浅析如何提高高、低混合流速循环流化床锅炉
点火成功率
内容提要：本文分析了高、低混合流速循环流化床锅炉点火操作各阶段的主要控制参数，如底料成分、料层厚度、最小流化风量、木炭选择、木炭燃烧时间、炉膛负压、给煤控制、返料投送等各环节的参数控制情况。在此基础上，找出它们的最佳点，并优化组织管理，提出了提高高、低混合流速循环流化床锅炉点火成功率的指导意见。
关键词：木炭点火、高低混合流速、底料、料层、负压、返料
在锅炉运行操作技术上，点火操作是决定锅炉能否正常运行的首要环节。锅炉点火分床上点火、床下点火和床上床下混合点火三种方式，床上点火多采用木炭点火，床下点火多采用油点火。床上床下混合点火方式常用于大容量流化床锅炉，中小容量锅炉常采用床上木炭点火和床下油点火方式。木炭点火方式比油点火经济,安全性高，缺点是自动化程度低，人工劳动强度大。
本文主要介绍150T/h中温中压高、低混合流速循环流化床锅炉床上木炭点火的准备、操作过程及现场组织管理，结合近几年的点火经验，总结提高该型锅炉点火成功率的技术及管理手段，供同类锅炉点火操作工作者参考。
1 锅炉特点
采用高、低混合流速循环流化床燃烧方式，锅炉上部为高流速，烟气流速为5m/s,携带能力强，分离效率高；下部为低速床，烟气流速为 3.8m/s。内置水冷上排气高温旋风分离器，采用自平衡型U型阀返料器，锅炉结构布置紧凑，占地面积小，密相区带横埋管、炉膛全膜式壁悬吊结构布置方式。
2、点火准备工作
（1）底料的选择
底料的合理选择是保证锅炉点火成功率的基础保证，底料是流化床锅炉在启动时所必需的介质。一般较常见的是流化床锅炉烧完后排放的灰渣，也有使用河砂做床料的。底料有较低的着火点，且含有一
定的热值。现用炉渣作为点火底料，关键技术要求为底料的筛分比及其成分组成。
一是筛分比，底料颗粒的大小及均匀性直接影响着点火的难易、成败和经济性的好坏。规程对底料筛分比按下表要求。
筛分范围(mm) 5-8 2.5-5 1-2.5 0.5-1 0.5以下底料筛分比(%) 5-15 12-25 25-35 15-25 5-15 实际操作中，为提高底料筛分效率，结合试验情况，现场常用翻斗车车厢加装10mm的筛网，并将翻斗车车辆升降调整至刚好升起两节的位置，保证筛网与地平面夹角60°左右，在渣仓放渣口进行筛分，这样筛分出的底料基本满足上表要求，但略有所出入，统计如下。
筛分范围(mm) 7-10 4-7 0-4
底料筛分比(%) 15-20 30-40 40-55 按以上比例筛分出的底料，可以满足冷态试验条件，所有点火成功案例上均是采用的本筛分比例。
二是底料成分，由于规程仅仅对底料的颗粒筛分进行了要求，没有对底料组成成分进行相关规范，使得点火过程中出现了很多挫折，50%以上的点火失败都是由于底料的成分选择不当所造成的。
通过对比试验，统计了点火失败及成功案例，发现凡是入炉煤中掺烧煤泥比例达30%以上时，采用燃烧后的炉渣作为底料的情况，点火失败率接近95%，主要是由于煤泥燃烧后的底渣比重较轻，在点火时风机启动的初始阶段，极易出现底料细颗粒掩埋木炭的情况出现，导致木炭冷却和缺氧，温度急剧下降，故经常出现一起风机就看不到火星的情况出现，即便在启动风机初期偶尔细颗粒引燃的情况出现，在风机启动后温升阶段，也会出现底料细颗粒迅速被抽离，流化状况急剧恶化的情况出现。这些都是由于底料比重轻，煤泥燃烧后的细颗粒临界流化风速过低所造成。故为提高点火成功率，常采用煤、矸石混合物为燃料燃烧后的炉渣做底料，可有效保证细颗粒在底料中的比重缓慢下降，完全满足流化至加煤阶段，随着入炉煤的燃烧，底料中细颗粒的成分得到补充，就实现了正常循环，保证了点火的成功。
（2）料层的控制
不同的炉型，所要求的料层厚度也不同，有的400mm左右，有的
700mm左右，由于炉膛床层点火过程中处于微流化状态，料层过厚，点火初期所需热量较多且有可能造成局部流化不良，点火后期低温结焦；床层太薄，一方面床料蓄热能力不够，点火后期赶火升压，主汽温度迟迟上不来，延误并炉时间，负荷也不易带上；另一方面易造成床面吹穿，流化不良，如果炉膛内存有大量未然尽煤，点火后期爆燃时，易造成高温结焦。根据点火需要，应及时排放床料或补充床料。根据高、低混合流速循环流化床锅炉的技术特性和试验分析，该型锅炉料层静止高度一般控制为280-350mm为宜。
（3）确定最小流化风量
临界流化风量是指床料从固定状态至流化状态，所需的最小风量，它是锅炉运行时最低的一次风量。可按“上行”或“下行”实验法”确定最小流化风量。
从低气流速度上升到高气流速度的压降--流速特性试验称为“上行”试验法。具体为：填入静止高度280-350mm底料，逐步增加风速，床层压降成正比例增加，当风速达到一定数值时，床层压降达到最大值，该值略高于整个床层的静压，如果继续增加气流速度，固定床会突然“解锁”，床层压降降至床层的静压。此时对应的气流速度即为临界流化速度，对应风量即为临界流化风量。进一步增加气流速度，在较宽的范围内，床层的压降几乎维持不变。“上行”试验测得的数据往往有很大差异，故往往采用从高气流速度向低气流速度进行，通常称其为“下行”试验法。冷态时能够流化的床层，热态时一定可以流化。热态时所需体积流量仅为冷态时的45%左右，也就是说由冷态流化变为热态后风量可以减少，实际运行时还有燃煤量增加也需风量增加。
笔者所在单位共有三台高、低混合流速循环流化床锅炉，由于不是同时开工建设，三台炉建设时一直在进行优化设计，故1#、2#、3#炉的布风板尺寸有所差别，分别为30m2、32m2和36.5m2三种规格，故三台炉的总流化风量有差别，其中1#炉为55-57A左右，2#炉为72—75A 左右，3#炉为75-78A。
（4）木炭的选择
木炭选择不好，会影响木炭的点火时间，且影响与底料的热值交
换，在启动风机时也会直接导致木炭熄火，进而导致锅炉点火失败。
为此，木炭一般选用实木木炭，直径不大于50mm，长度不大于
200mm，木炭不易过碎，要有一定的粒度，最好在30mm左右，如果太碎，引燃困难，且蓄热能力差，不利于与物料的热量交换，如果太大，难以燃烧完全，会导致启动风机时局部流化不良或者高温结焦事故。另外，木炭要干燥，易燃烧，耐燃烧，燃烧时能呈现蓝色火苗的木炭相当实用。
2、点火过程中人员的组织管理
（1）人员的配备与分工
