流化床锅炉主要设备及原理课件

2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统1/111冯德群02十月2023循环流化床锅炉设备及运行

——炉主要设备及原理2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统1/111冯德群循2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统2/111本讲内容概述流体动力学特性燃烧与传热燃烧设备

炉膛，布风装置

分离器

回料设备

点火装置

外置式热交换器2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统2/111本讲内容2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统3/111循环流化床锅炉概述2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统3/111循环流化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统4/111系统流程2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统4/111系统流程2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统5/111系统流程2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统5/111系统流程2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统6/111系统流程二次风FanⅠ大颗粒飞灰867℃内循环内循环J阀Fan一次风空预器Ⅰ空预器Ⅱ播煤用风省煤器过热器增压FanFanⅡ皮带密封用风895℃油枪2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统6/111系统流程2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统7/111循环流化床锅炉设备2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统7/111循环流化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统8/111循环流化床锅炉设备2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统8/111循环流化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统9/111循环流化床锅炉设备2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统9/111循环流化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统10/111循环流化床锅炉原理图炉膛一次风室分离器回料阀2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统10/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统11/111流态化技术与流化床燃烧流态化是泛指固体颗粒在流体(气体或液体)作用下具有一定流体行为的现象。现代固体颗粒的流态化技术是通过把固体物料悬浮于运动的流体之中，使颗粒与颗粒之间脱离接触，从而有效地消除颗粒间的内摩擦作用而使其具有一定的流体行为。固体流态化技术已经被广泛应用于现代工业的许多领域流化床燃烧是流态化技术在燃烧领域的应用2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统11/111流态化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统12/111循环流化床锅炉原理在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃料煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤，由给料机经给煤口送入密相区进行燃烧，许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经返料器送回炉膛，再参与燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器除尘后由引风机排至烟囱进入大气。循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，炉膛内具有很高的颗粒浓度，高浓度颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次循环，颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统12/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统13/111流化床锅炉的分类流化床锅炉按流体动力特性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，增压循环流化床锅炉。前三种已得到工业应用，后一种正在工业示范阶段。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统13/111流化床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统14/111流化床燃烧技术的发展第一代流化床锅炉—鼓泡流化床锅炉。20世纪50年代流化床技术开始用于煤的燃烧。主要解决劣质煤的燃烧及环保问题，20世纪70年代发展达到鼎盛时期。存在的主要问题：燃烧效率低、埋管磨损严重、脱硫剂利用率低、大型化困难。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统14/111流化床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统15/111流化床燃烧技术的发展第二代流化床锅炉—循环流化床锅炉20世纪70年代末起步。克服了鼓泡流化床锅炉存在的主要问题，技术优势明显。发展过程中形成了不同的技术流派。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统15/111流化床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统16/111国外CFB锅炉的发展历程1979年,世界首台20t/hCFBC锅炉投运（芬兰FWEOY公司，Pyroflow型）1982年,世界首台用于产汽和供热的50t/hCFBC锅炉在德国吕能投运（德国Lurgi公司制造）1986年,世界首台100MW级CFBC锅炉在德国Duisburg热电厂投运（德国Lurgi公司制造，Lurgi型）1995年，250MWCFB锅炉在法国Gardanne电站投运（法国Stein公司制造，Lurgi型）1998年，220MW容量、燃用无烟煤CFB机组在韩国投运（美国ABB-CE公司制造，Lurgi型）2001年底，300MWCFB锅炉将在美国佛州Jacksonville电力公司投运（美国FW公司制造）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统16/111国外C2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统17/111循环流化床锅炉的主要技术流派德国Lurgi公司的Lurgi型，高倍率、高气速、高温分离器、外置式热交换器循环流化床锅炉。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统17/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统18/111循环流化床锅炉的主要技术流派芬兰Ahlstrom公司的Pyroflow型高倍率、高气速、高温分离器循环流化床锅炉。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统18/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统19/111循环流化床锅炉的主要技术流派德国Babcock公司的Circofliud型低倍率、低气速、塔式布置、中温分离器循环流化床锅炉。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统19/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统20/111DGJ670/12.73-II1循环流化床锅炉2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统20/111DGJ2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统21/111不同燃烧方式的联系与区别几种燃烧方式的空气动力状态2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统21/111不同燃2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统22/111循环流化床锅炉流体动力学特性2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统22/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统23/111流态化现象及形成条件流态化（Fluidization）是泛指固体颗粒在流体(气体或液体)作用下具有一定流体行为的现象。现代固体颗粒的流态化技术是通过把固体物料悬浮于运动的流体之中，使颗粒与颗粒之间脱离接触，从而有效地消除颗粒间的内摩擦作用而使其具有一定的流体行为。一般来说，形成固体颗粒流态化要有以下几个基本条件：（1）有合适的容器作床，在其底部有流体分布装置；（2）有大小适中的、足够量的颗粒来形成床层；（3）有连续供应的流体充当流化介质；（4）流体的流速应控制在合适的范围内。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统23/111流态化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统24/111流化床的似流体特性（1）轻物上浮，重物下沉。（2）无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。（3）床内固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面的孔口中排出。（4）能象液体一样，在两个相连通的容器间传递静压。（5）床层中的静压仅与其所处的床层深度与密度成正比，与水平位置无关。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统24/111流化床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统25/111流态化的分类根据颗粒在流体中分散均匀与否，流化状态可分成散式流化和聚式流化。所谓散式流化是指固体颗粒可较均匀地分散在流体中的流化系统；如果固体颗粒在流体中呈聚集状态则称其为聚式流化。前者以液固系统为典型代表，后者则常见于气固系统。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统25/111流态化2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统26/111流化颗粒的分类（1/5）气固流化床中颗粒的粒度以及颗粒的表观密度与气体密度之差对流化特性有显著影响。Geldart在大量实验的基础上，提出了适用于气固系统且具有实用意义的颗粒分类法—Geldart颗粒分类法。Geldart根据不同的颗粒粒度及气、固密度差，颗粒可分为A、B、C、D四类。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统26/111流化颗2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统27/111流化颗粒的分类（2/5）A类颗粒称为细颗粒或可充气颗粒，一般具有较小的粒度(30～100m)及表观密度（

