循环流化床锅炉燃烧过程分析

浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略摘要：循环硫化床锅炉作为环保型的锅炉，当前已被大部分企业所广泛应用。

主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点，但是基于诸多因素的影响，会影响其燃烧效率。

基于此，本文阐述了循环流化床锅炉燃烧及其应用特征，对循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素及其调整策略进行了探讨分析。

关键词：循环流化床锅炉；应用特征；燃烧效率；影响因素；调整策略循环流化床锅炉燃烧是燃料通过给煤系统进行燃料输送过程，进入炉膛中，送风又有一次风和二次风之分，部分还有三次风。

布风板下面可以将一次风送入燃烧室，目的是保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，目的是供给燃烧室的氧气，让燃料能够充分燃烧；三次风则是为了强化燃烧。

一、循环流化床锅炉应用的特征循环硫化床锅炉应用的特征主要表现为：（1）循环硫化床锅炉的优点。

相对于其他炉型而言，循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广，使得一些劣质燃料也能燃用，而这一点，一般燃烧方式是做不到的。

此外，循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。

只要在炉内加吸收剂（石灰石、白云石）即可降低烟气中SO2含量，从而减少污染气体的排放量，这样不仅能达到环保效果，还能够提高灰渣的综合利用率，以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。

（2）循环硫化床锅炉的缺点。

主要表现在：第一、相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的热效率比较低，造成这一结果的原因较多，主要包括：在使用的煤粉上，相对于循环硫化床锅炉而言，煤粉炉所用的煤粉要细得多，而燃料往往只有越细才越容易燃尽，因而使得机械不完全燃烧热损失增加；就炉膛的温度来看，相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的温度太低，这就使得燃料很难着火，即使着火也难以完全燃烧，造成化学不完全燃烧热损失增加。

第二、循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力，造成风机增加电耗量，受热面遭受磨损，炉膛内部烟尘沉积太多。

二、循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素1、煤质影响因素。

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安徽海螺川崎工程有限公司一、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。

安徽海螺川崎工程有限公司二、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。

安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉的基本结构安徽海螺川崎工程有限公司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。

安徽海螺川崎工程有限公司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。

布风板上安装风帽、砌筑隔 热层。
隔热层分三层砌筑： 密封层 32mm 绝热层 60mm 不大于135mm 耐火层 不大于35mm
布风板的型式
风帽
风帽的作用：是使进入流化 床的空气产生第二次分流并 具有一定的动能，以减少初 始气泡的生成和使底部粗颗 粒产生强烈的扰动，避免粗 颗粒的沉积，减少冷渣含碳 损失。风帽还有产生足够的 压降、均匀布风的作用。
正常燃烧时，在一次风机的作用下，具有一定数量和动 能的空气，经床下启动燃烧器、水冷风室、床上风帽，将床 上物料（煤+炭火+返料灰+石灰石）吹起来，较大的颗粒在 其自身重力作用下向下跌落，与吹起来的粒子发生碰撞、产 生破碎，不断更新粒子的燃烧外表面，使燃烧即快又好。在 上升的火焰和炭火流中，既有分子团的不断形成与扩散，又 有物料的强烈碰撞与返混，使燃烧的炭火流就像金色的喷泉 充满整个炉膛空间。由于流化速度比较高，离开炉膛的烟气 要带走一定数量的灰，经过旋风分离器、上料腿、回料阀、 下料腿，再一次回到床上参加流化、燃烧、传热，顾名思义 ，叫循环流化床锅炉。
回料阀的阻 力：
回料阀空床阻力4000帕-5000帕左右
回料阀的内部工作状 态：
回料器内的两个状态（松 动、流化）
CFB锅炉燃烧过程中的七个状态
• 炉膛浓相区--------紊流状态 • 炉膛稀相区--------高速流化状态 • 旋风分离器--------旋转状态 • 上料腿------------移动状态（不是流动） • 回料器------------鼓泡状态+流化状态 • 下料腿------------流动状态
罗茨风机出力可自动 调节，返料灰多风压自动 加大，返料灰少风压自动 减小。
返料风机采用的运行 方式：

