锅炉课件2讲课讲稿.ppt

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1、锅炉课件2循环流化床锅炉的工作过程流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧，其燃料可以为化石燃料、工农业废弃物和各种生物质燃料。一般重的粒子在燃烧室下部燃烧，细粒子在燃烧室上部燃烧。被吹出燃烧室的细粒子采用各种分离器收集下来之后，送回床内循环燃烧。循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有很高的颗粒浓度，高浓度颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次循环，颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。锅炉给水---省煤器---汽包---下降管---水冷壁--（汽水混合物）--汽包-

2、-（饱和蒸汽）---过热器--（过热蒸汽）---汽轮机。循环流化床锅炉的基本构成循环流化床锅炉可分为两个部分。第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置、返料器）和外置换热器等组成。。第二部分为尾部对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等。循环流化床燃烧过程的特点循环流化床燃烧是一种在炉内使高温运动的烟气与其所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，并将他们送回炉内

3、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。循环流化床锅炉内固体物料（包括燃料、残碳、灰、脱硫剂和惰性床料等）经历了从炉膛、分离器和返料装置返回炉膛的循环运动，整个燃烧过程以及脱硫过程都是在循环运动的动态过程中逐渐完成的。在循环流化床锅炉中，大量的固体物料在强烈的湍流下通过炉膛，通过人为操作可改变物料循环量，并可改变炉内的分布规律，以适应不同的燃烧工况。在这种组织方式下，炉内的热量、质量和动量传递过程十分强烈，从而使整个炉膛高度及水平方向上的温度分布非常均匀。同时，

4、强烈的动量质量传递使循环流化床内颗粒产生磨损和破裂，进一步强化了燃烧。循环流化床锅炉的优点（1）燃料适应性广（2）燃烧效率高95%—99%，锅炉效率可达88%--90%（3）高效脱硫钙硫比为1.5—2.5时，脱硫效率可达90%以上（4）氮氧化物（NOX）排放低。（5）燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的主要优点之一。（6）燃料预处理及给煤系统简单（7）负荷调节范围大，调节速度快（8）易于实现灰渣综合利用临界流态化速度流化床操作条件下气流速度必须大到一定程度，才能将颗

5、粒托起，使床层中颗粒从固定状态转变到流化状态时的空床风速，称为临界流态化速度或最小流态化速度。在实际燃煤流化床锅炉中，要达到稳定的流态化，使锅炉稳定运行，其运行的最低风速应当大于临界流态化速度。2、料层阻力特性厚度一定的料层，其床层阻力是一定的，当料层厚度固定后，料层温度对阻力的影响不大。煤在循环流化床内的燃烧过程1、煤粒的干燥和加热新鲜煤被送入循环流化床后，立即被大量灼热的不可燃床料所包围并被加热至接近床温。在这个过程中，煤粒被加热干燥，把水分蒸发掉。加热时间仅有几秒钟。在这个加热过程中，所吸

6、收的热量只占床层总热量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤粒的燃烧又释放出热量，从而能使床层保持在一定的温度水平。挥发分的析出及燃烧当煤粒进一步被加热升温到一定温度时，将发生煤的热分解反应而释放出挥发分。挥发分的析出过程是指煤粒受到高温加热后分解并产生大量气态物质的过程。挥发分由多种碳氢化合物(焦油和气体)组成，并在不同阶段析出。挥发分的第一个稳定析出阶段发生在温度为500--600℃的范围内；第二个稳定析出阶段发生在温度为800--1000℃的范围内。挥发分析出后，达到相应的着火温度时即着

7、火燃烧。挥发分的析出和燃烧是重叠进行的，很难把两个过程的时间区分开来。挥发分燃烧释放的热量可占煤燃烧总热量的40%左右。煤燃烧过程中挥发分的析出与燃烧改善了煤粒的着火性能：一方面大量挥发分的析出并燃烧，反过来加热了煤粒，使煤粒温度迅速升高；另一方面，挥发分的析出改变了煤粒的空隙结构，改善了挥发分析出后焦炭的燃烧反应。焦炭的着火与燃尽焦炭的燃烧过程常在挥发分的析出完成后开始的，有时这两个过程也存在着一定的重叠。即在初期以挥发分的析出与燃烧为主，后期则以焦炭燃尽为主。（1）动力燃烧动力燃烧主要发生在

8、以下情况：循环流化床锅炉启动过程，此时温度低，化学反应速率也低；细颗粒燃烧，此时扩散助力很小（2）过度燃烧在过度燃烧中，反应速率与内部扩散速率相当。氧在焦炭中的透入深度有限，接近外表面处的小孔消耗掉大部分氧。（3）扩散燃烧煤粒的膨胀、破碎和磨损炉内煤粒的燃烧过程十分复杂，无论大颗粒还是中等颗粒，在进入炉内加热干燥、挥发分析出的同时，将爆裂成中等颗粒或细小颗粒，甚至在燃烧过程中再次发生爆裂。循环流化床锅炉的燃烧特性1、循环流化床锅炉的燃烧区域不同结构形式的循环流化床锅炉，其燃烧区域略有差别。对于带