循环流化床锅炉设计工艺分析

摘要:循环流化床锅炉又被称为CFB锅炉，循环流化床锅炉技术是近十几年发展迅速的燃烧技术，由于锅炉是采用燃油燃气进行燃烧，而循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、适应性广等明显优点，其作为一种高效的清洁燃煤技术，其效用受到人们广泛的关注，在燃煤技术当中占据了有力地位。

随着循环流化床锅炉商业化的快速发展，人们提出了循环流化床锅炉技术自动化运行概念。

本文通过对循环流化床锅炉控制系统的分析与研究，实现对循环流化床锅炉技术自动化的设计，有利于提高循环流化床锅炉的监控管理功能。

关键词:循环流化床锅炉自动控制技术优点1循环流化床锅炉燃烧技术的概念循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、燃烧适应性广等特点，其根据自身优势活跃在工业锅炉及废弃物处理等领域，循环流化床锅炉技术拥有很大的商业发展空间。

循环流化床燃烧技术作为一种新型的燃烧技术，其燃烧系统较为复杂，燃料燃烧形成飞灰始终流动在锅炉燃烧系统当中，流动状态的燃烧飞灰浓度较大容易影响其他控制技术的发挥，所以在循环流化床锅炉工作的过程中还需要人工进行操作调节。

如何调节各个参数之间的影响，使其控制系统操作变得稍微简单一些，对循环流化床锅炉控制系统进行研究与分析，设计合理有效的循环流化床锅炉控制系统是目前需要解决的问题。

2循环流化床锅炉控制系统的分析2.1燃烧控制系统循环流化床锅炉燃烧控制系统要保证燃烧过程中热量与负荷相适应，减少燃料不必要的损耗，从而实现锅炉燃烧控制系统的安全及高效运行。

锅炉燃烧控制系统具体可表现为对稳定的蒸汽压力及料床温度、锅炉燃烧的经济与环保、控制炉膛压力及床高范围等方面的控制。

循环流化床锅炉燃烧机理比较复杂，各参数之间耦合关系难以控制，被调参数容易同时受到多个调节参数的影响，给操控和受控变量配对造成了困难，所以循环流化床锅炉自动化控制难于一般锅炉的控制。

目前设计的燃烧控制系统比较简单，在燃烧自动控制系统运作的过程中，容易受到各个环节的影响，导致燃烧自动控制系统无法发挥出自动化控制的效用，最后还是依靠人工手动操作控制系统完成。

1、前言循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。

循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

较低的炉床温度（850°C〜900°C）,燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%〜95%，使清洁燃烧成为可能。

2、循环流化床内燃烧过程石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。

当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。

符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850C〜900C的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。

受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。

床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。

上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。

炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。

物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。

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，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

3、循环流化床内脱硫机理循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。

循环流化床锅炉工艺流程循环流化床锅炉是一种先进的燃烧技术，具有高效能、低排放和灵活性强的特点。

它适用于燃烧各种燃料，包括煤炭、生物质和废物，广泛应用于发电、供热和工业生产领域。

下面将详细介绍循环流化床锅炉的工艺流程。

首先，原料燃料进入到燃料预处理系统中，经过粉碎、干燥和煤粉混合等处理，确保燃料的均匀性和可燃性。

然后，经过螺旋给煤机或提升机，将燃料送入到锅炉燃烧室。

在燃烧室内部，燃料与空气进行充分混合，在高温和高压的环境下发生燃烧反应。

同时，在循环流化床中注入足够的流化介质，一般为沙或粒状材料，以维持床层的稳定和流态化。

流化介质和燃料的混合物旋转运动，使其在床层内部保持良好的接触和混合，实现高效燃烧。

燃烧产生的热能被传递给循环流化床中的流化介质，并通过传热管束向锅炉换热面传递。

在换热面上，通过锅炉受热面上的管束和管子，将水或汽水加热转变成蒸汽。

蒸汽进入蒸汽管道，经过增加压力和温度的过程，进一步转化为高温高压蒸汽，用于发电或供热。

然后，流化床底部的灰渣经过锅炉除渣系统进行处理。

排出烟气中的颗粒物和气体。

此外，在循环流化床锅炉中，还可以添加石灰石、石膏等吸附剂和脱硫剂，以减少烟气中的二氧化硫排放。

通过循环流化床的工艺流程，循环床锅炉具有以下几个优点。

首先，床层内部的混合和燃烧反应充分，可以实现高效燃烧，燃烧效率高，煤炭和其他燃料的利用率高。

其次，锅炉内部温度均匀，烟气温度低，燃烧时间长，有利于燃料彻底燃烧和污染物的降解。

此外，循环流化床锅炉灵活性强，适应多种燃料燃烧。

但是，循环流化床锅炉也存在一些局限性。

首先，床层内的颗粒流体化介质易于磨损，需要定期更换，增加了运行和维护成本。

其次，低速流化床锅炉烟气中的颗粒物排放量较高，对环境造成了一定的污染。

总之，循环流化床锅炉是一项具有很大应用潜力的燃烧技术。

通过优化工艺流程和持续创新，可以进一步提高循环流化床锅炉的经济性和环境友好性。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计与分析循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣是指在循环流化床锅炉中，将不同能源的固体燃料进行气化，产生的灰渣进行细灰处理和利用的过程。

