循环流化床垃圾焚烧炉原理
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循环流化床锅炉原理
循环流化床锅炉是一种利用循环流化床燃烧技术的锅炉,其工作原理如下:
1. 燃料进料:燃料(如煤、生物质等)通过给料系统进入锅炉。
2. 燃烧反应:燃料在锅炉内被氧气气化和燃烧产生热能,生成的废气和灰分被释放到锅炉内。
3. 燃烧床层:锅炉内的燃料和空气混合物形成一个循环流化床,在床层中形成了固体燃料粒子的循环,同时也形成了气体和固体颗粒之间的循环流动。
4. 气固分离:床层中的气固两相分离,固体颗粒在床层循环,而燃烧生成的气体通过分离器进入锅炉的上部。
5. 固体回流:分离器中的固体颗粒被分离后,一部分被回流到床层继续燃烧,另一部分则通过排渣系统排出锅炉。
6. 热交换:燃烧生成的高温烟气在锅炉的热交换器中与水进行换热,产生蒸汽或热水。
7. 废气处理:通过合适的废气处理系统,对燃烧废气进行脱硫、脱硝和除尘等处理,降低废气对环境的污染。
总体来说,循环流化床锅炉通过循环流化床的形成,实现了燃料和空气的良好混合,提高了燃烧效率;同时通过固体的循环回流,在保持稳定燃烧的同时,降低了燃料的耗损和废渣产生量,提高了锅炉的可持续性和经济性。
环流化床锅炉工作原理: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。
循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型,它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高(一般为4~8m/s),在炉膛出口加装了气固物料分离器。
被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒,经分离器分离后,再送回炉内循环燃烧。
循环流化床锅炉可分为两个部分:第一部分由炉膛(快速流化床)、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器(有些循环流化床锅炉没有该设备)等组成,上述部件形成了一个固体物料循环回路。
第二部分为对流烟道,布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等,与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成,炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点:(1)低温的动力控制燃烧循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触,并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程;同时,在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集,并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。
显然,燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。
在这种燃烧方式下,炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制,一般850℃左右。
这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平,并低于一般煤的灰熔点,这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。
这种“低温燃烧”方式好处甚多,炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多,对灰特性的敏感性减低,也无须很大空间去使高温灰冷却下来,氮氧化物生成量低,可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺,等等。
从燃烧反应动力学角度看,循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内。
由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高,并有大量固体颗粒的强烈混合,这种情况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率,也就是决定于温度水平,而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。
流化床焚烧炉简介流化床焚烧炉是在炉内铺设定厚度,一定粒度范围的石英砂,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将砂粒吹起处于流化状态。
流化床焚烧炉燃烧温度一般控制在800~900℃,砂床蓄热量大,气一固混合强烈,传热传质速率高,具有极好的着火条件,垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态,垃圾受到充分加热、干燥,燃烬率高。
流化床焚烧炉主要有两种形式:鼓泡床焚烧炉和循环流化床焚烧炉。
(1)鼓泡床焚烧炉典型的鼓泡床焚烧炉结构如图所示。
鼓泡床焚烧炉垂直流化速度多在0.6~2m/s之间,而砂床最小深度则取决于必须维持焚烧所需的最低过剩空气量及使废物完全燃烧的条件下的数据加以设计,一般设计高度约在0.6~1.5 m间。
鼓泡床炉体主要由流化床和悬浮段炉膛两部分组成。
