5洁净燃烧技术
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? 提高煤气产率和空气预热温度都可以提高燃气轮机进口 温度从而提高循环效率。
2、洁净燃烧技术的原理及特点
整体煤气化联合循环
其联合循环系统与一般的以天然气 为燃料的余热锅炉型联合循环相同，
只是煤需要一个气化及煤气换热和 净化系统。气化炉的型式有若干种，
目前都使用氧和水蒸汽作为气化介 质，因此需要空气分离设备，目前 的净化工艺都是湿式净化。就联合 循环系统而言，该技术有很高的成
2 、洁净百度文库烧技术在国内外的发展历史和现状
循环流化床燃烧技术 ? 最初鼓泡流化床燃烧技术； ? 1987德国Lurgi公司首台270t/h循环流化床投产，高操作
气速和高携带率，炉外换热床； ? 芬兰Ahlstrom公司，中等气速和中等携带率，炉内水冷
壁； ? 瑞典Stucvick研究所，槽形惯性分离器，中温区二级分
第五章 洁净燃烧技术
主要内容
?洁净燃烧技术概述 ?洁净燃烧技术的国内外发展历史及现状 ?洁净燃烧技术的原理及特点 ?洁净燃烧技术的工艺及设备 ?洁净燃烧技术发展还存在的问题
1 、洁净燃烧技术概述
实现高效洁净燃煤有两条路，一个是 在现有设备上改进，包括燃用型煤，烟气净 化等；另一条路就是采用新燃烧技术，新燃 烧技术与旧有层燃和室燃技术不同，其特点
3、洁净燃烧技术的原理及特点
部分气化联合循环发电
? 载热部分气化的煤气具有≥12.5MJ/m3 热值，经湿净化 加压后送入燃气轮机燃烧室燃烧，空气经压缩机加压后 在循环流化床锅炉低速床内加热到600℃以上，燃气在 燃气轮机内作功后进入锅炉，用其中的氧燃烧焦粉产生 蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机，这样就构成了一个联合循环 发电技术。过高的气速和浓度，水冷壁磨损严重。
2、洁净燃烧技术的原理及特点
差速循环流化床 将床下部某区域的气速恢复到 8－12m/s，但在上 升约3m以后截面扩大，气速迅速降为 ≤6m/s，由 于高速而带起的粗颗粒将回落，与高速区并列的 是一个床速仅为 1m/s左右的低速区，颗粒将自然 地落入该区，在上升与回落过程中颗粒间相互作 用明显，又提供了团聚的条件。低速床内埋设足 够的受热面，因颗粒细、流速低有高的换热系数， 又保证受热面不磨损。并且由于分离器入口的较 粗颗粒增加，分离效率提高，循环量大。
离； ? Duich－Babcoke中温分离循环流化床； ? 美国Forster Wheeler 公司蒸汽冷却高温分离器； ? Ahlstrom公司水冷壁方形分离器； ? 清华大学炉内冷却床。
3、洁净燃烧技术的原理及特点
流化床与循环流化床燃烧 ? 固体颗粒在自上而下的气流作用下具有流体性质
的过程称为流化。颗粒尺寸较大而操作气速较小 时在床下部形成鼓泡流化床，及其连续相是气固 乳化团，其分散相是以气为主的气泡。在气泡上 浮力作用下床内颗粒团之间有较强的质交换。颗 粒尺度较小、操作气速甚高，加以使用分离器使 逸出物料不断返回时，形成另一流化形态，称快 速流化床，其分散相为气固乳化团，连续相为含 少量颗粒的气体。早期的循环床是快速流化床。 目前的循环床是有灰循环过程的流化床炉的总称。
是煤被部分和完全气化，即使是直接燃烧固 体燃料也是在流化床内进行。气化和流化床
燃烧均是高效洁净燃烧。除改变燃烧方式外
新燃烧方式还可构成燃气、蒸汽联合循环发 电技术，以提高循环效率。
高效洁净燃煤
改造 新燃烧技术
燃用型煤 烟气净化 、、、、、、 循环流化床燃烧（CFBC） 煤气 蒸汽循环（CFBG－C） 增压流化床联合循环（PCFBC） 整体气化联合循环（UGCC） 部分气化联合循环（PGCC）