点火时，一般配备司炉一名、助手一名、副司炉两名，放渣、放灰人员两名，点火人员8名，班长或副班长为司炉提供技术指导。分场主任负责总协调和启动初期引送风机的调整，厂部和分场技术人员在点火层观察各床流化、温度情况，及时通过添加烟煤、冷渣，联系司炉调整风机电流、给煤机转速等手段稳定炉床床温。
（2）人员的通讯
由于锅炉启动操作时，人员多，环境噪声大，且需即时通讯，刚开始没有配备对讲机，靠人员喊话或电话联系，不安全、也不即时，极易出现调整滞后问题。故现场以对讲机作为主要通讯设备，所有命令和提示通过对讲机反馈至司炉，进行操作。
点火操作中通讯的是否畅通，有关命令和提示的通讯是否能准确便捷的传达给司炉，是点火工作是否有序的重要保证，也是影响锅炉点火成功率的重要基础物资保证，所以点火现场配备抗干扰、足数量的通讯设备。另外，若将点火过程中温度、送风电流、引风电流等参数在四米点火层通过视频投放，则更利于现场人员的精准操作，进一步提高锅炉点火的成功率。
3、点火过程中的操作参数控制
（1）负压的调整
点燃木炭时，一般炉膛负压稍高一些，保持在-30~-70 Pa，以便于木炭燃烧时有充足的氧量，缩短木炭燃烧时间。启动风机后，初始阶段需严格控制负压，防止负压较大时抽灭炭火，也要防止负压较小，甚至冒正压时，灼烧点火人员，故该阶段炉膛负压保持在-20Pa为最佳
点，带床温升高，温度升至600℃左右时，可适当调大负压。
（2）木炭的燃烧
由于高、低混合流速循环流化床锅炉燃烧室布置了四个独立床，各床木炭的燃烧量和燃烧速度需尽量保持一致，否则会导致启动风机后各床温度严重偏差，出现部分床高温、部分床低温等异常状况，导致点火失败。根据多年来点火经验，木炭以每个床以18包木炭为宜，约0.6-0.7t，燃烧时间以50—60分钟为宜。
（3）温度及流化状况的判断
当木炭全部引燃，在床上铺平后，观察燃烧室床层上不断出现红色火焰时，应开启风机，逐渐加风，注意观察床上是否有明亮发白的火焰点，若有，及时用搂耙打散，避免局部超温，并用人工投入引火烟煤屑少许，添加时，要尽量播散开，当床温升高到500℃以上时可适当加大送风量，此时应观察燃烧火焰，一般床温在500℃以下时，床内底料还没红光，当床温已达到600~700℃时，火焰呈暗红色，并由暗红向红转变，越来越明亮，此时应控制床温，使床温继续升高的涨势放慢些，若温度上升太快，可暂停播散烟煤屑，以减慢床温上升速度；投煤过程中，发现床上有固定位置的火苗，应投入湿渣降温，并用搂耙拨动该处床料，防止结焦，如有焦块，立即打散或扒出。
当送风机电流接近冷态试验电流时，及时用搂耙感受流化状况，若流化不良时，积极组织少量排渣，或根据温度情况提升电流，保证流化，避免结焦。
（5）给煤控制
点火阶段的给煤，当床温高于750℃后,用相对的给煤机投煤,把转速控制在最低，观察火焰变化情况，若温度下降则及时添加烟煤助燃，待床温稳定在900℃左右时，可关闭点火炉门，通过给煤机频率调整控制床温。
（6）返料的操作
点火过程中的返料操作分两种，一种为带返料启动风机，其优点是返料可以快速补充床料细颗粒，保证流化状态持续良好，且底料被引燃后，床温较平稳。缺点是返料温度较低，启动风机后返料进入炉膛密相区降低床温，影响底料的换热，不利于点火初期床温的控制，
极易造成灭火。另外一种为风机启动后，待床温上升，床料被引燃后，直接排放掉低温返料，待床温基本稳定，返料放出红灰后，启动返料风机，将返料送入炉膛。该操作的优点是返料投入时床温基本得到控制，不易造成灭火。缺点是投返料过程中，床温极不稳定，易发生结焦，必须控制好返料的投入量及投入时的床温区间。综合比较，采用第二种返料投入方式点火成功率更高一些，关键在于返料投入时炉膛温度最好控制在950-980℃，初期返料投入一般控制返料与送风风压在4KPa左右，待床温调整稳定后，再将返料全部投入。
（7）其他
水位、气温、压力、并汽等操作按规程和点火操作票等相关规定，进行参数控制即可。
3后语
高、低混合流速循环流化床锅炉点火操作技术虽然逐步得到完善，已经基本满足了现场运行操作需要，但尚未真正做到100%的点火成功率，仍有待持续研究和总结。
对于锅炉的点火操作，要时刻关注新技术、新工艺、新成果，勇于探索实验，积极进行技术与管理创新，实现节能、安全、稳定的点火操作，保证机组的安全可靠运行。
4参考文献
锅炉操作工理论试题及答案 一、填空题（每题2分，共10分） 1、锅炉严重满水时，过热蒸汽温度会_骤降____________，蒸汽管道会发生___水冲击/法兰冒白汽__________。 2、锅炉启动点火前，应进行不少于5~10分钟的通风时间，以便彻底清除可能残存的可燃物，防止点火时发生___爆炸__________。 3、循环流化床锅炉运行中炉内火焰的颜色有多种，如暗红、鲜红、黄色、麦黄色、白色等，其中炉膛温度最高的颜色为__白色 ___________。 4、燃煤锅炉的各种热损失中最大的一项是__排烟热损失 ___________。 5、煤灰的熔融性常用三个温度表示，它们是：_软化温度 ____________、变形温度、融化温度。通常情况下，控制炉膛出口烟温比灰的___变形__________温度低50－100℃。 6、为防止汽包壁温差过大，停炉后应将锅炉上水至___高水位 __________ 7、锅炉的过热器按其传热方式分为三种：对流式过热器，_辐射式______过热器，`__半辐射式___________过热器` 8、若循环流化床锅炉布风板下的风室静压表指针摆动幅度小且频率高，说明__流化良好___________，若风室静压表指针变化缓慢且摆动幅度加大时说明__流化质量变差___________。 9、在循环锅炉运行中若各风机的转速没有变化，若炉膛出口负压变大，仪表显示一次风量减少，表示料层变__厚___________，炉内物料_____增多_______
