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一、循环流化床锅炉的原理

（一）循环流化床的工作原理

1．流化态过程

当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体

只在颗粒之间的空隙中经过。当流速增加到某一速度此后，颗粒不再由散布板所支持，而全

部由流体的摩擦力所承托。此时，关于单个颗粒来讲，它不再依赖与其他周边颗粒的接触而

保持它的空间地点，相反的，在失去了从前的机械支撑后，每个颗粒可在床层中自由运动；

就整个床层而言，拥有了很多近似流体的性质。这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止

转变成流态化时的最低速度，称为临界流化速度。

快速流态化流体动力特点的形成对循环流化床是至关重要的。

2．循环流化床锅炉的基本工作原理

高温炉膛的燃料在高速气流的作用下，以沸腾悬浮状态（流态化）进行焚烧，由气流带

出炉膛的固体物料在气固分别装置中被收集并经过返料装置送回炉膛。一次风由床底部引人

以决定流化速度，二次风由给煤口上部送人，以保证煤粒在悬浮段充分焚烧。炉内热互换主

要经过悬浮段周围的膜式水冷壁进行。

（二）流化床焚烧设施的主要种类

流化床操作开初主要应用在化工领域，本世纪60年月开始，流化床被用于煤的焚烧。

而且很快成为三种主要焚烧方式之一，即固定床焚烧、流化床焚烧和悬浮焚烧。流化床焚烧

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过程的理论和实践也大大推动了流态化学科的发展。当前流化床焚烧已成为流态化的主要应

用领域之一，并越来越获取人们的重视。

流化床焚烧设施按流体动力特点可分为鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉，按工作条件

又可分为常压和增压流化床锅炉。这样流化床焚烧锅炉可分为常压鼓泡流化床锅炉、常压循

环流化床锅炉、增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。其中前三类已获取工业应用，

增压循环流化床锅炉正在工业示范阶段。

循环流化床又可分为有和没有外面热互换器两大类。（如图a和b）

（三）循环流化床锅炉的特点

1．循环流化床锅炉的主要工作条件

循环流化床锅炉的工作条件以下表：

项目数值项目数值

温度（℃）850—950床层压降（kPa）11—12

流化速度（m/s）4—6炉内颗粒浓度150—600（炉膛底部）

（kg/m3）

床料粒度（μm）100—700Ca/S摩尔比1.5—4

床料密度（kg/m3）1800—2600壁面传热系数[W/210—250

（m2·K）]

燃料粒度（mm）12

脱硫剂粒度（mm）1左右

2．循环流化床锅炉的特点

循环流化床锅炉可分为两个部分。第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分别设施、

固体物料再循环设施和外置热互换器（有些循环流化床锅炉没有该设施）等组成，上述部分

形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，部署有过热器、再热器、省煤器和空

气预热器等，与常例火炬焚烧锅炉周边。

循环流化床焚烧锅炉的基本特点以下：

（1）燃料适应性广，几乎可焚烧所有煤种；（2）低污染焚烧，脱硫效率高达90%（3）燃

烧热强度大，炉膛体积比一般常例锅炉小得多；（4）床内传热系数高，可减少受热面的金属

磨损，使受热面部署紧凑；（5）负荷调治性能好、范围大（30%－100%），低负荷下牢固焚烧

特点好；（6）灰渣可综合利用；（7）循环流化床锅炉电耗比煤粉炉小10%；（8）只需将煤破

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碎，不用制成煤粉，可节俭磨煤花销。

二、循环流化床锅炉的