循环流化床煤气化工艺的原理和特点
我国循环流化床煤气化技术工艺研究现状
我国循环流化床煤气化技术工艺研究现状张进（化工学院能源化学工程14-1班 06142588）摘要：第一台工业流化床自1954年投产以来，在国内外得到了迅速的推广与发展。
近年来，使用循环流化床（CFB）做气化炉的工艺得到了迅速发展，使燃烧效率、碳转换率等得到了较明显的提高。
在国内煤气化领域中，主要用流化床气化炉来气化碎煤。
流化床气化炉在气化高活性、低阶煤种方面,具有其它煤气化技术不可比拟的优势。
[1]综述了循环流化床煤气化工艺流程，并对循环流化床气化的应用情况和工艺特点加以说明。
关键词：流化床煤气化循环流化床气化炉工艺特点煤炭气化是清洁煤利用技术之一。
流化床煤气化技术作为一种清洁煤气化技术更受到了国内外的普遍重视。
循环流化床技术是近年来在沸腾炉上发展起来的一项新技术。
在环保、能源的充分利用、热效率的提高等方面都比沸腾炉效果好，而且在气化高活性、低阶煤种方面，具有其它煤气化技术不可比拟的优势。
[1]发展循环流化床气化技术是适合我国国情的，对满足我国城市民用煤气和工业用煤气的需求、发展清洁煤利用技术有重大作用。
1循环流化床煤气化工艺流程原料煤经皮带运输至破碎机粉碎至4mm以下，送入煤仓备用。
煤粉在开车前将经给料、输送机送入立管中。
开车过程中，细煤粉经给料器、斗式提升机送到计量煤斗，经升压后进入料煤斗，由此稳定地经旋转阀、水冷螺旋给料器进入进料管，并送入循环流化床气化炉下部。
过程中所用空气(或氧气)来自压缩机，经预热后与废热锅炉所产生的水蒸气混合，由炉底经分布板进入炉内。
如有必要可以将气化剂的一部分做为二次气化剂由炉的中下部送入。
生成的煤气由气化炉顶部引出，粗煤气中含有大量的未转化碳颗粒和水蒸气。
经过分离系统分离后，95%以上的颗粒收集下落入立管中，经返料系统返回到气化炉底部。
此外，在喇叭状炉床内还形成物料的内循环。
由于新鲜原料、气化剂和大多数炉灰的循环物质之间的迅速混合，气化反应在气化炉底部附近立即开始进行。
循环流化床原理及运行
循环流化床原理及运行循环流化床主要由床体、循环器、气固分离器、换热器以及气体和固体的供给与排出系统等组成。
其工作原理是将气体和粗颗粒固体以较高的速度由床体底部引入，通过气固的强烈的接触，将反应所需的物质传递至固体表面，然后通过气体与粗颗粒固体的分离器将固体从气体中分离出来，然后再将固体颗粒经过循环器回流至床底，形成循环。
在循环流化床中，床体内的固体颗粒会被流化空气携带起来，在床体内形成一种类似于流体的状态。
床体中的气体通过气体分布板均匀地从底部引入，在床内形成均匀的气流。
当气体通过床体时，由于流体动力学的特性，固体颗粒被悬浮在气体中，形成浮动着的连续相。
在这种状态下，气体与颗粒之间的传质和传热效率大大提高，从而增加了反应的速率和效率。
循环流化床的运行过程可以分为固体颗粒的循环和气体的循环两个主要步骤。
在固体颗粒的循环过程中，气体通过固体颗粒床体将颗粒携带起来，并从循环器中回流至床底。
循环器中的固体颗粒经过多级分离装置的分离后，被分为两部分，一部分再次回流到床底，一部分从床体上部排出。
这样不断循环地将固体颗粒带到床体中，使床体保持一定的固体浓度。
在气体的循环过程中，气体从床体底部引入床体，通过床体上升，经过一定的高度后，在床上部进入气固分离器。
在气固分离器中，气体与固体颗粒进行分离，固体颗粒沉降至底部，而气体则从顶部排出。
排出的气体可根据需要进行再利用或者进行后续处理。
循环流化床具有很好的传质和传热性能，能够有效地控制反应的温度和反应速率。
由于固体颗粒的循环，床内固体颗粒的平均停留时间较短，减少了固体颗粒的积聚和结焦现象，延长了固体颗粒的寿命。
此外，循环流化床还具有较好的反应均匀性和操作灵活性，可广泛应用于化工、冶金、环保等领域。
总之，循环流化床通过将气体和固体颗粒进行高速流化，形成浮动着的连续相，以此来完成气体固体反应。
其原理是通过气体与固体颗粒之间的强烈接触和传质传热效果，实现反应的高效率和高速率。
循环流化床煤气化工艺的原理和特点
循环流化床煤气化工艺的原理和特点摘要：本文从工艺流程、关键技术以及工艺特点三个方面就循环流化床煤气化工艺展开了详细介绍，并指出循环流化床煤气化工艺由于具有的强适应性、高碳转化率与气化强度，以及使用原料范围广等优势，因而得到了广泛的应用。
关键词：循环流化床煤气化工艺原理与特点一、引言我国在很长时期内将煤作为主要的能源，因此寻找出适合我国国情的洁净煤技术具有非常重要的意义。
作为高效、洁净利用煤炭途径的煤气化工艺，是现代煤化工、循环发电等洁净能源生产中非常关键的工艺之一。
由于循环流化床具有煤种适应性强、传热效率高、易完成大型化操作等优点，因而受到了十分广泛的重视。
二、循环流化床煤气化工艺的流程循环流化床中的皮带将原料煤运输至破碎机中，在将其粉碎在4毫米以下后，运至煤仓中，已备使用。
在开车前，还需利用输送机将煤粉送至立管；在开车过程中，利用提升机将细煤粉送入计量煤斗中，在升高压强后，再将细煤粉从旋转阀、螺旋给料器、进料管中稳定地输送至循环流化床气化炉的下部。
在这一过程中，用到的所有空气均来自于压缩机，将其预热后与锅炉产生的水蒸气进行混合，并从炉底的分布板进入到气化炉内。
气化炉中的温度应保持在1055℃，，气压保持在0.2MPa，气体的流速为1-5m/s，停留时间大约为4至6s。
