循环流化床锅炉的燃烧与传热

循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术。

该技术利用循环流化床的高速气流把燃料物料悬浮在床层中，使其充分混合和燃烧，有效地保证了燃烧的充分程度和热能的利用率。

与传统锅炉相比，循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点，因此在能源领域得到广泛应用。

一、循环流化床锅炉的基本原理循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉，其基本原理是利用高速气流产生的快速搅拌作用，在床层中形成“气固两相流”，使燃料和空气充分混合并燃烧。

在循环流化床锅炉中，床层上方的空气被强制送入到床层中，形成了高速气流，使床层中的燃料物料悬浮在气流中并产生强烈的搅拌，从而形成了“气固两相流”。

床层下方设置有回料装置，将燃烧后的废渣回收到床层中，实现了废渣的循环利用。

二、循环流化床锅炉的优点1、热效率高：循环流化床锅炉可以利用燃料中的所有热能，强化了燃烧过程中的传热和传质，从而提高了锅炉的热效率。

2、燃烧效率高：循环流化床锅炉中燃烧完成度高，因为床料悬浮在气流中，使空气与燃料充分混合，从而实现了高效、充分的燃烧。

3、废气排放少：循环流化床锅炉的废气排放量低，废气中的二氧化硫和氮氧化物排放量远低于其他锅炉，对环境的影响小。

4、燃料适应性强：循环流化床锅炉可使用各种燃料，如煤、燃气、油、生物质等，具有一定的燃料适应性。

5、灰渣利用价值高：循环流化床锅炉中的灰渣细化程度高，易于回收利用，在土地改良、水泥生产和道路建设等领域具有广泛的使用价值。

三、循环流化床锅炉的应用领域循环流化床锅炉技术广泛应用于各个领域，如煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等。

在煤炭领域，循环流化床锅炉可用于煤的燃烧，实现高效、低排放、节能的目的。

在化工、冶金、烟草等行业，循环流化床锅炉可用于燃烧废弃物、废气等，实现废物资源化、减少污染的目的。

综上所述，循环流化床锅炉技术是一种高效、环保、节能的燃烧技术，具有热效率高、燃烧效率高、废气排放少、灰渣利用价值高等优点，广泛应用于煤炭、石油、天然气、化工、冶金、烟草、食品、纺织等不同领域。