p<1400kg/m3）。A类颗粒的初始鼓泡速度明显高于初始流化速度，且在达到鼓泡点之前有明显膨胀。形成鼓泡床后，密相中空隙率明显大于初始流化空隙率，密相中的气固返混较严重，气泡相和密相之间气体交换速度较高。随着颗粒粒度分布变宽或平均粒度降低，气泡尺寸随之减小。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统27/111流化颗2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统28/111流化颗粒的分类（3/5）B类颗粒称为粗颗粒或鼓泡颗粒，粒度100~600m表观密度

p=1400~4000kg/m3

。其初始鼓泡速度与初始流化速度相等。气速一旦超过初始流化速度，床层内即出现气泡相和密相。密相的孔隙率基本等于，且密相中气固返混均较小。气泡相和密相之间气体交换速度亦较低。气泡尺寸几乎与颗粒粒度分布宽窄和平均粒度无关。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统28/111流化颗2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统29/111C类颗粒属粘性颗粒或超细颗粒，粒度20m

以下。由于粒径很小，颗粒间的作用力变大，极易导致颗粒的团聚。较强的粘聚性在流化过程中容易产生沟流，所以极难流化。传统上认为这类颗粒不适用于流化操作。D类属过粗颗粒或喷动用颗粒，粒度600m

