉改造方案
锅炉流化床改造方案一、循环流化床技术简介循环流化床锅炉改造目的是利用流化床锅炉对煤种的广泛的适用性来解决层燃炉燃烧劣质煤困难的问题,同时提高锅炉效率,降低生产成本。
采用炉内喷钙脱硫工艺,减少SO2排放,实现环保达标。
应用循环流化床燃烧技术,锅炉具有煤种适应性广、热效率高、NO X排放低、实现炉内脱硫等特点,更重要的是锅炉可以燃用煤矸石、炉渣、垃圾等,炉渣、飞灰能做水泥的掺合料,做到资源综合利用。
所以,这一技术越来越引起人们的重视,得到了普遍的推广与应用。
目前,循环流化床锅炉基本上分为两个类别:即没有埋管、高循环倍率的高速床;带埋管、低循环倍率的低速床。
高速床床载面积小、流速大、循环倍率高,点火、给煤方便,热效率高,一般大于85%,锅炉易于大型化。
但是,由于流速高,炉内磨损严重、自耗电高;由于没有高传热系数的埋管受热面,为了保证蒸发量,必须设计足够的高传热系数辐射、对流受热面;为了保证颗粒在炉内有一定的停留时间炉膛的高度比普通低速床、煤粉炉、链条炉都大得多,因此,锅炉的金属耗量大、成本高,特别是对于煤粉炉、链条炉改为循环流化床锅炉,汽包厂房提高,投资大、工期长。
低速床炉内磨损轻,高传热系数的埋管受热面使锅炉金属耗量下降,炉膛高度低(与煤粉炉、链条炉基本一致),所以制造成本少,对于改造旧锅炉来说,厂房高度可保持不变,投资低,工期短(一般35t/h的煤粉炉改为低倍率循环流化床,工期120天左右)。
但是,低速床由于炉膛截面积大,不能大型化。
与高速床比还存在着飞灰含碳量高,锅炉效率相对较低的缺点。
本次改造采用先进的差速床流化床技术,采用高低速床结合的方式,克服了高、低速床存在的一些弊病,有以下优点:1、工作稳定可靠,保留了埋管结构,保证了锅炉对燃料的适应性广及出力足等特点,同时又解决了埋管易磨损的问题;2、独特的锅炉内循环及外循环结合,使锅炉燃烧效率大大提高,经济性能好;3、分床燃烧技术解决了低倍率锅炉飞灰含碳量高、效率低的问题,也克服了高速床无法小型化的难题;二、高低差速床的结构及工作原理1、低差速床的组成(见附图)2、高低差速床的工作原理燃料颗粒的自选过程以及高速床和低速床不同风速的实现。
流化床燃烧方式及其设备概论
流化床燃烧方式及其设备概论引言流化床燃烧是一种在工业和能源领域广泛应用的燃烧方式,其特点是高效、低污染和灵活性高。
本文将介绍流化床燃烧的基本原理、应用领域以及相关设备。
流化床燃烧的基本原理流化床燃烧是一种将固体颗粒悬浮在气体流中,并在其中进行燃烧的过程。
在流化床中,气体流通过在床层中注入流化介质(通常是沙子或石英颗粒),使固体颗粒形成一个类似于液体的流动状态。
这种流动状态使得固体颗粒能够较好地与气体进行接触,从而实现高效的燃烧。
流化床燃烧过程中,固体燃料被注入流化床中,并在床层中燃烧。
燃烧产生的热量使得床层中的固体颗粒加热,并使其达到流化状态。
同时,床层中的流化介质起到稳定床层的作用,保持床层的流动性。
流化床燃烧的优点之一是燃烧过程中的高效传热。
由于床层是由流动的固体颗粒组成的,热能可以通过颗粒之间的碰撞和混合传递,从而实现高效的传热。
流化床燃烧的应用领域流化床燃烧广泛应用于工业和能源领域,包括以下几个方面:1. 燃煤发电厂流化床燃烧可以用于燃煤发电厂中的锅炉系统。
煤炭作为主要燃料被注入流化床中进行燃烧,产生高温高压的蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。
流化床燃烧可以较好地控制煤炭的燃烧过程,降低烟尘和氮氧化物的排放。
2. 生物质能利用生物质作为一种可再生能源,被广泛应用于能源领域。
流化床燃烧可以用于生物质发酵废弃物、农作物秸秆等生物质材料的处理和利用。
生物质经过适当处理后,可以直接注入流化床进行燃烧,产生高效的热能。
3. 工业燃烧设备流化床燃烧还可以应用于工业燃烧设备,如石化、钢铁和化工等行业。
工业流化床燃烧设备通常采用细粒度的固定床材料,并通过注入空气或其他气体流使其形成流化状态,以实现高效的燃烧和能量转化。