煤气生成后，从气化炉的顶部将其引出。
由于大量的水蒸气和为转化的碳颗粒夹杂在粗煤气中，因而需要经分离系统进行分离操作。
经分离后，超过90%的颗粒下落至立管中，并重新返回到气化炉的底部。
此外，原料、气化剂等循环物质由于迅速进行了混合，因而在气化炉的底部附近便立即开始了气化反应。
循环物料与加入的新原料之间的比值最高可达到40，因而具有非常高的碳转化率。
气化炉底部的灰经过螺旋出料器，再由旋转阀送出[1]。
生产出的粗煤气在经过锅炉以及列管等回收热量后，温度得到下降，再经洗涤塔除尘与降温后，送入煤气灌中进行储存。
三、循环流化床煤气化工艺的关键技术煤气化的主要场所为反应器，用料的特性、气化能力及反应性能决定了反应器的大小与操作条件。
循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉的工作原理循环流化床锅炉是一种高效、清洁的燃煤锅炉，其工作原理是通过将燃煤粒子与气体进行循环流化，使得燃烧效率显著提高，同时减少了氮氧化物和硫化物的排放。
本文将从循环流化床锅炉的构造、工作原理和特点三个方面进行详细介绍。
一、循环流化床锅炉的构造循环流化床锅炉主要由炉膛、燃烧器、循环系统和控制系统等组成。
炉膛是循环流化床锅炉的核心部分，由燃烧区、沉降区和回流区组成。
燃烧器负责将燃煤粒子喷入炉膛，并与供给的空气混合进行燃烧。
循环系统包括循环器、分离器和循环泵等设备，其作用是将燃烧后的烟气和燃煤粒子进行分离，再将燃煤粒子回流到炉膛中进行二次燃烧。
控制系统负责监测和调节循环流化床锅炉的运行参数，以保证其安全稳定的工作。
循环流化床锅炉的工作原理基于流化床技术。
当燃煤粒子与空气混合后进入炉膛时，由于床层内气体的流速较快，形成了类似于流动的床层，即流化床。
在流化床中，燃煤粒子被气体悬浮并带动，形成了循环流化的状态。
在这个过程中，燃煤粒子与空气充分接触，燃烧效率显著提高。
同时，流化床内的混合均匀性较好，燃烧过程中的温度分布均匀，减少了燃烧产生的氮氧化物和硫化物的生成。
此外，流化床内气体的流动还能带走燃烧过程中产生的烟尘，减少了烟尘的排放。
循环流化床锅炉采用循环系统将燃煤粒子回流到炉膛中进行二次燃烧。
在循环器中，燃煤粒子和一部分未燃烧的烟气被分离，未燃烧的烟气经过回流再次参与燃烧，提高了燃烧效率。
经过多次循环后，燃煤粒子中的可燃物质基本被燃烧完全，烟气中的污染物排放得到有效控制。
三、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉具有以下几个特点：1. 高效节能：循环流化床锅炉采用了循环燃烧技术，燃烧效率高，热效率通常可达到90%以上，节能效果显著。
2. 环保低排放：循环流化床锅炉采用了流化床技术，燃烧过程中的氮氧化物和硫化物排放量较低，符合环保要求。
3. 燃料适应性强：循环流化床锅炉对燃料适应性较强，可燃烧煤炭、生物质、废弃物等多种燃料，灵活性高。
流化床原理及特点
循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。
具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点。
循环流化床锅炉工作原理：固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。
流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床锅炉。
循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。
被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。
循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。
第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点：(1)低温的动力控制燃烧循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。
显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。
在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右。
这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平，并低于一般煤的灰熔点，这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。
这种“低温燃烧”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无须很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化物生成量低，可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺，等等。
循环流化床纯氧气化技术介绍
工 程 示 范 及 推 广
0.25 t/d（2008）
2.5 t/d（2008）
5 t/d（2012）