循环流化床锅炉的系统流程一、.概述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。

二、锅炉结构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。

炉膛横截面为4511×9082mm，炉顶水冷标高36152.5mm（水冷中心线标高），膜式水冷壁由Φ60×6锅炉管和6×20.5mm扁钢焊制而成，管节距为80.5mm；在炉膛的左右中心线处靠近前部水冷壁设置水冷屏，炉膛水冷壁（屏）通过水冷上集箱（包括水冷屏上集箱）由吊杆悬挂于钢架顶部的框架上。

水冷壁集箱采用Φ273×35锅炉管。

水冷壁下部焊有销钉用以固定高强度耐高温防磨耐火材料。

保证该区域水冷壁安全可靠地工作。

水冷壁向下弯制构成水冷风室，水冷布风板。

水冷壁上设置测量孔、检修孔、观察孔等。

水冷壁上的最低点设置放水排污阀。

膜式水冷壁外侧设置数层刚性梁，保证了整个炉膛有足够的刚性。

在锅炉炉膛外侧布置止晃装置。

由4根Φ325×25、1根Φ219×20的集中下降管和28根下降支管，及32根汽水引出管组成5个回路的水冷循环系统。

１ 循 环 流 化 床锅 炉 的结 构
循环 流化床锅 炉主要 由燃 烧系统 、气 固分 离 循 环 系统 、 流烟道 ３部分 组成 ， 中燃烧 系统包 括 风 对 其 室 、 风板 、 布 燃烧 室 、 炉膛 、 给煤 系统 等 部分 ， 固分 气 离循环 系统 包括 物 料分 离装 置 和返 料 装置 ２部 分 ，
灰量控 制 ， 般炉膛 差压控 制在 ５ ０ ２０ ０Ｐ 。 户 一 ０ ～ ０ ａ 用
行中， 当床 温发生 变 化时 ， 可通 过调 节 给煤 量 、 次 一
风量 及送 回燃 烧室 的返料量 ，使床温 控制在 合理 范
根据燃 用煤种 的灰分 和粒度 ，设定 炉膛差 压 的上 限 和下 限 ， 作为 开始 和终 止循环 物料排 放的基 准点 。 此 外 ，炉膛 差压 还是监 视返料 器是否 正常工 作
停 炉事故 ； 温度 太 低 ， 发 生低 温结 焦 及灭 火 ， 且 易 并 在排 渣时 由于 有大量 未燃尽 的煤 ，容 易在冷 渣器 内 二次 燃烧而结 焦 ， 使冷 渣器无 法正 常运 行 。 在锅炉 运
的物料 浓度越 高 ， 炉膛 的传 热系数 越大 ， 锅炉 负荷 则 也越大 ， 因此 ， 应根据所带负荷 的要 求调节炉膛差压 。 炉膛差 压通过 锅炉分 离装置 下 的放 灰管排 放 的循 环
量等各参 数 的影 响及其控 制 与调整 问题 。
『 关键词１循环 流化床锅 炉 ； 数 ； 参 燃烧调 整 ； 运行
『 中图分类号１ Ｋ ２ ，；Ｍ６ １ ２ ７１Ｔ ２ ． Ｔ ２ 【 文献 标识码】Ｂ 『 文章编 号１ ０ ８ ６ １ （０ ８ Ｏ 一 ０ ５ ０ ０ — ２８２０ ）ｌ０ ３— ３ １
循环 流化床锅 炉是 一种高 效 、低 污染 的节能 产

循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析
循环流化床锅炉是一种高效燃烧技术，能够有效地利用煤炭等固体燃料，但其燃烧过程中也会产生一定量的氮氧化物（NOx）。

氮氧化物主要包括氮氧（NO）和二氧化氮（NO2），它们是燃烧过程中产生的一种主要有害气体，会对环境和人体健康造成一定的影响。

循环流化床锅炉产生氮氧化物的主要机理如下：
1. 煤炭中的氮元素在燃烧过程中会生成一些氮气化物，如氨（NH3）和氢氰酸（HCN）。

2. 在高温燃烧区域，煤炭中的氮气化物会与氧气反应生成氮氧化物。

3. 在循环流化床锅炉的燃烧室和分离器中，氮氧化物的生成机制复杂，包括燃烧区域内的氮气化物氧化生成NOx、煤炭中的挥发分解产物和氨等反应生成NOx、燃烧过程中的NH3选择性催化还原产生N2等。

