「循环流化床锅炉原理」循环流化床锅炉原理简介

今天我们来聊聊循环流化床锅炉原理,以下6个关于循环流化床锅炉原理的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。

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循环流化床锅炉的基本原理是什么？

循环流化床锅炉加入石灰石运行，需设专用的石灰石输送存储系统 , 以 220 t /h循环流化床锅炉电厂直接购入成品石灰石为例 , 整个流程为:成品石灰石由罐车运进厂区 → 气力卸车 → 存储仓 →气力输送系统 → 炉前仓 → 给料计量 → 气力输送系统→ 炉膛。与之配套的设备还有仓泵、空压机、布袋除尘器、石灰石给料机及自动控制系统。 脱硫反应机理，循环流化床锅炉脱硫是通过炉内添加石灰石粉 , 在正常运行床温 ( 850 - 900 ℃) 将石灰石粉煅烧成氧化钙 ( 850 ℃是钙基脱硫剂最佳脱硫温度 )，从而达到与二氧化硫结合脱硫效果。煤及石灰石燃烧后 , 大部分颗粒经旋风分离器进行气固分离 , 从底部被送回炉膛。石灰石脱硫剂在流化床燃烧室内的脱硫性能 , 通常采用以脱除一定含量 SO2所添加的 CaCO3 与煤中含硫量的物质的量之比来表示 , 称为摩尔比。实际上脱硫反应是一个复杂的反应过程，在 CaO与 SO2结合生成 CaCO3过程中,分子明显加大 , 会堵塞气体分子进入多孔的石灰石颗粒中的内层通道 , 阻碍脱硫反应进行。因此 , 加入锅炉中的石灰石不可能全部用于脱硫 , 在实际生产运行中投入的钙硫比要大于理论钙硫化。煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫在 Ca /S为 210 - 315时 , 脱硫效率仅为 50%左右 , 而循环流化床锅炉炉内加钙脱硫在 Ca /S为 118 - 215时 , 脱硫效率一般可达90%。

循环流化床锅炉原理是什么？

这个题目太大了，简单点说吧。这是我转载的

首先是流化床一词； 在一逐步形成特制的流化床，一次风从床的上部的煤层里，把煤吹的沸腾起来，即流化状态。煤是经过粉碎大约在1公分及以下的颗粒状。有一定的比例要求。

这种固体粒子经与气体而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床锅炉。

循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内燃烧床上循环燃烧。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）、烟气气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。

循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流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。

床上的大的颗粒被一次风吹起来，处在悬浮状态，这部分具有流体的性质，小的颗粒被吹走，气流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，这部分成了循环燃烧，于是得名循环流化床锅炉工作原理 。

原理主要就是床层上的煤吹浮后完全服从液体特性

流化床锅炉工作原理

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一、循环流化床的原理及特点：

在气流以不同速度通过固体颗粒床层时，固体颗粒床层会呈现不同的流动状态。随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和气力输送状态。循环流化床的上升段通常运行在快速流化床状态下。快速流化流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的，此时，固体物料被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，以颗粒团的形式上下运动，产生高度的返混。颗粒团向各个方向运动，且不断形成和解体。在这种流体状态下，气流还可携带一定数量的大颗粒，尽管其终端速度远大于截面平均气速。这种气固运动方式中，存在较大的气固两相速度差，即相对速度，循环流化床由快速流化床（上升段），气固物料分离装置和固体物料回送装置组成。

循环流化床的特点可归纳如下：

不再有鼓泡流化床那样清晰的界面，固体颗粒充满整个上升段空间；

有强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体，并且向各个方向运动；

颗粒与气体之间的相对速度大，且与床层空隙率和颗粒循环流量有关；

运行流化速度为鼓泡床的2~3倍；

床层压降随流化速度和颗粒的质量流量而变化；

颗粒横向混合良好；

强烈的颗粒返混，颗粒的外部循环和良好的横向混合，使得整个 升段内温度分布均匀；

通过改变上升段内的存料量，固体物料在床内的停留时间可在几分钟到数小时范围内调节；

流化气体的整体性状呈塞状流；

流化气体根据需要可在反应器的不同高度加入。

二、循环流化床锅炉工作原理

循环流化床锅炉是一种新型的燃用固体燃料（如煤）的锅炉。固体颗粒（燃料、石灰石、砂粒、炉渣等）在炉膛内以一种特殊的气固流动方式（流态化）运动，离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。炉膛内固体颗粒的浓度高，燃烧、传质、传热剧烈，温度分布均匀

