生物质循环流化床循环特性研究

第一篇：生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施（定稿）生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施摘要：循环流化床锅炉是一种非常适合燃烧生物质的锅炉，但是相较煤炭而言，生物质中含有较多的碱金属和氯元素，这给燃烧生物质的锅炉带来了一系列特殊的问题，文章在探讨这些问题的基础上，提出了相应的控制措施。

关键词：生物质循环流化床锅炉；床料烧结控制措施；高温腐蚀控制措施；低温腐蚀控制措施1 循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉具有效率高、煤种适用性广、调峰能力强、污染物排放量低、炉渣综合利用性好等特点，自上世纪80年代以来循环流化床锅炉得到了迅速的发展，技术也日趋成熟。

循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉，在炉膛内部存在着大量的循环床料。

一次风从炉膛底部进入锅炉，把大量的床料吹起，使床料在炉膛的中间部分沿炉膛向上运动，而在炉膛的四周，床料则沿着水冷壁下降，并在下降过程中完成热量交换。

循环流化床锅炉的特点是设置了由分离器和返料器组成的物料循环回路。

燃料在炉膛内燃烧生成大量的烟气，这些烟气携带大量的物料从炉膛进入分离器，在分离器内物料和烟气进行气固分离，烟气从分离器顶部进入锅炉尾部烟道，而分离下来的物料则通过返料器再次进入炉膛，参与下一次燃烧循环。

因此循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。

2 生物质循环流化床锅炉简介煤炭作为一种不可再生的化石能源，在国民生产生活中扮演着重要的角色，但是一方面煤炭是一种不可再生能源，这使得寻找替代能源已成为无法回避的问题；另一方面煤炭也是一种高污染的能源。

当前环境污染已经成为我国面临的重大问题之一，为了治理环境污染，我国出台了一系列的法律法规，燃煤锅炉将受到越来越严格的限制。

生物质的可再生性和清洁性，使它在热电领域成为了煤炭的理想替代者，近年来燃用生物质的锅炉已经得到了广泛的应用。

目前燃烧生物质的锅炉主要有两种，一种是炉排式的层燃锅炉，一种是流化床锅炉。

生物质燃料的一般特点是水分很高、发热值偏低，因此着火和燃尽都比较困难。

循环流化床锅炉钢结构的设计和特性分析循环流化床锅炉作为一种高效、节能、环保的锅炉设备，在现代工业中得到了广泛的应用。

循环流化床锅炉的核心是其特殊的燃烧方式和流体力学特性，而锅炉的钢结构设计则对其长期的安全运行和有效燃烧起着至关重要的作用。

首先，循环流化床锅炉的钢结构设计需要考虑到其作为一种高温高压设备所承受的热应力和压力载荷。

钢结构的设计应该能够承受锅炉内高温气体和固体颗粒的冲击和侵蚀，同时能够满足循环流化床锅炉长时间运行的需求。

其次，循环流化床锅炉的钢结构设计需要考虑到其独特的流体力学特性。

循环流化床锅炉在工作过程中，床层中的颗粒物通过气体流体化作用形成流化状态，这就要求钢结构设计能够提供足够的强度和刚度来保持床层的稳定性，并且能够适应床层内颗粒物的流动和沉积。

另外，循环流化床锅炉的钢结构设计还需要考虑到钢材的耐热性和耐腐蚀性。

循环流化床锅炉工作环境中的高温和腐蚀性气体会对钢材造成一定的损害，因此在选材和设计过程中需要考虑使用耐高温和耐腐蚀的钢材，并采取相应的防腐措施，以延长锅炉的使用寿命和降低维护成本。

此外，循环流化床锅炉的钢结构设计还需要考虑到设备的可操作性和可维护性。

钢结构设计应该合理布置设备的进出口、检修孔、观察孔等，以方便设备的运行管理和维护工作。

此外，还需要关注设备结构的可拆装性，便于更换损坏的部件或进行设备的升级改造。

在进行循环流化床锅炉钢结构设计时，通常需要进行强度计算、热应力计算和流体力学模拟等分析。

强度计算是为了确保钢结构能够承受预期载荷并满足安全要求，包括静载荷、动载荷和热应力等方面的计算。

热应力计算是为了保证钢结构在高温工作环境下能够有足够的强度和稳定性。

流体力学模拟可以帮助分析和优化循环流化床锅炉内气固两相流动的特性，以指导设备的设计和运行。

循环流化床锅炉钢结构的特性分析包括了结构强度、疲劳寿命、动力特性等方面的研究。

通过对钢结构的强度分析，可以判断其能否满足设计要求，并提供必要的改进措施。

生物质循环流化床锅炉燃料适应性关键技术优化研究及应用摘要：本文针对某生物质直燃循环流化床锅炉燃料含金属和石头等杂质多、实际入炉燃料水分远大于设计值等客观因素所带来的种种问题，研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以达到提高锅炉燃料适应性的效果。