以上。该类颗粒流化时易产生极大气泡或节涌，使操作难以稳定。它更适用于喷动床操作。流化颗粒的分类（4/5）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统29/111C类颗2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统30/111流化颗粒的分类（5/5）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统30/111流化颗2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统31/111颗粒的沉降与悬浮当尘粒的重力与垂直上升的气流绕流阻力相等时，尘粒悬浮在气流中。此时气流的速度称为悬浮速度。沉降速度与悬浮速度在数值上相同，但前者是尘粒在静止气流中受重力作用下降时所能达到的最大速度；后者是上升气流能使尘粒悬浮所必需的最小速度。如果上升气流的速度大于沉降速度，尘粒就随之上升，如果小于沉降速度，则尘粒必定沉降。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统31/111颗粒的2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统32/111临界流化速度及流化床层阻力特性（1/5）当流体的流量很小时，固体颗粒不因流体的经过而移动。这种状态被称之为固定床(fixedbed)。由于颗粒之间没有相对运动，床层孔隙率不变。气流速度增加，流体通过床层的阻力不断增加。当流体对固体颗粒所产生的曳力等于颗粒重力时，床层开始流化。流化后的床层状态称为流化床。床层从固定状态转变到流化状态时按布风板面积计算的空气速度称为临界流化速度。由于它是流态化操作的下限速度，所以亦称为最小流化速度。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统32/111临界流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统33/111临界流化速度及流化床层阻力特性（2/5）均一粒度床层压降－流速特性曲线2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统33/111临界流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统34/111在较低气流速度时，颗粒处于固定床状态，床层压力降稍大于床层重量的最大数值。继续提高气速，固定床会突然“解锁”，床层压降降至床层的静压。随着气速超过最小流化速度，床层出现膨胀和鼓泡。在较宽的范围内，进一步增加气速，床层压降几乎不变。流化床气固密相区具有良好的透气性，能容易地变形。如果将气体通过装有低粘度液体的容器底部，气体通过液层所需要的压降粗略地为液体的静压头，与气体的流速无关。可说流化床具有似流体性状。临界流化速度及流化床层阻力特性（3/5）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统34/111在较低2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统35/111如果床层由宽筛分颗粒组成，细颗粒在大颗粒间的空穴中起到润滑而促使大颗粒松动。此时固定床转变到流化床没有明显的解锁现象。临界流化速度及流化床层阻力特性（4/5）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统35/111如果床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统36/111对燃煤鼓泡流化床锅炉，燃料粒度较大，运行呈现聚式流态化特征。对于实际运行的流化床，为使床层达到充分流化，通常运行流化风速为临界流化风速的2倍左右。临界流化速度及流化床层阻力特性（5/5）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统36/111对燃煤2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统37/111不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统37/111不同气2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统38/111气固流态化的流动型态在快速流态化中,颗粒浓度沿床层轴向呈上稀下浓，沿床层径向中稀壁浓。颗粒速度在床中心区主要向上，边壁区主要向下，呈明显的内循环流动，导致一定程度的返混。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统38/111气固流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统39/111不同流化状态的特性比较2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统39/111不同流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统40/111不同流化状态沿床高的颗粒浓度及压降分布2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统40/111不同流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统41/111CFB锅炉所具有的许多技术优势都得益于其燃烧系统中大量物料的再循环.正常的物料循环过程由三个缺一不可的基本环节构成：（1）足够多的物料被带出密相区向上作加速运动、最终离开炉膛进入分离器；（2）随烟气进入分离器的物料绝大部分被捕集；（3）由分离器捕集分离的物料被顺利回送进入炉膛参与下一次循环。循环流化床锅炉炉内物料循环2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统41/111CFB2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统42/111（1）流态条件（2）分离条件（3）回送条件CFB锅炉物料循环实现的必需条件2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统42/111（1）2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统43/111循环流化床锅炉燃烧与传热2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统43/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统44/111燃烧基本知识（1/2）燃烧是燃料中的可燃物质与氧气发生剧烈的、伴随发光发热的一种化学反应过程。燃烧产物中不再含有可燃物质，即灰渣中没有剩余的固态可燃物，烟气中没有可燃气体存在时，称为完全燃烧；燃烧产物仍可燃物质存在时，称为不完全燃烧。燃料与氧化剂属于同一相态的燃烧成为单相燃烧；燃料与氧化剂不是同一相态的燃烧成为多相燃烧。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统44/111燃烧基2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统45/111燃烧效率燃料燃烧放出的热量与燃料完全应放出的全部热量之比。（反映燃烧的完全程度）燃烧速度单位时间烧掉的可燃物数量。（反映燃烧进行的快慢程度）燃烧工况温度较低时，燃烧速度主要取决于化学反应速度，称为动力燃烧工况；温度很高时，燃烧速度主要取决于氧的扩散条件，称为扩散燃烧工况。燃烧基本知识（2/2）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统45/111燃烧效2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统46/111煤的燃烧过程（1）预热干燥阶段（吸热）（2）挥发分析出及燃烧阶段（放热）（3）焦炭燃烧阶段（强烈放热）（4）燃尽阶段（放热）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统46/111煤的燃2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统47/111煤迅速而完全燃烧的条件充足的空气供应（Air）足够高的温度（Temperature）良好的混合（Turbulence）足够长的燃烧时间（Time）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统47/111煤迅速2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统48/111循环流化床锅炉中煤的燃烧炽热的沸腾层就相当一个大的“蓄热池”，燃料的着火条件相当优越；床层湍动剧烈，气固相对速度大，混合条件优越；燃料炉内停留时间长，颗粒破碎、碰撞作用明显，几乎无裹灰影响，燃尽条件优越。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统48/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统49/111影响燃烧的主要因素燃煤特性的影响：煤种、结焦性、发热量、灰熔点燃煤粒径的影响：对燃烧速度、停留时间的影响布风装置和流化质量的影响：减少夹带和扬析给煤方式的影响：播散均匀、着火迅速、延长停留时间床温的影响：反应速度2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统49/111影响燃2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统50/111循环流化床锅炉的特点1.着火条件好，燃料适应性广2.燃烧效率高，节能效果显著3.清洁燃烧，保护环境4.负荷调解比大，调整速度快5.给煤系统简单，灰渣好利用6.投资及运行费用适中

