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 循环流化床锅炉讲座 主要内容： 一、引子 二、流化床基本原理 三、流化床发展历程 四、循环流化床锅炉工作原理及特点 五、循环流化床锅炉主要结构 引子 近年来，在火力发电领域，一个新名词越来越多地被人们听到，这就是“循环流化床”。 “循环流化床”似乎与环保脱硫有关，还经常与“清洁燃烧”联系在一起。 那么，“循环流化床”到底是什么？ 答案：电站锅炉领域的“循环流化床”指的就是锅炉家族的后起之秀——循环流化床锅炉。概括地说，它是一种环保锅炉。 电站锅炉的传统燃烧方式 固定床燃烧 悬浮燃烧 传统燃烧方式带来的环境问题 温室效应 酸雨 大气污染 灰厂占地 矸石山 温室气体排放使全球变暖（CO2,NO2…) 日益严峻的环境问题迫使我们采取必要措施 以煤为主要能源的格局在相当长时期内不会改变； 为了人类生存的环境，应设法使煤“清洁”燃烧。 由此在国际上掀起“洁净煤技术”研究热潮。 “洁净煤技术” 燃烧前可采取的措施 煤的洗选 煤的加工（水煤浆） 煤的转化（气化、液化） 燃烧中可采取的措施 清洁燃烧 燃烧后可采取的措施 烟气脱硫 流化床燃烧是目前商业化最好的清洁燃烧技术 被称为“二十一世纪的燃烧技术” 我国发展循环流化床锅炉的目的 当前：主要解决劣质燃料利用问题； 将来：减少有害气体（NOx、SOx)排放，减轻环境压力。 流化床基本原理 “流化”——流态化，特殊的气固作用状态，具有流体的某些性质 任一高度静压等于此高度以上固体颗粒重量 大而轻的物体浮在床表面 床表面总保持水平 连通器作用 “床”——反应场所，支承物料（床形物：机床;车床;流化床;河床;苗床） 流化床发展历程 流化床的历史 1921年出现于德国，应用于粉煤气化 二战期间应用于石油催化裂化 如今广泛应用于石油、化工、冶炼、粮食、医药、电力等部门 流化床燃烧的发展历程 二十世纪60年代初，流化床应用于煤的燃烧 1965年，我国第一台流化床锅炉投产成功，后来陆续建设达3000多台（鼓泡床/沸腾炉） 鼓泡床锅炉的缺点： 1.燃烧损失大 2.埋管磨损严重 3.大型化受到限制 4.脱硫剂利用效率低 1988年，我国第一台循环流化床锅炉投产，容量为35t/h。 国外试验电厂最大容量为250MW,发展目标为400—600MW 我国已投产最大容量为410t/h,100MW(1996年投运） 目前已进入快速发展普及阶段，410-440t/h容量的趋于成熟。 循环流化床锅炉工作原理及特点 循环流化床锅炉的工作过程 1、炉膛 2、旋风分离器 3、过热器 4、外置式换热器 5、煤仓 6、返料装置 7、石灰石进料口 8、灰冷却器 9、省煤器 10、空气预热 11、除尘器 12、引风机 13、尾部烟道 14、汽包 与传统电站锅炉的主要区别 燃料处理相对简单，不需制粉系统； 燃料颗粒粒径分布范围宽：0~10mm; 炉膛出口颗粒被分离，循环燃烧； 流态化燃烧； 循环流化床锅炉的特点 1.燃料适应性广 可以燃烧各种煤、煤矸石、焦碳、油页岩、垃圾等（劣质燃料） 原因：下部密相区提供了燃料着火的最佳条件： 充足的热源 适当的氧 含碳低，只供热而不争夺氧 2.低污染排放 高效脱硫 模拟演示 脱硫率达90% 石灰石参与颗粒循环，利用率高 炉膛温度为最佳脱硫反应温度 减少NOx排放 低温燃烧，减少热力型NOx生成 分级燃烧，减少燃料型NOx生成 3.负荷调节性能好 可以在鼓泡床运行、循环床运行，甚至可以压火备用，负荷调节比达1：4 4.炉内传热能力强 大量固体颗粒对水冷壁对流换热，换热系数大 5.灰渣综合利用性能好 低温燃烧后的灰渣没有经历烧结过程，活性好，非常适合做水泥填料 尚存在的问题 1.大型化问题 目前国内最大的循环流化床锅炉蒸发量为460t/h 2.磨损问题 固体颗粒浓度大，对受热面磨损较严重 3.理论和技术问题 传热机理与传热计算方法不成熟 辅机不配套 循环流化床锅炉的主要结构 循环流化床锅炉三大核心部件 —燃烧室、分离器、回料阀 循环流化床锅炉的主要结构 燃烧室—燃烧空间 保证良好流化，防止结焦 底部一般呈倒锥形 密相区防磨：锥段颗粒密相区敷有耐磨耐火材料 布风板与风帽—支承物料，均匀配风 布风板：支承物料 风帽：均匀配风，防止物料漏入风室 分离器—分离回收未燃尽颗粒 非机械阀-把收集的颗粒送回炉膛 高温下机械阀工作不可靠 非机械阀的密封作用 回送物料原理 总结 循环流化床锅炉是一种环保型锅炉 循环流化床锅炉目前正处于快速发展时期 我们应尽快掌握其特点，为环保和经济建设做贡献。 流化床脱硫模拟演示 脱硫反应 CaO+SO2——CaSO4 脱硫最佳温度 870