循环流化床锅炉工作原理循环流化床锅炉是一种高效、清洁的燃烧设备，其工作原理主要包括燃料燃烧、热量传递和废气处理三个方面。

下面将从这三个方面详细介绍循环流化床锅炉的工作原理。

首先，循环流化床锅炉的燃料燃烧过程。

循环流化床锅炉采用流化床燃烧技术，燃料在高速空气流的作用下在锅炉内部形成流态化状态，燃烧效率高。

具体来说，燃料进入锅炉后首先经过预处理，然后在流化床内燃烧，燃烧产生的热量被传递给锅炉水，使其升温并产生蒸汽。

在这个过程中，燃料的燃烧需要一定的氧气，而流化床内的空气通过风机进行循环供给，保持燃烧的稳定性和高效性。

其次，循环流化床锅炉的热量传递过程。

燃烧产生的热量通过烟气和固体颗粒的热传导、对流和辐射等方式传递给锅炉水，使其升温并产生蒸汽。

在循环流化床锅炉中，热量传递效率高，能够充分利用燃料的热值，减少能源的浪费。

最后，循环流化床锅炉的废气处理过程。

燃料燃烧产生的烟气中含有大量的固体颗粒和有害气体，需要经过处理后排放到大气中。

循环流化床锅炉采用先进的除尘、脱硫、脱硝等设备对烟气进行处理，使排放的废气达到国家相关标准，减少对环境的污染。

总的来说，循环流化床锅炉通过流化床燃烧技术实现了燃料的高效燃烧和热量的高效利用，同时通过废气处理设备实现了废气的清洁排放。

这种锅炉工作原理不仅能够满足工业生产对热能的需求，还能够减少能源的浪费和环境的污染，是一种具有广阔应用前景的燃烧设备。

通过对循环流化床锅炉的工作原理进行了详细介绍，可以看出其具有高效、清洁的特点，对于工业生产和环境保护都具有重要意义。

希望本文能够帮助大家更好地了解循环流化床锅炉的工作原理，推动其在工程领域的应用和发展。

循环流化床锅炉燃烧方式引言循环流化床锅炉是一种利用流化床技术进行高效燃烧的锅炉，其独特的燃烧方式可以提供更高的热效率和更低的污染排放。

本文将介绍循环流化床锅炉的燃烧方式，包括基本原理、燃烧过程及其应用领域等方面。

1. 循环流化床基本原理循环流化床是一种通过将固体颗粒物质与气流进行循环混合而实现燃烧的技术。

循环流化床锅炉的基本原理如下：•利用气流形成床内均匀的悬浮状态：循环流化床锅炉床内充满了固体颗粒物质，通过高速气流的作用，使颗粒物质悬浮在气流中，形成均匀的悬浮状态。

•利用气流的高速度提高传热效率：气流通过床层时，与悬浮颗粒物质发生剧烈碰撞，使气流中的热量迅速传递给颗粒物质，从而提高传热效率。

•利用颗粒物质的独特特性实现燃烧：循环流化床锅炉中的颗粒物质具有很好的燃烧性能，通过与气流的混合作用，颗粒物质可以迅速燃烧，释放出热量。

2. 循环流化床锅炉燃烧过程循环流化床锅炉的燃烧过程可以分为以下几个步骤：2.1 预热和干燥阶段：初始阶段，床内固体颗粒物质开始被加热和干燥，床温逐渐升高。

2.2 燃烧和混合阶段：预热和干燥后，固体颗粒物质与燃料混合，同时引入适量的气流。

在高速气流的作用下，颗粒物质迅速燃烧，释放出大量的热量。

2.3 吸热和燃料转化阶段：燃烧过程中，颗粒物质吸收热量，使颗粒物质温度升高。

同时，燃料在高温下发生物理和化学反应，转化为可燃气体。

2.4 燃料气化阶段：燃料转化为可燃气体后，与床内的气流充分混合，形成高温的气体。

该气体进一步燃烧，释放更多的热量。

2.5 传热和排烟阶段：燃烧产生的热量通过颗粒物质与气流的热交换，传递给锅炉管道中的工质（通常为水蒸气）。

同时，废气中的污染物通过烟气净化设备进行处理，以降低污染物排放。

3. 循环流化床锅炉燃烧方式的优势循环流化床锅炉的燃烧方式具有以下优势：•高热效率：循环流化床锅炉通过气流与颗粒物质的循环混合，使热量更均匀地传递给工质，提高了热效率。

•低排放：循环流化床锅炉通过燃料的充分燃烧和烟气净化设备的处理，减少了二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放。

循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床技术进行燃烧和热能转化的热力设备。

其工作原理可以简述如下：
1. 准备燃料：将燃料(如煤、生物质等)送入锅炉的燃料仓，经过预处理后，将燃料颗粒化并保持一定湿度。

2. 引风：启动引风机，引入足够的气流，使燃料在炉膛内燃烧时得到充分氧化。

3. 循环流化床：燃料和一定量的惰性物料(如矿石颗粒)一起投入到炉内的循环流化床中。

床内通过风机供气，使床层内的颗粒保持悬浮的状态，形成循环流化床。

床内气体与颗粒之间的剧烈混合增加了传热和物质传递的效率。

4. 燃烧：燃料进入炉膛后，在较高温度下进行氧化反应，释放出热能。

同时，床内的惰性物料的作用有助于抑制燃料的剧烈燃烧，使炉膛内的温度保持在合适的范围。

5. 煤渣排除：燃料在炉内燃烧后，生成的煤渣会随着循环床内的气流一起进入锅炉后部的分离设备。

在这里，煤渣和床内颗粒会通过离心力的作用分离开来。

床内颗粒会返回床内进行循环利用，而煤渣则被排出锅炉。

6. 余热回收：废气由引风机抽出，经过余热回收系统后，将烟气中的热能回收，提高整个系统的热效率。

总之，循环流化床锅炉通过床内颗粒的循环流动，实现了燃料的高效燃烧和热能转化。

相较传统的锅炉技术，循环流化床锅炉具有热效率高、燃烧效果好、抑制氮氧化物排放等优点，广泛应用于工业生产和供热领域。

循环流化床锅炉的工作原理及其特点一、工作原理1液态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种状态固体颗粒、流体以及完成化介质为气体，固体颗粒以及煤燃烧后的灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。