10、飞灰和炉渣中可燃物含量越多，哪种热损失越大__机械不完全燃烧热损失___________。 注意：以下题目均以循环流化床为例作答 二、简答题（每题4分，共20分） 1.何为结焦？何谓高温结焦？ 答：流化床锅炉内的煤、渣、灰等物料失去流化态，烧结在一起的事故状态称为结焦。高温结焦是指运行中床料流化正常，而由于床层整体温度水平较高所形成的结焦现象。 2.何谓低温结焦？多发生在什么时候和部位？ 答：床层整体温度低于灰、渣的变形温度而由于局部的超温或者低温烧结而发生的结焦现象叫低温结焦，多发生在点火和压火时候的炉膛及返料器内。 3.什么叫渐进式结焦？其产生的原因是什么？ 答：由于局部流化不良而形成的小焦块渐渐变大而产生的结焦现象叫渐进式结焦。其产生的原因是大渣沉积在死区，渣层过厚，流化风速过低，局部不流化，风帽损坏等等。 4.开炉、停炉过程中如向保护汽包？ 答：开炉过程中采取缓慢上水控制汽包壁温差不超过40度、开炉进水至低水位等措施保护汽包。停炉后上水到高水位，打开省煤器再循环等措施保护包。 5.用文字或画图说明循环流化床锅炉是如何实现物料循环的？ 答：布风板上的物料被一次风吹到炉膛内燃烧，部分较大的颗粒在炉内循环，另一部分细颗粒被烟气带入分离器中进行物料的分离，
XXXXXX有限公司 循环流化床锅炉启动技术方案 编写人： 审核人： 审批人： 批准人： 批准日期：年月日 循环流化床锅炉启动方案
1 目的 1.1为确保生产运行稳定，工艺受控，减少因锅炉启动、并列等工艺变动造成生产异常波动和生产事故。 1.2 此方案适用于广西中粮生物质能源有限公司电站锅炉的启动、并列全过程。 2 引用标准、依据 2.1 热电厂《锅炉运行规程》。 2.2 《电业安全工作规程》热力和机械部分。 3 设备概况 锅炉采用太原锅炉集团有限公司生产的TG-75/3.82-MQ4 0型循环流化床锅炉，锅炉采用单锅筒、自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式，在对流竖井烟道内布置对流受热面。锅炉半露天布置，采用前吊后支相结合的固定方式。目前锅炉处于备用状态，因生产需要特申请计划XX年X月X日X时开始启动。 4.1锅炉启动总指挥：XXX 4.2锅炉启动副总指挥：X 4.3现场总指挥：当班值长 4.4现场技术指导：XX 4.5启动操作：当班锅炉人员
4.6设备保全：XX 5 锅炉启动前的试验： 5.1水压试验 5.2油枪雾化试验 5.3流化试验 6 锅炉启动过程和步骤： 6.1锅炉点火按现场总指挥的安排进行。 6.2在锅炉启动过程中，要认真执行操作票制度，严格照操作票的顺序内容进行依次操作。 6.3点火前，煤斗中应有足够的燃料量。 6.4启动操作人员在接到点火通知后，应对汽包水位计与盘上水位对照，以验证水位计的准确性，并对转机（引风、 一、二次风机、罗茨风机）试转，正常后方可点火。 6.5点火方式：床下油点火 6.6点火步骤： 6.6.1副操启动点火油泵，并在现场检查各风机，主操确认各炉门及人孔门已关闭，启动引风机（启动时调节挡板应在零位；启动后，逐渐开大调节门达到规定工况），维持炉膛负压为50-100Pa。 6.6.2当引风机电流稳定后启动一次风机（启动时调节挡板应在零位）、罗茨风机，调整引风机和一次风机风量，使底料流化，一般总风量在30000m3/h左右（底料加热和开始
本节概要 本节讨论喷管内流量、流速的计算。工程上通常依据已知工质初态参数和背压，即喷管出口截面处的工作压力，并在给定的流量等条件下进行喷管设计计算，以选择喷管的外形及确定其几何尺寸；有时也需就已有的喷管进行校核计算，此时喷管的外形和尺寸已定，须计算在不同条件下喷管的出口流速及流量。在喷管的计算中要注意到背压对确定喷管出口截面上压力的作用。 本节内容 4.8.1 流速计算及其分析 4.8.2 临界压力比 4.8.3 流量计算及分析 4.8.4 例题 本节习题 4-24、4-25、4-26、4-27、4-29 下一节 流速计算及其分析 1.喷管出口截面的流速计算 2.压力比对流速的影响 …喷管出口截面的流速计算 据能量方程,气体在喷管中绝热流动时任一截面上的流速可由下式计算： (4-28) 因此，出口截面上流速： (4-28a) 或(4-28b)
在入口速度较小时，上式中可忽略不计，于是： (4-28c) (4-28)各式表明，气流的出口流速取决于气流在喷管中的绝热焓降。值得注意的是，上述各式中焓的单位是J/kg。 如果理想气体可逆绝热流经喷管，可据初态参数(p1,T1)及速度求取滞止参数， 然后结合出口截面参数如p2按可逆绝热过程方程式求出T2从而计算h2再求得；对水蒸汽 可逆绝热流经喷管，可以利用h-s图，根据进口蒸汽的状态查得初态点1，通过点1作垂线与喷管出口截面上压力p2相交，得出状态点2，从点1和2可查出h1和h2，代入式(4-28)即可求出出口流速。 ☆ 式子对理想气体和实际气体均适用；与过程是否可逆无关，但不可逆绝 热流动，若用可逆的关系求出h2在求得的需修正，若h2是不可逆过程终态的焓，则求出的不需修正。 式的适用范围是什么？是否与过程的可逆与否有关？与工质的性质有关？ 返回
循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触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。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。
锅炉试题及答案 一、填空题 1、按压力等级分类，我公司使用的蒸汽锅炉属于中压锅炉。 2、蒸汽锅炉上不可缺少的三大安全附件指压力表、水位计、安全阀。 3、热传递的三种方式是对流、辐射和热传递。 4、循环流化床锅炉，油枪点火前应做雾化试验。 5、我公司目前使用的循环流化床锅炉的型号是TG-65/1.6-M 。 6、我公司锅炉所使用除尘器有布袋除尘器、静电除尘器、 和多管除尘器三种。 7、锅炉排污分为连续（表面）排污和定期排污。 8、锅炉调试分冷态调试，热态调试。 9、炉膛结焦事故是循环流化床锅炉的常见的燃烧事故，炉膛结焦分为低温结焦 和高温结焦。 10、床压降反映了炉内物料量的大小。 11、循环流化床锅炉在启动和运行时，其一次风量绝对不能低于最小流化风量， 以防止结焦事故。 12、特种作业操作人员须取得国家统一格式的特种作业资格证方可上岗。 13、进行锅炉定期排污时，每组操作全开排污阀时间不能超过30s 14、高温导热油对外供油温度为250±2℃，低温导热油对外供油温度为180±2℃。 15、循环流化床锅炉床温太高容易结焦，床温太低容易灭火。 16、燃烧的三要素是指可燃物、氧气和着火点，三者缺一不可。 17、锅炉的启动分为冷态启动和热态启动。 18、锅炉漏风试验一般分正压法和负压法两种。 19、水冷壁爆管时，给水流量不正常的高于蒸汽流量，汽包水位降低，床温、 密、稀相区温度降低。 20、三级安全教育具体指厂级、车间级和班组级安全教育。