2、洁净燃烧技术的原理及特点
煤气、蒸汽联产 ? 煤中挥发分受热分解产生煤气、焦油和焦或半焦。焦或半焦燃烧生成
热既加热物料，又产生蒸汽。利用循环流化床锅炉循环灰为热源为灰 载热，以燃料生成的焦载热称为焦载热。 ? 灰载热工艺成粒量较少，颗粒偏细，床速偏低，因而循环量较小。与 此同时灰与气体的分离点在炉膛出口，灰温偏低。低温和低循环量造 成低气化室温度，气化室采用流化床室，气化焓增较大，气化室温度 更低。低气化室稳定使焦油量增加，半焦中挥发分含量大，加之床层 含碳低，水煤气反应不旺盛、气化率不高。低气化率、高半焦份额使 单位煤气量的蒸汽产率增加，增加了单位煤气量的总投资。该工艺的 细灰往往集中于煤气中，增加了净化的难度。 ? 焦载热工艺成粒量较多，颗粒偏粗，燃烧提升床无受热面，床速可很 高，因而循环量很大，物料温度高达1000℃左右，气化室温度可达 950℃左右，焦油含量减到很少，焦中不含挥发分，加之床层含碳量高， 水煤气反应旺盛，煤气化产率很高。高热值时，可适于城市煤气，较 低热值时，可适于煤化工既联合循环发电。该工艺的成灰主要在锅炉 中完成，所成细灰不再进入气化室，净化相对简单。在不太需要热电 的情况下，残焦是优质无烟燃料。高煤气产率甚至多产焦而少产电， 都将大幅度减低单位煤气量的总投资
2、洁净燃烧技术的原理及特点
循环流化床燃烧的影响因素 ? 过细的燃料颗粒，造成旋风分离器内燃烧份额过
大，易超温结渣。 ? 过高的气速和浓度，水冷壁磨损严重。 ? 燃料变粗和气速降低，燃烧份额下移，即炉膛密
相区产热量增加，一旦吸热不足，床温将升高， 锅炉达不到出力。 ? 大循环量、强传热和高速燃烧区低的燃烧份额， 有利锅炉的出力和燃料适应特性改善。（图 5－ 1）
熟度，目前的难点及潜力主要集中 在煤气化系统．
4、洁净燃烧技术的工艺及设备
（了解）
5、洁净燃烧技术发展还存在的问题 （了解）
2、洁净燃烧技术的原理及特点
整体煤气化联合循环
其联合循环系统与一般的以天然气 为燃料的余热锅炉型联合循环相同，
只是煤需要一个气化及煤气换热和 净化系统。气化炉的型式有若干种，
目前都使用氧和水蒸汽作为气化介 质，因此需要空气分离设备，目前 的净化工艺都是湿式净化。就联合 循环系统而言，该技术有很高的成
2 、洁净百度文库烧技术在国内外的发展历史和现状
循环流化床燃烧技术 ? 最初鼓泡流化床燃烧技术； ? 1987德国Lurgi公司首台270t/h循环流化床投产，高操作
气速和高携带率，炉外换热床； ? 芬兰Ahlstrom公司，中等气速和中等携带率，炉内水冷
壁； ? 瑞典Stucvick研究所，槽形惯性分离器，中温区二级分
第五章 洁净燃烧技术
主要内容
?洁净燃烧技术概述 ?洁净燃烧技术的国内外发展历史及现状 ?洁净燃烧技术的原理及特点 ?洁净燃烧技术的工艺及设备 ?洁净燃烧技术发展还存在的问题
1 、洁净燃烧技术概述
实现高效洁净燃煤有两条路，一个是 在现有设备上改进，包括燃用型煤，烟气净 化等；另一条路就是采用新燃烧技术，新燃 烧技术与旧有层燃和室燃技术不同，其特点
3、洁净燃烧技术的原理及特点
部分气化联合循环发电
? 载热部分气化的煤气具有≥12.5MJ/m3 热值，经湿净化 加压后送入燃气轮机燃烧室燃烧，空气经压缩机加压后 在循环流化床锅炉低速床内加热到600℃以上，燃气在 燃气轮机内作功后进入锅炉，用其中的氧燃烧焦粉产生 蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机，这样就构成了一个联合循环 发电技术。过高的气速和浓度，水冷壁磨损严重。
2、洁净燃烧技术的原理及特点
