循环流化床锅炉课件.ppt

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1、循环流化床(CFB)锅炉目录循环流化床锅炉的发展历程流态化流化床的形成过程循环流化床锅炉的原理和特点循环流化床锅炉的优、缺点循环流化床锅炉的发展历程20世纪70年代末芬兰的奥斯龙（Ahlstrom）公司建造了第一台商用循环流化床锅炉，该锅炉燃料是煤泥，热功率为15MW，其特点是采用炉外高温旋风分离器1982年德国鲁奇（Lurgi）公司建成了第一台用于生产蒸汽和供热的循环流化床锅炉，该锅炉燃用煤矸石并加石灰石脱硫以达到烟气排放标准，热功率为84MW，其特点是采用炉外高温旋风分离器和外置式换热器。从第一台循环流化床锅炉建成投运至今，国外循环流

2、化床锅炉在容量方面得到了迅速发展，容量为600MW和1000MW的循环流化床锅炉都已建成投产。1985年9月，世界上第一台电站级容量的96MW再热式CFB锅炉在德国杜伊斯堡城市电厂成功投运，其炉型为带有外置式换热器的鲁奇型CFB锅炉。1.国外发展历程20世纪60年代末，我国开始了鼓泡流化床(沸腾炉)的研究和产品开发工作，从70年代初至80年代初，在鼓泡流化床锅炉的研究和产品开发工作中，研究者们解决了许多难题，摸索出了许多经验，为循环流化床锅炉的开发积累了许多经验。1981年，由国家科委下达“煤的流化床燃烧技术研究”课题后，我国循环流化床锅

3、炉的研究和产品开发工作就开始了。1984年，中国科学院工程热物理研究所制造了热功率2.8MW的循环流化床燃烧试验装置，标志着流化床燃烧技术实现了从理论和冷态试验研究向热态试验研究的一次飞跃。到1995年左右，我国已投运的74t/h以下的循环流化床锅炉已有200多台。从20世纪90年代中期开始，我国进入了开发中、大容量循环流化床锅炉时期，通过技术合作和技术引进，我国也建成了一批中、大容量循环流化床锅炉机组。1987年，中科院工程热物理所与原开封锅炉厂联合，生产出我国第一台循环流化床锅炉，并在原开封中药厂（现在的天地药业）投入运行，取得了循环

4、流化床锅炉在中国零的突破。2.国内发展历程当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。流态化对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态

5、化。固体颗粒（床料）、流体（流化风）以及完成流态化过程的设备称为流化床。流化态的性质如果将一个大而轻的物体压入床中，并且一旦松手便会很快跳起并浮在床表面。当容器倾斜时，床层的表面会保持水平。当在床体侧边开一个孔后，床内颗粒将会以喷射状自由流出床外。当两个床体在水平方向连通后，颗粒将从一个床层流向另一个床层，并且两个床层将最终趋于平衡(即同高度的床表面)。床内沿高度方向任意两点的压差基本上等于这两点间的床层静止压头。从直观形态看，密相气体流化床与处于沸腾状态的液体非常相像，并且在许多方面具有液体一样的特性不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态

6、图中给出了不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态。随着气流速度的增加，固体颗粒分别是呈现固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和气力输送状态。流化床的形成过程固定床当气体通过布风板上的小孔进入由固体颗粒组成的床层并穿过颗粒间隙向上流动时，如果床层静止于布风板上，这种床层称为固定床或填充床。其主要特点：(1)固体颗粒之间无相对运动。(2)当气体流经固体颗粒时，它对颗粒有曳力，这样会引起气体通过床层时有压力损失。鼓泡流化床如果通过固定床的气体流量增加，气体压降会连续地上升，直至悬浮气速达到一个临界值——临界流化风速为止。在该流态下，过余的气

7、体以气泡的形式上行，床料内将产生大量气泡，气泡不断上移，小气泡聚集成较大气泡穿过料层并破裂，这时气(空气)—固(床料)两相有比较强烈的混合，与水被加热沸腾时的情况差不多。由于这时的床料中产生有大量的气泡，故这时的流化状态称做鼓泡床，其主要特点：通过床层的压力降近似等于床层的重量床层与自由空间有一个明显的界面气泡是一个仅有很少颗粒或没有颗粒的气体空腔临界流化速度umf是当床层压降等于床层颗粒重量时所对应的流体速度，即颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度。床内气泡外面的部分称作乳化相几个重要的概念湍流流化床当通过鼓泡流化床的气速增加到最

8、小鼓泡速度以上时，床层会膨胀，继续不断地增加气速会最终使床层膨胀型式产生变化。这可能是由于气泡份额增加，乳化相膨胀，及分隔气泡的乳化相壁厚度减弱而引起的。在该状态下，气泡相由于快速的合并和破裂