流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态，并在流态化过程中进行燃烧。

当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。

随着气体流速的增加，固体颗粒呈现出固定床、起始流化态、鼓泡流化态、节涌、湍流流化态及气力输送等状态。

2宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性（1）在任意高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重量。

（2）无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。

（3）床内固体颗粒可以向流体一样从底部或者侧面的孔口中排出。

（4）密度高于床层表观密度（如果把颗粒间的空间体积也看做颗粒体积的一部分，这时单位体积的燃料质量就称为表观密度）的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。

（5）床内颗粒混合良好，因此当加热床层时，整个床层的温度基本均匀。

3循环流化床锅炉的工作过程在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃料煤首先被加工成一定粒度范围内的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。

飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经过返料器送回炉膛，在参与燃烧。

燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。

循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有更高的颗粒浓度，高浓度的颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次循环颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。

锅炉给水首先进入省煤器，然后进入汽包，后经过下降管进入水冷壁。

燃料燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等换热形式由水冷壁吸收，用以加热给水生成汽水混合物。

第三章循环流化床燃烧与炉内传热燃烧与炉内传热是循环流化床锅炉运行时的两大基本过程，通过燃烧才能把燃料的化学能转变为热能，通过传热才能把热量传递给工质，产生一定量的参数符合要求的蒸汽。

但循环流化床锅炉的燃烧和传热与链条炉及煤粉炉有很大的不同，正是这些不同造成了循环流化床锅炉燃烧与传热的独有特点。

本章将分别介绍煤粒在循环流化床锅炉中的燃烧过程、循环流化床中的燃烧区域、影响燃烧的因素，以及循环流化床的炉内传热机理、影响传热的因素等内容。

第一节循环流化床燃烧的特点循环流化床燃烧技术是在沸腾炉（鼓泡床）基础上发展起来的新一代燃烧技术，它与鼓泡床燃烧既有区别又有联系。

因此在介绍循环流化床锅炉煤燃烧技术之前应首先了解鼓泡床燃烧的一些特点。

一、鼓泡床燃烧特点鼓泡流化床燃烧具有低温、强化燃烧的特点。

鼓泡床中的温度一般在850～1050℃范围内，这个温度比层燃、煤粉燃烧炉膛内的温度低，一般低于煤的灰渣变形温度100～200℃。

如果温度超过灰的变形温度，则会出现大面积结渣，流化床燃烧条件就会被破坏。

鼓泡床的容积热强度相当于链条炉的5倍，面积热强度相当于链条炉的3～4倍。

低温、强化燃烧的特点使鼓泡床锅炉具有燃料适应性强、能降低污染、炉渣可综合利用等优点。

鼓泡床本身是一个积累了大量灼热床料、蓄热容量很大的热源，有利于燃料的稳定、迅速着火和燃烧。

如10t/h小鼓泡流化床锅炉积累了2～2.5t床料，35t/h鼓泡流化床锅炉积累了6～8t床料。

床料中95%以上是灼热的惰性灰渣，可燃物含量在5%以下。

即使燃用低热值的煤时，每秒钟新加入床内的煤粒还远小于灼热床料的1%。

这些灼热的床料并不与新加入的燃料争夺氧气，却提供了一个丰富的热源，将新加入的煤粒迅速加热，使之析出挥发分并稳定地着火燃烧。

煤粒中的挥发分和固定碳燃烧后所释放的热量，其中一部分又用来加热床料，使炉内温度始终保持在一个稳定的水平。

所以，流化床燃烧对燃料的适应性强，不仅能烧优质燃料，而且能烧各种劣质燃料，包括灰分高达80%的石煤、水分高达60%的褐煤和洗煤矸石、煤泥等。

一、在流化状态下燃烧和传热流态化：在气体携带力的作用下，固体和气体掺混后的气固混合体具有近似流体的性质，就是流体化状态。

特点：1、有一个临界点：当所有颗粒都悬浮起来，固定的颗料重置都由气体称托时，表现为一个固定的压力值。

2、气固混合物的密度在同一层面上均匀，并有一密相区，并由于掺混强烈，炉内温度在流态化时相差不大，由一点测得的温度可基本代表炉内每点的温度。

必须在流态化状态下运行，这样才能保证炉温测量值准确，所以必须要总判定什么样的情况才是流态化。

燃烧放出的热量才能及时传出，炉温才能有效控制，测定流态化。

二、流化态下的燃烧特点燃烧：煤进入高温气固混合物后，快速吸热达到燃点燃烧并放出大量的热量。

炉温能维持燃烧就可以。

1、燃烧心须迅速，这就是要求炉内要有充足的高温热量。

2、煤和底料掺混要强烈，这样能使煤的吸热时间缩短尽快达到放热状态，放出更多的热量。

3、煤和底料量要成一定的比例，要根据煤的种类和颗粒的大小不同，负荷的大小（给煤量）调整好煤料的比例，目的是尽量缩短吸热时间，而必须使底料的量大，才能使掺混更强烈。