17
5t/d循环流化床富氧/纯氧气化中试试验研究
试验台简介： 2012年建成 炉膛高度：17m 炉膛直径：450mm
运行特性： 给煤量：4~7t/d 运行煤种：褐煤、烟煤、弱粘结性煤 累计运行：近500小时
项目
循环流化床煤气炉
煤气热值（kcal/Nm3）
1350
煤气产量（Nm3/h）
40000
耗煤量（kg/h）
~14.5
酚水量（kg/h）
0
焦油量（kg/h）
0
固体废物（kg/h）
~2650
噪声（dBA）
＜75
两段式煤气炉 1500
6×6000 ~14.5 3730 4970 ~1350 ＜100
本技术与两段炉相比，没有焦油酚水排放，劳动环境明显改善 13
净化工业燃气，1150kcal/Nm3
江苏宿迁项目： 2X25000Nm3/h 工艺特点：粉煤原料生产回转窑冶炼加 热过程的热荒煤气 煤处理量： 240t/d，气化炉内径3.2 m
2013年8月投入商业运行，满负荷运行
热荒煤气，低位热值1150-1250kcal/Nm3
8
技术示范
信发华宇40000Nm3/h项目
阶段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ VI
名称 点火启动 燃烧升温及蓄热 富氧气化规律探索 富氧气化试验 分级配风试验 返料器给煤试验
运行时间 9小时50分钟
41小时 19小时40分钟 6小时25分钟 22小时30分钟 1小时40分钟
20
试验全过程温度曲线
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。
- 1 -。
黄台炉循环流化床气化技术
黄台炉循环流化床气化技术全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：黄台炉循环流化床气化技术是一种先进的生物质能源利用技术，通过在高温、高压和氧气不足的条件下将生物质材料进行气化，将其转化为合成气，进而产生燃烧或发电所需的能源。
这项技术不仅可以有效利用生物质资源，减少环境污染，还有助于实现能源的可持续利用。
流化床气化技术是指在一定的流化速度下，通过对气化床中的颗粒物料进行搅拌和混合，使之形成类似于流体的状态，从而提高反应速率和热传导效果。
而黄台炉循环流化床气化技术则在这一基础上进一步实现了气化床内部气态组分的混合均匀和循环往复运动，从而提高了气化效率和产气质量。
黄台炉循环流化床气化技术具有以下几个显著特点：一、高效节能：循环流化床技术可以有效地减少废气和废热的排放，实现废热再利用，提高能源利用效率。
而且由于气化反应在高温、高压和氧气不足条件下进行，可以最大化地保留生物质原料中的碳元素，减少能源消耗。
二、资源综合利用：循环流化床气化技术可以利用多种生物质资源进行气化，如秸秆、木屑、废弃物等，实现资源的综合利用。
废弃物气化后可以产生高温热能、合成气等多种产品，实现废物资源化的目的。
三、环保节能：流化床气化技术采用循环流化床反应器，反应温度高、气氛调控好，能减少有害气体和颗粒物的排放，减轻对大气和环境的污染。
废热回收和再利用也有助于节能减排。
四、灵活可控：黄台炉循环流化床气化技术具有较强的操作灵活性和反应可控性，可以根据不同的生物质原料和气化条件，来调节反应器内的气气、气溶胶和颗粒物的混合均匀，以及产气量和气化效率。
五、成本优势：循环流化床气化技术相对于传统燃煤气化技术而言，设备投资、运行成本和维护费用都更低廉，利用寿命更长，更经济实用。
因此在生物质能源产业中有着广泛的应用前景。
黄台炉循环流化床气化技术是一项具有巨大潜力和发展前景的能源转化技术，可以有效推动生物质资源的利用，减少环境污染，实现绿色和可持续发展。
循环流化床的原理
循环流化床的原理
循环流化床是一种用于气体固体反应和传质分离的装置，在化工和环境领域广泛应用。
它的原理是通过将气体和固体颗粒以高速混合并形成流化床状态，使气体固体接触充分，提高反应速率和传质效率。
循环流化床的固体颗粒通常具有一定的粒径，当固体颗粒被气体流体化后，形成一种类似液体的状态，称为床层。
床层内的气体和颗粒保持了相对稳定的密度和流动性。
在循环流化床中，气体通过床层，与固体颗粒进行接触和反应。
由于固体颗粒的流动性，床层内的颗粒会与气体一起被带到底部，经过固体循环器回到上部再次与气体接触。
这种循环的流动使气体和颗粒之间的接触时间延长，提高了反应速率。
同时，循环流化床还可以用于传质分离。
当具有较大的表面积和孔隙度的固体颗粒与气体接触时，气体中的物质会通过吸附和解吸等过程被吸附到颗粒表面上，并在颗粒之间进行传质。
通过控制气体和颗粒的流速和密度，可以实现气体中的物质传质分离。
总的来说，循环流化床通过气体和固体颗粒的循环流动，提高了气体固体反应和传质分离过程中的效率。
它具有反应速度快、传质效果好、操作灵活等优点，已经成为化工和环境领域中的重要设备。
循环流化床煤气化技术
循环流化床煤气化技术维修电工技师培训教材.PDF电子书小商店10循环流化床是指炉膛内物料及飞出又返回炉膛的物料流化燃烧(气化)方式。
它和加压流化床一样属于第二代流化床燃烧技术。
循环流化床物料的流化速度比常规流化床的流化速度高，因此，循环流化床内物料的速度大大低于气体的速度。
气体、固体之间的流动速度很高，对质量和热量的交换极为有利，燃料在系统内不断循环，实现均匀稳定的燃烧和气化。
