循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
锅炉采用单锅筒,自然循环方式,总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构,四周有膜式水冷壁组成。自下而上,依次为一次风室、浓相床、悬浮段、蒸发管、高温过热器、低温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用支撑结构,由上而下布置低温省煤器及管式空气预热器。两竖井之间由立式旋风分离器相连通,分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬,前部竖井用敖管炉墙,外置金属护板,尾部竖井用轻型炉墙,由八根钢柱承受锅炉全部重量。
锅炉采用床下点火(油或煤气),分级燃烧,一次风率占50—60%飞灰循环为低倍率,中温分离灰渣排放采用干式,分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器灰斗排出。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键,采用湍流床,使得流化速度在3.5—4.5m/s,并设计适当的炉膛截面,在炉膛膜式壁管上铺设薄内衬(高铝质砖),即使锅炉燃烧用不同燃料时,燃烧效率也可保持在98—99%以上。
分离器入口烟温在450度左右,旋风筒内径较小,结构简化,筒内仅需一层薄薄的防磨内衬(氮化硅砖)。其使用寿命较长。循环倍率为10—15左右。
循环灰输送系统主要由回料管、回送装置,溢流管及灰冷却器等几部分组成。
床温控制系统的调节过程是自动的。在整个负荷变化范围内始终保持浓相床床温860度的恒定值,这个值是最佳的脱硫温度。当自控制不投入时,靠手动也能维持恒定的温床。
保护环境,节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题,循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来,其高可靠性,高稳定性,高可利用率。最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性,越来越受到广泛关注,完全适合我国国情及发展优势。
循环流化床锅炉是低温燃烧锅炉。燃料由炉前给煤系统送入炉膛,一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化;二次风沿 燃烧室高度分级多点送入,主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧。
燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动,部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动,一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置,炉膛内形成气固两相流,进入分离装置的烟气经过固气分离,被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室,经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后,离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置,被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛,使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度,不仅有
的辐射传热方式,而且还有对流及热传等传热方式,大大提高了炉膛 的传导热系数,确保锅炉达到额定出力。
循环流化床锅炉的优点
1. 燃料适应性广
循环流化床锅炉不仅可以燃烧烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤,而且对造气炉渣、煤矸石等劣质 燃料也能很好地燃烧。
2. 锅炉的效率高
由于该炉具有循环分离装置,加之国内生产厂家对分离装置的不断改进和完善,使得分离器 的效率高达99%以上,该炉型的锅炉热效率也达到了85%以上,燃烧效率在98%以上。
3. 锅炉负荷调节范围宽
从国内循环流化床锅炉用户的运行情况来看,该炉型在30-110%负荷范围内运行,汽温、汽 压均能保持在正常范围。
4. 锅炉的密封可靠
由于国内的生产厂家大多采用全密封的膜式水冷壁,取消了原有的膨胀缝,这样既提高了锅 炉的效率,又大大改善了操作人员的工作环境。
5. 锅炉的防磨措施多种多样
由于国内循环流化床锅炉的不断发展,原来让人们头疼的磨损问题现已基本得到解决 ,从而使有些循环流化床锅炉的连续运行时间达到了4000小时。通过国内600多台循环流化床锅炉的运行来看,现在采用的一些防磨措施还是比较可靠的,通常有喷涂、设计预防、密排销 钉加耐火材料、加装金属防磨片瓦、采用合理的管子避让等办法。
6. 可以通过向炉内添加石灰石进行脱硫
由于循环流化床锅炉是低温燃烧,对脱硫非常有利,且循环流化床锅炉的分离器效率高,脱 硫剂石灰石可以很细,因此石灰石利用率高。当Ca/S=2时,脱硫效率在85%以上。这样就大 大降低了SO2的排放,符合环保要求。
7. 返料可靠
现在国内循环流化床锅炉大多采用了U型阀,它是一种自动调整的非机械式返料器,是国内 最好的一种返料装置,有的厂家还采用了水冷料腿等技术,保证了锅炉的可靠运行。
8. 易于实现灰渣综合利用
循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含碳量低,灰 渣活性好,可作为水泥的掺和料或建筑材料,同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取 。
流化床(fluidized bed)是一种气固(或液固、或气液固三相)接触反应器技术,它以较高的表观速度使固体颗粒的重力与流体曳力达到平衡,从而将固体物料料层托举起来,并使床层整体上获得类似于流体的特性,这就是流态化(fluidization)。流化床的优点是很好的混合和传热传质条件,但缺点是其接近全混流的固体停留时间分布特性导致固体物料的总体转化率不可能很高。要改善转化率,一个措施就是“循环”,即使固体物料多次循环再入主要反应区,以延长它的停留时间,达到高的转化率。因此可以说,循环流化床(circulating fluidized bed)是较低速的鼓泡流化床(bubbling fluidized bed)的延伸和发展,并可能伴随流动状态的实质性变化。建立物料循环的条件是更高的表观速度、气固分离装置和返料系统。
按气固两相流动的原理,炉膛内燃烧固体颗粒在风的作用下不断沸腾膨胀,其中一些颗粒被设在炉膛出口气固分离装置所收集,并通过返料装置送回炉膛反复循环燃烧,这种燃烧循环过程的锅炉称为循环流化床锅炉.