差速循环流化床 将床下部某区域的气速恢复到 8－12m/s，但在上 升约3m以后截面扩大，气速迅速降为 ≤6m/s，由 于高速而带起的粗颗粒将回落，与高速区并列的 是一个床速仅为 1m/s左右的低速区，颗粒将自然 地落入该区，在上升与回落过程中颗粒间相互作 用明显，又提供了团聚的条件。低速床内埋设足 够的受热面，因颗粒细、流速低有高的换热系数， 又保证受热面不磨损。并且由于分离器入口的较 粗颗粒增加，分离效率提高，循环量大。
离； ? Duich－Babcoke中温分离循环流化床； ? 美国Forster Wheeler 公司蒸汽冷却高温分离器； ? Ahlstrom公司水冷壁方形分离器； ? 清华大学炉内冷却床。
3、洁净燃烧技术的原理及特点
流化床与循环流化床燃烧 ? 固体颗粒在自上而下的气流作用下具有流体性质
的过程称为流化。颗粒尺寸较大而操作气速较小 时在床下部形成鼓泡流化床，及其连续相是气固 乳化团，其分散相是以气为主的气泡。在气泡上 浮力作用下床内颗粒团之间有较强的质交换。颗 粒尺度较小、操作气速甚高，加以使用分离器使 逸出物料不断返回时，形成另一流化形态，称快 速流化床，其分散相为气固乳化团，连续相为含 少量颗粒的气体。早期的循环床是快速流化床。 目前的循环床是有灰循环过程的流化床炉的总称。
是煤被部分和完全气化，即使是直接燃烧固 体燃料也是在流化床内进行。气化和流化床
燃烧均是高效洁净燃烧。除改变燃烧方式外
新燃烧方式还可构成燃气、蒸汽联合循环发 电技术，以提高循环效率。
高效洁净燃煤
改造 新燃烧技术
燃用型煤 烟气净化 、、、、、、 循环流化床燃烧（CFBC） 煤气 蒸汽循环（CFBG－C） 增压流化床联合循环（PCFBC） 整体气化联合循环（UGCC） 部分气化联合循环（PGCC）
2、洁净燃烧技术的原理及特点
煤气、蒸汽联产 ? 煤中挥发分受热分解产生煤气、焦油和焦或半焦。焦或半焦燃烧生成
热既加热物料，又产生蒸汽。利用循环流化床锅炉循环灰为热源为灰 载热，以燃料生成的焦载热称为焦载热。 ? 灰载热工艺成粒量较少，颗粒偏细，床速偏低，因而循环量较小。与 此同时灰与气体的分离点在炉膛出口，灰温偏低。低温和低循环量造 成低气化室温度，气化室采用流化床室，气化焓增较大，气化室温度 更低。低气化室稳定使焦油量增加，半焦中挥发分含量大，加之床层 含碳低，水煤气反应不旺盛、气化率不高。低气化率、高半焦份额使 单位煤气量的蒸汽产率增加，增加了单位煤气量的总投资。该工艺的 细灰往往集中于煤气中，增加了净化的难度。 ? 焦载热工艺成粒量较多，颗粒偏粗，燃烧提升床无受热面，床速可很 高，因而循环量很大，物料温度高达1000℃左右，气化室温度可达 950℃左右，焦油含量减到很少，焦中不含挥发分，加之床层含碳量高， 水煤气反应旺盛，煤气化产率很高。高热值时，可适于城市煤气，较 低热值时，可适于煤化工既联合循环发电。该工艺的成灰主要在锅炉 中完成，所成细灰不再进入气化室，净化相对简单。在不太需要热电 的情况下，残焦是优质无烟燃料。高煤气产率甚至多产焦而少产电， 都将大幅度减低单位煤气量的总投资
2、洁净燃烧技术的原理及特点
循环流化床燃烧的影响因素 ? 过细的燃料颗粒，造成旋风分离器内燃烧份额过
大，易超温结渣。 ? 过高的气速和浓度，水冷壁磨损严重。 ? 燃料变粗和气速降低，燃烧份额下移，即炉膛密
相区产热量增加，一旦吸热不足，床温将升高， 锅炉达不到出力。 ? 大循环量、强传热和高速燃烧区低的燃烧份额， 有利锅炉的出力和燃料适应特性改善。（图 5－ 1）
熟度，目前的难点及潜力主要集中 在煤气化系统．
4、洁净燃烧技术的工艺及设备
（了解）
5、洁净燃烧技术发展还存在的问题 （了解）