循环流化床处于鼓泡流化床和气流输送床之间，具有对煤种适应性强、燃烧效率高、操作灵活，有利于环保(炉内脱硫和减少氮氧化物的生成)，燃料制备和给煤系统简单等优点。
自20世纪70年代以来，循环流化床煤气化技术得到了快速发展。
1 国外情况国外对循环流化床煤气化的研究应用比较早，很多公司都从事这方面的试验研究。
现介绍有代表性几家公司的技术。
1.1 鲁奇公司开发的CFB技术鲁奇公司开发CFB技术已有二十多年的历史，从冷模试验到小型热试、中试、工业性示范装置有八套。
进行了大量的实验研究，从煤的燃烧到煤的气化，并获得了工业应用，主要用于燃料气及联合循环发电，其气化炉结构如图1。
常压CFB气化炉操作压力0.15～0.4 MPa，气化温度1000～1100℃，以氧气和蒸汽作气化剂，固态排渣，单炉最大日处理煤量达500t，碳转化率95％～98％，粗煤气中CO+H2含量约为80％，每1000m3(CO+H2)耗氧300～320m3，耗煤630～670kg。
宣化化肥厂原计划引进此技术，后因资金不足而中止。
1.2 戴维电力煤气公司开发的温克勒(Winkler)气化炉该气化炉结构如图2。
该炉使用9.5 mm以下的煤为原料，干法排灰，用氧气／蒸汽或空气／蒸汽作气化剂，操作压力0.2～0.395MPa，根据煤的灰熔点和煤的反应活性，气化温度在815～1100℃之间选择，单炉最大日处理煤量1100t(用氧气／蒸汽作气化剂)，用空气／蒸汽作气化剂为700 t 煤，煤气中CO+H2含量约为83％，煤产气率为1.55 m3／kg。
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。
流化床煤气化技术特点
流化床气化一般要求原煤破碎成<10mm粒径的煤，<1mm粒径细粉应控制在10%以下，经过干燥除去大部分外在水分，进气化炉的煤含水量<5%为宜。
流化床更适合活性高的褐煤、长焰煤和弱黏烟煤，气化贫煤、无烟煤、焦粉等需提高气化温度和增加煤粒在气化炉内的停留时间。
固体干法排渣，为防止炉内结渣除保持一定的流化速度外，要求煤的灰熔点ST应大于1250℃，气化炉操作温度(表温)一般选定在比ST温度低150~200℃的温度下操作比较安全。
1926年第一个流化床煤气化工业生产装置——温克勒煤气化法在德国投入运转。
以后在世界各国共建有约70台温克勒气化炉。
早期的常压温克勒气化实际是沸腾床气化炉，存在氧耗高、碳损失大(超过20%)等缺点，因此至今仍在运转的已不多。
1、温克勒(Winkler)气化炉气化炉组成：流化床(下部的圆锥部分)、悬浮床(上部的圆筒部分，为下部的6~10倍)。
原料由螺旋加料器加人圆锥部分腰部。
如图1所示。
图1 温克勒(Winkler)气化炉矸石灰(30%左右)自床层底部排出；其余飞灰由气流从炉顶夹带而出。
一次气化剂(60%~70%)由炉箅下部供入，二次气化剂(30%~40%)由气化炉中部送入。
二次气化剂的作用是，在接近灰熔点的温度下，使气流中夹带碳粒得到充分的气化。
二次气化剂用量与带出未反应的碳成比例(过少：未反应碳得不到充分气化而被带出，气化效率下降；过多：产品被烧)。
操作温度一般为900℃左右，操作压力约为0.098MPa(常压)，原料粒度为0~10mm，褐煤、弱黏煤、不黏煤和长焰煤等，但活性要高。
温克勒气化工艺单炉生产能力大，气化炉结构简单，可气化细颗粒煤(0~10mm)，出炉煤气基本上不含焦油，运行可靠，开停车容易。
但是该种炉型气化温度低，气化炉设备庞大，热损失大(煤气出炉温度高)，煤气带出物损失较多(气流中夹带碳颗粒)，粗煤气质量较差。
2、高温温克勒(HTW)气化法提高了操作温度。
常压循环流化床_CFB_气化技术概况
A survey of atmospheric circulating fluidied bed ( CFB) gasification technology
T ONG Jun fang, GU O Xin yu
( China N ational Chemical I ndustry Pr oductive Force Pr omoted Center , K unshan 215337, China )
产合成气的基本流程。该工艺具有原料 范围广 , 系统温 度均匀 , 操 作温度、 压力低 , 氧 耗低等 特点 , 特别适合于日处理煤 300~ 500 t 的装置。进行了 U GI 常压气化 法、 T ex aco 加压气 化法和 CFB 气化法 三种方法的工艺技术比 较。 [ 关键词 ] 煤气化 ; 合成气 ; 循环流化床 [ 中图分类号 ] T Q546 2 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1004 9932( 2003) 02 0001 06