循环流化床锅炉是我国在80年代从丹麦引进的一种可以燃用劣质煤的锅炉,主要用于电站锅炉,当时主要是为了消除煤矿堆积的煤矸石、页岩等低发热值的燃料。原来为什么要把这些锅炉安装到煤矿?这主要是因为“运煤不如输电”的因素影响。由于其具有宽泛的燃料适应性,后被锅炉厂广泛的推广到工业锅炉上。
刚才说过,循环流化床锅炉具有对燃料有宽泛的适应性,能够燃用劣质煤,这是它的特点,同时还能够在炉内脱硫。其缺点是尘量较大不易处理、辅助耗能较大(电耗高)、操作复杂困难等。
早些时候,把它的燃烧方式定义为“鼓泡床”,是介于固定床与沸腾床之间的一种燃烧方式,从这个定义上就可以看出它的燃烧状态。在鼓泡床上燃烧时,下面要保持有500mm左右厚的垫层,上面还要有300mm左右的燃烧层。为了能够让其鼓泡,所以必须有足够的风量和风压来维持,此时会有大量的小颗粒燃料被风带走,这部分可燃颗粒在锅炉中尾被收集起来,然后被输送到燃烧时,产生“循环”燃烧的效果。
循环流化床锅炉也有好几种,在这里就不一一的介绍了,你可以在网上查一下详细资料。
一、燃料不同
循环流化床锅炉:循环流化床锅炉的燃料为煤矸石、油页岩、城市垃圾、淤泥和其他废弃物等。
燃煤锅炉:燃煤锅炉的燃料为煤。
二、组成不同
循环流化床锅炉:循环流化床锅炉由燃烧室和循环回炉)两大部分组成。
燃煤锅炉:燃煤锅炉由锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等组成。
三、燃烧效率不同
循环流化床锅炉:循环流化床锅炉的燃烧效率可达到95-99%。
燃煤锅炉:燃煤锅炉的燃烧效率可达到85-95%。
四、原理不同
循环流化床锅炉:循环流化床锅炉的原理是采用流态化燃烧。
燃煤锅炉:燃煤锅炉的原理是煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水。
参考资料来源:百度百科-循环流化床锅炉
这个题目太大了,简单点说吧。这是我转载的
首先是流化床一词; 在一逐步形成特制的流化床,一次风从床的上部的煤层里,把煤吹的沸腾起来,即流化状态。煤是经过粉碎大约在1公分及以下的颗粒状。有一定的比例要求。
这种固体粒子经与气体而转变为类似流体状态的过程,称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧,即为流化燃烧,其炉子称为流化床锅炉。
循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型,它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高(一般为4~8m/s),在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒,经分离器分离后,再送回炉内燃烧床上循环燃烧。循环流化床锅炉可分为两个部分:第一部分由炉膛(快速流化床)、烟气气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器(有些循环流化床锅炉没有该设备)等组成,上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道,布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等,与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成,炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
床上的大的颗粒被一次风吹起来,处在悬浮状态,这部分具有流体的性质,小的颗粒被吹走,气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛,这部分成了循环燃烧,于是得名循环流化床锅炉工作原理 。
原理主要就是床层上的煤吹浮后完全服从液体特性
循环流化床锅炉是在流化床锅炉(又称鼓泡床或沸腾床锅炉)的基础上改进和发展起来的一种新型锅炉。循环流化床锅炉保留了流化床锅炉的全部优点,而避免和消除了流化床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。 循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的,前者与后者的主要区别是前者的流化速度较高,炉膛出口烟气中物料的浓度很高,大量的物料被炉膛出口的物料分离器分离后返送回炉膛,即有大量物料在炉膛和物料分离器之间循环。
循环流化床锅炉的基本特点如下:
(1)低温的动力控制燃烧。其燃烧速度主要取决于化学反应速度,决定于温度水平。物理因素不再是控制燃烧的主导因素。
(2)高速度、高浓度,高通量的固体物料流态循环过程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运动中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的,炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速,从而从整个炉膛内温度分布很均匀。
(4)负荷不同,流化状态发生变化,最低为0。
锅炉跳闸(BT)锅炉跳闸是指锅炉的安全运行条件不满足,需要立即停炉,降低燃烧率。对于CFB锅炉,MFT切除燃料后并不一定能停止锅炉内的燃烧工况,大量未燃烬的燃料会随着物料循环持续燃烧放热。只有切除一次风机和二次风机,停止床料流化,同时切除所有燃料才能最大程度的降低燃烧率。
循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
CFB(circulating fluidized bed)是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理,必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。