为了控制循环流化床锅炉产生的氮氧化物，可以采取以下措施：1. 优化燃烧过程，调整燃烧温度和氧气浓度，减少氮氧化物的生成。

如采用低氧燃烧技术，可以降低燃烧温度和氧气浓度，减少NOx的产生。

2. 使用低氮燃料，减少燃烧过程中氮气化物的生成。

例如，使用低氮煤或添加脱氮剂，如氨水等。

3. 安装烟气回收装置，减少烟气中NOx的排放。

通过烟气回收装置，将烟气中的NOx捕集回收再利用或转化为无害物质。

4. 使用氮氧化物减排装置，如选择性催化还原（SCR）系统或脱硝催化剂，将烟气中的NOx还原为N2和水。

5. 加强废气治理技术，如烟气脱硫、烟气脱氧等，降低氮氧化物的发生和排放。

循环流化床锅炉产生氮氧化物的机理复杂，但通过合理的燃烧和控制技术，可以有效地减少氮氧化物的生成和排放。

这对于保护环境和改善空气质量具有重要意义。

循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点一、循环流化床燃煤锅炉炉内工作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程，以携带燃料的大量高温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。

固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧方式。

但与常规煤粉炉中发生的单纯悬浮燃烧过程相比，颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远大于煤粉炉，并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混，颗粒与气体间的相对速度大，这一点显然与基于气力输送方式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。

循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程示意见图6-1。

预热后的一次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送入，使炉膛内的物料处于快速流化状态，燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。

较细小的颗粒被气流夹带飞出炉膛，并由K灰分离装置分离收粜，通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟气向X质的部分热M 传递过程。

烟气和未被分离器捕集的细颗粒排入图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬，继续受热曲•进行对流换热，最后排出锅炉。

在这种燃烧方式下，燃烧室密相区的湿度水T受到燃煤过秆中的高温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制，一般维持在850℃左右，这一温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。

由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度水平低的特点，带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。

二、循环流化床锅炉的工作过程图6-2为典型电站用循环流化床锅炉的工作系统，其基本工作过程如下:煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。

与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。

此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。

分离出来的颗粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。

由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。

料方式
给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和螺旋结料机（俗称绞笼）等。 循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛内压力大于大气压，负压给料为小于大气压力
给料机结构图
循环流化床锅炉主要部件名称
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉系统图
循环流化床锅炉外观图
220t/h循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
模块三 循环流化床锅炉 主要设备及作用
燃烧设备 物料循环系统 燃煤制备系统 风烟系统 除渣、除灰系统
课题一 燃烧设备
课题五 除渣除灰系统
除渣系统 除灰系统
滚筒式冷渣器
风水联合冷渣器系统
国外典型机组
A.汽包 B.炉内槽型分离器 C.水冷耐火层 D.蒸发屏 E.水冷耐火层 F.分隔 G.煤包 H.重力给煤机 I.水冷耐火层 J.二次风喷嘴 K.给煤槽 L.冷渣器 M.过热器 N.外槽型分离器 O.飞灰斗 P.省煤器 Q.多管旋风分离器 R.管式空气预热器 S.再循环系统 T.鼓风机 U.床上燃烧器 V.一次风
课题三 燃煤制备系统
制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机 制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统
课题四 风烟系统
风系统的分类及作用 一次风、 二次风、 播煤风、 回料风、冷却风、石灰石输送风 送风系统的几种布置形式 中、小型锅炉风系统 容量较大锅炉的风系统
课题五 主要污染物排放控制
流化床燃烧对SO2的排放控制 脱硫的基本工作过程：给煤中的硫份在炉膛内反应生成SO2及其它的一些硫化物；同时一定粒度分布的石灰石被给入炉膛，这些石灰石被迅速加热，并发生燃烧反应，产生多孔疏松的CaO。SO2扩散到CaO的表面和内孔，在有氧参与的情况下， CaO 吸收SO2并生成CaSO4。 最佳脱硫温度一般为850~870℃。 流化床燃烧对NOX的排放控制

鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型叫循环流化床锅炉，它与鼓泡床锅炉的较大的区别就在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），且在炉膛出口加装了气固物料分离器。

那么该设备是如何工作的，又有什么特点呢?下边我们一起来了解一下吧。

一、工作原理煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。

与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。

此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。

分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。

由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。

二、优点1、燃料适应性广在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。

因此，加到床中的新鲜煤颗粒相当于被一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。

2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。

循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。

3、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。

运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。

循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX ，并使部分已生成的NOX得到还原。

4、高效脱硫由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。

➢ 煤的可燃成分是CH化合物，CH化合物受热后，一部分
CH化合物链会断裂，释放分子量较小的气态链状，环状
烃挥发出来，形成挥发份。
➢ 同一种煤，挥发分的多少与加热速率有关（流化床Vr少）。
➢ 挥发分的析出贯穿整个燃烧过程，但以初期释放较猛：
dv dt
k (Vmax
V)
40
K K 0 e E / RT
26
§2流化床的基本性质
➢气流若增加到将所有颗粒携带出去时，快速流化状态破坏， 进入气力输送状态； ➢快速流化床与气力输送的区别：
a.返混量大； b.气固滑移速度大 27
§2流化床的基本性质
2. 颗粒特性对流化特性的影响 颗粒的粒径与密度是对流 化特性影响较大的二个因 素，一般颗粒分成四类。
28
35
§2流化床的基本性质
4. 布风板区域的气固混合 ➢布风板上形成小而众多的气泡对气固反应有利，一 般选用多孔眼布置； ➢要保证孔眼风速要高于颗粒的水平沉积速度。
36
3 流化床燃烧
一、流化床燃烧特点 1.流化床燃烧又称沸腾燃烧 2. 特点
➢低温850～1050℃，比层燃、室燃温度要低，燃烧温度 取决于煤的灰熔点； ➢容积热强度大，达到(6.28～7.54)×103MJ/m3.h (1.74～ 2.09)MW/m3。相当于煤粉炉的5～8倍，链条炉的5倍。
§2流化床的基本性质
二、固定床及起始流态化下的气体动力特性
1、几个基本概念
（1） u—空截面速度（空塔速度）
u qv Ab
(m / s) (Nm / s)
qv—单位时间内（1秒内）通过床层的气体体积流量） (m3) (Nm3) Ab—流化床的截面积 (mm) (m)

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。

三、床下点火的机理和实现方法
从热平衡角度考虑
四. 点火时需要注意的几个方面
为使点火成功．需要注意以下几个方面： (1) 设计上的考虑：要有均匀的布风装置，灵活的风量 调节手段，可取的给煤机构，适 当的受热面和边角结 构设计，以及可靠的温度和压力监测手段。
(2) 底料的配制 底料的粒度及引燃物的比例、静止料层高度 是几个重要的指标。 底料大小分配要适当； 引燃物的比例一般为10％～20％；配好的冷 料发热量在3000～5000kJ/kg左右，过多时易结 焦，过少则不易点燃，易熄火。 底料高度一般要求在350～500mm。
• 给煤粒度超过设计值时，操作人员往往被迫采用较大 的运行风量来流化床层，抑制床温，否则容易出现大 颗粒沉底，床料分层严重，床层局部或整体超温结焦 现象。由于此时燃烧效率并不高，投煤量相对该负荷 显然较大，这样在过热器受热面以对流过热器为主的 设计条件下，在较高负荷下就可能出现过热蒸汽超混 现象。 • 在床内因给煤粒度过大或布风不均，流化不好而结焦 时，床温分布是不均匀的，如果不能及时处理，焦块 的长大会使床内风速分布愈加不均，最终将因流化问 题而导致床温下以，被迫停炉。 • 值得特别指出的是，中低温分离的循环流化床锅炉可 以用改变返料量的办法来控制床温，床温升高时可增 加返料量以维持床温不变，反之亦然。这是鼓泡床锅 炉所没有的优点。
第三节 关键参数的运行控制
• 循环床锅炉的燃烧部分运行中，床温、风量、燃料粒 度和床层高度无疑是几个关键的指标。 • 影响床温的因素主要有负荷、投煤量、返料量、风量 及一二次风配比等操作因素，也与设计方面的因素如 床内埋管受热面的多少有关。
• 1．床温控制 床温是通过布置在密相区和炉膛各处的热电偶来 监测的。为降低不完全燃烧损失，提高传热系数，并 减少CO、N2O排放，人们希望床温尽可能高一些，然而 从脱硫、 降低NOx排放和防止床内结焦来考虑，床温 应选择低一些。 烧烟煤时，循环床的密相区温度在820～900℃，烧 无烟煤时可取得稍高一些。一般应保证密相区温度低 于灰的初始变形温度100～150℃或更多。

