第一章.循环流化床燃烧锅炉概述

第一章锅炉概述及基础知识第一节锅炉组成及工作过程锅炉是利用燃料燃烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽设备，又称为蒸汽锅炉。

锅炉设备包括锅炉本体设备和锅炉辅助设备。

锅炉本体设备主要由燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架构件等组成。

锅炉的燃烧设备包括燃烧室、燃烧器和点火装置。

蒸发设备主要有汽包、下降管和水冷壁等组成。

对流受热面是指布置在锅炉对流烟道内的过热器、省煤器和空气预热器。

锅炉的辅助设备主要包括通风设备、给水设备、燃料运输设备、除尘设备、除灰设备、锅炉辅件等，如给水泵、送风机、吸风机、给煤机、除尘器、烟囱、安全门、水位计等，都属于锅炉的辅助设备。

（加图）工作过程：煤斗中的煤通过给煤机送入炉膛燃烧，空气由进风道引入送风机，经过送风机升压后送入空气预热器，被加热成热空气，送至炉膛于煤混合燃烧。

煤于空气在燃烧室内燃烧放热，燃烧产生的高温火焰和烟气先在燃烧室内加热水冷壁管中的水，然后高温烟气依次流过过热器、省煤器和空气预热器，加热这些受热面内的工质（如汽、水和空气），在传热过程中烟气的温度逐渐降低。

此后利用除尘器清除烟气中携带的大部分飞灰。

最后由引风机将烟气送入烟囱，排入大气。

燃料燃烧后生成的灰渣，一部分（较粗的灰渣）落入燃烧室下部的灰渣斗中，另一部分（较细的飞灰）被烟气带走，在除尘器中大部分飞灰被分离出来，落入除尘器下部分的灰斗中，然后由除灰装置将灰渣和细灰送往储灰场。

给水由给水泵送到锅炉房来，先引入省煤器，在省煤器中加热提高温度后，进入汽包，然后沿着下降管流至水冷壁下联箱，再进入水冷壁管，在水冷壁管内水吸收燃烧室中高温火焰和烟气的辐射热，一部分水汽化为蒸汽，在水冷壁管内成为蒸汽与水的混合物，汽水混合物沿水冷壁管上升又进入汽包。

在汽包中利用汽水分离设备对汽水混合物进行汽水分离，分离出来的水又沿着下降管进入水冷壁管中继续吸热，如此循环。

分离出来的蒸汽从汽包顶部的饱和蒸气引出管引至过热器，在过热器中饱和蒸气被加热成为过热蒸汽，然后经主蒸汽管道送至汽轮机做功。

循环流化床锅炉基础知识第一篇循环流化床锅炉部分1.循环流化床锅炉部分1.1.流化态定义,答:当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。

流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过;当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由布风板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托，此时，每个颗粒可在床层中自由运动，就整个床层而言，具有了许多类似流体的性质。

这种状态就被称之为流态化。

当固体颗粒群与气体或液体接触时，使固体颗粒转变成类似流体的状态。

1.2.什么是起始流化态点,答:当气体流速刚刚达到临界风速时，床层内只有乳化相，当流化速度增加时在乳化相中固体颗粒和气体的比例一直保持在开始流化那个临界状态，就称之为起始流化态。

1.3.什么是临界流化速度,答:颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称之为临界流化速度。

1.4.什么是空隙率,答:床层内气固两相中气相所占的体积份额。

空隙率:ε= V / ( V+ V) ; aa b其中:V---气体体积;V---颗粒所占体积。

a b1.5.循环流化床的主要组成部分,答:流化容器、布风装置、物料、旋风分离和回料装置。

1.6.流化床锅炉的分类,答:流化床燃烧锅炉可分为:常压鼓泡流化床锅炉、常压循环流化床锅炉、增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。

1.7.流化床燃烧过程的特点,答:(1)流化床本身是一个蓄热容量很大的热源，有利于燃料的迅速着火和燃烧;(2)床内燃料与空气相对运动强烈，混合良好，燃烧速度极快;(3)由于床内煤粒燃烧反应异常强烈，煤粒燃烧的实际化学反应过程的温度按普通方法所测得的床层平均温度高得多;(4)煤粒在床内有较长的停留时间;(5)流化床燃烧的一个重要特点就是减少大气污染，满足环保要求。

1.8.流化床中碳粒燃烧的机理,答:碳的燃烧过程是一种具有复杂物理化学过程的多相燃烧，主要是碳在空气中被氧化生成CO和CO，以及CO又被碳还原的两个反应过程，通常称为一次反应和二次反应。

