循环流化床锅炉作业原理

  循环流化床锅炉的焚烧功率要比鼓泡流化床锅炉高，一般在95～99％规模内，可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉焚烧功率高是因为有下述特色：气固混合杰出；焚烧速率高，其次是飞灰的再循环焚烧。

  因为飞灰的循环焚烧进程，床猜中未发生脱硫反响而被吹出焚烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；别的，已发生脱硫反响部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环焚烧进程中发生磕碰决裂，使新的氧化钙粒子外表又露出于硫化反响的气氛中。这样循环流化床焚烧与鼓泡流化床焚烧比较脱硫功能大大改进。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90％。而鼓泡流化床锅炉，脱硫功率要到达85～90％ ，钙硫比要到达3～4，钙的耗费量大一倍。与煤粉焚烧锅炉比较，不需选用尾部脱硫脱硝设备，出资和运转的本钱都大为下降。

  循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因而与煤粉锅炉比较，燃料的制备破碎体系大为简化。

  循环流化床锅炉的炉膛截面积小，一起杰出的混合和焚烧区域的扩展使所需的给煤点数大幅度削减。既有利于焚烧，也简化了给煤体系。

  在循环流化床锅炉中，许多的固体物料在激烈湍流下经过炉膛，经过人为操作可改动物料循环量，并可改动炉内物料的散布规则，以习惯不一样的焚烧工况。在这种安排方法下，炉内的热量、质量和动量传递进程是十分激烈的，这就使整个炉膛高度的温度散布均匀。

  循环流化床焚烧进程归于低温焚烧，一起炉内优秀的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低（含炭量小于1％），归于低温烧透，易于完结灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。一起低温烧透更有助于灰渣中稀有金属的提取。

  循环流化床锅炉的床内不安置埋管受热面，因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外，因为床内没有埋管受热面，发动、停炉、结焦处理时刻短，能够长期压火等。

  氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个十分吸引人的特色。运转阅历标明，循环流化床锅炉的NOX排放规模为50～150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是因为以下两个原因：一是低温焚烧，此刻空气中的氮正常情况下不会生成NOX ；二是分段焚烧，按捺燃猜中的氮转化为NOX ，并使部分已生成的NOX得到复原。

  这是循环流化床锅炉的首要长处之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3％，其他是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因而，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的火热灰渣颗粒所围住。因为床内混合剧烈，这些火热的灰渣颗粒实践上起到了无量的“抱负拱”的效果，把煤料加热到着火温度而开端焚烧。在这个加热进程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的焚烧，又释放出热量，然后能使床层坚持必定的温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，而且煤种习惯性很广的原因地点。

  固体粒子经与气体或液体触摸而转变为相似流体状况的进程，称为流化进程。流化进程用于燃料焚烧，即为流化焚烧，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能的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大不同之处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别离器。被烟气带着排出炉膛的细微固体颗粒，经别离器别离后，再送回炉内循环焚烧。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）、气固物料别离器、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，安置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它惯例锅炉附近。

  炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一首要长处。其截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，挨近或高于煤粉炉。相同热负荷下鼓泡流化床锅炉需求的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。

  当负荷变化时，只需调理给煤量、空气量和物料循环量，不 必像鼓泡流化床锅炉那样选用分床压火技能。也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，保持安稳焚烧。一般来说，循环流化床锅炉的负荷调理比可达（3～4）：1。负荷调理速率也很快，一般可达每分钟4％。

  循环流化床锅炉焚烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的焚烧首要在炉膛中完结，炉膛四周安置有水冷壁用于吸收焚烧所发生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在气固别离设备中被搜集并经过返料设备送回炉膛。

  循环流化床焚烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所带着的湍流扰动极强的固体颗粒密切触摸，并具有许多颗粒返混的流态化焚烧反响进程；一起，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加焚烧进程,重复循环地安排焚烧。明显，燃料在炉膛内焚烧的时刻延长了。在这种焚烧方法下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度约束，一般850℃左右。这样的温度远低于一般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“低温焚烧”方法优点甚多，炉内结渣及碱金属分出均比煤粉炉中要改进许多，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，可于炉内安排廉价而高效的脱硫工艺，等等。从焚烧反响动力学视点看，循环流化床锅炉内的焚烧反响操控在动力焚烧区(或过渡区)内。因为循环流化床锅炉内相对来说温度不高，并有许多固体颗粒的激烈混合，这样的一种情况下的焚烧速率首要依据化学反响速率，也便是决定于温度水平，而物理要素不再是操控焚烧速率的主导要素。循环流化床锅炉内燃料的燃尽度很高，一般，功能好的循环流化床锅炉焚烧功率可达95～99％以上。

  从图3中可看出，循环流化床锅炉内的固体物料（包含燃料、残炭、灰、脱硫剂和慵懒床料等）阅历了由炉膛、别离器和返料设备所组成的外循环。一起在炉膛内部因壁面效应还存在着内循环，因而循环流化床锅炉内的物料参加了外循环和内循环两种循环运动。整个焚烧进程以及脱硫进程都是在这两种方式的循环运转的动态进程中逐渐完结的。