流化床燃烧的设备概论流化床燃烧的设备主要包括以下几个部分:1. 流化床流化床是流化床燃烧系统的核心部分,用于容纳流化介质和固体燃料。
流化床通常由高强度材料制成,具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
床层可以分为静床区和流化床区,静床区用于固体燃料的燃烧前处理,流化床区用于实现燃料的流化状态和高效的燃烧。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的概念和特点低氮燃烧技术是指一种在燃烧过程中通过优化燃烧工艺和系统设计,降低燃烧产物中氮氧化物的产生量的技术。
其主要特点是在燃烧过程中通过调节燃料和空气的混合比例,控制燃烧温度和延长燃烧时间等手段,有效降低燃烧产物中NOx的含量,达到减少大气污染的目的。
二、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是一种采用流化床技术的燃煤锅炉,其燃烧时燃料在空气的作用下形成气固两相流态化状态,具有燃烧温度低、燃烧效率高、燃烧产物中NOx和SOx的排放量较低等特点,被广泛应用于工业锅炉和发电厂。
三、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究1. 燃料优化研究表明,选择合适的燃料对降低NOx排放量具有重要意义。
丰富的氢含量和低的灰分含量的煤对降低NOx排放量具有积极作用。
在燃烧过程中对燃料进行预处理,如添加氢气或氨气等还原剂,能够有效减少NOx的生成。
2. 空气分配优化在循环流化床锅炉的燃烧中,通过合理控制空气分配,使其与燃料充分混合,可以有效降低NOx的排放量。
采用二次空气等技术进行空气分配优化,能够有效提高燃烧效率和降低NOx排放。
3. 燃烧温度控制研究表明,降低燃烧温度是降低NOx排放的有效手段之一。
通过优化燃烧过程中的温度分布,使燃烧温度保持在适当范围内,能够有效减少燃烧产物中NOx的含量。
4. 燃烧时间延长通过延长燃烧时间,使燃料在燃烧过程中充分燃烧和混合,可以降低燃烧产物中NOx 的含量。
采用再循环燃气等技术,能够有效延长燃烧时间,减少NOx的生成。
四、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用前景低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究具有广阔的应用前景。
随着环保政策的不断加大力度,对排放标准的要求也日益提高,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用将会越来越受到重视。
随着相关技术的不断进步和成熟,低氮燃烧技术将会在循环流化床锅炉领域得到广泛应用,为环保和节能做出更大的贡献。
循环流化床锅炉简介
循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉是一种以煤粉为燃料,使用炉膛内高速流化床的燃烧技术。
在循环流化床锅炉的炉膛内,燃料与气体混合后在高速气流的作用下形成悬浮状态,使燃料粒子充分接触,燃烧效率高。
在锅炉炉膛上部设置了分离器,通过分离器将煤粉和燃烧产物分离,燃烧产物通过锅炉排放,而煤粉经过循环系统再次进入炉膛燃烧。
循环流化床锅炉的燃烧效率相较于传统的锅炉有较大的提高。
首先,在循环流化床锅炉中,煤粉可以充分混合、燃烧,燃烧效果好。
此外,废气中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等有害物质得到有效控制,减少了对环境的污染。
另外,循环流化床锅炉利用炉内高温气体的再循环,使得燃烧产热效率得到提高。
因此,循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效果好、污染物排放少的特点。
循环流化床锅炉的应用领域非常广泛。
首先,在电力行业,循环流化床锅炉可以广泛应用于热电厂,供应热水和蒸汽等能源。
其次,在钢铁、化工等行业,循环流化床锅炉可以作为工业锅炉使用,提供生产过程中需要的热能。