Abstract: T his art icle presents t he devoloping process of Lurg i atmospheric circulat ing f luidized bed ( CFB) g asification technology and the principle process flow of CF B t o produce synthet ic gas w ith an example of w et process. T his process takes t he charact erist ics of w ide range of feedstock, even tem perature in syst em, low operat ion t em perature and pressure, low oxygen consumpt ion, et c. , being part icularly applicable f or units of 300~ 500 t d coal processing capacit y. It also makes a comparison on process technology of U GI atmospheric g asification process, T exaco pressurized gasification process and CFB gasification process. Key words: coal g asification; sy nt het ic g as; circulat ing f luidized bed 传统的流态化是指细小的固体与具有一定流 速的流体组成两相体系统 , 其中固体颗粒被上行 的流体支撑而形成悬浮体系统, 它的流动行为在 许多方面具有与真实液体相同的性质, 是一种流、 固两相高效接触的技术。流态化技术已应用于许 多工艺流程, 由于工艺条件的差异, 不同工艺过 程对流态化行为又有其特殊的要求, 循环流态化 就是其中的一类。 循环流态化是指以介于鼓泡床和输送床典型 流速之间的流体速度使流、固两相并流向上的流 动过程, 过程中固体颗粒内的流动速度明显低于 流体速度 , 致使流、固相间具有的滑动速度最大。 这种伴有固体颗粒循环高速流动的流、固相接触 体系具有最大的接触效率, 并能获得较高的传热 和传质速度。这对某些工艺过程能顺利、有效地 进行极为重要。循环流化床反应器应用于煤的燃 烧或气化工艺, 由于煤粒在系统内不断循环, 提 高了气、固相接触效率, 使煤燃烧或气化反应快 捷而又完全, 同时也满足了反应温度均匀的要求 ,
循环流化床锅炉的工作原理及特点
精心整理
循环流化床锅炉的工作原理及其特点
一、工作原理
1液态化过程
流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种状态固体颗粒、流体以及完成
化介质为气体，固体颗粒以及煤燃烧后的灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。
流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态，并在流态化过程中进行燃烧。
当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。
随着气体流速的增加，固体颗粒呈现出固定床、起始流化态、鼓泡流化态、节涌、湍流流化态及气力输送等状态。
2宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性
（1（2（3（4（53并面，4再热器、省煤器和空气预热器等，与常规火炬燃烧锅炉相近。
（1） 炉膛
炉膛的燃烧以二次风入口为界氛围俩个区。
二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，二次分入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区。
（2） 分离器
分离器循环流化床分离器是循环流化床燃烧系统的关键部分之一。
它的形成决定了燃烧系统和锅炉整体布置形式和紧凑性
（3） 返料装置
饭料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一。
他的正常运行对燃烧过程的可控性、对锅炉负荷调节性能起决定性作用。
（4） 外置换热器
精心整理
部分循环流化床锅炉采用外置换热器。
外置换热器的作用是，是分离下来的物料部分或全部通过它，并将其冷却到500℃左右，然后通过返料器送回床内在燃烧。
外置换热器可布置省煤器、蒸发器、过热器、再热器等受热面。
二、循环流化床锅炉的特点
并（4）飞灰含碳量高的问题。
循环流化床工作原理
循环流化床工作原理
循环流化床是一种特殊的反应器，它用于进行粒子间传质、传热和化学反应。
工作原理如下：
1. 气固两相流：循环流化床中床层内同时存在气体和固体颗粒两相流动。
气体由进气口进入循环流化床，经过床层内的颗粒床，然后通过气体出口排出系统。
固体颗粒会在循环流化床中循环流动，并参与传质和反应过程。
2. 流化状态：循环流化床内的固体颗粒受到气体的流化作用，使得床层呈现出类似于流体的行为，形成流化状态。
这种流体化的床层使得固体颗粒能够均匀悬浮于气体中，从而实现了颗粒之间的充分混合和接触。
3. 固体循环：固体颗粒在循环流化床中连续循环，通过固体循环器回收和重新注入系统。
一部分固体颗粒会随气体流出系统，然后经过固体分离器被收集和重新加入到循环流化床中。
这种固体循环的过程可以实现固体颗粒的再利用，提高了反应器的效率。
4. 传质和反应：循环流化床在床层内部形成了大量的颗粒间间隙，使得气体和固体之间的传质和传热更加容易。
