90吨循环流化床锅炉运行_循环流化床锅炉理论设计与运行

循环流化床锅炉具体操作

锅炉燃烧正常时，减负荷，排渣量不变的情况下，床压的趋势是下降的，因为减负荷时减煤减风，而排渣量不变，床料减少，所以床压降低。如锅炉燃烧流化没有达到良好的流化状态（一次风较小），在减负荷，排渣量不变、一次风量不变的情况下，料层差压可能会暂时不变，持续一段时间后开始下降。

谁能介绍一下电厂循环流化床锅炉工作原理啊！！还有他的优点？和平常室燃炉的区别？

由图3.1.1可见，随着气流速度的增加，固体颗粒分别出现固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和气力输送状态。循环流化床的上升段通常运行在快速流化床状态下。 

快速流态化流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的，此时，固体物料被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，以颗粒团的形式上下运动，产生高度的返混，颗粘团向各个方向运功，而且不断形成和解体。在这种流体状态下，气流还可携带一定数量的大颗粒，尽管其终端速度远大于截面平均气速。这种气固运动方式中，存在较大的气固两相速度差，即相对速度。 

(1) 不再有鼓泡流化床那样清晰的界面，固体颗粒充满整个上升段空间；

(2) 有强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体，并且向各个方向运动；

(3) 颗粒与气体之间的相对速度大，且与床层空隙率和颗粒循环流量有关；

(4) 运行流化速度为鼓泡流化床的2～3倍；

(5) 床层压降随流化速度和颗粒的质量流量而变化； 

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)、气固物料分离设备、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，上述部件形成一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有局部过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与常规火炬燃烧锅炉相近。 

.低温动力控制燃烧

循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程，反复循环地组织燃烧。显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右。这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平，并低于一般煤的灰熔点，这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。 

这种“低温燃烧”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉料炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无须很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化物生成量低，可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺等等。从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内、由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高，并有大量固体颗粒的强烈混合，这种情况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就是决定于温度水平，而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。循环流化床锅炉内燃料的燃尽度很高，通常，性能良好的循环流化床锅炉燃烧效率可达98％～99％以上。

．高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程

循环流化床锅炉内的固体物料(包括燃料、残炭、灰、脱硫刘和惰性床料等)经历了由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环。同时在前面介绍快速流态化的特点时，我们也介绍了炉膛内固体物料的内循环，因此循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动。整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

高强度的热量、质量和动量传递过程

在循环流化床锅炉中，大量的固体物料在强烈湍流下通过炉膛，通过人为操作可改变物料循环量，并可改变炉内物料的分布规律，以适应不同的燃烧工况。在这种组织方式下，炉内的热量、质量和动量传递过程是十分强烈的，这就使整个炉膛高度的温度分布均匀。运行实践也充分证实了这一点。 

1．燃料适应性广 

2．燃烧效率高 

3．高效脱硫 

4．氮氧化物(NOx)排放低 

5. 其他污染物排放低

循环流化床锅炉的其他污染物如CO、HCl、HF等的排放也很低。 

6．燃烧强度高，炉膛截面积小

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的主要优点之一。循环流化床锅炉的截面热负荷约为3.5～4.5MW／m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。 

