循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用,并向幾十萬千瓦級規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展;國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起。未來的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個重要時期。
鍋爐結(jié)構(gòu)
鍋爐采用單鍋筒,自然循環(huán)方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結(jié)構(gòu),四周由膜式水冷壁組成。自下而上,依次為一次風(fēng)室、密相區(qū)、稀相區(qū),尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預(yù)熱器。尾部豎井采用支撐結(jié)構(gòu),兩豎井之間由立式旋風(fēng)分離器相連通,分離器下部聯(lián)接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內(nèi)部均設(shè)有防磨內(nèi)襯,前部豎井用敷管爐墻,外置金屬護(hù)板,尾部豎井用輕型爐墻,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。
鍋爐采用床下點(diǎn)火(油或煤氣),分級燃燒,一次風(fēng)比率占50-60%,飛灰循環(huán)為低倍率,中溫分離灰渣排放采用干式,分別由水冷螺旋出渣機(jī)、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關(guān)鍵,采用湍流床,使得流化速度在3.5-4.5m/s,并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臓t膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設(shè)薄內(nèi)襯(高鋁質(zhì)磚),即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98-99%以上。
高溫分離器入口煙溫在800℃左右,旋風(fēng)筒內(nèi)徑較小,結(jié)構(gòu)簡化,筒內(nèi)僅需一層薄薄的防磨內(nèi)襯(氮化硅磚)。其使用壽命較長。循環(huán)倍率為10-20左右。
循環(huán)灰輸送系統(tǒng)主要由回料管、回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。
床溫控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程是自動的。在整個負(fù)荷變化范圍內(nèi)始終保持濃相床床溫850-950℃間的某一恒定值,這個值是脫硫溫度。當(dāng)自動控制不投入時,靠手動也能維持恒定的床溫。
保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源是各個國家長期發(fā)展首要考慮的問題,循環(huán)流化床鍋爐正是基于這一點(diǎn)而發(fā)展起來,其高可靠性,高穩(wěn)定性,高可利用率,環(huán)保特性以及廣泛的燃料適應(yīng)性,特別是對劣質(zhì)燃料的適應(yīng)性,越來越受到廣泛關(guān)注,適合我國國情及發(fā)展優(yōu)勢。
煙風(fēng)系統(tǒng)
循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由流化床燃燒室(爐膛)、循環(huán)灰分離器、飛灰回送裝置、尾部受熱面和輔助設(shè)備等組成。循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)所組成,燃料在鍋爐的燃燒系統(tǒng)中完成燃燒過程,并通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮?,以加熱工質(zhì);汽水系統(tǒng)的功能是通過受熱面吸收煙氣的熱量,完成工質(zhì)由水轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼羝俎D(zhuǎn)變?yōu)檫^熱蒸汽的過程。
循環(huán)流化床鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)(冷風(fēng)和熱風(fēng))系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)的統(tǒng)稱。循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)主要由燃燒用風(fēng)和輸送用風(fēng)兩部分組成。前者包括一次風(fēng)、二次風(fēng)、播煤風(fēng)(也稱三次風(fēng)),后者包括回料風(fēng)、石灰石輸送風(fēng)和冷卻風(fēng)等。
鍋爐簡介
(circulating fluidized bed)
是在鼓泡床鍋爐(沸騰爐)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,因此鼓泡床的一些理論和概念可以用于循環(huán)流化床鍋爐。但是又有很大的差別。早期的循環(huán)流化床鍋爐流化速度比較高,因此稱作快速循環(huán)循環(huán)床鍋爐??焖俅驳幕纠碚撘部梢杂糜谘h(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經(jīng)研究了很長時間,形成了一定的理論。要了解循環(huán)流化床的原理,必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態(tài)下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。