当气体通过床层时，会与固体颗粒接触并进行质量传递，从而实现了化学反应的进行。
总的来说，循环流化床通过流化状态和固体循环的方式实现气固两相流动，并利用颗粒之间的混合和接触促进了传质和反应
过程。
这种反应器具有高效、均匀和可控的优点，被广泛应用于化学工艺、石油炼制和环保等领域。
黄台炉循环流化床气化技术
黄台炉循环流化床气化技术
黄台炉循环流化床气化技术是一种先进的煤气化技术，具有高效、环保、节能等特点。
该技术采用循环流化床粉煤气化炉，以粉煤为原料，以空气、富氧空气和水蒸汽等为气化剂，在温和的操作条件下，将煤炭转化为一氧化碳、氢气和二氧化碳等气体。
黄台炉循环流化床气化技术具有以下优势：
1. 原料适应性强：黄台炉循环流化床气化技术可以适应不同类型的煤炭，具有较强的原料适应性。
2. 气化方式灵活：该技术采用循环流化床气化，可以实现气化过程的灵活调整，满足不同生产需求。
3. 技术可靠、运行稳定：黄台炉循环流化床气化技术经过实践验证，具有较高的技术可靠性和运行稳定性。
4. 气化炉大型化、系统能效高：黄台炉循环流化床气化技术采用大型气化炉，提高了气化效率，降低了能耗。
5. 智能化管理：该技术实现智能化管理，提高了生产效率，降低了人工成本。
6. 环保性能好：黄台炉循环流化床气化技术在生产过程中严格控制污染物排放，具有良好的环保性能。
7. 建设周期短：与其他气化技术相比，黄台炉循环流化床气化技术建设周期较短，有利于快速投入生产。
目前，黄台炉循环流化床气化技术已在国内外多个项目中获得应用，取得了良好的经济和环保效益。
随着循环流化床加压气化技术示范和循环流化床煤气化制LNG技术示范的成功，该技术在我国煤化工领域具有广阔的应用前景。
第五章 流化床煤气化工艺
三 加压流化床气化的特点
• 1.压力对流化床的流体力学影响 • （1）对阻力的影响
• 流化床的阻力降等于单位截面上床层的重力。 当加入的固体原料数量恒定，且他们的膨胀度 相同时，压力的变化，对流化床的阻力没有影 响。
三 加压流化床气化的特点
• 1.压力对流化床的流体力学影响 • （2）床层膨胀度的影响
三 工艺条件和气化指标
•（1）工艺条件 • ②气化炉的操作温度。高炉温对气化是有利的， 可以提高气化强度和煤气质量，但炉温是受原料的 活性和灰熔点的限制的，一般在900℃左右。影响 气化炉温度的因素大致有汽氧比、煤的活性、水分 含量、煤的加入量等。其中又以汽氧比最为重要。
三 工艺条件和气化指标
•（1）工艺条件
• (10)在煤种的选择上要求用较高反应活性的 煤和较高灰熔融点的煤。
• (11) 排出灰渣和飞灰含碳量高，碳利用率 低。
• (12) 热损失大
流化床气化炉的煤气出口温度与炉内的温度 相差不多，HTW等采用二次氧来燃尽自由空间的 煤粉，使煤气出口的温度比床内的温度还高5060℃，高温、高夹带物煤气的飞灰回收利用和高 温煤气余热利用是一个较大的难题。
U-GAS气化工艺是美国煤气工艺研究所(I.G.T)在研究了 煤灰团聚过程的基础上开发的流化床灰团聚煤气化工艺。
• 当气流速度继续增大，颗粒之间的空隙开始增 大，床层膨胀，高度增加，床层上部的颗粒被气 流托起，流体流速增加到一定限度时，颗粒被全 部托起，颗粒运动剧烈，但仍然逗留在床层内而 不被流体带出，床层的这种状态叫固体流态化， 即团体颗粒具有了流体的特性，这时的床层称流 化床。
• 流化床气化炉是用流态化技术来生产煤气的一 种气化装置，也称沸腾床气化炉。气化剂通过粉 煤层，使燃料处于悬浮状态，团体颗粒的运动如 沸腾的液体一样。气化用煤的粒度一般较小，比 表面积大，气固相运动剧烈，整个床层温度和组 成一致，所产生的煤气和灰渣都在炉温下排出， 因而，导出的煤气中基本不含焦油类物质。
循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点收藏！
循环流化床锅炉的⼯作原理及锅炉特点收藏！⼀、循环流化床燃煤锅炉炉内⼯作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程，以携带燃料的⼤量⾼温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。
固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧⽅式。
但与常规煤粉炉中发⽣的单纯悬浮燃烧过程相⽐，颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远⼤于煤粉炉，并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混，颗粒与⽓体间的相对速度⼤，这⼀点显然与基于⽓⼒输送⽅式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。
循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程⽰意见图 6-1。
预热后的⼀次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送⼊，使炉膛内的物料处于快速流化状态，燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。