二、选择题 1、一定压力下水沸腾时产生的蒸汽称为（C）。 A过热蒸汽B再热蒸汽 C饱和蒸汽D二次蒸汽 2、按国家规定锅炉用压力表每（A）校验一次且有校印。 A半年B一年C二年D三年 3、锅炉运行时用叫水法判断严重缺水时应（C）。 A紧急上水B缓慢上水 C立即停炉D用旁路上水 4、蒸汽锅炉每公斤燃料所产生的蒸汽量称为（D）。 A煤耗B汽耗C水汽比D煤水比 5、锅筒的作用为（A）。 A净化蒸汽，组成水循环回路和蓄水 B汇集或分配多根管子中的工质 C在炉膛内壁上吸收高温辐射热量，提高锅炉产汽量 D组成水循环，保证锅炉安全运行 6、集箱的作用为（B）。 A净化蒸汽，组成水循环回路和蓄水 B汇集或分配多根管子中的工质 C在炉膛内壁上吸收高温辐射热量，提高锅炉产汽量 D组成水循环，保证锅炉安全运行 7、锅炉所有水位计损坏时应（D ） A降低负荷维持运行 B通知检修 C申请停炉 D紧急停炉 8、CFB锅炉达到投煤条件后应以（B ）方式给煤，并且给煤量应较小。 A大量B点动C额定D连续 9、在特种设备分类中，锅炉按（C）不同分为蒸汽锅炉、热水锅炉和有机
循环流化床锅炉的发展过程及趋向 循环流化床锅炉是一种新型的低污染和节能技术，是未来相关领域应用中的方向。然而，尽管循环流化床锅炉技术在应用过程中具有自身的优势，但在很多方面，尤其是节能方面还存在一定的不足。在绿色节能理念下，进一步研究循环流化床锅炉技术十分必要。基于此，本研究在概述循环流化床锅炉技术相关理论的基础上，对国内外循环流化床锅炉的发展过程进行了总结，并总结了其发展趋向，希望为该技术的进一步深入研究提供参考。 【Abstract】Circulating fluidized bed boiler is a new type of low pollution and energy saving technology，which is the direction of application in related fields in the future. However，although circulating fluidized bed boiler technology has its own advantages in the process of application，there are still some shortcomings in many aspects，especially in energy saving. Under the concept of green energy saving，it is necessary to further study the circulating fluidized bed boiler technology. On this basis，based on summarizing the related theory of circulating fluidized bed boiler technology，this study summarizes the development process of circulating fluidized bed boiler at home and abroad，and summarizes its development trend. Hoping to provide reference for the further study of this technology. 标签：循环流化床；锅炉；发展过程；发展趋向 1 引言 目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平[1]。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景[2]。因此，本研究通过对已有文献的检索和研究，对外循环流化床锅炉技术的发展过程和趋向进行了研究。 2 循环流化床锅炉相关理论概述 循环流化床锅炉是在循环流化床锅炉中适应循环流化床洁净燃烧技术的一种产品，这种产品的优势在于高效节能以及低污染。循环流化床锅炉的特点主要表现在以下几方面：第一，在锅炉的炉膛内部，存在大量的物料。物料在循环的过程中，产生高传热系数，进而促使锅炉热负荷额调节范围增大。同时，循环流化床锅炉技术还具有较强的燃料适应性，并能够有效改善锅炉燃烧的能源结构。第二，循环流化床锅炉技术还具有较高的燃烧效率，不仅能够充分燃烧劣质燃料，还具有较好的环保性能[3]。 3 循环流化床锅炉在国内外的发展过程
编号：AQ-JS-05443 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 循环流化床锅炉整套启动主要 安全技术措施 Main safety technical measures for complete set startup of circulating fluidized bed boiler
循环流化床锅炉整套启动主要安全 技术措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 新建循环流化床锅炉在安装完毕并完成分部试运后，必须通过整套启动试运，以对施工、设计和设备质量进行考核，检查设备是否达到额定出力和设计要求；整套启动涉及锅炉的各个设备系统，是对新建机组的首次全面考验。随着循环流化床锅炉容量的增大，其自身的缺点和可靠性等方面的问题随之出现，一次风室漏渣、过热器超温、床层结焦、冷渣器结焦、回料器堵塞等是循环流化床锅炉运行的常见安全问题。目前投产的400t/h级循环流化床锅炉或多或少都存在着这些问题。一次风室漏渣可导致一次风室拉裂，过热器超温可致使蒸汽管道爆管，而床层结焦以及回料器堵塞等问题将导致锅炉降负荷运行，这些问题都严重影响了循环流化床锅炉的安全运行。针对循环流化床锅炉整套启动中实际存在的安全问题，在
