循环流化床锅炉课件PPT.ppt

循环流化床锅炉的质量平衡 循环流化床锅炉在运行时应使其固体物料保持质量平衡。 输入固体物料主要有燃料和脱硫剂，有些情况还需加入补充床料； 燃烧后形成的固体废料主要为：燃料中的灰、脱硫产物和少量未燃尽碳。 排出部位为：流化床排渣口、返料机构或外置式换热器排灰口、尾部烟道下部排灰口和袋式除尘器或静电除尘器出灰口排出。 循环流化床锅炉的质量平衡 为了使固体物料的给料系统和废料排出系统设计合理，必须掌握固体物料的进入量和进入部位，固体废料的排出量和排出部位。进入量和排出量可由前述计算式计算，但各排出部分上的排出量分布受燃料品种、炉型、循环倍率和运行工况等因素的影响，较难确定。 炉膛流化床排渣主要排除不能参加循环的大颗粒废料； 外置式换热器排灰口排除一部分灰可减轻尾部受热面磨损和尾部除尘器负荷； 循环流化床锅炉的质量平衡 尾部受热面及除尘器出灰口排出的主要是小颗粒细灰。在固体废料排出量分布资料不够的情况下，一般采用保守的设计方法：将细灰收集和排出设备按固体废料总量设计，床内排渣设备按总量的一半设计。 炉膛的主要热力参数 炉膛平均温度的确定 在循环流化床锅炉中，炉膛温度主要应保证燃烧效率高和脱硫剂脱硫效率高，还应保持NOx等的排放较低。 炉膛温度的选择和循环流化床锅炉的结构型式、燃料的品种等有关。 循环流化床锅炉炉膛温度场远比煤粉炉均匀，上下温差不大。在Lurgi型或Pyroflow型高循环倍率循环流化床锅炉中，炉膛出口温度只略低于或近似等于炉膛平均温度；在中循环倍率的Circofluid型循环流化床锅炉中，密相区温度高，悬浮段由于布置了不少受热面，因而炉膛出口温度就降低不少。 炉膛的主要热力参数 炉膛平均温度的确定 一般按最佳脱硫温度和有利于抑制NOx生成的温度850℃来选定。对高硫分、高灰分燃料，为提高燃烧效率可适当提高炉温，但不宜超过900℃ 高循环倍率和中、低循环倍率循环流化床锅炉炉膛密相区，温度均在850-900℃范围内选用；中、低循环倍率循环流化床锅炉炉膛出口温度，根据其悬浮段中布置受热面的多少而定，Circofluid型循环流化床锅炉炉膛出口温度为400℃。 炉膛的主要热力参数 燃料、脱硫剂等的颗粒粒径确定 循环流化床锅炉炉膛中存在各种固体颗粒。燃料颗粒的作用为着火燃烧、释放热量并产生灰粒和烟气；脱硫剂颗粒的作用为发生脱硫反应并生成脱硫废料。还有为保持炉内存料量而加入炉内的惰性物料（如沙等）。这些颗粒物料对炉内传热、炉温均匀性起着重要作用。 只有粒径大于分离器临界直径和终端速度小于气流速度的较粗煤粒才在炉内多次循环并进行燃烧。小于分离器临界直径的细小煤粒应在一次经过炉膛时尽量燃尽以减少燃料损失；终端速度高于气体速度的粗大煤粒则滞留在炉内燃烧，烧损或破裂成细末后才被气流带出炉膛。 炉膛的主要热力参数 为保证锅炉的正常运行，这些固体颗粒的粒径应保持在一定范围内。此要求与炉型、煤种等有关。高灰燃料宜采用粒径尺寸较小的颗粒。 Ahlstrom公司对高灰燃料一般采用粒径小于2-13mm的颗粒，对低灰燃料采用粒径小于10-20mm的颗粒，对生物质燃料采用粒径小于30-50mm的颗粒；Lurgi公司对高灰燃料采用粒径小于10mm，最佳粒径为150-250μm。 石灰石等脱硫剂的颗粒尺寸一般应小于1-2mm。粒径小脱硫反应好，但过细则在未充分反应前被气流带入分离器并逸出。最适宜尺寸应在运行风速下能被气流带走，又能在分离器中回收再进入炉膛，可由计算确定。 炉膛的主要热力参数 燃用无灰木柴或低灰分、低硫分燃料时，需补加惰性物料，以增加循环物料。补加物料尺寸应和炉内循环物料颗粒尺寸大致相同。 物料颗粒尺寸的组成和分布对炉膛内沿炉高或其他各处的颗粒浓度和传热影响较大。颗粒尺寸确定不适宜，会影响锅炉燃烧、脱硫和出力。 炉膛的主要热力参数 炉膛运行风速和断面热负荷的确定 其他情况相同时，炉膛运行风速高，横断面尺寸减少，断面热负荷增高，因而二者的确定相关联。 运行风速过小，会影响循环流化床的正常流化运行，不利于燃烧和传热过程的进行，且使锅炉尺寸增大； 运行风速过大，虽然炉膛横断面尺寸减小，但为了布置足够的炉膛受热面确保炉温，就需增加炉膛高度，使锅炉造价增大，此外会使风机能耗增大和炉膛内受热面磨损增加。 因此必须根据燃料特性及颗粒粒径分布选用适宜的运行风速。一般在5m/s左右，断面热负荷为3-4MW/m2。 炉膛的主要热力参数 循环倍率的确定 循环倍率的大小与炉膛中烟气所带固体颗粒浓度、炉内传热系数等一系列问题有关。是循环流化床锅炉的设计和运行时的一个重要参数。 循环倍率增大，亦即增大循环物料量，可增加煤粒和脱硫剂颗粒在炉内的总停留时间，因而可提高燃烧效率和脱硫效率并可增加炉内传热和受热面