较细⼩的颗粒被⽓流夹带飞出炉膛，并由K灰分离装置分离收粜，通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟⽓向X质的部分热M 传递过程。
烟⽓和未被分离器捕集的细颗粒排⼊图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬，继续受热曲·进⾏对流换热，最后排出锅炉。
在这种燃烧⽅式下，燃烧室密相区的湿度⽔T受到燃煤过稈中的⾼温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制，⼀般维持在850℃左右，这⼀温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。
由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度⽔平低的特点，带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。
⼆、循环流化床锅炉的⼯作过程图6-2为典型电站⽤循环流化床锅炉的⼯作系统，其基本⼯作过程如下：煤由煤场经抓⽃和运煤⽪带等传输设备被送⼊煤仓，然后由煤仓进⼊破碎机被破碎成粒径⼩于10mm 的煤粒后送⼊炉膛。
与此同时，⽤于燃烧脱硫的脱硫剂⽯灰⽯也由⽯灰⽯仓送⼊炉膛，参与煤粒燃烧反应。
此后，随烟⽓流出炉膛的⼤量颗粒在旋风分离器中与烟⽓分离。
分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进⼊炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟⽓则被引⼊锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空⽓预热器中的⼯质进⾏加热，从空⽓预热器出⼝流出的烟⽓经布袋除尘器除尘后，由引风机排⼊烟囱，排向⼤⽓。
循环流化床锅炉的工作原理和特点
第二章循环流化床锅炉的工作原理和特点第一节循环流化床锅炉的工作原理一、流态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种现象。
固体颗粒、流体以及完成流态化的设备称为流化床。
流体作为流化介质，一般有气体和液体两大类，在锅炉燃烧中，流化介质为气体，固体煤颗粒以及煤燃烧后的灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。
流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态，并在流态化过程中进行燃烧。
当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。
随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现出固定床、起始流态化、鼓泡流态化、节涌、湍流流态化及气力输送等状态。
在流速较低时，气流仅是在静止颗粒的缝隙中流过，这时称为固定床，如图!"#"!（$）所示。
当气体速度增加到一定值时，颗粒被上升的气流托起，床层开始松动，气体对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡，通过床层任意两个截面的压力降与在此两截面间单位面积上颗粒和气体的重量之和相等。
这时床层开始进入流态化，如图!"#"!（%）所示，对应的气流速度称为最小流化速度或称为临界流态化速度。
·#!·w w w .b z f x w .c o m图!"#"!不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态（$）固定床；（%）起始流态化；（&）鼓泡流化床；（’）节涌；（(）湍流流态化；（)）具有气力输送的稀相流态化当气流速度超过最小流化速度时，除了非常细而轻的颗粒床会均匀膨胀外，一般床料内将出现大量气泡，气泡不断上移，聚集成较大的气泡穿过料层并破裂。
此时气—固两相强烈混合，犹如水被加热至沸腾状，这样的床层称为鼓泡流化床。
鼓泡流化床床层有明显的床层表面，如图!"#"!（&）所示。
鼓泡流态化状态下，整个流化床分两个区域：一个是下部的密相区又称沸腾段，它有明显的床层表面；另一个是上部的稀相区（床层表面至流化床出口区域），称为自由空间或悬浮段。
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循环流化床煤气化工艺的原理和特点
摘要：本文从工艺流程、关键技术以及工艺特点三个方面就循环流化床煤气化工艺展开了详细介绍，并指出循环流化床煤气化工艺由于具有的强适应性、高碳转化率与气化强度，以及使用原料范围广等优势，因而得到了广泛的应用。
关键词：循环流化床煤气化工艺原理与特点
一、引言
我国在很长时期内将煤作为主要的能源，因此寻找出适合我国国情的洁净煤技术具有非常重要的意义。
作为高效、洁净利用煤炭途径的煤气化工艺，是现代煤化工、循环发电等洁净能源生产中非常关键的工艺之一。
由于循环流化床具有煤种适应性强、传热效率高、易完成大型化操作等优点，因而受到了十分广泛的重视。
二、循环流化床煤气化工艺的流程