进行了多台400t/h级循环流化床锅炉的调试后，整理了整套启动的安全运行经验，以期对循环流化床锅炉整套启动安全运行提供一些参考。 1一次风室漏渣 1.1原因分析 目前400t/h级循环流化床锅炉都存在漏渣情况，大部分是由于布风板阻力过小或风帽孔径过大造成的。一次风室一般设计为等压风室，但是一次风的引入管和播煤风的布置方式都会导致一次风室内成为非均匀性流场；另外，渣量大、排渣不畅、颗粒度大、高床压运行等也都是造成一次风室漏渣的原因。 1.2主要安全技术措施 (1)加装临时放渣管。目前T型等定向风帽都存在漏渣问题，建议启动前在一次风室最低部位加装临时放渣管，这样就可以在热态运行期间排出一次风室内的漏渣，避免漏渣严重造成的紧急停炉。 (2)维持低床压运行。床压越高，就越容易出现流化不良或者流化不均的现象，一旦出现这些情况，将会导致流化死区内的床料漏
通风隧道内火羽流的临界流速和范围 摘要： 为了保证隧道内的乘客、人员和设备的安全，了解和预测火羽流的运动是非常重要的。为了估算顶棚下方火羽流的范围，我们建立了一个模型，该模型仅取决于两个重要参数：火源的能量释放率和通风气流的速度。关于羽流逆风范围的理论结果，与从8次隧道火灾测试中获得的实验数据特别吻合。用于阻止烟气逆风运动的临界通风速度的理论值也与相应的实验结果基本吻合。本文分析了空气流的卷吸作用、顶棚的摩擦以及相关的热损失的影响，并对结果进行了讨论。 关键词：火羽流隧道火灾危险范围临界通风速度安全性评估 1、引言： 目前，安全性评估是铁路和公路隧道设计和运行的一个重要组成那个部分。通过对可能发生的事故进行详细分析，可安装有效的安全设备，同时，为了避免事故的发生，我们可以采取充分的防御措施。目前，安全评估主要用于预防隧道火灾。隧道火灾一般在罐装卡车或罐装汽车内的易燃液体燃料偶然溢出时发生。其他的火源可以是燃烧的车辆或货物。本文提出并讨论了一个计算方法，这一方法可用以计算烟气的上升、偏移和传播的距离以及烟气与新鲜空气逆流的相互作用。用于阻止烟气逆风运动的临界通风速度，或称之为逆流速度，也可通过此方法进行估算。临界速度是安全性研究的主要方向，它在很大程度上是由通风动力决定的。通过模型确定的临界速度与在测试隧道的火灾实验获得的实验数据基本一致。影响烟气运动的一个主要参数是能量释放率。 火羽流，会因顶棚的阻挡而向外发生偏移，其流动速度往往与浮力层中的重力波的相对速度高度相关。当相应的Froude数（定义为惯性力与重力的比值）大于1时，流动状态则为超临界。在通道或隧道内的一维流动过程中，可观测到过渡或水跃现象，其中隐含着能量损失。我们必须对可以得到简单分析解的Delichatsio处理方法和目前采用的数值处理方法加以区分。在计算临界状态时，Delichatsio（1981）认为，过渡现象发生在距离顶棚影响点较近的地方。在他建立的模型中，到达过渡位置处的卷吸空气量可以计算出来，但是发生过渡的精确位置无法确定。与Delichatsio方法相反，在目前的模型中，由超临界状态到亚临界状态（Froude数小于1）的过渡不能提前设定。 其他可能的重力或浮力驱动气体运动的情形，与被控隧道环境中密度较大气体的偶然泄漏有关。当泄漏气体分子重量大于空气的重量或当泄漏气体的温度低于周围环境的温度，即为低温气体时，这些气体的运动方式就与密度较大气体相似。密度较大的气体沿着地面传播，在被控环境中，被置换的空气将向相反的方向流动。不同密度气体之间的相互入侵现象已被Grobelbauer（1993）通过在封闭的水平通道做实验研究过。他们确立了位于下面密度较大气体的锋速（Froude 数的函数）与位于上面较轻气体的锋速的相关性。最近，在一倾斜通道内获得的实验结果，可以被用来证实包括斜坡效应在内的相互入侵现象的物理模型适用于非水平隧道或风井。在研究隧道顶棚下方热气体的流动时，密度较大气体沿着通道内地面流动的模型和结果也很有用。 2、物理模型 2.1从火源到羽流前端的气流变化 隧道内的火羽流如图1所示。火源可被理想化为一点源F。假设火羽流是对称的，且热量释放率为一定值。关于这一物理现象讨论的相关参考资料可在Fannelop （1994）中找到。
一、填空题 1、水和水蒸气的饱和压力随饱和温度的升高而（升高）。 2、锅炉蒸发设备的水循环分为（自然循环）和（强制循环）两种。 3、锅炉的热效率，就是锅炉的（有效）利用热量占（输入）锅炉热量的百分数。 4、实际空气量与理论空气量的比值称为(过剩空气)系数。 5、锅炉排污分为（定期排污）和（连续排污)两种。 6、热力学第一定律主要说明(热能)和(机械能)之间相互转换和总量守恒。 7、管道上产生的阻力损失分为(沿程阻力)损失和(局部阻力)损失。 8、冲洗水位计时，应站在水位计的(侧面)，打开阀门时应(缓慢小心)。 9、(实际空气量)与(理论空气量)的比值称为过剩空气系数。 10、电除尘器的工作过程分为(尘粒荷电)、(收集灰尘)、(清除捕集灰尘)三个阶段。 11、循环流化床料层不正常流化状态主要有(沟流)、(气泡和节涌)、(分层)。 12、完全燃烧的必要条件是(充足的燃烧时间)、(合适的空气量)、(相当高的炉膛温度)、(煤与空气的良好混合)。 13、运行分析有(岗位分析)、(专业分析)、(专题分析)、(事故分析)。 14、锅炉的燃烧设备包括(燃烧室)、(燃烧器)和(点火装置)。 15、蒸发设备主要由(汽包)、(下降管)、和(水冷壁)等组成 16、锅炉按水循环方式的不同可分为(自然循环锅炉)、(强制循环锅炉)、(直流锅炉)、(复合循环锅炉)等。 17、锅炉本体设备主要由(燃烧设备)、(蒸发设备)、(对流受热面)、(锅炉墙体构成烟道)和(钢架构件)等组成。 18、离心泵启动前应（关闭）出口门，（开启）入口门。 19、停止水泵前应将水泵出口门（逐渐关小），直至（全关）。 20、水泵汽化的内在因素是因为（温度）超过对应压力下的（饱和温度）。 21、润滑油对轴承起（润滑）和（冷却）、(清洗)等作用。 22、按工作原理分类，风机主要有（离心式）和（轴流式）两种。 23、闸阀的特点是结构（简单），流动阻力（小），开启，关闭灵活，但其密封面易于（磨损）。 24、转动机械发生强烈（振动），窜轴超过（规定）值，并有扩大危险时，应立即停止运行。 25、轴承室油位过高，使油环运动阻力（增加），油环可能不随轴转动，影响（润滑）作用，散热也受影响，油温会升高，同时会从轴及轴承缝隙中（漏油）。 26、逆止阀的作用是在该泵停止运行时，防止压力水管路中液体向泵内（倒流），致使水泵（转子倒转），损坏设备。 27、离心式风机主要零部件：（机壳）、（叶轮）、(主轴)、(轴承箱体）、(密封组件)、(润滑装置)、(联轴器)等。 28、布风装置由（风室）、（布风板）和（风帽）等组成。