典型的鼓泡床焚烧炉结构图(2)循环流化床焚烧炉循环流化床通过高流化速度使炉床所含粗砂和废物颗粒向上浮出,并经固体回收分离装置(一般用旋风分离器)将烟气中的砂粒和燃烧完全或未完全的废物通过高温底管及返料器再循环送入炉内而形成一高度混合的燃烧反应区,使废物能在足够的停留时间内被分解、破坏和焚烧。
典型的循环流化床焚烧炉结构如图所示。
循环流化床的垂直流化速度一般在3.6~9m/s之间,约为鼓泡床的2~10倍。
而单位时间由旋风分离器收集循环进入炉内的固体物料量(含床砂和燃烧过程产生的固体物)除以单位时间内焚烧废物量的值(即固体颗粒循环比)则介于50~100之间。
通过这种方式,流化床温度分布将吏为均匀一致,在一般操作时焚烧温度的上限都维持在850~900℃,整体而言,虽比鼓泡床焚烧炉操作温度低,却具有足以处理有害废物达到比规定的破坏去除率(DRE)更高的能力。
循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来,具有更优异的性能。
流化床焚烧炉适合燃烧废油脂,工业有机污泥以及低热值呈颗粒状的废物。
对于尺寸较大的废物,一般需要进行破碎等预处理,使其控制在适合的粒度范围。
流化床焚烧炉不适宜处理含有低熔点盐类较多的废物,焚烧该类废物容易使床料粒子烧结团聚,从而导致流化状态恶化。
循环流化床锅炉工作原理循环流化床锅炉是一种高效节能的锅炉,它采用了循环流化床燃烧技术,具有燃烧效率高、污染物排放少等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。
下面我们来详细了解一下循环流化床锅炉的工作原理。
首先,循环流化床锅炉由炉膛、循环系统、给料系统、空气预热系统、除渣系统、烟气处理系统等部分组成。
在工作时,燃料经给料系统送入炉膛,同时空气经空气预热系统加热后也送入炉膛。
在炉膛内,燃料和空气混合燃烧,产生高温燃烧气体和燃烧床料。
其次,燃烧床料在燃烧气体的作用下形成流态化状态,床料在炉膛内呈现出类似液体的流动状态,这种状态称为流化状态。
在流化状态下,床料与燃烧气体充分混合,使燃烧过程更加充分,燃烧效率更高。
然后,燃烧床料和燃烧气体经过炉膛后,进入循环系统。
循环系统通过循环风机将燃烧床料和燃烧气体送入循环流化床锅炉的再循环器中。
在再循环器中,燃烧床料和燃烧气体再次充分混合,使燃烧过程得到进一步改善,提高了燃烧效率。
接着,燃烧床料和燃烧气体经过再循环器后,进入烟气处理系统。
烟气处理系统对燃烧床料和燃烧气体进行脱硫、脱硝、除尘等处理,以达到环保排放标准。
通过烟气处理系统处理后的燃烧床料和燃烧气体排放到大气中,对环境影响较小。
最后,循环流化床锅炉通过除渣系统将燃烧床料中的灰渣排出,以保持炉膛内的清洁。
同时,循环流化床锅炉还通过余热回收系统和热力发电系统充分利用燃烧产生的余热,实现能量的最大化利用。
总的来说,循环流化床锅炉通过循环流化床燃烧技术实现了燃烧过程的高效、清洁和节能。
它的工作原理简单清晰,通过循环系统、烟气处理系统等部分的配合,实现了燃烧床料和燃烧气体的充分利用,达到了节能减排的目的。
因此,循环流化床锅炉在工业生产中具有广阔的应用前景。
循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉是一种高效的燃烧设备,其工作原理如下:
1. 初始状态:床层内填充了一定量的颗粒燃料(如煤粉),其中燃料颗粒的直径较小,通常为0.1-1mm,并与一定量的惰性矿物质颗粒(如石英砂)混合。
2. 启动循环:通过引风机将空气从底部进入锅炉,形成气流,同时也带动了燃料颗粒的上升。
在底部布置的燃料供给系统中,燃料被喷射到气流中,形成燃料与空气的混合物。
3. 燃烧反应:混合物在高温下发生燃烧反应,燃烧释放出的热能使床层温度升高,并引起床层中的矿物质颗粒变软,具有流动性。
4. 确保循环:通过底部的布置的反送风系统,将一部分床层颗粒物从锅炉底部循环回锅炉顶部,使得床层中的颗粒物能够保持一定的循环速度和流动状态。
5. 气固分离:在床层顶部设置的分离器中,气体和固体被高效地分离。
固体经过分离后,重新进入锅炉炉膛,继续参与燃烧反应。
6. 烟气排放:床层顶部的分离器中,未被捕捉的固体颗粒会随烟气一同排出废气通道,而废气中的固体颗粒会通过过滤等设备进行捕捉,从而减少对环境的污染。
通过上述工作原理,循环流化床锅炉可以实现燃料的高效燃烧和热能的充分利用,同时也能够降低氮氧化物的排放量,保护环境。
循环流化床燃烧原理
循环流化床燃烧是一种高效的燃烧技术,其原理是将燃料和空气在一定的条件下混合,形成细小的颗粒状物质,在循环流化床内进行燃烧。
循环流化床燃烧技术具有高效、低污染、可适应性强等优点,被广泛应用于煤炭、生物质等领域。
其原理主要包括以下几个方面:首先,循环流化床内的流体化气固两相流动状态可以保证燃料和空气充分混合,从而提高燃烧效率,减少污染物的排放。
其次,循环流化床内的床层温度均匀,可以有效防止燃烧温度过高或过低,从而保证燃烧过程的稳定性和安全性。
再次,循环流化床内的燃料和物料可以高度循环利用,节约能源,减少燃料消耗和废弃物的产生,有利于环境保护和可持续发展。
最后,循环流化床燃烧技术具有较强的适应性,可以适用于不同类型的燃料,如煤炭、生物质等,提高了其应用范围和实用性。
总之,循环流化床燃烧技术是一种高效、低污染、可持续的燃烧技术,具有广泛的应用前景。
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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。
循环流化床工作原理循环流化床(CFB)锅炉的核心部件是燃烧室(炉膛)。
燃烧室是接纳颗粒煤和脱硫必需的石灰石的场所。
在相对低的温度(890℃)条件下,燃料随大量强烈搅动的颗粒物料,在“流化床”内进行燃烧,完成脱硫。
由炉底送入的气流将这些颗粒(或称“固体物料”)托起,使其处于悬浮即“流化”状态。
床层物料因而充满整个燃烧室(燃烧室越低,要求床层密度越高。
因此,选择高密度床层,燃烧室高度即可降低)。