关键词：生物质循环流化床锅炉燃料适应性1概况某生物质直燃循环流化床锅炉为华西能源工业股份有限公司设计制造的纯烧生物质循环流化床锅炉，锅炉型号：HX220/9.81-Ⅳ1型，于2011年投产运行，主蒸汽压力9.8Mpa、温度540℃。

由于实际入炉燃料的水份与杂质远大于设计值，造成锅炉动力场实际阻力偏大、分离器效果差、引风机出力不足，运行中对风帽、分离器、受热面等设备带来较大的损害，降低机组运行的经济性和安全性，通过研究对风帽、风机、分离器等关键技术实现锅炉动力场降阻力综合优化改造，以适应实际入炉燃料，提高锅炉的经济性和安全可靠性，达到良好效果。

2项目研究的必要性1、由于燃料含金属和石头等杂质多、床层布风板工况恶劣等因素影响，锅炉运行过程中风帽磨损、堵塞严重，增大床层阻力，影响机组流化效果及带负荷能力，降低机组运行经济性，严重时造成机组被迫停运。

一个运行周期后（2-3个月）停炉检修需更换200-300个风帽，占用大量检修人力及检修时间，增加维护成本。

2、实际入炉燃料水分远大于设计值，在负荷不变的情况下，使用水分较高的燃料需要更大的风量，导致旋风分离器在额定工况下实际运行压差达到2200-2700pa，远高于设计值1577pa。

过高的分离器压降直接增加引风机的电耗，甚至在高水分工况下，由于烟气量增大导致引风机出力不足直接影响机组带负荷能力。

高水分燃料工况，分离器入口的烟气平均流速高达30m/s以上,显著高于设计数据。

烟气流速增加，加剧旋风分离器设备磨损，缩短设备使用寿命，增加运行成本。

3、实际燃料与设计有较大偏差，原设计的旋风分离器分离效果不佳，降低锅炉运行安全性可靠性。

循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施背景随着工业化的发展，循环流化床技术已经得到了广泛的应用。

作为一种高效、环保的物料处理方式，循环流化床在化工、环保、能源等领域都有广泛的应用。

然而，循环流化床仍然存在一些问题和需要改进的方面。

本文将对循环流化床若干技术问题进行探讨，并提出改进措施。

循环流化床存在的问题流化状态不稳定循环流化床在运行中易出现流化状态不稳定的问题，导致物料的受热不均匀、反应不充分，甚至可能引起床层塌陷等问题。

这一问题在各行业中都有存在。

物料回收不完全循环流化床中，床内物质会不断地流动，流过反应区域，以及管道、设备等部位。

而床内会产生一些细小的、难以分离的颗粒物，这些颗粒物不仅会占据物料库存空间，而且会随着物料流动、进一步污染产品，导致物料的回收率下降，加工的成本会进一步上升。

循环流化床在运行的时候需要不断地输送气体以及物料，而这些输送过程所需的能量相对于传统的设备要大得多，对于能源的消耗产生很大的压力。

设备维护成本高对于循环流化床来说，设备维护是不可缺少的，而设备维护需要成倍的耗费成本。

设备维护不及时或者不完全会对循环流化床运行产生潜在的安全问题，也会导致床层堵塞、管道堵塞等现象。

改进措施控制流化状态循环流化床在运行中需要保证其流化状态的稳定性。

可以在床层上方, 床底部、管道段等位置设计一些附件，控制气流、物流、温度、压力等，以达到稳定的流化状态。

通过对气流速度、气进口、底部进料口等参数的调控，掌握床层中气力达到最优状态的关键点，使流体化床能在最大程度上发挥其特性，减少床层不稳定现象。

预处理颗粒物颗粒物是造成物料回收不完全的主要原因之一，针对这一问题，可以在物料输送的过程中，考虑采用液体气流进行预处理，去除细小颗粒物，减小床层中的杂质物，使物料回收率得以提高。

针对循环流化床存在的能耗大的问题，可以考虑对循环流化床进行再优化，如采用高效的能源转换器件、增加过滤装置、优化物料输送的方案，调整运行策略等。

探讨循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题1. 引言1.1 研究背景循环流化床锅炉具有热效率高、污染物排放低等优点，其设计与运行中仍然存在许多技术难题需要解决。