循环流化床中的皮带将原料煤运输至破碎机中，在将其粉碎在4毫米以下后，运至煤仓中，已备使用。
在开车前，还需利用输送机将煤粉送至立管；在开车过程中，利用提升机将细煤粉送入计量煤斗中，在升高压强后，再将细煤粉从旋转阀、螺旋给料器、进料管中稳定地输送至循环流化床气化炉的下部。
在这一过程中，用到的所有空气均来自于压缩机，将其预热后与锅炉产生的水蒸气进行混合，并从炉底的分布板进入到气化炉内。
气化炉中的温度应保持在1055℃，，气压保持在0.2MPa，气体的流速为1-5m/s，停留时间大约为4至6s。
煤气生成后，从气化炉的顶部将其引出。
由于大量的水蒸气和为转化的碳颗粒夹杂在粗煤气中，因而需要经分离系统进行分离操作。
经分离后，超过90%的颗粒下落至立管中，并重新返回到气化炉的底部。
此外，原料、气化剂等循环物质由于迅速进行了混合，因而在气化炉的底部附近便立即开始了气化反应。
循环物料与加入的新原料之间的比值最高可达到40，因而具有非常高的碳转化率。
气化炉底部的灰经过螺旋出料器，再由旋转阀送出[1]。
生产出的粗煤气在经过锅炉以及列管等回收热量后，温度得到下降，再经洗涤塔除尘与降温后，送入煤气灌中进行储存。
三、循环流化床煤气化工艺的关键技术
煤气化的主要场所为反应器，用料的特性、气化能力及反应性能决定了反应器的大小与操作条件。
而循环流化床煤气化的正常开展则由反应器中的温度、气固浓度分布以及气速等操作因素决定。
由于循环流化床处于高气速操作环境时，气体携带固体的能力增强，使得大
量的固体被带出了反应器，因此必须安装相关的气固装置与返料装置对固体进行收集与返回。
循环流化床的气固分离装置一般伴有高温惯性分离器与高温旋风分离器，采用多级分离的方式。
固体颗粒的循环则依靠返料装置实现，立管与返料阀为返料装置的组成部分，立管主要防止气流出现反窜的现象，而返料阀则对固体颗粒的流动起着开闭及调节的作用。
立管的封闭状态、返料的性能，以及反应器床内压的波动情况等与返料阀运行的稳定性、立管的设计与操作情况等有着紧密联系[2]。
四、循环流化床煤气化工艺具有的特点
1.具有非常强的煤种适应性
循环流化床气化炉适用于各种类型的固体燃料，同时也适用于气体或液体燃料。
准备原料的过程非常简单，只需将煤粉碎至6毫米以下，将生物体及木材等切碎至40毫米以下即可。
因此可以不用将碎粉煤加工至成型快或是细粉状，便可直接进行使用，不但将准备煤的工序简单化，而且大大降低了投资成本，非常适合于煤炭机械化的开采水平。
2.气化强度高
在循环流化床气化炉中加入的原料煤占床层内很小比例的物料量，而且与气化剂、高温的颗粒能迅速发生完全混合。
此外，由于传质与传热条件良好，因而新加入的常温原料能在短时间内达到气化所需的温度，再加上床内聚集着大量起着载热体作用的流化固体物料，因而充分解决了因局部高温导致的结渣问题。
循环流化床在接近灰熔聚高温的条件下依然可以进行正常操作，且整个床层均处于高温气化的状态，因而相比于一般的鼓泡流化床，其气化强度超出了2-3倍。
同时，单位面积具有较高的气体流通量，设备及原料的利用率均较高，生产能力大，因而具有低投资、低耗能、低维修费用的优点。
3.原料碳的转化率高
在循环流化床不同的高度均可加入反应的气体，并通过循环回收将细粉带出，从而增加了颗粒在流化床内的反应时间。
循环流化床不但具有外循环，而且具有内循环，位于床中心区域颗粒的运动方向向上，而位于边壁处物料的运动方向则向下。
由于循环的比值最高可达几十倍，因而原料碳的转换率得到了极大程度的提高，有效避免了常规流化床气化炉中，因排出的煤气及灰渣带出原料碳，造成损失的问题。
4.强化了工艺传热与传质的性能
循环流化床内不存在气泡，具有良好的气固接触性能，气相速度明显高于固相速度，且两相之间具有非常大的相对滑动速度实现了煤气化工艺传热、传质性能的强化。
由于具有相近的组成，容易建立科学合理的浓度梯度与温度梯度，有效克服了一般鼓泡流化床中，因存在大量的气泡导致气固相出现不良接触，传热、
传质等受到阻碍，以及床中出现严重气固相返混的不足之处[3]。
5.具有良好的环保效益
循环流化床的煤气中，含有非常少的氨、氰、焦油等有害物质，且产生的废水容易处理。
操作人员可将固硫剂加入炉料中，从而发挥出非常好的脱硫效果。
此外，发生气化反应的温度比较低，通常在850℃-1100℃之前，可有效抑制氧化氮的生成。
灰渣在低温状态下进行燃烧具有良好的化学活性，掺烧石灰石能有效增加灰渣中石膏的含量。
因此，产生的干灰渣可用作轻质混凝土，以及硅酸盐水泥的熟料等建筑材料。
五、结语
综上可知，常压循环流化床煤气化工艺由于具有的强适应性、高碳转化率与气化强度，以及使用原料范围广等优势，因而在全世界范围内得到了高度的重视。
从理论与实际应用角度出发，循环流化床技术在煤气化方面具有独特的优势，相信通过深入的开发和研究，此项工艺技术一定会在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
参考文献：
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[2]房倚天，李海滨，张建民，等.循环流化床技术在煤气化过程中的应用前景[J].煤化工，2013，12（04）：235-237.
[3]王洋，房倚天，马小云，等.煤气化技术的发展——煤气化过程的分析和选择[J].东莞理工学院学报，2011，8（04）：623-625.。