循环流化床锅炉的发展过程 杨铭 （太原理工大学，山西太原030024） 摘要：结合能源和环境问题的要求介绍了国内外循环流化床锅炉的发展情况，分析了它在我国燃煤发电领域的现状及发展前景。 关键词：循环流化床；锅炉；发展 中图分类号：TM621.2文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)11-0005-01 随着技术的不断进步，燃煤发电向着高效率、低污染的方向发展，以满足人类社会对能源和环境的要求。理论上说，以燃料电池为代表的新型燃煤发电技术将会对传统的燃煤发电方式带来巨大的冲击[1]，但考虑到工业技术的可行性，循环流化床电站锅炉更受到人们的关注。目前，包括美国在内的很多发达国家都在致力于循环流化床电锅炉的研究。在燃煤发电领域，燃煤的燃气—蒸汽联合循环锅炉正在兴起，其基本形式主要有整体煤气化燃煤联合循环（IGCC）锅炉、增压流化床燃煤联合循环（PEBC—CC）锅炉和常压流化床燃煤联合循环（A FBC—CC）锅炉3种[2]。其中，IGCC锅炉和PF2BC锅炉呈逐渐增长趋势。目前，我国循环流化床锅炉的大型化和可靠性方面取得了很大的进展。 1国外循环流化床锅炉现状 国外循环流化床锅炉的研究始于20世纪70年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。1982年，德国lurgi公司的第一台50t/h商用循环流化床锅炉投入运行。此后，世界主要锅炉制造厂商连续进行了循环流化床锅炉技术的研究和产品开发工作。经过30多年的迅速发展，国外循环流化床锅炉制造厂商影响较大的有：鲁齐公司、法国GASI公司、美国ABB—CE公司、美国Foster—Wheeler公司、芬兰Ahlstrom 公司、德国Babcock公司、意大利Tempella公司等。 2国内循环流化床锅炉发展现状 中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35~75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75~220t/h 蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100M W等技术的引进和自主开发，一大批135~150M We 超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，其间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300M We亚临界循环流化床锅炉技术，第一个示范在四川白马（燃用无烟煤）取得了成功，随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤）以及秦皇岛电厂（燃用烟煤）均成功运行。由于我国已经形成了坚实的循环流化床锅炉设计理论基础，对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300M We亚临界循环流化床锅炉，而且由于国产技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300M We循环流化床锅炉几乎均为国产技术。 参考文献： [1]阎维平.洁净煤发电技术[M]1北京：中国电力出版社，2001：7921281. [2]LgonsC1NewDevelopmentinFluidixedBedBoilerTechnology [C]1Competitive Power Congress941U SA：Pennsylvania，1994：8291. Introduction to Developments and Study of Circulating Fluidized Bed Boiler Yang Ming Abstract:The request of energy and environment promotes the rap id development of circulating fluidized bed bolier1this paper introduces the development of circulating fluidized bed boiler both at home and abroad，then predicts its development power industry in our count ry. Key words:circulating fluidized bed；boiler；development 科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月 5 －－
（建筑电气工程）循环流化床锅炉电气试题
电气试题 壹、填空题（每题5分） 1.发电机在运行中失去励磁后，其运行状态是由＿＿＿＿进入异步运行。答案：同步 2.且列发电机时，同步表指针转动不稳，有跳动现象，其原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 答案：同期继电器或同步表内机构有卡涩。 3、系统短路时，瞬间发电机内将流过数值为额定电流数倍的＿＿＿＿电流。对发电机本身将产生有害的、巨大的＿＿＿＿，且产生高温。 答案：短路电动力。 4、变压器绕组和铁芯在运行中会发热，其发热的主要因素是＿＿＿＿。 答案：铁损和铜损。 5、在发电机且列操作中，其中有壹项发电机升压到60%左右时，要检查三相电压是否平衡，其目的是＿＿＿＿。 答案：防止发电机升压过程中超压 6、发电机和系统且列运行时，自动励磁调节装置不投入时，增加发电机的有功负荷，无功负荷会＿＿＿＿。答案：减少. 7、动作于跳闸的瓦斯保护。通常采用＿＿＿＿式，动作于信号的瓦斯继保护采用＿＿＿＿式。 答案：档板浮筒 8、变压器空载合闸时，励磁涌流的大小和＿＿＿＿有关。