7．给煤点少

8．燃料预处理系统简单

9．易于实现灰渣综合利用

10．负荷调节范围大，负荷调节快

11．床内不布置埋管受热面

12．投资和运行费用适中  

你说的与室燃炉的区别主要是炉膛不同，和燃煤颗料的大小不同

cfb的优点当然很多了！

(1)燃料适应性广

(2)燃烧效率高

(3)高效脱硫、氮氧化物(nox)排放低

(4)燃烧强度高

(5)负荷调节范围大，负荷调节快

(6)易于实现灰渣综合利用

(7)燃料预处理系统简单

具体解释如下：

循环流化床燃烧技术是80年代从沸腾燃烧技术发展而来的一种新型的、公认的最具发展前景的“洁净”煤燃烧技术。由于具有燃料燃烧条件好、燃料适应性广、燃烧效率高、热效率高、负荷调节性能好、低温清洁燃烧、环保性能佳，灰渣能够得到综合利用等诸多优点，循环流化床锅炉的优越性越来越被广泛认可，并得到迅速发展。目前循环流化床锅炉正向大型化发展。循环流化床锅炉是80年代发展起来的一项新型燃烧技术，是在第一代沸腾床锅炉炉的基础上克服其飞灰量大、飞灰含碳量高、燃烧效率低、热效率低、埋管受热面及炉墙磨损严重、脱硫剂利用率低等固有缺点而开发的。循环流化床锅炉是通过提高沸腾炉流化床的气流速度，增加床层上部悬浮段自由颗粒的浓度，加强悬浮段的燃烧及传热，提高锅炉的蒸发率。同时在炉膛内或炉膛出口布置有气固分离器，以分离和收集烟气中高浓度的细灰，再使用返料器把细灰送入流化床循环燃烧，使烟气中的细灰在循环燃烧过程中实现完全燃烧，脱硫剂循环反映。以达到降低锅炉热损失，提高锅炉热效率，及取得理想脱硫效果的目的。

循环流化床锅炉的优点

循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具有许多独特的优点。

(1)燃料适应性广

由于循环床炉内燃料着火、燃烧条件好，因而可以燃烧高灰、高硫、高水分、低热值、低挥发份的烟煤、无烟煤、褐煤、泥煤、煤矸石、油页岩、木材与稻壳等生物废料直至层燃锅炉排渣及造气炉渣等劣质燃料。且煤种多变和各种燃料混合物均能适应。

在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3％，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，并且煤种适应性很广的原因所在。

(2)燃烧效率高

循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在98～99％范围内，可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高；其次是飞灰及燃料多次循环燃烧。

(3)高效脱硫、氮氧化物(nox)排放低

由于炉内温度水平对脱硫有利，且脱硫剂多次循环，炉内扰动很大，与烟气接触时间长，这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90％。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85～90％，钙硫比要达到3～4，钙的消耗量大一倍。氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的nox排放范围为50～150ppm或40～120mg/mj。循环流化床锅炉nox排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成nox；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为nox，并使部分已生成的nox得到还原。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用比配脱硫装置的煤粉炉低15～20％。

(4)燃烧强度高

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5～4.5mw/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。

(5)负荷调节范围大，负荷调节快

当负荷变化时，只需调节给煤量(调节流化床料层高度)、空气量和物料循环量，不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3～4)：1，可以在40～50％的低负荷下稳定运行。负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4％。

(6)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炭量低(含炭量小于1％)，属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

(7)燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化.电厂的燃煤锅炉一般是煤粉炉曾做过流化床和煤粉炉的调研，这里主要把优缺点说了一下，你自己参考下吧(一)循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点：

1)对燃料适应性特别好。循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统，煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度，只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度（850～950℃）所需的热量，这种煤就可在流化床内稳定燃烧，因此，各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧，用来烧各种劣质燃料最好不过。对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。

而煤粉炉对煤质的要求较高，当燃煤与设计煤种存在较大差异时容易出现炉膛喷燃器、过热器结焦，给煤机断煤等现象,使锅炉无法正常运行,煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显。

2)燃料系统比较简单。流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料（煤粒度要求为粒度范围0-10mm，50%切割粒径d50=2mm），燃料的制备破碎系统大为简化。所以，循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉，省去了复杂的制粉系统，整体投资含土建仍低于煤粉炉。

3)燃烧效率高。对常规的煤粉锅炉，若煤种达不到设计值，效率一般可达到85-95%，而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统，燃烧效率可达到95-99%。

4)负荷的调节范围宽，调节性能好。煤粉锅炉的负荷调节范围通常在70～110%，在低负荷时煤粉炉需投油枪进行助燃；而循环流化床锅炉由于炉内有大量床料，蓄热能力强，采用了飞灰再循环系统，调节范围要比煤粉炉宽得多，一般为30～110%，负荷调节速率可达（5～10）b-mcr/min。故循环流化床特别适应于热电联产、热负荷变化较大的供热锅炉或调峰机组锅炉使用。