性好 ， 有害气体排放低寻优 点。流化床燃烧在电站锅炉 、 ｚ ． Ｖ Ｔ业锅炉 、 窑炉和焚 烧各种废物、 水泥等领域得到了广泛的应用。 １ 循环流化床燃烧方式的特点 典型的循环流化床锅炉结构如图 １ 所示 ， 基本流程为： 煤和脱硫剂送人 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。 粗大粒子进人悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流， 贴壁下行。 气
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循 环流 化 床锅 炉燃 烧 系 统特性 分析
杜 爽
（ 黑龙 江省 黑 河 市质 量技 术监 督 局 特 种 设 备 检 验 研 究所 ， 黑龙 江 黑 河 １ ４ ０ ） ６ ３ ０
摘 要 ： 析 循 环 流 化 床 燃 烧 方 式 的 特 点 及 循 环 流 化 床 锅 炉燃 烧 系统 热 工 特 性 ， 简循 环 流 化 床 锅 炉燃 烧 系统 控 制 对 象 的特 点 。 分 并 关 键 词 ： 化 床 ； 烧 方 式 ； 制 对 象 流 燃 控
固混 合物 离开 炉 膛后 进入 旋 风分 离 器 ， 固体 颗 粒 被分 离 出来 回送 炉膛 ， 进行 循环燃烧。 未分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道， 加热过热器、 省煤器和 空气预热器 ， 经除尘器排至大气。 循环流化床燃烧方式与常规煤粉炉相比， 具 有以下牦 ： １ 低温的动力控制燃烧： ． １ 循环流化床燃烧温度较低 ， 一般在 ８ ｏ ９眈 ， ５ ￣０ 其 燃烧反应控制在动力燃烧区， 并有大量固体颗粒的强烈混合 ， 燃烧速度主要 取决于化学反应速度， 即决定于温度水平 ， 物理因素不再是控制燃烧速度 的 主导因素。 循环流化 床燃烧的燃烬度很高 ， 其燃烧效率往往可达到 ９ ％～ ９ ８ ９％

河南科技上笔者参加了对某电厂75吨/H 循环流化床锅炉循环流化床锅炉燃烧不稳定、飞灰偏高的原因进行分析和研究并提出治理方案,后经应用改进解决了以前存在的问题使锅炉实现了稳定燃烧。

现把分析和治理方案与社会同仁商榷。

一、基本概况该锅炉为济南锅炉厂生产的中温中压循环流化床锅炉,型号为YG-75/3.82-M 1型。

主要参数为:额定蒸发量75T /H ,一次风预热温度150℃,汽包额定压力3.82MP a ,给水温度150℃,额定蒸汽温度450℃,二次风预热温度150℃,排烟温度150℃,设计燃料12669kJ/kg 。

炉膛部分分成左、右、前、后四个循环回路,高温绝热旋风分离器左、右各一个,过热器分高、低二级,布置在旋风分离器之后的斜烟道内。

燃用煤种属当地无烟煤,入炉煤颗粒度1mm 以下占50%,1mm 以上至13mm 占35%,≥13mm 约占15%左右。

二、主要系统特点燃料系统由炉膛高温旋风分离器和返料器三个部分组成,炉膛下部是长方形流化燃烧段(密相区)底部为水冷布风板,其上布置有近600个ф24孔,下倾角为15度的风帽,预热后的一次风经布风板上的风帽进入密相区,实现流化。

