循环流化床原理及设备课件.ppt

课程主要内容 一. 背景介绍 二.循环流化床的特点及工作原理 三.循环流化床的燃烧与传热 四.300MW循环流化床的主要结构 五.300MW循环流化床的辅助设备 六. 600MW循环流化床简要介绍 一 背景介绍 CFB技术是世界上目前发展最快、商业化程度最高的洁净煤发电技术。我国引进大型CFB技术和设备并建设示范工程，不仅可以实现煤炭资源的充分合理利用，而且有利于提高我国电力和机械制造业整体技术水平和企业的自主研发能力、提高能源利用效率、控制污染保护环境，对于国民经济的可持续发展、建设创新型国家和资源节约型、环境友好型社会有着重要意义。 一 背景介绍 1. 国外CFB锅炉发展：美国FW公司和法国GEC Alstom公司 国外流化床的发展 ALSTOM公司充分利用外置式换热器的优越性，主要致力于CFB锅炉的大型化工作。通过大量的试验研究工作，率先在世界上完成了大型化CFB锅炉的开发应用工作，其代表作就是艾米录希电站（125MW）、Gardanne(Provence)电站(250MW)。 芬兰奥斯龙(AHLSTROM)公司（后被美FW公司收购）也曾是一个重要的CFB锅炉的制造商，它的锅炉型式为Pyroflow型。它不采用带外置式换热器的设计方案。该公司应用蒸汽旁通调节汽温的技术，解决再热蒸汽的调温问题，即一部分再热蒸汽直接进入低温再热器，而另一部分再热蒸汽在两级再热器之间送入，来调节再热汽温，从而避免了喷水调温降低机组效率。 国外流化床的发展 Foster Wheeler 公司是美国三大电站锅炉制造商之一，它提出了汽冷式分离器和一体式返料换热器技术。 2002年12月， FW为波兰波兰的Bedzin的 PKE 电厂提供一台460 MW本生直管炉膛变压超临界CFB直流锅炉(560°C/580°C, 275 bar） 2007年建成投产。这是世界上第一台超临界CFB锅炉，也是容量最大的循环流化床锅炉。  2.国内电力发展 我国电力工业现状: 装机及发电总量居世界第二，仅次于美国。 严重污染问题 国内循环流化床发展 中国已成为世界上循环流化床（CFB）锅炉数量最多、总装机容量最大、发展速度最快的国家。 中国300MWCFB锅炉投产和即将投产40多台 中国600MW超临界CFB锅炉已在设计阶段,预计2011年投产。 国内三个锅炉厂家技术比较 二 循环流化床的特点及原理 2.1 流化床特点： （1） 燃料适用范围广 （2）低温燃烧便于炉内脱硫， （3） 低NOX排放 （4）利于灰渣再利用 （5）负荷调节能力强30%-100% （6）燃烧效率高 2.2 循环流化床工作原理 鼓泡流化床 空气通过布风板的风帽，将煤粒吹起，煤粒悬浮在炉床上一定高度进行燃烧。 大颗粒--------底部排渣 小颗粒飞灰-------随烟气排出 炉膛温度850-9500 加入石灰石进行脱硫 鼓泡床锅炉的工作 循环流化床锅炉 循环流化床室在鼓泡流化床燃烧技术上发展起来，增加了旋风分离器和灰渣返料装置，床料在炉膛、高温分离器、灰渣返料装置之间产生循环流动。 1炉膛 2分离器 3尾部受热面 4外置式换热器 5二次风 6一次风 7水冷锥形阀 8石灰石 9燃料 图1 东锅ALSTOM 300MW CFB 锅炉示意图 气固两相流基础理论 几个基本概念 6．燃料颗粒特性 燃煤的粒比度 7．流化速度 空塔速度，控制流化状态 8.临界流化风速与临界流化风量 开始流化时的一次风速度与风量 9．物料循环倍率 物料返送量与燃料给进量之比 流态化基本原理 流态化的概念 流化床的形成过程 循环流化床 循环流化床炉内流体动力特性 床内颗粒浓度分布 床内气泡与颗粒运动 颗粒浓度沿床截面（径向）分布规律 床层高度、阻力与气流变化速度的关系 临界流化风量的测定 冷态临界流化风量对热态运行的指导意义 ?临界流化风速受温度影响，随温度的升高而增大; ?冷热态临界流化风量之比随温度升高而降低，运行温度（900℃）时约为50%，提示热态运行需冷态临界流化风量的一半即可达到临界流化状态； ?实际运行时流化风速应不低于（1.5~2）umf，即实际运行时良好流化所需的风量与冷态临界流化风量相当。 三 循环流化床锅炉的燃烧与传热 第一部分 循环流化床锅炉的燃烧 一、燃煤的制备与给入 二、煤粒的燃烧环境 三、煤粒的燃烧过程 四、灰渣的排出 五、燃烧区域与燃烧份额 六、影响燃烧的主要因素 循环流化床锅炉燃料的制备 煤粒的燃烧环境 温度（850~950℃） 燃烧 结焦 脱硫 配风（分级配风）