5)燃烧污染物排放低。向循环流化床锅炉内加入脱硫剂（石灰石或白云石粉），可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫（so2）。根据燃料中含硫量决定加入的石灰石剂量，在ca/s摩尔比=2～2.5时，脱硫效率可达90%。和煤粉炉比较（煤粉炉利用湿法脱硫的成本:利用国外技术平均费用1300～1500元/kw，国内技术平均费用1000元/kw），流化床锅炉在烧高硫煤时有较大的成本优势。流化床锅炉最佳的燃烧温度在850～950℃，在这个范围适合脱硫反应，nox生成量明显减少，排放浓度在100～200ppm,低于煤粉炉的500～600ppm，循环流化床锅炉的其它污染物排放如co、hcl、hf的排放也低于煤粉炉；对煤粉炉而言，要从烟气中脱除nox，造价比煤粉炉脱硫的费用还要大得多。循环流化床锅炉在so2、nox的排放量完全能达到国家环境排放标准，使它与煤粉锅炉在环境排放方面竞争有绝对的优势。

6)燃烧热强度大，炉内传热能力强。由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统，燃烧热强度比较高，截面热负荷可达3～8mw/m2,接近或高于煤粉炉，，炉膛容积热负荷为1.5～2mw/m3是煤粉炉的8～10倍。流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热 ，炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。与煤粉炉相比较，可大幅节省受热面的金属耗量。

7)给煤点数量少，布置简单。循环流化床锅炉横向混合特性较好，给煤点较煤粉炉少，如220t/h只有4个给煤点，给煤点的减少简化了给煤装置的布置，使给煤点不易结焦，运行可靠。

8)易于实现灰渣的综合利用。流化床的底渣含碳量一般为1～3%，飞灰含碳量 4～15%，流化床锅炉最佳的燃烧温度在850～950℃，与煤粉炉相比较属中低温燃烧，产生的灰渣不会软化和黏结，活性较好，可用作制造水泥的掺和料或者建筑材料，综合利用前景广阔。

(二)循环流化床锅炉相比煤粉炉的缺点：

1)循环流化床锅炉风机电耗大、烟风道阻力高。相对于煤粉锅炉，流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高；流化床独有的布风板装置和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力，煤粉炉送风机风压一般在2kpa以下，而流化床锅炉的送风机风压一般运行在10kpa以上，电耗大，噪音高，震动大。一般循环流化床锅炉用电比率比煤粉炉至少高4～5%以上。

2)锅炉部件的磨损较严重。由于流化床锅炉内的物料成高浓度、高风速的特点，故锅炉部件的磨损比较严重。虽然采取了耐火耐磨浇注料处理、喷涂处理、密稀相区让管等防磨措施处理，但实际运行中循环流化床炉膛内的受热面磨损速度仍远大于煤粉锅炉。密稀相区交界处的管壁磨损处理修复要比煤粉炉难度大得多。

3)耐火耐磨层磨损、开裂和脱落是流化床锅炉比较棘手的问题。流化床锅炉使用耐火材料的部位和数量比煤粉炉要多许多。而由于耐火耐磨材料选择不当，或者施工工艺不合理，或者烘炉和点火启动中温度控制不当，升温、降温过快，导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出，或者热应力过大，造成耐火材料内衬破裂和脱落。密相区内耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况，造成床料结渣。分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣，物料循环破坏，循环流化床锅炉变成鼓泡流化床锅炉，蒸发量无法维持，被迫停炉。而在煤粉锅炉中不存在这个问题，因煤粉锅炉冷灰斗耐火材料的脱落及结渣而影响停炉的事故很少见。

4)点火启动时间长。循环流化床锅炉点火启动时间除受汽包升温速率的影响外，还受到耐火防磨层内衬材料温升和能承受的热应力限制。温升过快，耐火防磨层内衬材料热应力将超过允许热应力出现开裂。所以，对循环流化床锅炉点火启动时间和升温速率有严格要求。汽冷旋风分离器的循环流化床锅炉从冷态启动到带满负荷的时间一般控制在6～8小时。而煤粉锅炉因无大面积的耐火防磨内衬材料，点火启动只考虑汽包升温速率，点火时间相对较短,冷态在5～6小时就可达到设计负荷。

