工业循环流化床锅炉的发展

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1、工业循环流化床锅炉的发展刘德昌张世红陈汉平华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074摘要关键词：工业循环流化床锅炉，最佳炉型，烧体废弃物，发展中的问题11Z.—1—一、刖目二、国内外开发的几种典型工业循环流化床锅炉1、两级分离循环流化床锅炉图i为华中科技大学与武汉天元锅炉有限责任公司开发的低蒸汽参数饱和蒸汽循环流化床锅炉。图1两极分离循环床锅炉1一落灰槽分离器2—送灰器3—低温旋风子上排气分离器4一埋管5—燃烧室6—对流管束7—省煤器从图1看出，锅炉的技术特点如下：1）燃烧室下部有埋管受热IM,上部为光管水冷壁。22）采用两级分离技术，分离效率高。第一级为落灰腔分离器，分离效率达85%，

2、比巴威的槽形分离器的分离效率高10-15个百分点。第二级为低温上排气旋风分离器，分率效率达95%，两级分离总效率达99%。3）锅炉负荷调节范围大。改变两级分离器的飞灰循环量，锅炉负荷变化范围为30%-100%。4）高的分离效率使锅炉燃烧效率达96%以上。2、卧式内旋风分离循环流化床锅炉图2为清华大学与梧州锅炉厂开发的低参数饱和蒸汽卧式A旋风分离循环流化床锅炉。图2卧式内旋风低参数饱和蒸汽循环流化床锅炉1一主旋风燃烧室2—燃烧室出口3—燃烧室4一埋管从图2看出该锅炉的技术特点为：1）卧式水冷旋风筒分离器由燃烧室上部模式水冷壁构成，即旋风分离器与锅炉受热面整装，锅炉结构紧凑。2）燃烧室下部布置有管

3、理受热面。3）对蒸发数量为35t/h（含35t/h）以下的锅炉较适应。3、上排气高温旋风分离循环流化床锅炉图3为中国科学院与开封锅炉厂开发的10t/h低参数饱和蒸汽循环流化床锅。33旋风分离10t/h循环流化床锅炉1-燃烧室2-旋风分离器3-还料器从图看出：该锅炉的技术特点为：1、燃烧室下部为绝热燃烧室，设有布置管理受热面。燃烧室上部有水冷受热面。2）高温旋风分离器布置在燃烧室左侧，收集下來的高温飞灰送入燃烧室循环燃烧。3）燃烧室和分离器后布置有上下汽包和对流管朿受热谢。4、下排气旋风分离中参数循环流化床锅炉图4为华屮科技大学与武汉天元锅炉有限责任公司开发的下排气旋风分离循环流化床锅炉。465

4、741083921图4T排气旋风分离循环流化床锅炉1一风箱2—浓相床3—埋管受热面4一稀相床5—高温过热器6—低温过热器7—下排气旋风分离器8—省煤器9一空气预热器10—送灰器从图看出下排气旋风分离器循环流化床锅炉的特点如下：1）采用了下排气中温旋风分离器。分离器布置在水平烟道与尾部烟道连接处，与锅炉整装为一体，构成了典型的“n”形布置。此种布置形式对新设计锅炉，或是改造旧锅炉成循环流化床锅炉都是比较适宜的。2）燃烧室下部布置有管理受热面，上部为光管水冷壁。3）分离器工作在中温区，温度为600°C左右，分离器和返料器内不会发生高温结渣。5H本多循环流化床锅炉5图5日木多循环流化床锅炉1一床内主

5、循环2—床内第二循环3—飞灰回燃4一埋管受热谢5—循环空气6—过热器受热面7—除尘器8—流化空气9一给从图5看出本锅炉的技术特点如下：1）采用不均匀配风，浓相床内形成3个循环燃烧区，第一个是主燃烧区的循环燃烧，第二个是两侧热交换区的循环燃烧，第三个是床外中温分离灰循环燃烧。2）燃烧室下部两侧的第二燃烧区布置有管理受热面。3）燃烧室右上角出口区布置有过热器受热面。4）采用中温上排气旋风分离器。5）床内，床外粒子循环燃烧相结合，锅炉高度矮，燃烧效率高。5鼓泡床与循环床相结合，鼓泡床内流化速度低，粒子直径小，埋管磨损轻。6美国

6、A］循环流化床锅炉美国内循环流化床锅炉设计蒸发量为4.5t/h〜63t/

7、h,燃烧烟煤矸石和无烟煤屑，保证低的有害气体排放，图6为该型锅炉的结构示意图6蒸汽出口燃烧室二次风口去省煤器给煤口内循环粒子循环管三个风室排渣口图6美国内循环流化床锅炉6看出1）燃烧室下部密相床分三个区，中间为主燃烧区，两侧为布置埋管的传热燃烧区。2）低温和空级分级燃烧，NOX排放浓度低。3）由于惯性作用，被对流管束收集下来的飞灰通过粒子循环通道送入燃烧室燃烧。4）燃烧室高度矮，造价不高。在美国宾洲有3个这种形式的循环流化床锅炉在运行屮。三、烧固体废弃物的循环流化床锅炉固体废弃物包括各种工业生产过程产生的固体废弃物，如洗煤过程产生的煤矸石和洗煤泥；城市产生的垃圾和污泥；森林工业和木材加工工业产

8、生的树皮、废木头、木屑等；农业生产和加工过程屮产生的各种农业废弃物，如稻杆、麦杆、谷壳等；制糖工业产生的甘蔗渣；石油工业产生的石汕焦；煤气生产过程中产生的造气炉渣7和链条锅炉产生的炉渣。这些固体废弃物的热值、水份、挥发份和灰份相差很大，含的有害物质也各不相同，用常规焚烧处理有困难。从燃烧和环境两方面考虑，循环流化床燃烧是处理这些固体废弃物最适宜的技术，近些年来在世界各国得到了迅速的发展，成为循环流