流化床中积存着大量的灼热物料，相当于一个很大的蓄热池，新燃料进入炉膛后，立即与大量的灼热物料混合，再加上固体颗粒之间的剧烈扰动，新燃料迅速受到强烈而稳定的加热，从而使任何难以着火的燃料得以迅速着火燃烧。

炉内存在着大量的灼热物料，物料又在不断地循环燃烧，大大延长了燃料颗粒在炉内的停留时间，为可燃物的燃烬提供了保证。

循环流化床锅炉在运行中,炉膛温度始终控制在850-950℃之间,属低温燃烧，同时又采取了分段送风，分级燃烧的方式，从而大大降低了N0x的生成量。对于高硫煤，可方便地在燃料中掺入石灰石、白云石粉末等脱硫剂，控制SO2生成，减轻了大气污染和低温受热面腐蚀。

循环流化床锅炉悬浮段物料浓度可在很大范围内变化，而上部受热面传热率与悬浮段物料浓度近似同步变化。所以循环流化床锅炉具有较强的变负荷能力，适于作调峰炉。

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，与煤粉炉相比，燃料制备系统简单。炉膛截面积较小，良好的混合使给煤点数量大大减少。良好的低温燃烬条件，使灰渣含碳量低。

循环流化床锅炉是强化燃烧、强化传热，因此体积小，金属耗量少，但需用价格较高的耐火材料和少量耐热耐磨金属。循环流化床锅炉采用高压头风机，煤粉炉有磨煤系统。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统50/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统51/111CFB锅炉炉内传热循环流化床传热是一个极其复杂的过程，同时涉及到导热、对流、辐射三种基本的传热方式，也受同时存在的燃烧、流动及诸多操作参数的强烈影响。目前以实验研究为主要手段。床层与受热面之间的传热由三部分组成：（1）颗粒对流传热（主要部分）（2）气体对流传热（次要部分）（3）辐射传热（主要部分）高温火焰、烟气受热面管子外壁受热面管子内壁管内水或蒸汽辐射+对流导热对流2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统51/111CFB2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统52/111影响CFB锅炉炉内传热的主要因素1．颗粒浓度2．流化速度3．床层温度4．床料粒径5．受热面长度炉顶炉膛高度炉底辐射传热为主对流和辐射传热为主对流传热为主（1-）循环流化床锅炉沿炉膛高度主导传热方式的变化2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统52/111影响C2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统53/111循环流化床锅炉燃烧设备2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统53/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统54/111循环流化床锅炉燃烧设备2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统54/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统55/111循环流化床锅炉三大核心部件燃烧室分离器回料阀2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统55/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统56/111循环流化床锅炉的炉膛炉膛的作用：提供燃料燃烧的空间；布置于炉膛四周的水冷壁是锅炉的蒸发受热面。炉膛截面为长方形，宽深比为1.7~2.0；截面面积以流化风速定。炉膛高度满足燃烧、脱硫及冷却的需要等截面炉膛变截面炉膛炉膛高度炉膛深度炉膛宽度2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统56/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统57/111循环流化床锅炉的炉膛