5)循环流化床锅炉对燃料适应性广，但对燃煤粒径要求严格。循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0～10mm之间，平均粒径在2.5～3.5mm之间，如果达不到这个要求，将带来运行中的不良后果，锅炉达不到设计蒸发量，主汽温度难以保证，灰渣含碳量高，受热面磨损严重。

6)n2o生成量较煤粉炉高。与高温煤粉炉燃烧过程相比较，循环流化床锅炉燃烧温度较低，nox（no、no2等氮氧化物的总称）生成量较少，但n2o的生成量较大，，它俗称“笑气”，是一种强温室效应气体，对大气臭氧层具有破坏作用，导致紫外线直接照射到地球上，引发皮肤癌。目前国际上对“笑气”排放比较关注。

7)循环流化床锅炉尾部受热面的磨损比煤粉炉大。循环流化床锅炉的飞灰份额比煤粉炉小，但飞灰粒径比煤粉炉大得多，在运行中如果分离器效果差或烟气流速大，将导致过热器、省煤器等受热面磨损严重。

8)循环流化床锅炉的核心部件风帽较易磨损。风帽通风孔之间的横向冲刷，及高速床料对风帽的磨损容易引起风室漏渣、流化效果恶化、结焦、沟流现象，影响锅炉负荷。而风帽的维修异常困难，需要先清除布风板上几十吨的惰性床料，然后又回装，检修周期长，劳动力需求大。煤粉炉就不存在这个问题。

9)运行维护费用较高，运行周期短。循环流化床锅炉本体，包括耐火防磨层，金属受热面和风帽磨损严重，导致流化床日常维修费用较煤粉炉高。由于本体及辅机事故比煤粉炉多，循环流化床锅炉连续累计运行时间比煤粉炉短，煤粉炉年运行时间可以达到8000h/y以上，而流化床几乎不可能，运行周期能达到100天就不错了。对适应化工系统安全、稳定、长周期运行的要求有一定的差距。

10)循环流化床锅炉实现自动化控制难度大。循环流化床锅炉的燃烧系统较煤粉炉复杂得多，对床压的控制、床温的控制、返料系统风量的控制，都是煤粉锅炉所没有的，加之炉内磨损严重，压力、温度测点连续投运可靠性无法保证，自动化控制较煤粉炉难得多，风烟系统自动控制能达到单冲量自动控制就不错了，而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制，减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的。综上说述，循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多，连续运行小时数要比煤粉炉短，在化工行业选型中，如果燃料煤质供应可靠，燃料含硫量低可考虑煤粉锅炉，它具有燃烧稳定，，辅机技术成熟自动化程度高，易于操作，运行周期长，维修量相对较小的优点，适合化工系统长周期安全稳定运行的特点。反之，若立足于燃烧劣质煤，供煤质量不稳定，且煤质含硫量高，环境排放要求苛刻，属于供热、调峰、热电联产类的供热形式，良好的脱硫成本，对各种煤质良好的适应性，考虑循环流化床锅炉是好选择。循环流化床锅炉原理

1、低温的动力控制燃烧：

循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与所携带的紊流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流化态燃烧反应过程，同时，在炉外将决大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程，反复循环地组织燃烧，延长了燃料在炉内燃烧的时间。在这种燃烧方式下，既可以实现较高温度燃烧也可以实现中温燃烧，由于添加了脱硫剂，炉内温度水平受脱硫最佳的限制，一般为850~900左右。

2、高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过程：

循环流化床锅炉内的固体物料（燃料、残碳、灰、脱流剂和惰性床料等）经历了由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环，同时有快速流态化的特点，在炉内固体物料存在内循环，因此，循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动。整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种形式的循环运动过程中逐步完成的。

3、 高强度的热量、质量和动量传递过程

在循环流化床锅炉中，大量的固体物料在强烈的紊流下通过炉膛通过人为操作可改变物料循环量以适应不同的工况