二次风从密相区上部21个喷口进入燃烧室,一、二次比例6∶4,两个返料器分别装在旋风分离器水泥料腿下端,属U 型返料器,返料器流化风来自一次风箱出口。

锅炉启动采用轻柴油床下点火,点火系统采用两只机械雾化高能点火油枪,布置在风室后侧左右一次风道上,给煤口三个(螺旋给煤机),为防止堵煤或给煤不畅,给煤管上加装了播煤风,风源来自于二次风管道上,风室下部中间放渣管接一台风水冷瓷筒式冷渣机,冷却后流入皮带,进入渣包。

锅炉设计一台引风机、一台送风机、一台二次风机。

三、燃烧不稳定的原因分析及治理1.床层高度影响。

该锅炉是本电厂第一台循环流化床锅炉,开始试运初期,操作员唯恐床面流化不好而结焦,风室定压力为:6000Pa ～7000P a 之间。

经分析,床层高度降低时,床温没有升高,反而下降,与此同时,炉膛出口温度却升高;这种现象被归结于密相区燃烧份额的下降和悬浮空间燃烧放热的增加,使返料段温度上升;炉膛出口氧浓度的上升则表明床层高度变浅,燃烧效率也下降了,综上所述,给运行值班人员造成一种假象,温度低时则给煤,返料温度高时则减煤,频繁操作,导致燃烧工况恶化,造成床面结焦或返料器堵灰,燃烧不稳定。

2012年10月内蒙古科技与经济Octo ber2012　第20期总第270期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.20T o tal N o.270循环流化床锅炉的燃烧调整王建宁(宁夏国华宁东发电有限公司,宁夏灵武　750408) 摘　要:循环流化床锅炉是近20年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁煤燃烧技术,其主要特点在于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,炉内湍流运动强烈,不但能达到较低NOx排放、90%以上的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广的优势。

关键词:循环流化床;燃烧;燃烧调整 中图分类号:T K227.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)20—0099—02 循环流化床锅炉燃烧技术以其优越的燃烧稳定性、燃料适应性、调峰能力以及燃烧温度控制相对较低、SO2排放量小等优势获得成功,并在世界范围内推广。

由于燃料的多样性,循环流化床锅炉在燃烧烟煤、无烟煤、贫煤、劣质煤以及矸石等优越性在全国得到不断的推广和应用。

而另一方面,使得循环流化床锅炉在炉内脱硫效果较高,因而对提高循环流化床锅炉燃烧经济性,进行燃烧调整具有重要的意义。

1　循环流化床锅炉的燃烧过程煤粒在流化床中的燃烧,依次经过加热干燥析出水分、挥发分析出和着火燃烧、膨胀和一次破碎、焦炭着火和燃烧、二次破碎、磨碎等过程。

煤粒燃烧所经历的过程如图1所示。

图1煤粒径进入炉膛后,挥发分第一次稳定析出过程在500℃～600℃,第二次稳定析出过程在800℃～1000℃范围内,挥发分的产量和构成受到加热速率初始终了温度煤种和粒度分布,挥发分析出时的压力等许多因素的影响。