一次风（流化风）经过风室由炉膛底部穿过孔的底板（布风板）送入炉膛，炉膛内是一些粒度为0~6mm（甚至更大）的固体颗粒（燃料、石灰石、砂粒等），它们被流化风流化呈流体的特性并充满整个炉膛；较细的颗粒被气流夹带飞出炉膛并由旋风分离器（也可以是其它分离器）分离收集，并通过分离器下面的料腿与返料器送回炉膛循环燃烧；烟气和不被分离器捕集的细颗粒排入尾部烟道，尾部烟道和除尘等与常规煤粉炉相似。

与其它煤燃烧方式相比，循环流化床锅炉特有的部件主要有布风板、分离器、返料器以及外置热交换器等，下面分别作一简要介绍。

布风板位于炉膛底部，将风室与炉膛隔开，它一方面保证一次风穿过布风板进入炉膛对颗粒均匀流化，另一方面将固体颗粒限制在炉膛布风板上，并对固体颗粒（床料）起支撑作用。

布风板基本结构为一平板上分布许多 风帽 ，风帽上开有许多小孔。空气由风室经风帽小孔进入炉膛，同时特殊设计的风帽小孔保证颗粒不会由炉膛内回流进入风室。布风板设计的好坏直接影响床内颗粒的流化情况，它应保证整个床面布风均匀，有效防止颗粒回流并且有一定的强度以支撑固体物料。根据上述原则，实际采用的风帽还有许多种形式，如猪尾巴型、钟罩型等，但它们的功能都是相同的。

分离器是循环流化床锅炉的另一关键部件，而最典型应用最广性能也最可靠的是旋风分离器。旋风分离器使含灰气流在筒内快速旋转，固体颗粒由于惯性大，逐渐贴近壁面并向下呈螺旋运动，被分离下来；空气和无法分离下来的细小颗粒由中心筒排出。旋风分离器性能的好坏直接影响循环流化床的燃烧与脱硫效率，好的旋风分离器，其分离效率在99%以上。根据旋风分离器工作温度，可以将循环流化床锅炉分为高温分离型（800~900℃左右）和中温分离型（400~600℃左右）；根据冷却方式，旋风分离器又有水冷、汽冷以及砌耐火衬里等多种型式。

除了旋风分离器以外，还有许多其它形式的分离装置，如U型槽、百页窗等，它们主要是利用惯性进行分离。与旋风分离器相比，这些分离器一般结构简单，布置容易，但分离效率较低。

返料器也称作回料（控制）器、回料阀等，是将分离器分离下来的固体颗粒送回炉膛的装置。返料器的具体结构形式有许多种，如L型、U型、N型等，但最典型目前应用最广的是U型返料器（U阀）。返料器相当于一小型鼓泡流化床，固体颗粒由料腿（立管）进入返料器，返料风将固体颗粒流化并经返料斜管溢流进入炉膛，由分离器分离下来的固体颗粒不断补充，这就构成了固体颗粒的循环回路。

有些循环流化床锅炉带有外置热交换器，它是从返料器中将一部分循环颗粒分流进入一内置受热面的低速流化床中，冷却后的循环颗粒再送回炉膛。外置换热器主要用于控制床温，但它并非循环流化床的必备部件。Lurgi型循环流化床锅炉和Ahlstrom型循环流化床锅炉的主要区别就在于Lurgi型带有外置热交换器，而Ahlstrom则没有，其床温的控制通过调节给煤与供风以控制床内燃烧和颗粒浓度来实现。

其它部件，如用于排放大颗粒底渣的循环流化床底渣排放系统（包括冷渣器）、煤与石灰石制备系统等，都与常规煤粉炉有很大区别。此外，由于循环流化床烟风阻力增大，所需风机的压头也比常规煤粉炉高很多。这些，在循环流化床大型化过程中，都需要进行认真的研究。

循环流化床锅炉的结构，原理，示图演示

1、循环流化床锅炉结构：

锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周由膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器、空气预热器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敷管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。

