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循環流化床鍋爐原理

1、循環流化床鍋爐結構:

鍋爐采用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周由膜式水冷壁組成。自下而上,依次為壹次風室、密相區、稀相區,尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井采用支撐結構,兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敷管爐墻,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐墻,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

鍋爐采用床下點火(油或煤氣),分級燃燒,壹次風比率占50-60%,飛灰循環為低倍率,中溫分離灰渣排放采用幹式,分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰鬥排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵,采用湍流床,使得流化速度在3.5-4.5m/s,並設計適當的爐膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯(高鋁質磚),即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98-99%以上。

高溫分離器入口煙溫在800℃左右,旋風筒內徑較小,結構簡化,筒內僅需壹層薄薄的防磨內襯(氮化矽磚)。其使用壽命較長。循環倍率為10-20左右。

循環灰輸送系統主要由回料管、回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。

床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化範圍內始終保持濃相床床溫850-950℃間的某壹恒定值,這個值是最佳的脫硫溫度。當自動控制不投入時,靠手動也能維持恒定的床溫。

保護環境,節約能源是各個國家長期發展首要考慮的問題,循環流化床鍋爐正是基於這壹點而發展起來,其高可靠性,高穩定性,高可利用率,最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性,特別是對劣質燃料的適應性,越來越受到廣泛關註,完全適合我國國情及發展優勢。

2、循環流化床鍋爐的原理

煙風系統:循環流化床鍋爐系統通常由流化床燃燒室(爐膛)、循環灰分離器、飛灰回送裝置、尾部受熱面和輔助設備等組成。循環流化床鍋爐系統通常由燃燒系統和汽水系統所組成,燃料在鍋爐的燃燒系統中完成燃燒過程,並通過燃燒將化學能轉變為煙氣的熱能,以加熱工質;汽水系統的功能是通過受熱面吸收煙氣的熱量,完成工質由水轉變為飽和蒸汽,再轉變為過熱蒸汽的過程。

循環流化床鍋爐的煙風系統是循環流化床鍋爐的風(冷風和熱風)系統和煙氣系統的統稱。循環流化床鍋爐的風系統主要由燃燒用風和輸送用風兩部分組成。前者包括壹次風、二次風、播煤風(也稱三次風),後者包括回料風、石灰石輸送風和冷卻風等。

鍋爐是在鼓泡床鍋爐(沸騰爐)的基礎上發展起來的,因此鼓泡床的壹些理論和概念可以用於循環流化床鍋爐。但是又有很大的差別。早期的循環流化床鍋爐流化速度比較高,因此稱作快速循環循環床鍋爐。快速床的基本理論也可以用於循環流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經研究了很長時間,形成了壹定的理論。要了解循環流化床的原理,必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。

流態化:當固體顆粒中有流體通過時,隨著流體速度逐漸增大,固體顆粒開始運動,且固體顆粒之間的摩擦力也越來越大,當流速達到壹定值時,固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等,每個顆粒可以自由運動,所有固體顆粒表現出類似流體狀態的現象,這種現象稱為流態化。

對於液固流態化的固體顆粒來說,顆粒均勻地分布於床層中,稱為"散式"流態化。而對於氣固流態化的固體顆粒來說,氣體並不均勻地流過床層,固體顆粒分成群體作紊流運動,床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化,這種流態化稱為"聚式"流態化。循環流化床鍋爐屬於"聚式"流態化。

3、循環流化床鍋爐的示圖演示

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