答案：合闸初相角。 9、为了确保发电机转子的运行安全，运行中应加强对定子三相电流的＿＿＿＿和定子＿＿＿＿的变化情况进行监视。 答案：平衡电压 10、发电厂中易受过负荷的高压电动机的影响，通常装设反时限过电流保护，其瞬动部分做为＿＿＿＿保护，反时限部分做为＿＿＿＿保护。 答案：相间过负荷 11、发电厂中所有高压动力均需设保护，当电动机电源网络的接地电流大于5A时对大容量的电动机才考虑装设保护。 答：相间；接地 12、在发电厂中，高压熔断器壹般作为电压互感器的＿＿＿保护，其熔丝电流壹般为＿＿＿安。 答：短路0.5 13、变压器在运行中，如果电源电压过高，则会使变压器的激磁电流＿＿＿＿，铁芯中的磁通密度＿＿＿＿。答案：增加增大14、俩台变压器且联运行时，如果＿＿＿＿不相等和＿＿＿＿不相同，将在变压器线圈里产生循环电流。 答案：变比接线组别 15、同步发电机不对称运行会使＿＿＿＿发热。 答案：转子表面
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。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广，这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床 锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、 炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具
有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%，燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当，燃烧劣质煤是，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石，白云石 等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量，可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比，循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4. 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、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
循环流化床锅炉 试题一 一、填空题（每空1分。共12分） 1．循环流化床锅炉本体部分的燃烧设备包括炉膛、、以及等四部分组成。 2．石灰石在CFB炉内脱硫的化学过程大致可分为两个阶段：一是；二是。3．循环流化床锅炉运行中应将床温维持在；若运行中一次风量和风速增大，床温将、若石灰石量增加，床温将。 4．对于CFB锅炉的旋风分离器而言，入口烟温升高，则分离器效率，主要原因是。 5．循环流化床锅炉的燃烧份额是指与之比。 二、单项选择题（每小题1分，共3分） 1．关于循环流化床锅炉，以下说法错误的是（）。 A、炉膛下部密相区处于还原性气氛，上部稀相区处于氧化性气氛； B、给煤口附近处于正压状态； C、水冷壁以火焰辐射传热为主要传热方式； D、燃料在炉内停留时间长是其燃烧效率高的主要原因。 2．循环流化床锅炉正常运行时，以下（）部位的流动状态有可能处于快速流化床状态。 A、密相区 B、稀相区 C、分离器内 D、回料阀内 4．循环流化床锅炉风系统中，风压最高的是以下（）。 A、二次风； B、播煤风； C、一次风； D、返料风。 三、简答题（每小题5分，共10分） 1、什么是循环流化床锅炉的炉膛压差？运行中控制炉膛差压的意义是什么？ 2、什么是循环流化床锅炉的物料循环倍率？其值对锅炉工作有哪些影响？
试题一答案 一、填空 1．分离器、回料装置、布风装置 2．石灰石的煅烧、氧化钙吸收二氧化硫 3．850~950、降低、降低 4．降低、烟气黏度增大 5．各燃烧区域的燃烧放热量、总燃烧放热量 二、选择题 C、B、D 三、简答题 1、答：CFB锅炉的炉膛差压是指稀相区的压力与炉膛出口的压力之差。炉膛差压是表征流化床上部悬浮物料浓度的量，炉膛上部空间一定的物料浓度，对应一定的炉膛差压，对于同一煤种炉膛上部物料浓度增加，炉膛差压值越大，流化床内物料粒子浓度是决定炉膛上部蒸发受热面传热强度的主要因素之一，试验表明，床、管之间放热系数随粒子浓度成直线关变化。因此，锅炉炉膛差压越高，锅炉循环灰量越大，将有更多的循环灰被带到炉膛上部悬浮段参加二次燃烧和传热，锅炉出力也就越大。对于同一煤种，物料浓度增加，炉膛差压值增大，对炉膛上部蒸发受热传热强度越大，锅炉出力越强，反之锅炉出力越弱。 循环流化床锅炉密相区中，燃料燃烧在密相区的燃烧热，有一部分由循环系统的返回料来吸收，带到炉膛上部放热，才能保持床温的稳定，如果循环量偏小，就会导致密相区放热过大，流化床温度过高，无法增加给煤量，带不上负荷，因此，足够的循环灰量是控制床温的有效手段。 2、答：物料循环倍率是指单位时间进入炉内的返料量与燃料量之比。 循环倍率对锅炉工作的影响：1）影响燃烧效率和脱硫效率，循环倍率高，则燃料脱硫剂与在炉内停留时间长，燃尽程度好，燃烧效率高、反应充分，脱硫效率也高；2）影响炉内颗粒浓度的分布，循环倍率高，则炉膛上部稀相区颗粒浓度高，水冷壁传热较好；3）影响炉内温度分布，循环倍率高，则炉温更加均匀，返料也是调节床温的手段之一；4）影响磨损程度，高的循环倍率将导致受热面磨损加剧。
气体流速计算 根据工程热力学原理，临界压力Pc与进口压力P1(绝压)的比值称为临界压力比pβ，即β=Pc／P1 从此式可看出气体的临界压力比β只与气体的比热比n有关，气体的比热比可看作为一常数，不同类型气体的n值如下： 对单原子气体，取n=1．67，则β=0．487，即Pc=0．487P1； 对双原子气体，取n=1．40，则β=0．528，即Pc=0．528P1； 对多原子气体，取n=1．30，则β=0．546，即Pc=0．546P1； 故对于空气(双原子气体)Pc=0．528P1，对于燃气(多原子气体)，Pc=O．546P1。燃气放散时出口截面处的压力为P2，外界压力为Po=O．1MPa，高、中压放散压力比较高，此状态下外界压力Po