焦炭的燃烧方式取决于化学反应速率和氧气扩散速率,二者综合作用决定了整个燃烧反应。

根据化学反应速率和氧气扩散速率作用程度不同,将焦炭的燃烧分为三种情况,即动力控制、动力-扩散控制和扩散控制。

系统调节 。本文就 我 厂 ３０ ０ ＭＷ 循 环 流化 床 锅 炉 调 试及投产 三年 多来 的运 行调整 经验进行 总结 ， ，
Ｃ Ｂ 为亚 临界 、 Ｆ Ｂ， 中间再热 、 自然 循环 、 锅筒 、 单 平 衡通 风锅 炉。循 环 流化 床 锅 炉主 要 由燃 烧 系统 、 气 固分 离循 环 系统 、 部 对 流 烟 道 三部 分 组 成 。 尾 其 中燃 烧 系统 包 括水 冷 风室 、 布风 板 燃 烧 室 、 炉 膛 、 煤系统 等 几部 分 组成 。气 固分离 循 环 系统 给 包括高 温绝热 旋风 分 离器 、 回料 阀 和外 置式 换 热
１ ３０ ０ ＭＷ 循 环 流 化 床 锅 炉 烟 风 燃
烧 系统 介 绍
锅 炉 本 体 为 Ｈ 一１２ ／ ７ ５一Ｌ Ｈ ７型 Ｇ ０５ １． ． Ｍ３
３ ０ Ｗ 循环 流化 床 锅 炉 。该项 目是 继 四 Ｊ 白马 ０Ｍ Ｉ Ｊ 电厂全 套引 进法 国 Ａ Ｓ Ｏ Ｌ Ｔ Ｎ技 术 后 ， 国产 化 首 台 和第 二台 ３ ０ ０ ＭＷ 循 环流化 床锅炉 。 由于 ３ ０ ０ ＭＷ 循环 流化床锅 炉 是在 ２ ０ ０ ６年 才 开始 在 国 内陆 续 投产 ， 以在运 行 和维 护 方面 还 有很 多 技 术课 题 所 需 要解决 ， 别是 ３ ０ 特 ０ ＭＷ 循 环 流 化 床 锅 炉燃 烧
器 。尾部 对流 烟道包括 高温过 热器 、 温再热器 、 低
省 煤器 、 空气预热 器和 引风机等 几部分 。
希望 能为 ３ ０ Ｗ 和 ６ ０ ０Ｍ ０ ＭＷ 循 环 流 化 床 锅 炉 的 设计 、 安装及运 行提 供参考 。
煤与石 灰 石 在 燃 烧 室 内完 成 燃 烧 及 脱 硫 反 应 ， 生 的烟气分别进 入 四个 分离器 ， 产 进行 气固两

一、循环流化床锅炉及脱硫1、循环流化床锅炉工作原理煤和脱硫剂被送入炉膛后，迅速被炉膛内存在的大量惰性高温物料（床料）包围，着火燃烧所需的的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧。

在上升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。

大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后，在重力及其他外力作用下不断减速偏离主气流，并最终形成附壁下降粒子流，被气流夹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燃烧直至燃尽。

未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道，进一步对受热面、空气预热器等放热冷却，经除尘器后，由引风机送入烟囱排入大气。

燃料燃烧、气固流体对受热面放热、再循环灰与补充物料及排渣的热量带入与带出，形成热平衡使炉膛温度维持在一定温度水平上。

大量的循环灰的存在，较好的维持了炉膛的温度均化性，增大了传热，而燃料成灰、脱硫与补充物料以及粗渣排除维持了炉膛的物料平衡。

煤质变化或加入石灰石均会改变炉内热平衡，故燃用不同煤种的循环流化床锅炉在设计及运行方面都有不同程度的差异。

循环流化床锅炉在煤种变化时，会对运行调节带来影响。

试验表明，各种煤种的燃尽率差别极大，在更换煤种时，必须重新调节分段送风和床温，使燃烧室适应新的煤种。

加入石灰石的目的，是为了在炉内进行脱硫。

石灰石的主要化学成份是CaO ．而煤粉燃烧后产生的SO2、SO3等，若直接通过烟囱排入大气层，必然会造成污染。

加入石灰石后，石灰石中的的Cao 与烟气中的SO2、SO3等起化学反应，生成固态的 CaSO3 、CaSO4 （即石膏），从而减少了空气中的硫酸类的酸性气体的污染。

另外，由于流化床锅炉的燃烧温度被控制在800－900 ℃范围内，煤粉燃烧后产生的 NOx 气体也会大大减少硝酸类酸性气体。

2、循环流化床锅炉的特点可燃烧劣质煤因循环流化床锅炉特有的飞灰再循环结构，飞灰再循环量的大小可改变床内（燃烧室）的吸收份额，即任何劣质煤均可充分燃烧，所以循环流化床锅炉对燃料的适应性特别好。