此外,在城市供热行业,循环流化床锅炉可以用于供暖和生活热水等领域。
因此,循环流化床锅炉的应用场景非常多样化。
随着环保意识的提高以及国家对污染物排放的要求越来越严格,循环流化床锅炉在未来的发展前景非常广阔。
传统的锅炉技术由于燃烧不完全、污染物排放过高,逐渐被淘汰。
而循环流化床锅炉凭借其高效、低污染的优势,成为了锅炉行业的发展方向。
未来,循环流化床锅炉将继续推广应用于电力、化工、石油、钢铁等行业,同时技术将不断进步,使得循环流化床锅炉更加高效、低耗、低污染。
总结起来,循环流化床锅炉是一种高效、低污染的燃煤锅炉技术。
它利用炉膛内高速气流形成悬浮状态的燃料粒子,提高了燃烧效率,减少污染物排放。
循环流化床锅炉在电力、工业、供热等领域应用广泛,未来有着良好的发展前景。
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。
循环流化床炉内传热与燃烧
02 循环流化床炉内传热
传热的基本原理
传导传热
三种基本传热方式
传导、对流和辐射是传热的三种 基本方式。在循环流化床炉内, 这三种方式都存在并共同作用。
依靠物质内部微观粒子(如分子、 电子)的直接接触进行热量传递。
对流传热
通过流体流动进行热量传递,在 循环流化床炉内主要表现在炉内 颗粒与流体之间的热量交换。
智能化控制
利用先进的传感器和控制 系统,实现对循环流化床 炉的智能化控制,提高燃 烧效率和稳定性。
多功能化应用
拓展循环流化床炉在废弃 物处理、生物质能利用等 领域的应用,实现能源的 多元化利用。
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优化流化床颗粒分布
通过调整流化床内颗粒的分布,使其更加均匀, 以增加颗粒与受热面的接触面积,从而提高传热 效率。
改善换热器性能
采用新型高效的换热器材料和结构,以提高换热 器的传热系数和降低热阻,进而提高传热效率。
提高燃烧效率的方法
优化燃料配比
01
根据燃料的特性,合理配比不同种类的燃料,以提高燃料的燃
循环流化床炉主要由燃烧室、分离器和回料系统组成。物料 在燃烧室中燃烧,高温烟气携带大量未燃尽的颗粒物进入分 离器,分离后颗粒物返回燃烧室继续燃烧,气体排出。
循环流化床炉的特点
燃料适应性广
循环流化床炉能够适应多种燃料, 包括煤、油、气等,且燃烧效率 高。
低污染排放
循环流化床炉采用低温燃烧技术, 能够有效降低氮氧化物和硫氧化物 的排放,减少对环境的污染。
烧效率。
控制炉膛温度
02
保持适当的炉膛温度是提高燃烧效率的关键,可以通过调节燃
料流量和空气流量来实现。
促进燃料与空气的混合
循环流化床燃烧
技术的地位
循环流化床燃烧技术是20世纪70年代末开始出现的清洁煤燃烧技术。循环流化床中,燃烧室、分离器及返料 器组成主循环回路。燃料燃烧产生的灰分及脱硫石灰石在系统中累积,在燃烧室下部形成鼓泡床或湍流床,上部 形成快速床。下部的大量热物料为燃料着火提供足够的热源,因此对燃料要求比较宽松。流化过程气固混合强烈, 降低了燃烧或脱硫化学反应的传质阻力,加速了反应速度。在800~900 ℃条件下,燃烧比较稳定,加入石灰石颗 粒,石灰石中的碳酸钙可以分解成高孔隙率的氧化钙,进而吸收燃烧产生的二氧化硫;此温度下氮氧化物的生成 量显著下降,另外,低温燃烧形成的多孔灰颗粒对重金属有很强的吸附能力,烟气中重金属排放低。所以循环流 化床是适应劣质煤的低成本污染控制的洁净燃烧技术。
循环流化床锅炉理论与锅炉设计 体系
中国自20世纪60年代起开始研发鼓泡床燃烧(俗称沸腾炉),通过20年的开发,形成了自己的鼓泡床燃烧及 鼓泡床锅炉设计理论。到70年代末,国内有3000台沸腾炉运行,最大容量为130 t/h。自80年代开始,中国与世 界同步开始循环流化床燃烧技术的研究,受到鼓泡床开发经验的限制,科技人员在初期以为,只要在沸腾炉基础 上加上分离器和物料回送装置,即可构成循环流化床燃烧锅炉,因此将分离器和物料回送装置理解为飞灰回送的 循环燃烧,而不清楚鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉在燃烧室内的流化状态是截然不同的。正是由于这些错误 的认识,中国早期开发循环流化床燃烧基本上是不成功的,物料循环不足,不能满负荷运行,尾部受热面磨损严 重。当时国际上有关的研究均是基于化工流态化反应器的,无法解释循环流化床燃煤锅炉的实际问题;国外循环 流化床锅炉开发商内部开展的研发工作是完全保密的。
