浅谈循环流化床锅炉的燃烧

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1、浅谈循环流化床锅炉的燃烧　　(内蒙古电力勘测设计院机务室，内蒙古呼和浩特010020) 　　摘要：文章综合了前人的研究成果，结合自己的研究思考，分析了流化床燃烧特性和燃料变化对循环流化床锅炉燃烧特性和运行特性等方面的影响。 　　关键词：循环流化床锅炉(CFB)；燃料适应性；燃烧特性 　　中图分类号：TK229.6文献标识码：B文章编号：1007—6921(XX)20—0115—01 1循环流化床锅炉的燃烧过程 　　煤粒在通过给料机进人流化床后，燃烧过程一般经历以下几个过程：煤粒的干燥和加热；挥发分的析出和燃烧；焦炭的燃烧。一般来说，上述3个过程的界限并不明显

2、，煤粒燃烧的这3个过程总是重叠进行的。 　　在循环流化床中，煤粒可燃成分仅占百分之几，其余全是不可燃床层物料。因此，当煤粒加入燃烧的循环流化床中时，煤粒干燥和加热过程的吸热量很小，对床温的影响不大，而当挥发分和焦炭燃烧时还会放出热量，所以，床温总是可以维持在850℃～900℃左右。煤粒送人循环流化床内迅速受到高温物料及烟气的加热。首先是水分蒸发，接着是煤中的挥发分析出并燃烧，以及焦炭的燃烧，其间还伴随着发生煤粒的破碎、磨损等现象。 　　在循环流化床的下部，即密相区，气体与固体颗粒的混合程度较为剧烈，其中的流态一般属于湍流流态。循环流化床上部，即稀相区，呈快速流态化状

3、态，其床内的气固流动，包括气体速度、颗粒运动速度、床层孔隙率以及颗粒絮状物的形成与解体都是十分复杂的，无论周详还是径向分布都是不均匀的。床内气固流动的规律与气体速度，颗粒循环流率，温度压力，气固物性，流化床结构等因素有关。循环流化床内部独特的气固物料循环决定了其传热机理与常规的煤粉炉不同。煤粉炉炉膛内部主要通过辐射的方式将燃料燃烧释放的热量传递给受热面，而循环流化床炉膛内部的传热既要考虑到对流换热的影响，也要考虑到辐射换热的作用。至于尾部烟道内的传热问题，循环流化床锅炉与煤粉炉大致相同。 2循环流化床锅炉的燃烧计算分析 　　循环流化床锅炉的燃烧温度不高，属于低温动力燃

4、烧；流化风速有一个合理的范围；床料粒度和密度也都有一个特殊的要求；燃料粒度有一特定的范围，床层压降有比较合理的范围，说明床料量也有一个合理的范围，因为床层压降与床料的重量有密切的关系，炉膛传热系数相对较高，所以循环流化床可以取较大的容积热负荷。燃料燃烧必须有充足的空气。燃料燃烧时生成燃烧产物——烟气和灰，并释放出反应热，燃烧计算是根据燃料中各种可燃物质的燃烧化学反应式进行的。但是由于循环流化床锅炉特殊的燃烧方式也使得它与常规的煤粉炉的燃烧计算有不同之处。 　　2.1在进行理论和实际燃烧空气量计算的不同 　　在硫化反应过程中也需要氧气，循环流化床锅炉中，所需的理论空气量

5、中还应增加因硫转化成CaSO4所需的空气量。 2.2在理论和实际烟气量计算时的不同 　　循环流化床锅炉使用的脱硫剂中CaCO3和MgCO3燃烧时会产生额外CO2容积，石灰石中的水也会增加容积。 2.3在进行热量平衡计算时的不同 　　循环流化床锅炉中的脱硫剂会吸收部分热量，并且会带走一些热量。在进行锅炉的散热损失和吸热热损失时要予以考虑。 2.4在进行质量平衡计算时的不同 　　循环流化床锅优势除了要额外添加脱硫剂外对于一些燃料还要添加一些流化床料，所以在进行质量平衡计算时这些也要予以考虑。 3循环流化床锅炉运行时应注意的问题 　　由于循环床锅炉的

6、流化速度较高，床料粒径较大的也可流化起来，但是不同的燃料对应着不同的最佳给料粒度分布,最佳给料粒度分布对保持物料的循环平衡以及整个炉膛的热平衡起着重要的作用。一般来说燃料粒径的大小可按照下表选择：不同煤成分不同，开始燃烧反应的温度不同。同样在流化床启动燃烧条件下,不同煤的投煤稳定着火温度也不同。一般对褐煤,稳定着火温度在450℃～500℃,烟煤在500℃～600℃,无烟煤通常在650℃以上。因此,实际的CFB锅炉每次点火运行前必须对燃料进行成分分析,进而通过调整流化风速以防止燃煤变化带来的点火时间延长或不必要的炉膛结焦。煤种分析是循环流化床锅炉运行时的一个很重要的工作环节

7、。 　　炉内飞灰份额一般随着燃料挥发份的增加而增加。对褐煤,灰分份额较大一般在80%以上,通常需要添加循环物料(如细河沙)维持CFB锅炉的物料平衡和能量平衡。即使对一些低灰分烟煤,也存在添加循环物料的需要，只是要控制好量的多少。 　　循环流化床具有很好的脱硫效果，煤种不同，含硫量就会不同，参与反应的石灰石的数量也会发生相应的变化，运行时就要根据煤种的不同调节石灰石的供给量，以达到很好的排放性能。 　　740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheel="r