安徽海螺川崎工程有限公司
循环流化床锅炉结构及工作原理介绍
工程部
二零一三年八月二十四日
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循环流化床锅炉结构及工作原理介绍一前言
二循环流化床锅炉的结构
三循环流化床锅炉的工作原理
四循环流化床锅炉的特点
五自备电站项目设计注意事项
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一、前言
循环流化床燃烧技术是二十世纪七十年代末发展起来的高效低污染清洁煤燃烧技术。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、添加石灰石在炉内低成本脱硫、低温燃烧和分级送风有效降低氮的氧化物生成、低温燃烧形成的灰渣便于综合利用的优点，几十年来得到迅速发展。
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二、循环流化床锅炉的结构
循环流化床锅炉大致可分成两个部分。第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固体分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（回料器）等构成，上述形成一个固体物料循环回路；第二部分则为尾部对流烟道，布置有过热器/再热器、省煤器、空气预热器等，与常规煤粉炉相近。
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循环流化床锅炉的基本结构
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典型循环流化床锅炉结构如上图所示，其基本流程为：燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成。煤和脱硫剂送入炉膛后，迅速被大量惰性高温物料包围，着火燃烧，同时进行脱硫反应，并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流，从而贴壁下流。
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气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器，炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落入灰斗，由气流带出炉膛的大量固体颗粒（煤粒、脱硫剂）被分离和收集，通过返料装置（回料器）送入炉膛，进行循环燃烧。未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道，以加热过热器、省煤器和空气预热器，经除尘器排至大气。飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，床体下部已燃尽的灰渣定期排放。
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典型循环流化床锅炉燃烧示意图
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典型的循环流化床锅炉系统
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循环流化床锅炉的结构
• 1 炉膛
• 2 分离器
• 3 返料器
• 4 尾部受热面
• 5 辅助设备
1）排渣系统
2）点火系统
3）布风装置
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1、炉膛
炉膛的燃烧以二次风入口为界分为两个区域，二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，二次风入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区，燃料的燃烧过程、脱硫
过程、NO
x 和N
2
O的生成及分解过程主要在燃烧室内完成
。燃烧室内布置有受热面，它完成大约50%燃料释放热量的传递过程。流化床燃烧室既是一个燃烧设备，也是一个热交换器、脱硫、脱氮装置，集流化过程、燃烧传热与脱硫、脱硝反应于一体，所以流化床燃烧室是流化床燃烧系统的主体。
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2、分离器
循环流化床分离器是循环流化床燃烧系统的关键部件之一。它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体的形式和紧凑性，它的性能对燃烧室的空气动力特性、传热特性、物料循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、对石灰石的脱硫效率和利用率、对负荷的调节范围和锅炉启动所需时间以及散热损失和维修费用均有重要影响。
国内外普遍采用的分离器有高温耐火材料内砌的绝热旋风分离器、水冷或汽冷旋风分离器、各种形式的惯性分离器和方形分离器等。
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南加海螺采用的是旋风分离器
旋风分离器
的组成：分离器
进口烟道；旋风
筒；中心筒；锥
体；分离器出口
烟道。
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3、返料装置
返料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一。它的正常运行对燃烧过程的可控性、对锅炉负荷调节性能起决定性作用。
返料装置的作用是将分离器收集下来的物料送回流化床循环燃烧，并保证流化床内的高温烟气不经过返料装置短路流入分离器。返料装置既是一个物料回送器，也是一个锁气器，如果这两个作用失常，物料的循环燃烧过程建立不起来，锅炉的燃烧效率将大大降低，燃烧室内的燃烧工况变差，锅炉将达不到设计蒸发量。
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3、返料装置
流化床燃烧系统中常用的返料装置是非机械式的。设计中采用的返料器主要有两种类型：一种是自动调整型返料器，如流化密封返料器；别一种是阀型返料器，如“U”阀等。自动调整型返料器能随锅炉负荷的变化，自动改变返料量，不需调整返料风量。阀型返料器要改变返料量则必须调整返料风量，也就是随锅炉负荷的变化必须调整返料风量。
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南加海螺采用的返料装置
形式：U形回料器
作用：回料器是确保旋风分离器分离效果的重要部件，它的基本任务是将分离器分离出来的高温固体颗粒稳定地输送回压力较高的燃烧室内，并以一定的料位压差形成灰墙，确保气体反窜进入分离器的量最小，保证大量的固体颗粒经过分离器和回料器再进入炉膛的良性稳定的物料流动，是循环流化床锅炉正常运行的一个重要保证。
组成：直管、流化室、回料腿
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4、尾部受热面
循环流化床锅炉尾部受热面布置在垂直烟道里，主要由高温过热器、喷水减温装置、低温过热器、省煤器、空气预热器组成。工作原理如同余热发电系统的AQC锅炉，其中增加了空气预热器，用于加热锅炉一次风、二次风，降低排烟温度，提高锅炉热效率。