中国处于工业化期,能源需求大。中国的资源禀赋条件决定了煤炭仍然是中国电力工业主要能源,并且煤炭 资源中高灰、硫分大于1%的高硫煤比重较大,其中灰分大于20%的煤占50%以上。洗煤过程产生大量矸石、洗中煤、 煤泥需要利用,环流化床燃烧具备燃料适用范围广、低成本干法燃烧中脱硫、低氮氧化物排放的优点是大规模 清洁利用此类燃料的最佳选择。到现在为止,中国循环流化床燃烧锅炉发电容量近1亿kW,总循环流化床锅炉台 数大于3000台,为世界第一。
高效能源利用技术在热电厂中的应用与优化
高效能源利用技术在热电厂中的应用与优化一、引言热电厂作为重要的能源供应设施,对于社会经济的发展起着至关重要的作用。
然而,传统的热电厂存在着能源浪费、环境污染等问题。
为了解决这些问题,高效能源利用技术被引入热电厂中,以提高能源利用效率、降低排放物的颗粒浓度。
二、高效能源利用技术的应用1. 循环流化床技术循环流化床技术是一种先进的燃烧技术,通过对燃烧物料进行循环燃烧,使其完全燃烧,提高了燃烧效率,并降低了烟尘的排放。
循环流化床技术在热电厂中的应用,有效提高了热电厂的燃料利用效率,降低了环境污染程度。
2. 超临界二氧化碳技术超临界二氧化碳技术是一种新型的发电技术,通过使用超临界二氧化碳作为工质,提高了发电效率和能源利用效率。
其应用于热电厂中,可以大幅度提高发电效率,降低碳排放,达到环境友好的发电目标。
3. 废热回收利用技术热电厂中产生的大量废热常常被浪费,而废热回收利用技术可以将这些废热再利用,通过热交换设备将废热转化为有用的热能或电能。
这种技术的应用可以提高热电厂的能源利用效率,降低能源消耗,减少环境污染。
三、高效能源利用技术的优化1. 能源监测与管理系统通过建立一个全面的能源监测与管理系统,可以对热电厂的能源使用情况进行实时监测和数据分析,从而找出能源利用中的问题和不足之处,并提出相应的优化方案。
通过这种系统的应用,可以实现热电厂能源利用的全过程监控和管理。
2. 设备自动化控制系统设备的自动化控制系统可以对热电厂中的关键设备进行智能化控制,实现对温度、压力等参数的自动调节,从而保持设备在最佳工作状态。
这种系统的应用可以提高设备的效率和稳定性,进一步提高能源利用效率。
3. 集中供热技术将热电厂产生的余热供给周边的城市或工业园区,实现集中供热,可以最大程度地回收废热,并减少传统的分散供热方式带来的能源浪费。
集中供热技术的应用使得热电厂能够更加高效地利用能源,减少环境污染。
四、结论高效能源利用技术的应用与优化对于热电厂的发展至关重要。
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。
循环流化床焚烧炉原理
循环流化床焚烧炉原理循环流化床焚烧炉的原理基于流化床技术,流化床是指固体颗粒在气体或液体的搅拌下呈流动状态的床层。
在焚烧炉内,一定质量的固体废物被送入循环流化床,与氧气反应产生燃烧。
废物在循环流化床中按照一定速率流动,使得燃烧过程更加均匀和高效。
1.废物预处理:废物经过处理后,被送入循环流化床。
预处理包括废物的粉碎、除去可燃物质中的水分、去除有害物质,以及分离可燃物质和不可燃物质等工序。
2.废物燃烧:当废物进入循环流化床后,通过加热装置提供的热能将废物在床层内燃烧。
废物中的有机物质与床层内的氧气反应产生燃烧,产生高温燃烧气体。
3.床层扩散:当燃烧气体通过床层时,由于气体中的流速较高,床层内的固体颗粒被搅动并形成一股流动的床层。
这种流动的床层可以有效地与废物中的可燃物质接触,使得燃烧更加均匀。
4.固体分离:在循环流化床的顶部,设置了固体分离器,用于分离床层中的固体颗粒和燃烧气体。