4、煤和风量比例要有5—6%过剩氧气。

三、流化态下的传热特点：传热：气固混合物把热量通过固体在水冷壁面的传热为主要传热方式，壁面固体浓度（颗粒数）决定单位时间内传热量，与燃烧时的温度无关，就是本锅炉传热主要特点。

1）、主要是水冷壁传热不同，水冷壁的传热量主要是壁面颗粒浓度的多少决定，与温度无多大联系。

2）、传热方式是固体颗粒与壁面接触，热量从高温颗料中传到管壁中的水中，热阻小，传热梯度大，传热系数高。

3）、由于固体在壁面运动，从而使烟气传热系数增加，对流传热比后面的对流传热率高。

4）、炉温与水冷壁面的颗粒浓度有关，由于壁面的浓度一部分取决于分离返料器，可通过返料器放灰减少浓度，从而减少水冷壁的传热量，使煤放热量从炉内料层中带出去的量减少，炉温可升高。

5）、要使传热量增大，先加煤使放热量增大，再加风使传热量增大，当传热量与放热量比例平衡后炉温可保护不变，要使一、二次的总量与所需空气量相当。

循环流化床锅炉燃烧一、循环流化床锅炉燃烧特点（一）、循环流化床锅炉燃烧采用流态化燃烧方式，其主要特征是颗粒在离开炉膛出口以后，经旋风分离器收集，由返料器不断返回炉膛参加二次燃烧，因此，循环流化床锅炉具有低温、强化燃烧的特点，床内温度850oC---950oC。

在循环流化床锅炉中，流化床本身是一个积累了大量灼热物料的蓄热容量很大的热源，有利于燃料的稳定、迅速着火燃烧，即使燃用低热值的燃料时，每秒种新加入的燃料还远小于灼热床料的1%，这些灼热床料大多为惰性物料，他们并不与新加入的燃料争氧，却提供了一个丰富的热源，将新加入的煤粒迅速加热，使之析出挥发份并稳定的着火燃烧，煤粒中的挥发份和固定碳燃烧后释放的热量，其中一部分又来加热床料，使炉内温度始终保持在一个稳定的水平。

同时，一些未完全燃尽的颗粒随烟气被携带出炉膛，被旋风分离器收集，由返料器返回炉膛参加二次燃烧。

所以，循环流化床锅炉对燃料的适应性强，不仅能烧优质燃料，也能烧劣质燃料，而且燃烧效率非常高，可达98%。

（二）、循环流化床锅炉优、缺点：1、优点：1）对燃料的适应性好。

2）燃烧效率高。

3）高效脱硫。

4）氮氧化物（NO x）排放低。

5）燃烧强度高，炉膛截面积小。

6）负荷调节范围大，负荷调节快。

7）燃料预处理及给煤系统简单。

8）易于实现灰渣综合利用。

缺点：1）飞灰的再循环燃烧，一次风机压头高，电耗大。

2）膜式水冷壁变节处和裸露在烟气中冲刷的耐火材料砌筑部件磨损大。

3）高温分离器和返料器内有耐火材料砌体冷热惯性大，给支撑和快速启停带来困难。

4）循环流化床锅炉对燃煤粒度及分布要求较高。

若燃料制备不完善，带来的普遍的问题是：锅炉达不到设计出力，磨损严重，燃烧效率不高和运行可靠性差。

二、循环流化床锅炉的燃烧区域循环流化床锅炉在使用二次风以后，一般就将其燃烧区域分为下部的密相区（二次风口以下）、上部的稀相区（二次风口以上）和高温气固分离器区及返料器区。