为了防止烟气和物料向外泄漏，CFB锅炉炉膛一般采用膜式水冷壁，这种结构常常与风室、布风板连成一体悬吊在锅炉钢架上，可以上下自由膨胀。炉膛结构（膜式水冷壁、下部敷设耐磨耐火材料）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统57/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统58/111CFB锅炉底部水冷壁防磨结构2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统58/111CFB2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统59/111循环流化床锅炉炉膛内的燃烧炉膛内的燃烧以二次风入口为界分为两个区。二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，二次风入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区。流化床炉膛集流化过程、燃烧、传热与脱硫、脱硝反应于一体，是流化床燃烧系统的主体。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统59/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统60/111煤在循环流化床内的燃烧过程①煤粒被加热和干燥；②挥发分的析出和燃烧；③煤粒膨胀和一级破碎；④焦炭燃烧和二级破碎及炭粒磨损。燃烧过程往往是几个过程会同时进行，挥发分析出、燃烧过程与焦炭的燃烧过程存在着明显的重叠现象。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统60/111煤在循2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统61/111循环流化床锅炉的炉膛2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统61/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统62/111循环流化床锅炉风室和风帽作用：均匀密集的分配气流，使流化状态良好；停炉时支撑料层的重量。组成：风室、花板、风帽、隔热层。要求：保证床料流化质量，使之流化均匀、气泡小、不留死角。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统62/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统63/111循环流化床锅炉风室等压风室、带均流板风室水冷风室、非水冷风室2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统63/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统64/111循环流化床锅炉布风板和风帽2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统64/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统65/111循环流化床锅炉布风板和风帽图4-6图4-72023/7/30循环流化床锅炉设备及系统65/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统66/111循环流化床锅炉布风板和风帽2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统66/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统67/111循环流化床锅炉布风板和风帽2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统67/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统68/111循环流化床锅炉布风板和风帽2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统68/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统69/111鼓泡床实验演示2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统69/111鼓泡床2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统70/111循环流化床实验演示2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统70/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统71/111循环流化床锅炉循环倍率CFB锅炉的循环倍率定义为循环系统的循环物料量与锅炉给煤量的比值。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统71/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统72/111循环流化床锅炉分离器分离器：是循环流化床燃烧系统的关键部件之一。它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性，对燃烧室的空气动力特性、传热特性、物料循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、石灰石的脱硫效率和利用率、负荷的调节范围、锅炉启动所需时间、散热损失和维修费用等均有重要影响。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统72/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统73/111循环流化床锅炉分离器主要作用1、实现了燃料循环燃烧，提高了燃烧效率；2、实现了脱硫剂循环利用，节约了脱硫剂用量；3、保留足量的固体颗粒，顺利完成传热。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统73/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统74/111对循环流化床锅炉分离器的要求

①在高温情况下正常工作；②满足极高浓度载粒气流的分离；③低阻特性；④较高的分离效率；⑤耐磨性能好；⑥与锅炉整体上适应，使锅炉结构紧凑。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统74/111对循环2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统75/111循环流化床锅炉分离器的分类（1）按分离原理分类：离心分离，惯性分离，组合分离（2）按进口温度分类：高温分离，中温分离，低温分离（3）按是否冷却分类：绝热式，水（汽）冷式（4）通常是以上分类的组合：离心式高温绝热分离器，高温水（汽）冷分离器，中温组合式分离器等。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统75/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统76/111循环流化床锅炉分离器的型式