循环流化床锅炉主要设备概述1. 循环流化床：循环流化床是循环流化床锅炉的核心设备，它通过对燃料和燃烧空气的高速气流进行循环往复运动，实现燃料的充分燃烧。

循环流化床的运行稳定，燃烧效率高，污染物排放低，是循环流化床锅炉能够实现高效燃烧的关键设备。

2. 燃料供给系统：燃料供给系统包括煤粉输送系统、点火系统和燃料储存设备等，用于将燃料输送到循环流化床中，并实现燃料的点火和燃烧控制。

3. 空气预热器：空气预热器用于将燃烧所需的空气通过换热器进行热量交换，提高空气的温度，减少燃料的消耗，并减少燃烧时产生的氧化氮排放。

4. 锅炉本体：锅炉本体是循环流化床锅炉的主要热交换设备，用于将循环流化床中的燃烧产物热量传递给锅炉水，产生蒸汽或热水。

5. 烟气处理系统：烟气处理系统包括除尘器、脱硫设备和脱硝设备等，用于处理燃烧后产生的烟气中的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等有害物质，达到环保排放标准。

以上是循环流化床锅炉的主要设备概述，这些设备共同作用，实现了循环流化床燃烧技术的高效燃烧和低污染排放。

循环流化床锅炉是一种高效、节能、环保的新型锅炉设备，具有很多优点，如燃烧效率高、烟气污染物排放低、燃烧过程稳定等。

循环流化床锅炉在工业生产和电力发电中得到了广泛应用，成为推动工业绿色发展的关键设备。

6. 循环系统：循环系统包括循环风扇、回收集箱、隔离器、循环灰斗等设备，用于将燃料燃烧后的床料循环回流到循环床中，保持稳定的床层温度和压力，同时减少燃料的损耗。

7. PLC控制系统：PLC控制系统是循环流化床锅炉的智能控制中枢，通过传感器采集各种参数, 根据预设的控制策略进行智能化的运行和控制，确保锅炉的安全稳定、高效运行。

8. 循环床热回收器：循环床热回收器用于利用循环床燃烧床料的余热，进行余热再利用，提高热能利用效率。

循环流化床锅炉利用循环流化床燃烧技术，将燃料与燃烧空气在锅炉内部产生高速气流，使之充分混合，形成悬浮的流化床。

在燃料处于这个悬浮床的情况下进行燃烧，燃烧效果好，污染物排放低，适用于燃煤、生物质颗粒燃料等不同种类的固体燃料，具有应用范围广泛的特点。

第一章、循环流化床锅炉的结构及系统流程简述1、概述中原大化集团50万吨甲醇项目动力站三台锅炉是由济南锅炉集团有限责任公司和中国科学院工程热能物理研究所联合开发的170t/h高温高压循环流化床锅炉。

锅炉采用单锅筒横置式，单炉膛自然循环，全悬吊结构，全钢架“∩”布置。

运转层标高8.5m，炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置了多组蛇形管受热面和锅炉包覆管受热面及一、二次风空气预热器。

在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二风机提供。

一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下左右水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室。

二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的二次风咀进入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。

燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热交换。

炉膛内的烟气（携带大量未燃尽碳颗粒）在炉膛上部进一步燃烧放热。

离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。

分离后的烟气经转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。

由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放，采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。

其灰渣活性好，具有较高的综合利用价值，因而它更能适合日益严格的国家环保要求。

1.1锅炉型号及参数锅炉型号: YG-170/9.8-M2额定蒸发量: 170T/H额定蒸汽压力: 9.81MPa额定给水温度: 180℃1.2锅炉技术经济指标锅炉热效率: 90.6%脱硫效率（钙硫比≥2）: ≥80%燃料消耗量: 22854 kg/h燃料颗粒度要求: ≤13mm（其中大于1mm以上颗粒重量比不小于50%）石灰石颗粒度要求: ≤2mm排污率: 2%冷风温度: 20℃一次风预热温度: 150℃二次风预热温度: 150℃排烟温度: 140℃锅炉初始排放烟尘浓度: ≤15000mg/Nm3灰与渣的比率: 5.5 ：4.5高温旋风分离器分离效率: 99.5%，dc50:80um噪声水平: ＜85dBA1.3 锅炉设计数据锅炉水阻力: 0.25 MPa锅炉蒸汽阻力: 1.5 M锅炉烟气系统阻力: 3255Pa锅炉烟气量（a=1.5 t=140℃）: 350000 m3/h锅炉一次风阻力： 12960Pa锅炉二次风阻力： 8750Pa锅炉总风量（a=1.25 t=20℃）： 188000 m3/h一、二次风比为1:1或根据煤种调整为6:4锅炉宽度: 11000 mm锅炉深度: 20000 mm锅炉高度: 45637 mm锅炉水容积: 110 m32、锅炉结构2.1炉膛水冷壁系统炉膛由膜式水冷壁组成，保证了炉膛的严密性。

循环流化床锅炉一、循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉是一种高效、低污染的新型清洁燃烧设备，它与其他类型的锅炉主要区别在于燃烧方式不同，即炉内燃料在燃烧配风的作用下处于一种特殊的运动状态——流化状态，炉内湍流运动强烈，燃料及脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，不但能达到低NO X排放、90%的脱硫反应效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃烧适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。

主要优点：1、燃料适应性广2、有利于降低污染气体排放850~950℃有利于脱硫还可以抑制热反应型氮氧化物的形成，由于是分段送人二次风，可以抑制燃料型氮氧化物的产生，NO X的形成量仅为煤粉炉的1/4~1/3。