Z——压缩系数，取Z=1 根据上式可知此高、中压放散时气体的最大质量流量与气体的种类、进口气体温度、放散前气体绝对压力、放散管截面积及气体的绝热指数有关。 例1：天然气管道内压力为P1=2．0Mpa，温度为tl=293K，管道内燃气流速C1为20m／s，放散管径为D108×5，试计算放散开始时出口截面气流速度和最大质量流量? 解：因燃气流速C1<50m／s,可按Cl=0处理。对多原子气体β=0．546，n=1．3，则Pc=0．5 46×2．0=1．029MPa，此时Pc>Po=0．1MPa，此状态为超临界状态，所以出口截面处的压力为P2 =Pc=1．029MPa,出口处流速为临界流速。
循环流化床锅炉的发展过程及趋向 发表时间：2019-05-27T09:13:25.437Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：李箭峰 [导读] 摘要：目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。 （山西电力建设总公司锅炉分公司山西省太原市 030041） 摘要：目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景。因此，本文对循环流化床锅炉的发展过程及趋向进行分析。 关键词：循环流化床锅炉；发展过程；趋向 在全球经济不断发展的今天，环境保护已经成为全球各行各业关注的话题。锅炉运行时，燃料燃烧会产生二氧化硫、一氧化氮等污染气体，对环境会造成相当严重的破坏。循环流化床（CFB）燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。 目前已经在全世界范围内得到了广泛的应用。 1循环流化床锅炉的组成 循环流化床锅炉设备主要是锅炉本体设备和锅炉辅助设备两部分组成。现代循环流化床锅炉的本体设备按照从前到后的顺序分别包括：水冷系统（包括膜式水冷壁、双面水冷壁、给水系统、对流式蛇形管省煤器）；膜式旋风分离器；膜式后竖井包墙；炉前汽水系统（包括分离器、贮水箱、循环泵及其连接管道、定排扩容器）；再热器系统（包括低温再热器、中温再热器、高温再热器及其进出口集箱、连接管道等）；过热器系统（包括低温过热器、包墙过热器、旋风分离器过热器、屏式过热器、高温过热器）；辅助设备主要包括给煤/石灰石系统、脱硝系统、送风/排烟系统、排渣处理系统、锅炉控制系统、吹灰系统、点火系统、燃油系统、除灰系统、脱硫系统和锅炉附件等部分。其中燃料完成燃烧及大部分热量的传递都发生在本体设备中的燃烧系统，因此燃烧系统是循环流化床锅炉设计中最主要的部分，它一般由主燃烧系统和辅助燃烧系统两部分组成，其中主燃烧系统包括布风板风室、燃烧室、飞灰分离收集装置及返料装置、给煤装置、燃油装置组成；辅助燃烧系统包括风室燃烧器、燃油装置； 2循环流化床锅炉性能特点 2.1燃烧稳定、燃料适应性范围广 循环流化床锅炉独特的燃烧方式使之能适应最难以燃烧的燃料，它可以方便的燃用常规锅炉使用的燃料，还可以燃用常规锅炉几乎不能燃用的燃料，比如高硫劣质煤、煤矸石、洗中煤、石油焦、废弃轮胎和垃圾等，可以充分利用一次能源资源。 2.2锅炉负荷适应性好 循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。由于同样原因，循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。 2.3低温燃烧、环保性能高 燃煤流化床锅炉的燃烧温度处于850℃-900℃的范围内，属于与传统煤燃烧方式完全不同的低温燃烧。炉内进行燃烧循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合，使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙，加之在燃烧室不同部位分部送风，使NOX生成量较少，从而实现炉内脱硫脱硝。从锅炉设计和实际使用效果来看，大型循环流化床锅炉SO2和NOX排放能够满足严格的环保排放标准要求。 2.4燃烧效率可与煤粉炉相媲美 循环流化床燃烧是介于煤的固定床燃烧和煤粉悬浮燃烧之间的一种处于流态化下的煤燃烧方式，流化态行程的优越的湍流气固混合条件，可大大强化燃烧，提高床层内的传热和传质效率。 3发展概况 1979年芬兰的Ahlstrom公司研发并于芬兰Pihlava投运了一台20t/h循环流化床锅炉，其标志着全球循环流化床锅炉技术正式商业化。随后德国Lurgi公司、德国B&W公司、美国FW公司分别按照市场需求，分别研制了各具特点的循环流化床锅炉。近些年，循环流化床锅炉技术获得了长足的发展。目前，在我国1064家锅炉制造企业中，有近70%生产流化床锅炉；其中231家A级锅炉（含A级锅炉部件）制造企业，有近90%生产流化床。 目前，比较典型的循环流化床锅炉主要有以下几种： 第一，以原芬兰Ahlstrom公司研制的Pyroflow型循环流化床锅炉。该炉型是目前世界上运行数量最多的炉型，采用高循环倍率和高温旋风分离器，顶部设置“Ω”型过热器，回料口底部不设置物料换热器；其结构较为简单。 第二，以德国鲁齐公司设计并冠名的Lurgi型循环流化床锅炉。该炉型在原芬兰Ahlstrom公司研制的Pyroflow型循环流化床锅炉基础上，在旋风分离器的回料阀处加装了外置流化床换热器，有助于控制火床温度，强化了炉内物料的燃烧和传热控制，但其系统较为复杂，运行成本较高。 第三，以美国F.W.公司设计并冠名的F.W.型循环流化床锅炉。该炉型融合了上述两种炉型的成功经验，并应用了大量的自主研发的专利技术：汽（水）冷分离器，方形分离器以及炉膛一体化成型技术，INTREX循环灰换热器等。 4循环流化床锅炉的发展趋向 在国内外工业规模逐渐扩大的过程中，工业企业对工业锅炉容量提出了更高的要求。与此同时，人们对于工业锅炉的蒸汽参数也提出了一定的要求。这主要是由于随着人们生活水平的提高，人们对电网容量的需求也呈现出逐渐增加的趋势。在这一背景下，电厂发电机组的高功率也必须获得飞速的增长。而循环流化床锅炉容量的扩大就是一种必然。目前，最大的单台煤粉燃烧电站锅炉可配1300MW发电机组。为在未来的市场竞争中占据重要的地位，循环流化床锅炉技术必须开发配300MW以上等级的大容量锅炉。目前，经过多年的研究和开发，我国研发的最大超临界参数循环流化床锅炉和蒸汽参数分别已经达到了800MW、31MPa、605/620℃。随着技术的进步，循环流化床