炉外循环分离器是分离器布置于炉膛外部，返料立管和返料装置均在炉外。旋风分离器和惯性分离器。

内循环分离器是指布置在炉膛内的物料循环分离器，绝大多数物料在被流化上升过程中由分离器捕捉分离下来，回落到炉膛下部继续燃烧。挡板式，百叶窗式等。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统76/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统77/111循环流化床锅炉分离器的原理（1/3）（1）离心式分离器（2）惯性分离器（3）组合式分离器2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统77/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统78/111循环流化床锅炉分离器的原理（2/3）惯性分离原理示意图2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统78/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统79/111循环流化床锅炉分离器的原理（3/3）百叶窗低温旋风分离器2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统79/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统80/111循环流化床锅炉分离器的结构（1/6）第二代蒸汽冷却圆形旋风筒技术第一代技术高温旋风筒技术2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统80/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统81/111循环流化床锅炉分离器的结构（2/6）第三代方形冷却旋风筒紧凑型循环流化床技术2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统81/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统82/111循环流化床锅炉分离器的结构（3/6）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统82/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统83/111循环流化床锅炉分离器的结构（4/6）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统83/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统84/111循环流化床锅炉分离器的结构（5/6）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统84/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统85/111循环流化床锅炉分离器的结构（6/6）2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统85/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统86/111三代分离器的比较型式优点缺点高温绝热式旋风分离器结构简单分离效率高热惯性大，启动时间长易结焦体积庞大，布置困难冷却型旋风分离器热惯性小，启动时间短不易结焦制造工艺复杂昂贵方形分离器不易结焦制造工艺简单，成本低分离效率低2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统86/111三代分2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统87/111分离器实验演示2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统87/111分离器2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统88/111循环流化床锅炉回料系统2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统88/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统89/111循环流化床锅炉回料设备返料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一。回料阀用于开闭回路和调节回料量。将分离器收集的物料送回炉膛，并保证流化床内的高温烟气不经过返料装置短路流入分离器。返料装置既是一个物料回送器，也是一个锁气器。立管是使得物料在其内形成足够的压头以克服分离器和炉膛底部之间的负压差，保证物料顺利回送炉膛。它的正常运行对燃烧过程的可控性、锅炉的负荷调节性能起决定性作用。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统89/111循环流2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统90/111物料循环回路的压力平衡关系CFB锅炉循环回路中物料是从压力相对较底的分离器底部向压力较高的炉膛底部输送，属于逆压力梯度输送。物料怎样实现从压力低的分离器流向压力高的炉膛？循环回路压力关系P=0P<0P>0P>01：直接回料2：密封阀回料2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统90/111物料循2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统91/111非机械式回料阀非机械式回料阀无机械运动部件，靠回料风气力输送物料，运行中靠改变通气量来调节回料量。分为可控式与流通阀两类。移动床流动：回料量可控，回料量与立管中物料的高度有关，设计时对立管高度有要求。流态化流动：回料量不可控，自平衡回料，设计时对立管高度无严格要求。立管：作用是输送物料、系统密封、产生一定的压头防止回料风或炉膛烟气从分离器下部进入。与回料阀配合使物料由低压向高压（炉膛）处连续稳定输送。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统91/111非机械2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统92/111U型阀的结构2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统92/111U型阀2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统93/111U型阀的工作过程2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统93/111U型阀2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统94/111自平衡回料原理ΔP1ΔP2小流量大流量2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统94/111自平衡2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统95/111U型阀自平衡回料原理小循环量大循环量2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统95/111U型阀2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统96/111U型阀分叉管技术两个阀体水平夹角为105°布置。循环物料返回点和燃料供入点增加。2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统96/111U型阀2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统97/111回料装置动画2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统97/111回料装2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统98/111回料阀运行实验演示2023/7/30循环流化床锅炉设备及系统98/111回料阀2023/10/2循环流化床锅炉设备及系统99/111点火装置的作用主要任务是采用适当方式将床层温度提高并保持在煤燃烧所需的最低温度以上，以实现投煤后燃料的稳定燃烧和正常运行。循环流化床锅炉的点火过程一般分为三个阶段：床料加热、