循环流化床锅炉设备及运行幻灯片教材

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1、循环流化床锅炉设备及运行第1讲绪论一、引子—传统燃煤方式带来的环境问题三、流化床基本概念五、第二代流化床锅炉—循环流化床锅炉循环流化床锅炉概述四、第一代流化床锅炉—鼓泡床锅炉二、洁净煤技术的兴起六、循环流化床锅炉应用现状及发展前景教学目的了解循环流化床锅炉的来龙去脉；掌握流化床锅炉的基本概念、基本原理及其在环保方面存在巨大优势的机理；了解循环流化床锅炉蓬勃发展的现状及巨大的发展潜力；激发学习和掌握循环流化床锅炉技术的热情和积极性，增强其环保意识，坚定其投身能源与环保事业的决心。引子近年来，在火力发电领域，一个新名词越来越多地被人们听到，这就是“循环流化床”。“

2、循环流化床”似乎与环保脱硫有关，还经常与“清洁燃烧”联系在一起。那么，“循环流化床”到底是什么？电站锅炉领域的“循环流化床”指的就是锅炉家族的后起之秀——循环流化床锅炉。概括地说，它是一种环保锅炉。我国电力工业现状:装机及发电总量居世界第二，仅次于美国。燃煤机组在电力生产中的地位2004年最近几年电力建设超常规发展中国是仅次于美国的世界第二大电力生产国，其电力生产正以前所未有的速度增长。2002年底发电装机容量3.6亿千瓦；2005年全国电力装机新增6500万千瓦，总量已突破5亿千瓦，2007年底发电装机容量7.1329亿千瓦。从2002年的3.6亿千万增加到

3、2007年的7.13亿千瓦,平均年增长速度14.8%.火力发电在电力生产中的地位(占全国总装机容量的74%)火电装机中,绝大部分是燃煤机组,由此带来严重的环境问题.一、传统煤燃烧方式带来的环境问题电站锅炉的传统煤燃烧方式鼓风存在问题：1.不能充分利用劣质燃料（如煤矸石、焦碳、垃圾等）2.不易控制污染物排放（SO2、NOx）3.灰渣综合利用受限制固定床燃烧悬浮燃烧酸雨大气污染灰场污染矸石山污染燃煤带来的环境问题我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。全国大约90%的SO2排放由煤电产生，80%的CO2排放量由煤电排放。二、洁净煤技术的兴起日益严峻的环境问

4、题迫使我们采取必要措施但以煤为主的一次能源格局在相当长时期内不会改变；为了人类生存的环境，应设法使煤“清洁”利用。由此在国际上掀起“洁净煤技术”研究热潮。“洁净煤技术”——使煤清洁利用的技术燃烧前可采取的措施煤的洗选煤的加工（水煤浆）煤的转化（气化、液化）燃烧中可采取的措施清洁燃烧燃烧后可采取的措施烟气脱硫流化床燃烧是目前商业化最好的清洁燃烧技术之一被称为“二十一世纪的燃烧技术”清洁燃烧——燃烧中脱硫、脱氮我国发展循环流化床锅炉的目的解决劣质燃料利用问题；减少有害气体（NOx、SOx)排放，减轻环境压力。back三、流化床基本概念“流化”——流态化当流体（液体

5、、气体）向上流过固体颗粒床层时，其速度增大到一定值后，颗粒被流体的摩擦力所承托，呈现飘浮状态，颗粒可以在床层中自由运动，这种状态称为“流态化”。按流化介质的不同可分为液-固流态化、气-固流态化。燃煤流化床属气固流态化范畴。流化床具有流体的某些性质任一高度静压等于此高度以上固体颗粒重量大而轻的物体浮在床表面床表面总保持水平连通器作用“床”——反应场所，支承物料（床形物：机床;车床;流化床;河床;苗床）流化床类似流体的性质：流化床1921年最早出现于德国，应用于粉煤气化二战期间应用于石油催化裂化后广泛应用于石油、化工、冶炼、粮食、医药等部门四、第一代流化床锅炉—鼓

6、泡床锅炉二十世纪50年代，“能源危机”使西方发达国家重新认识煤在一次能源中的重要地位，开始寻求先进的燃煤技术。能源危机出现后，当人们的目光从石油又转向煤炭时，历史好像划了一个圈，又回到了原点。但这不是一个简单的循环。历史在前进，科技在进步，这是一种螺旋式上升的过程。人们认识到我们要烧煤；我们要把煤烧好；我们不仅要烧优质煤，还要烧劣质煤煤；我们在烧煤的同时，还要保护环境。“流化床锅炉”——燃料在流化状态下进行燃烧的锅炉叫流化床锅炉。从此流化床燃烧、固定床燃烧、悬浮燃烧共同构成煤的三种主要燃烧方式。我国早期设计的鼓泡床锅炉于是流化床开始应用于煤的燃烧。二十世纪60

7、年代初，出现了“流化床锅炉”。此时的流化床锅炉特点：燃料颗粒大，流化风速低床层中有明显的气泡气固两相类似沸腾的水被称为鼓泡床锅炉或沸腾炉鼓泡床实验演示鼓泡床锅炉的工作原理沸腾燃烧燃烧温度：850-950oC鼓泡床锅炉的主要部件：布风板风室埋管受热面冷渣口与溢流口1燃料适应性广可以燃烧各种煤、煤矸石、焦碳、油页岩、垃圾等（劣质燃料）原因：下部密相区提供了燃料着火和燃烧的最佳条件：1充足的热源2混合强烈，热质传递快3适当高浓度的氧床层物料中含碳低（2-5%），只供热而不争夺氧鼓泡床燃烧有以下优点2清洁燃烧1）高效、廉价脱硫脱硫率达90%脱硫反应1CaO+SO2+—

8、O2==CaSO42（煤粉炉炉内喷钙脱