这种技术可以有效提高锅炉的热效率，减少污染物的排放，并且可以实现废弃物的资源化利用。

本文将对循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计与分析进行详细介绍。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计需要考虑以下几个方面：气化温度、氧化剂与燃料的比例、氧化剂的类型和粒径、废气处理等。

合理设置气化温度可以提高气化效果，增加燃烧反应速率，同时降低气化过程中的污染物排放。

通过调节氧化剂与燃料的比例可以调整气化过程中产生的燃料气化效率和产物分布。

选择适当的氧化剂类型和粒径可以改善气化炉的反应动力学和传热特性。

废气处理是循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计的重要环节，可以通过喷射吸附剂、湿式废气处理装置和高温脱硝等方式实现。

对于循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计，还需要进行细灰渣的分析。

细灰渣是气化过程中产生的固体残渣，其中含有大量的未完全气化物质和重金属元素。

通过对细灰渣的成分分析和物理特性测试，可以确定其适用的综合利用方式。

对于未完全气化物质的成分分析，可以进一步优化气化过程的参数设置，提高气化效率。

对于重金属元素的分析，可以评估细灰渣对环境的影响，并制定相应的治理措施。

除了细灰渣的分析，循环流化床锅炉掺烧气化炉还需要进行能耗分析和经济性评价。

通过能耗分析可以评估气化过程中的能量损失和能源利用效率，进而优化工艺设计，提高能量利用效率。

经济性评价则可以评估该技术在工程应用中的经济效益和可行性，包括投资、运行成本和收益等方面的考虑。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计与分析需要综合考虑气化温度、氧化剂与燃料的比例、氧化剂的类型和粒径、废气处理等方面的因素；对细灰渣进行成分分析和物理特性测试，制定适用的综合利用方式；进行能耗分析和经济性评价，提高能量利用效率和经济效益。