高效旋风分离器捕集从炉膛出来的高温物料。
高温物料粒子通过虹吸密封回料装置(一部分回到炉膛下部,一部分再经外置床回到炉膛下部)-(校注)进行再循环,从而形成一个完整的循环回路。
循环流化床因此得名。
烟气进入尾部烟道,经过空气预热器和除尘系统,最后排放出烟囱。
在最佳流化状态下运行的循环流化床燃烧室就象一座性能超群的“反应堆”(借用化工术语)。
处于流化状态的固体物料具有极其强烈的扰动混合特性、较高的炉内和外置床物料再循环倍率、极快的烟气/物料滑移速度以及较长的炉内滞留时间。
所有这些特征,为燃烧室内的热交换和化学反应提供了良好的条件。
所有这些特征,使循环流化床锅炉能适应最难燃烧的燃料,获得非常满意的脱硫效率。
此外,循环流化床适中的床温以及分部送入的用风设计,使氮氧化物(NOx)的排放标准同时能得到保证。
循环流环床锅炉还具有不会出现局部超温的特征,从而避免了结渣和灰渣结块的可能性。
严格控制燃烧室温度是使循环流化床锅炉的环保性能得到优化的关键。
为了方便操作,循环流环床锅炉设置了外置床热交换器(EBHE)。
虹吸密封回料装置溢出的高温物料,一部分直接回到炉膛下部,另一部分进入外置床。
灰控阀-自动调节、控制进入EBHE的高温物料,满足其输入热量要求,从而确保床温在各种运行工况下都能得到精确控制。
垃圾焚烧炉是一种将废气、废液、固体废弃物体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧,达到量化数减少或缩小的一种环保设备,同时达到利用部分焚烧介质的热能的一种环保设备。
流化床焚烧炉工作原理:炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。
垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。
未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。
特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。
机械炉排焚烧炉工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。
燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。
特点:现阶段常用炉排炉类型,运行可靠度较高,燃烬度好,适用于大处理量、高热值焚烧炉,是发达国家大部分采用的炉型,在国际上约占有80%的市场份额。
炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。
另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。
炉排炉造价及维护费用高。
回转式焚烧炉工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。
通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。
特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。
但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。
循环流化床垃圾焚烧炉原理
循环流化床垃圾焚烧处理技术与设备是一种基于循环流化床燃烧技术而发展起来的新型的集垃圾焚烧、供热、发电为一体的先进的垃圾处理技术和设备,循环流化床是国家相关行业政策明确推荐的节能环保燃烧炉型,该炉型特别适用于燃用劣质燃料,对生活垃圾的高灰分、高水分、低热值具有较好的适应性。
循环流化床不设炉排,以惰性物取代,在炉内铺设一定厚度、一定粒径范围炉渣作为床料,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将床料吹起、滚动、搅拌、翻滚,被吹出炉膛的高温固体颗粒通过旋风分离器和返料器被送回炉膛,形成炉内物料的平衡,流化床内气固混合强烈,垃圾入炉后与炽热的床料迅速混合,垃圾被充分加热、干燥、燃烬。
流化床燃烧温度控制在850℃--900℃之间,可有效地提高出口蒸汽的参数,满足发电、供热要求,该项技术的优点在于:
1适合焚烧低热值的垃圾
有关资料表明,我国生活垃圾具有热值低、水分高的特点,为使焚烧炉内保持850℃以上的温度,需要添加辅助燃料。
炉排炉一般加轻柴油,运行成本高,而循环流化床焚烧炉可用煤作为辅助燃料,加上焚烧炉内含有一定量的炉料,炉内气固流体强烈混合,垃圾入炉即和炽热炉料充分混合,垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速,床内蓄热量大,着火条件好,燃烧稳定性好。
2环保且节能
循环流化床锅炉燃烧温度控制在850℃--900℃之间,氮氧化物排放低。
垃圾焚烧处理方式的另一重要问题是焚烧时产生氯化氢和二恶英有毒气体,根据国外科学实验研究,垃圾焚烧产生二恶英的条件为:燃烧温度低于800℃,炉内燃烧温度不均匀,垃圾不完全燃烧导致二恶英前体(cp、cbs)的生成。
循环流化床垃圾焚烧炉燃烧温度稳定且均匀,在炉型设计上使烟气在炉内停留时间加长,因此破坏了有毒、有害气体的产生环境,从根本上降低了有毒气体产生量。
同时在消纳城市垃圾的同时,还可向周围供热、供电,是一项节能且环保的工程。
3垃圾减量化程度高,灰渣可综合利用
循环流化床垃圾焚烧炉对垃圾的燃烬率最高,灰渣中不含有机物和可燃物,焚烧后垃圾可减量80?G,减容90?G以上,灰渣无异味,可直接填埋或综合利用。
4运行稳定可靠
循环流化床垃圾焚烧炉无炉排等转动部件,设备故障率低,维修工作量小,能有效控制设备总投资,并降低系统运行维护费用,焚烧产生的热能可实现连续、稳定、高效的发电供热,从而使垃圾处理项目能产生较好的经济回报。