锅炉采用床下点火(油或煤气)，分级燃烧，一次风比率占50-60%，飞灰循环为低倍率，中温分离灰渣排放采用干式，分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器灰斗排出。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键，采用湍流床，使得流化速度在3.5-4.5m/s，并设计适当的炉膛截面，在炉膛膜式壁管上铺设薄内衬(高铝质砖)，即使锅炉燃烧用不同燃料时，燃烧效率也可保持在98-99%以上。

高温分离器入口烟温在800℃左右，旋风筒内径较小，结构简化，筒内仅需一层薄薄的防磨内衬(氮化硅砖)。其使用寿命较长。循环倍率为10-20左右。

循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。

床温控制系统的调节过程是自动的。在整个负荷变化范围内始终保持浓相床床温850-950℃间的某一恒定值，这个值是最佳的脱硫温度。当自动控制不投入时，靠手动也能维持恒定的床温。

保护环境，节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题，循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来，其高可靠性，高稳定性，高可利用率，最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，特别是对劣质燃料的适应性，越来越受到广泛关注，完全适合我国国情及发展优势。

2、循环流化床锅炉的原理

烟风系统：循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室(炉膛)、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成。循环流化床锅炉系统通常由燃烧系统和汽水系统所组成，燃料在锅炉的燃烧系统中完成燃烧过程，并通过燃烧将化学能转变为烟气的热能，以加热工质;汽水系统的功能是通过受热面吸收烟气的热量，完成工质由水转变为饱和蒸汽，再转变为过热蒸汽的过程。

循环流化床锅炉的烟风系统是循环流化床锅炉的风(冷风和热风)系统和烟气系统的统称。循环流化床锅炉的风系统主要由燃烧用风和输送用风两部分组成。前者包括一次风、二次风、播煤风(也称三次风)，后者包括回料风、石灰石输送风和冷却风等。

锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

流态化：当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。

对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为"散式"流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为"聚式"流态化。循环流化床锅炉属于"聚式"流态化。

3、循环流化床锅炉的示图演示

循环流化床锅炉脱硫的基本原理是什么？

炉内脱硫原理。循环流化床锅炉炉内脱硫是采用石灰石干法脱硫来实现的，即将炉膛内的CaCO分解煅烧成CaO与烟气中的SO2发生反应生成CaSO4随炉渣排出，从而达到脱硫目的石灰石脱硫过程。主要分为以下三步：石灰石煅烧在常压流化床锅炉中石灰石中的CaCO3遇热煅烧分解为CaO煅烧析出CO2时会生成并扩大CaO中的孔隙增加其表面积为下步的固硫反应奠定基础。反应方程CaCO3=CaOCO。硫的析出与氧化煤中的硫主要以黄铁矿、有机盐、和硫酸盐三种形式存在有关试验表明煤在加热并燃烧时SO2的析出呈现明显的阶段性。黄铁矿燃烧氧化后生成SO2。有机硫在200℃分解并释放出H2S、硫醚、硫醇等这些物质氧化后都生成SO2。

反应方程S+O2=SO2。硫的固化反应CaO与析出的SO2反应生成硫酸盐。CaO+SO2+1/2O2=CaSO4。有关试验表明，床温对SO2的析出影响最大，SO2浓度随着床温的升高而单调增大，但是脱硫效率随着床温的升高会迅速下降。当床温低于800℃时，脱硫剂孔隙数少孔径小反应速度低，而且SO2析出速度慢脱硫效果差。当床温高于950℃时CaO内部的孔隙结构会发生部分烧结而减少降低，CaO与SO2的反应速度导致脱硫效率降低，另外床温过高时已经生成的CaSO4会重新分解而释放出SO2。为保持能源、经济和环境之间的协调发展我国政府在2006年一季度开始控制煤电发展速度后来又提出“节能减排”的重大战略决策，控制SO2排放势在必行。在原有的GB13223-1996标准上重新制定了GB13223—2003标准，从对电厂SO2排放标准来分析对污染物都是控制其排放浓度对锅炉的脱硫效率都没有做出相应的规定。脱硫效率不具有唯一可比性。

循环硫化床锅炉的原理

问题中有一个错字，应该是流化床。

循环流化床燃烧（CFBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。

循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到2～2．5左右时，脱硫率可达90％以上。流化床燃烧方式的特点是：1．清洁燃烧，脱硫率可达80％～95％，NOx排放可减少50％；2．燃料适应性强，特别适合中、低硫煤；3.燃烧效率高，可达95％～99％；4．负荷适应性好。负荷调节范围30％～100％。

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