通过调节分离器的速度,可以确保床层中的固体颗粒在一定程度上循环利用,从而提高能源利用效率。
5.烟气处理:废物焚烧过程中会产生大量的烟气,其中包含有害物质。
因此,烟气处理是循环流化床焚烧炉的关键环节之一、常见的烟气处理设施包括排放控制设备(如除尘器、脱硫器、脱氮器等)和废热锅炉,用于回收能量并减少对环境的不良影响。
总的来说,循环流化床焚烧炉通过流化床技术将固体废物燃烧转化为能源,同时有效控制了废物的排放和环境污染物的产生。
循环流化床焚烧炉具有处理能力强、热效率高、排放物减少等优点,被广泛应用于废物处理和能源回收领域。
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与应用简介
作者:王正阳
流化床燃烧是固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。
当气流流过一个固体颗粒的床层时,若其流速达到使气流流阻压降等于固体颗粒层的重力时(即达到临界流化速度umf),固体床本身会变得像流体一样,原来高低不平的界面会自动地流出一个水平面来。
换句话说,固体床料已经被流态化了。
流化床燃烧即利用了这一现象。
流化床燃烧的床料包括化石燃料、废物和各种生物质燃料。
如果把气流流速进一步加大,气体会在已经流化的床料中形成气泡,从已流化的固体颗粒中上升,到流化的固体颗粒的界面时,气泡会穿过界面而破裂,就像水在沸腾时汽泡穿过水面而破裂一样。
因此这样的流化床又称为“沸腾床”、“鼓泡床”(图-1)。
继续加大气流流速,当超过终端速度ut,颗粒就会被气流带走,但如将被带走的颗粒通过分离器加以捕集并使之重新返回床中,就能连续不断地操作,成为循环流化床(图-2)。
流化床燃烧技术已经广泛应用于国民经济的许多方面。
图-1 鼓泡流化床(Bubbling Bed)
图-2 循环流化床(Circulating Fluidized Bed)(Bubbling Bed)
1.循环流化床在电站锅炉领域的应用与发展
循环流化床燃烧是介乎鼓泡床燃烧和煤粉悬浮燃烧之间的一种燃烧方式,它具有这两种燃烧方式效率高,低污染的优点,克服了鼓泡床锅炉难大型化和煤粉炉燃烧脱硫、脱硝费用高等缺点,近十五年来得到了快速的发展。
目前,世界上已有千余台循环流化床锅炉投入运行,并在向大型化发展。
我国科研机构与生产单位合作,通过自主研制与引进、吸收、消化国外循环流化床技术相结合,发展具有中国特色的循环流化床锅炉。
2.流化床燃烧在工业锅炉、窖炉中的应用
常规流化床、循环流化床具有清洁、高效和燃料适应性好等优点,在工业锅炉、窖炉中得到广泛应用。
例如流化床锅炉能燃烧化肥厂造气炉炉渣,在我国几乎每个小化肥厂有一台常规流化床锅炉或循环流化床锅炉。
窖炉工业由于经济利益往往使用劣质煤和工业锅炉炉渣,而流化床锅炉恰恰有具有能够燃烧劣质燃料的优点,这就为流化床燃烧技术在窖炉中的应用创造了条件。
3.流化床燃烧在焚烧废物中的应用
各种具有不同热值的固体、液体、气体废物污染环境,占据可用土地面积。
这些废物的热值一般偏低,还由于燃烧产物给大气带来污染,不宜用其他燃烧方式燃烧。
流化床能烧低
热值燃料,又属低温燃烧,对燃烧产物中的有毒气体成分易于控制,近几年已逐渐得到应用。
图-4和图-5为三菱重工研制的污泥流化床焚烧系统。
图-3 污泥流化床焚烧系统图
图-4 污泥流化床焚烧设备
4.流化床燃烧技术在水泥工业中的应用
中国的劣质煤和煤矸石资源十分丰富。
这些燃料的灰的成分与水泥物料的成分十分相近。
我国在流化床利用劣质煤制水泥方面有两条途径:一是在劣质煤中加入一些钙质材料,然后将其磨成粉,再成球,经流化床煅烧后可直接得到425胶凝水泥;另一种方法是采用流化床燃烧后的炉渣加一些钙质原料经蒸汽护养和煅烧脱水之后可生产高质量水泥。
除以上几个方面,流化床燃烧技术还应用于煤的气化液化,生物质的气化液化的等方面。
综上所述,发展流化床燃烧技术具有提高燃烧效率,扩大对燃料的适应性,改善环境性能等优点,是一种洁净燃烧技术,绿色燃烧技术,相信在今后将得到更加广泛的应用。
(end。