循环流化床讲义.ppt

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1、循环流化床燃烧技术东北电力大学王擎博士、教授一、循环流化床锅炉二、循环流化床运行中的重要参数循环流化床(CFB)锅炉具有高脱硫效率、低NOx排放、高碳燃尽率、长燃料停留时间、强烈的颗粒返混、均匀的床温、燃料适应性广等优点，被公认为是一种最具发展前景的“洁净”煤燃烧技术。随着CFB锅炉燃烧技术的不断发展，CFB锅炉容量也在快速增大，大型化高参数已成为CFB锅炉发展的主要方向。目前国外已完成600MW级及800MW级的超临界大型CFB锅炉设计，300MWCFB锅炉已进入商业化阶段。一、循环流化床锅炉一、循环流化床锅炉循环流化床锅炉(CFBB)是一种在特殊的空气动力条件下通过燃烧矿物质燃料进而

2、产生蒸汽的一种装置。CFBB一般由循环流化床燃烧室、高(中)温分离器、固体物料循环系统、给料系统、尾部受热面等组成。煤高温旋风分离U型阀返料装置密相区一次风室CFBB炉膛料腿一次风一次风二次风二次风二次风机一次风机引风机除尘器烟囱尾部受热面过热器过热器省煤器省煤器空预器空预器稀相区石灰石典型的CFB锅炉系统一、循环流化床锅炉一、循环流化床锅炉一、循环流化床锅炉二、循环流化床运行中的重要参数燃烧份额：燃烧份额定义为每一区间燃烧量占总燃烧量的比例,它的分布是循环流化床锅炉设计和运行的一个重要环节。燃烧份额在CFB锅炉运行过程中是一个极为重要的概念。它的分布直接和循环流化床锅炉燃烧室内流动、燃

3、烧和传热相关联。实际上，锅炉的调整优化运行时刻离不开燃烧份额的概念，也就是说，燃烧份额的调整才是CFB锅炉良好运行的核心问题。一、燃烧份额二、循环流化床运行中的重要参数CFB锅炉燃烧过程中，燃烧份额的分配不但与锅炉的热平衡有关，还与煤的种类、水分大小、灰分大小、煤的破碎程度、床温、一、二次风的比例、床压、脱硫剂数量等因素有关。因此说，CFB锅炉的调整实际上就是燃烧份额的调整。一、燃烧份额二、循环流化床运行中的重要参数煤种的影响煤的发热量低，密相区燃烧份额增加；煤的挥发份低，密相区燃烧份额增加；煤的水分大，密相区燃烧份额增加；一、燃烧份额影响燃烧份额的因素由图可见，焦炭在密相区中的燃烧份额

4、明显高于烟煤在密相区的燃烧份额，表明煤中的挥发分有很大一部分被带到了稀相区进行燃烧。二、循环流化床运行中的重要参数2.一二次风配比对燃烧份额分布的影响一、燃烧份额影响燃烧份额的因素一次风比例对燃烧份额分布的影响当锅炉负荷增加时，密相区的燃烧份额下降，这是由于为了维持密相区的床层温度，在低负荷时必须增加密相区的燃烧份额，而在高负荷时为了防止床层超温，必须降低密相区的燃烧份额，为此一般通过调节一二次风配比来实现。二、循环流化床运行中的重要参数3.密相区床温对燃烧份额分布的影响一、燃烧份额影响燃烧份额的因素床温对燃烧份额分布影响密相区床温越高,床下部燃烧占的比重也就越大。这是由于床温越高，碳颗

5、粒反应速率会加快，并且气体扩散速率也有所增加，这样有利于气体和固体的混合，因此密相区的燃烧份额会稍有上升。二、循环流化床运行中的重要参数4.床压对燃烧份额的影响一、燃烧份额影响燃烧份额的因素锅炉床压会影响到密相区、稀相区燃烧份额的分配，进而影响到床温。当锅炉运行在较低床压时，主要表现为气力输送的特征，物料循环量占总的床料量比例加大，也可认为参与循环的热量占床料总热量的比例较大，因此使锅炉稀相区燃烧份额增大，根据密相区热量平衡原理，床温必然降低。床压越低，稀相区的燃烧份额越大，床温越低。当锅炉床压逐渐升高即总的床料量增加时，由于循环物料空隙率的减小，会有更多物料被流化风带入稀相区燃烧，但相

6、对总的床料量，循环物料比例却逐渐减小，即随着床压逐渐升高，稀相区燃烧份额将逐渐降低，床温会升高一定幅度。二、循环流化床运行中的重要参数5.燃料粒度对燃烧份额的影响一、燃烧份额我国循环流化床锅炉用煤为宽筛分物料，一般要求为0－8mm，燃料粒度的大小会引起送风量、燃烧份额和飞灰浓度的变化，从而影响汽温的变化。如燃煤的粒度大于8-10mm时，若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故(这是我国流化床锅炉不能长期稳定运行的主要原因之一)，为使粗颗粒流化，必需加大送风量，结果造成颗粒扬折率增加，密相区内的燃烧份额降低，稀相区内的燃烧份额增加，同时增大送风量又使过热器区域的烟温增加，使汽温上

7、升，严重时还可能使部分细颗粒煤在过热器区域燃烧，而造成汽温超限。二、循环流化床运行中的重要参数5.燃料粒度对燃烧份额的影响一、燃烧份额造成燃煤粒度不合要求的原因有以下几个方面，运行中应严格控制，保证锅炉的安全经济运行。（1）制煤系统不合适，原煤未先经过筛分就进行破碎，造成细粉煤含量过多。（2）筛子运行不正常，运行一段时间后特别当煤较湿时，筛孔发生部分堵塞，使煤的粒度越来越细。（3）输煤系统上无吸铁装置或其运行不正常，使铁钉、铁块等进