（一）、密相区在密相区内,由一次风将床料和加入的煤粒流化。

循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整摘要循环流化床锅炉作为一种相对新兴的炉型具有常规的锅炉无法相比的优势和突出的特点，结合循环流化床锅炉的特点和燃烧、传热特性，对于充分发挥其优势，提高运行的经济性尤为重要。

关键词循环流化床锅炉燃烧和传热运行优化调整一、循环流化床锅炉的特点(1)燃料适应性广，几乎可以燃烧各种煤，这对充分利用劣质燃料具有重大意义。

(2)环保效益突出，低污染—由于该炉系中温[(850－900)℃]燃烧和分级送风[二次风率(40％～50％)]，在这种状况下非常有利于炉内脱硫和抑制氮氧化物（N0x）。

脱硫剂随固体物料多次循环，所以具有较高的脱硫效率(Ca／S比为2时，脱硫效率可达90％)，使烟气中的S02和N0x的排放量很低，环保效益显著。

(3)负荷调节性能好，循环流化床锅炉比常规锅炉负荷调节幅度大得多，一般在30－110％，这一特点非常适应热负荷变化较大的热电厂。

(4)燃烧强度大和传热能力强—由于未燃烬碳粒随固体物料的多次循环，使飞灰含碳量下降，保证了燃烧效率高，可与煤粉炉媲美。

(5) 造价相对便宜，由于燃烧热强度大，循环流化床锅炉可以减少炉膛体积，降低金属消耗。

(6)灰渣综合利用性能好，炉内燃烧温度低，灰渣不会软化和粘结，活性较好，可以用于制造水泥的掺合料或其它建筑材料，有利于综合利用。

(7)存在着磨损、风帽损坏快、自动化水平要求高、理论和技术尚不成熟，运行方面还没有成熟的经验。

二、循环流化床锅炉的燃烧和传热特性(一)燃烧特性(1)循环流化床锅炉燃烧技术最大特点是通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧和中温燃烧。

循环流化床燃烧时由于流化速度较快，绝大多数的固体颗粒被烟气带出炉膛，在炉膛出口处的分离器将固体颗粒分离下来并经过反料器送回炉床内再燃烧，如此反复循环，就形成了循环流化床。

由于循环燃烧使燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加，直至燃尽，流态化的燃烧是以高扰动、固体粒子强烈混合以及没有固定床面和物料循环系统为其特征，被烟气携带床料经气固分离器后，返回床内继续燃烧。

循环流化床锅炉原理循环流化床锅炉是一种高效、清洁的燃烧设备，其原理是利用流化床技术进行燃烧，实现燃料的充分燃烧和热能的高效利用。

循环流化床锅炉具有燃烧效率高、污染物排放低、适用范围广等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。

循环流化床锅炉的原理主要包括燃料燃烧、热能传递和流化床循环三个方面。

首先，燃料在流化床锅炉内被喷射到床层上，然后在空气的作用下发生燃烧。

在燃料燃烧的过程中，燃料中的碳、氢等元素与氧气发生化学反应，释放出热能。

同时，燃烧产生的热能被传递给流化床内的热载体，如水蒸气或热油，从而使其升温。

最后，流化床内的热载体在输送系统的作用下，将热能传递到锅炉外部，用于生产工艺或供暖等用途。

循环流化床锅炉的燃料可以是固体、液体或气体燃料，因此适用范围广泛。

在燃烧过程中，燃料颗粒在流化床内受到气流的支撑，形成了一种类似液体的状态，因此具有良好的混合性和传热性能。

同时，流化床锅炉的床层温度相对较低，有利于减少氮氧化物的生成，从而降低了污染物排放。

循环流化床锅炉的循环系统是实现其正常运行的关键。

循环流化床锅炉采用循环流化床技术，通过循环器将流化床内的热载体送回炉膛，实现热能的再循环利用。

在循环过程中，热载体经过再加热后重新进入流化床，完成热能的传递。

这种循环方式不仅提高了热能利用率，还有利于控制炉膛内的温度分布，保证了燃料的充分燃烧。

总的来说，循环流化床锅炉通过流化床技术实现了燃料的充分燃烧和热能的高效利用，具有燃烧效率高、污染物排放低、适用范围广等优点。

其原理包括燃料燃烧、热能传递和流化床循环三个方面，采用固体、液体或气体燃料，通过循环系统实现热能的再循环利用。

循环流化床锅炉在工业生产中具有重要的应用前景，对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。