在设计原理的研究中，需要深入探讨流化床的流态化特性和燃烧调节技术，以确保整个系统的稳定运行。

在此背景下，本文旨在探讨循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题，为提高锅炉设计运行效率和降低环境污染提供参考意见。

通过对流化床锅炉设计原理、关键技术要点、流态化特性、燃烧调节技术和烟气脱硫技术等方面进行深入研究，希望能够为相关领域的研究和实践提供有益的启示和指导。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题，分析其设计原理和关键技术要点，探讨流态化特性对设计的影响，研究燃烧调节技术在循环流化床锅炉运行中的作用，探讨烟气脱硫技术在循环流化床锅炉运行过程中的应用效果，总结目前循环流化床锅炉设计运行中存在的问题并提出改进建议，为未来研究方向提供参考，以进一步提高循环流化床锅炉设计运行效率和环保性能。

通过此研究，可以为循环流化床锅炉设计和运行提供技术支持，促进行业技术的进步和发展。

1.3 研究意义循环流化床锅炉是一种高效、环保的锅炉设备，已经在许多工业领域得到广泛应用。

对循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题进行研究具有重要的意义。

深入探讨循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题，有助于提高设计的效率和性能。

通过对设计原理、关键技术要点、流态化特性等进行分析，可以更好地理解循环流化床锅炉的工作原理，为设计和优化提供重要参考。

研究循环流化床锅炉运行中的燃烧调节技术和烟气脱硫技术，可以有效减少污染物排放，提高能源利用效率，实现清洁生产，符合现代工业发展的环保要求。

深入研究循环流化床锅炉设计运行中的关键技术问题，既能够推动该领域的发展，也能够为工业生产提供更高效、更环保的解决方案，具有重要的理论和实际意义。

2. 正文2.1 循环流化床锅炉设计原理分析循环流化床锅炉是一种高效、清洁的锅炉设备，其设计原理主要基于流化床技术。

循环流化床锅炉生物质掺烧试验研究发布时间：2021-05-26T09:26:18.213Z 来源：《新型城镇化》2021年4期作者：曹海涛[导读] 并评估了燃煤电厂开展生物质掺烧对锅炉效率和环保影响。

方正县辰能生物质发电有限公司黑龙江哈尔滨 150800摘要：针对某电厂 50MW 循环流化床锅炉生物质掺烧开展了现场试验研究 , 研究了生物质掺烧质量分数对锅炉效率及 NOx、SO2 和粉尘排放质量浓度的影响规律。

结果表明 : 机组负荷为 60MW 时 , 掺烧质量分数为 0%、15%、30%、45% 的工况下 , 锅炉效率分别为79.27%、77.43%、81.49%、84.02%; 机组负荷为 50MW 时, 掺烧质量分数为 0%、15%、30%、45% 的工况下, 锅炉效率分别为 79.80%、81.59%、82.82%、84.33%。

掺烧生物质后, 可以有效减少NOx 的生成量和脱硫剂的使用量, 并且粉尘排放也能达到环保要求。

关键词：循环流化床锅炉；生物质掺烧；锅炉效率笔者针对某电厂 50MW 循环流化床锅炉生物质掺烧开展了现场试验研究 , 主要研究了不同生物质掺烧质量分数对锅炉效率及 NOx、SO2 和粉尘排放量的影响规律 , 并评估了燃煤电厂开展生物质掺烧对锅炉效率和环保影响。

1锅炉设备某电厂该电厂生物质燃料来源主要有 :(1) 农作剩余物 , 如稻杆、谷壳、花生梗、花生壳、烟梗、桑梗、玉米、甘蔗渣、药渣 ;(2) 林业剩余物, 如竹片、竹糠、树头尾( 柴火 )、树枝、树皮、木糠、杂灌 ;(3) 城市剩余物 , 如建筑模板、家具料、城市绿化料。

生物质燃料成分分析见表 2( 试样化验指标 ), 表 2 中平均值为质量加权平均值。

表 1 生物质燃料成分分析生物质燃料在入炉前必须破碎 , 破碎后要求颗粒直径≤ 10mm。

水分含量必须满足锅炉燃烧要求 , 以使锅炉高效运行。

该锅炉按设计燃料水分含量进行设计和校核 , 如果生物质燃料的水分含量等参数偏离设计数据, 则锅炉的性能将受影响, 锅炉效率会降低。