循环流化床锅炉设计与计算研究循环流化床锅炉是一种高效、节能的锅炉形式，广泛应用于工业领域。

设计和计算循环流化床锅炉需要考虑多个方面，包括系统参数、燃料选择、循环流化床高度的确定、排渣和排烟等问题。

本文将重点介绍循环流化床锅炉设计与计算的主要内容。

首先，设计和计算循环流化床锅炉需要确定系统参数。

包括锅炉的额定蒸发量、额定蒸汽压力和温度、循环流化床高度、床料流量等。

其中，额定蒸发量是指在规定的额定工况下锅炉能够产生的蒸汽量。

额定蒸汽压力和温度是指锅炉在额定工况下产生的蒸汽的压力和温度。

循环流化床高度是指循环流化床内的固体床料的高度，它的大小直接影响床上颗粒的停留时间和热交换效果。

床料流量是指循环流化床内床料的流量大小，它的大小与床内颗粒的停留时间和循环流化床的稳定性有关。

其次，燃料选择是设计和计算循环流化床锅炉需要考虑的另一个重要因素。

不同燃料的特性不同，对循环流化床锅炉的设计和计算有着不同的要求。

燃料的热值、含水量、灰分等参数都会对锅炉的燃烧效率和排放物的排放量产生影响。

因此，在设计和计算循环流化床锅炉时，需要对燃料进行详细的分析和选取合适的燃料。

另外，循环流化床锅炉的循环流化床高度的确定也是设计和计算的重点。

循环流化床高度的大小直接影响循环流化床内颗粒的停留时间和燃烧效率。

通常情况下，循环流化床高度应根据燃料的特性、锅炉的额定蒸发量和额定蒸汽压力等参数来确定。

一般而言，循环流化床高度较小，颗粒的停留时间较短，燃烧效率相对较低，但运行稳定性良好。

循环流化床高度较大，颗粒的停留时间较长，燃烧效率相对较高，但运行稳定性较差。

因此，在设计和计算循环流化床锅炉时，需要综合考虑这些因素，确定合适的循环流化床高度。

最后，设计和计算循环流化床锅炉还需要考虑排渣和排烟等问题。

循环流化床锅炉的特点是床内颗粒可以循环使用，但床表面会聚集一定的灰积，需要及时清除。

因此，设计和计算循环流化床锅炉时，需要考虑灰积的处理和排渣系统的设计。

目录一、基础数据和技术要求1.1项目概况1.2设计条件二、设计依据及设计范围2.1、设计条件2.2、设计原则2.3、设计范围2.4、设计分界点2.5、达标要求三、脱硫工艺选择3.1、双碱法脱硫工艺3.2、脱硫剂用量3.3、脱硫除尘系统性能、质量保证措施3.4、工艺流程图3.5、脱硫工艺分系统介绍3.6、物料计算及分析四、 NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔4.1、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔工作原理4.2、脱硫塔结构主要技术参数五、其它设备配置5.1、烟气系统5.2、制浆及再生系统5.3、脱硫浆循环系统5.4、废水处理系统六、电气控制配置七、主要设备清单八、运行费用分析九、售后服务承诺书附件：附件一：工艺方案图附件二：系统设备布置总平面图一、基础数据和技术要求1.1项目概况XXXXX6＃75t/h循环流化床燃煤锅炉的燃煤含硫量为0.6~0.8％，燃煤消耗量15t/h，烟气量160000m3/h，外排烟气已配置三电场静电除尘器作除尘处理。

但锅炉外排烟气的二氧化硫没有设置处理，二氧化硫等有害气体对工厂大气及周边环境产生污染。

为此业主决定为6＃锅炉配置湿式氨法烟气脱硫净化装置，保证锅炉外排烟气脱硫后能够达标排放。

我公司依据75t/h燃煤循环流化床锅炉的有关技术参数（建设单位提供），以及国家相关现行的环境保护设计规范、标准。

作6＃75t/h 循环流化床锅炉外排烟气脱硫除尘系统工程工艺方案设计。

我公司拟提供的炉外脱硫除尘系统，是已获国家专利（专利号为：200620052367.9）的旋流除尘脱硫设备（装置）塔，该塔结构合理、技术先，进、是成熟可靠的产品，整个生产过程符合ISO/9000质量保证体系。

确保脱硫系统运行的安全、经济、可靠。

本工程工艺设计方案，适用于75t/h循环流化床锅炉的炉外脱硫系统，包括炉外脱硫系统、脱硫除尘设备塔主体及辅助设备的功能设计、结构、性能、控制、设备安装、调试等方面的技术要求，为交钥匙工程。

循环流化床锅炉炉内喷CaO尾部增湿脱硫工艺介绍一、工艺概述循环流化床燃烧技术是一种新型有效的燃烧方式，它具有和煤粉炉相当的燃烧效率，并且其燃烧特点十分适用于炉内喷钙脱硫，原因如下：1.燃烧温度低（850℃～900℃），正处于炉内脱硫的最佳温度段，因而在不需要增加设备和较低的运行费用下就能较清洁地利用高硫煤。

2.烟气分离再循环技术的应用，相当于提高了脱硫剂在床内的停留时间，也提高了炉内脱硫剂的浓度，同时床料间，床料与床壁间的磨损、撞击使脱硫剂表面产物层变薄或使脱硫剂分裂，有效地增加了脱硫剂的反应比表面积，使脱硫剂的利用率得到了相应的提高。

理论上一般认为，在850℃～900℃的炉膛温度，Ca/S摩尔比为1.5～2.5，石灰石的粒度小于2mm（通常为0.1～0.3mm）时，炉内脱硫效率可达85～90%。

但是循环流化床锅炉实际运行中，还存在着一些问题，使得脱硫效率达不到理论脱硫效率，具体原因主要有以下四点：1.国外的循环流化床锅炉循环倍率一般为50～80，而国内一般低于30，低循环倍率下达到高脱硫效率是不现实的。

2.为了降低飞灰的含碳量，提高燃烧效率及热效率，实际运行时往往适当提高锅炉的燃烧温度，燃烧温度提高使得炉内脱离了最佳的脱硫温度范围，使炉内脱硫效率降低。

3.目前国内循环流化床锅炉的脱硫方法，大部分是采用煤直接掺混石灰石的做法，掺混不均匀使石灰石无法完全发挥功效。

4.在炉内硫酸盐化过程中，由于石灰颗粒孔隙的堵塞，阻碍了脱硫剂与二氧化硫接触。

以上原因使得国内循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫效率仅为50%左右。

由于循环流化床锅炉炉内喷钙的高钙硫比和低脱硫效率，使得飞灰中含有大量的未被利用的氧化钙，直接排放造成脱硫剂的巨大浪费，使运行成本增高。

鉴于以上因素，为了进一步提高循环流化床锅炉炉内喷钙的脱硫效率和脱硫剂利用率，可以采取四个措施。

1.以生石灰粉（CaO）代替石灰石粉（CaCO）喷入炉内。

3是否有必要?可以产生多大的功效?增加运行成本？目前，炉内喷钙的脱硫剂大多采用石灰石微粒，石灰石微粒在炉内煅烧的过程中，其中所含的杂质包裹在生成的CaO表面，阻碍CaO与SO2的接触，即使炉内存在着较强的物料碰撞磨损，也无法有效地清除杂质，对脱硫效率和脱硫剂的利用率有较大的负面影响。