3、负荷调节性能好（30%~110%）4、灰渣综合利用性能好CFB锅炉燃烧温度低，灰渣不会软化和黏结，活性较好，可用于制造水泥的掺和料或其他建筑材料的原料。

主要缺点：1、大型化问题收技术和辅助设备的限制，与煤粉炉相比，目前CFB锅炉的单机容量还偏小，无法在火力发电领域成为主力炉型2、烟—风系统阻力较高，风机用电量大因为CFB锅炉布风板及床层阻力大，而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力，所以烟风系统阻力高。

CFB锅炉需要的风机压头高，风机数量多，故风机用电量大，这会增加电厂的生产成本。

3、自动控制较难实现由于影响CFB锅炉燃烧状况的因素较多，各型锅炉调整方式差异较大，所以采用计算机自动控制比常规锅炉难得多。

4、磨损问题CFB锅炉的燃料粒径较大，并且炉膛内物料浓度是煤粉炉的十到几十倍。

虽然采取了许多防磨措施，但在实际运行中CFB锅炉受热面的磨损速度仍比常规锅炉大得多，受热面磨损问题可能成为影响锅炉长期连续运行的重要原因5、对辅助设备要求高（高压风机、冷渣器的性能和运行问题）6、理论技术问题CFB锅炉虽然已有千余台投入运行，但仍有许多基础理论和设计制造技术问题没有根本解决。

至于运行方面，还没有成熟的经验，更缺少统一的标准，这给电厂设备改造和运行调试带来了诸多困难。

循环流化床专业知识课件目录1 循环流化床锅炉概述 (1)1.1 循环流化床锅炉发展概况 (1)1.1.1 煤燃烧技术的发展 (1)1.1.2 我国流化床燃烧技术的发展 (1)1.1.3 流化床锅炉现状（2002年8月资料） (1)1.2 循环流化床锅炉主要优缺点 (1)1.2.1 流化床锅炉优点 (1)1.2.2 鼓泡床锅炉存在的问题 (2)1.2.3 循环流化床锅炉的缺点 (2)1.3 循环流化床锅炉分类 (3)1.3.1 以物料的循环倍率分 (3)1.3.2 以携带率大小划分 (3)2 循环流化床锅炉基本原理 (4)2.1 循环流化床锅炉基本概念 (4)2.1.1 床料 (4)2.1.2 物料 (4)2.1.3 堆积密度与堆积空隙率 (4)2.1.4 粒平均直径、当量直径及形状系数 (4)2.1.5 燃料筛分 (5)2.1.6 燃料粒比度 (5)2.1.7 流态化 (5)2.1.8 流化速度 (5)2.1.9 临界流速与临界流量 (5)2.1.10 “散式”流态化和“聚式”流态化 (5)2.1.11 物料循环倍率 (5)2.2 流化床的形成 (6)2.2.1 流化床的形成过程 (6)I2.2.2 几种不正常的流化状态 (7)2.3 循环流化床锅炉炉内动力特性 (9)2.3.1 床层高度、阻力与气流速度变化的关系 (9)2.3.2 炉内物料颗粒运动和浓度分布 (9)2.4 循环流化床锅炉煤燃烧与炉内传热 (11)2.4.1 煤的燃烧 (11)2.4.2 炉内传热 (12)3 循环流化床锅炉主要设备及作用 (15)3.1 燃烧设备 (15)3.1.1 燃烧室 (15)3.1.2 布风板与风帽 (15)3.1.3 点火方式与点火装置（启动燃烧器） (17)3.1.4 给煤机与给煤方式 (19)3.2 物料循环系统 (20)3.2.1 物料循环系统组成及作用 (20)3.2.2 物料分离器 (21)3.2.3 回料立管 (24)3.2.4 回料阀 (25)3.3 风烟系统 (26)3.3.1 风系统的分类及作用 (27)3.3.2 送风系统的几种布置形式 (27)4 循环流化床锅炉的运行 (29)4.1 循环流化床锅炉的启动和停炉 (29)4.1.1 锅炉冷态实验 (29)4.1.2 锅炉点火启动 (31)4.1.3 锅炉压火热备用 (32)4.1.4 锅炉压火后启动 (32)4.1.5 停炉 (32)4.2 循环流化床锅炉运行调节 (34)4.2.1 锅炉运行调节的主要任务 (34)II4.2.2 水位监视与调整 (34)4.2.3 过热蒸汽温度的监视与调整 (35)4.2.4 过热蒸汽压力控制 (35)4.2.5 锅炉燃烧调节 (35)4.3 循环流化床锅炉事故分析 (37)4.3.1 灭火 (37)4.3.2 结焦事故 (37)4.3.3 烟道内可燃物再燃烧 (38)III循环流化床锅炉专业知识课件1 循环流化床锅炉概述1.1 循环流化床锅炉发展概况1.1.1 煤燃烧技术的发展在19世纪80年代，随着蒸汽机的发明，开发出了固定床层燃技术，至今，我国工业锅炉的绝大多数仍然是层燃锅炉。