循环流化床锅炉原理-课件

循环流化床锅炉2020/11/241循环流化床锅炉n n概述n n基本工作过程n n主要部件名称2020/11/242精品资料3你怎么称呼老你怎么称呼老师师？如果老如果老师师最后没有最后没有总结总结一一节课节课的重点的的重点的难难点，你点，你是否会是否会认为认为老老师师的教学方法需要改的教学方法需要改进进？你所你所经历经历的的课课堂，是堂，是讲讲座式座式还还是是讨论讨论式？式？教教师师的教鞭的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那不怕太阳晒，也不怕那风风雨狂，只怕先生雨狂，只怕先生骂骂我笨，我笨，没有学没有学问问无无颜见颜见爹娘爹娘”“太阳当空照，花儿太阳当空照，花儿对对我笑，小我笑，小鸟说鸟说早早早早早早”4模块一 概 述n n流化床燃烧的发展流化床燃烧的发展 n n循环流化床燃烧的优缺点循环流化床燃烧的优缺点 n n循环流化床锅炉的分类循环流化床锅炉的分类n n发展流化床燃烧的意义与结论发展流化床燃烧的意义与结论 2020/11/245课题一课题一 流化床燃烧的发展流化床燃烧的发展 n n常规流化床燃烧常规流化床燃烧n n循环流化床燃烧循环流化床燃烧 n n增压流化床燃烧增压流化床燃烧 2020/11/246课题二课题二 循环流化床燃烧的优缺点循环流化床燃烧的优缺点 一、循环流化床锅炉的优点一、循环流化床锅炉的优点（1 1）对燃料的适应性特别好）对燃料的适应性特别好 （2 2）燃烧效率高）燃烧效率高（3 3）炉内传热能力强）炉内传热能力强（4 4）脱硫效率高）脱硫效率高 （5 5）NONOX X排放量低排放量低 （6 6）负荷变化范围大，调节特性好）负荷变化范围大，调节特性好（7 7）给煤点数量少）给煤点数量少 （8 8）无埋管磨损）无埋管磨损 2020/11/247课题二课题二 循环流化床燃烧的优缺点循环流化床燃烧的优缺点二、循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题二、循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题二、循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题二、循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题 1.1.循环物料的分离循环物料的分离2.2.循环流化床内固体颗粒的浓度选取循环流化床内固体颗粒的浓度选取3.3.炉内受热面布置和温度控制炉内受热面布置和温度控制4.4.运行风速（或截面热负荷）的确定运行风速（或截面热负荷）的确定5 5返料机构返料机构6 6循环流化床锅炉部件的磨损循环流化床锅炉部件的磨损7 7低污染燃烧低污染燃烧8 8炉内传热炉内传热9 9尾部受热面的设计尾部受热面的设计 1010除尘除尘2020/11/248课题三课题三 循环流化床锅炉的分类循环流化床锅炉的分类 n n以物料的循环倍率高中以物料的循环倍率高中低来分，循环流化床锅低来分，循环流化床锅炉可分为：炉可分为：（1 1）低低循循环环倍倍率率（简简称称低低倍倍率率）循循环环流流化化床床锅锅炉炉，循环倍率循环倍率K15K15；（2 2）中中倍倍率率循循环环流流化化床床锅锅炉，炉，K=15K=154040；（3 3）高高倍倍率率循循环环流流化化床床锅锅炉，炉，K K4040。n n以以炉炉室室出出口口单单位位烟烟气气携携带带物物料料的的多多少少即即携携带带率率大大小小来来划划分分循循环环流流化化床床锅锅炉炉，可分为：可分为：（1 1）低低携携带带率率循循环环流流化化床床锅锅 炉炉，携携 带带 率率 3kg3kgNmNm；（2 2）中中携携带带率率循循环环流流化化床床锅炉，锅炉，=5kg=5kgNmNm3 3左右；左右；（3 3）高携带率循环流化床）高携带率循环流化床锅炉，锅炉，8kg8kgNmNm3 3。2020/11/249课题四课题四 发展流化床燃烧的发展流化床燃烧的意义与结论意义与结论一、节约能源一、节约能源 二、利用劣质燃料二、利用劣质燃料三、绿色能源三、绿色能源 四、灰渣综合利用四、灰渣综合利用五、利用流化床燃烧技术改造旧电站锅炉、五、利用流化床燃烧技术改造旧电站锅炉、工业锅炉和窑炉工业锅炉和窑炉2020/11/2410循环流化床锅炉原理图2020/11/2411循环流化床锅炉的工作原理n n基本概念n n流化床的形成n n炉内动力特性n n煤的燃烧与炉内传热n n流化床燃烧主要污染物排放控制2020/11/2412课题一 基本概念n n床料n n物料n n堆积密度与堆积空隙率n n颗粒平均直径、当量直径及形状系数n n燃料粒比度n n流化速度n n临界流速与临界流量n n物料循环倍率2020/11/2413课题一 基本概念n n床料：床料：锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的粒度的“原料原料”，称做床料。，称做床料。n n物料：物料：所谓的物料，主要是指循环流化床锅炉运所谓的物料，主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛内燃烧或载热的物质。它不仅包含行中在炉膛内燃烧或载热的物质。它不仅包含床料成分，还包括锅炉运行中给入的燃料、脱床料成分，还包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生的硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环物料，而未被捕捉阀返送回炉膛的物料叫循环物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称做飞灰，炉床下部分离下来的细小颗粒一般称做飞灰，炉床下部排出的较大颗粒叫炉渣（也称做大渣）。因此排出的较大颗粒叫炉渣（也称做大渣）。因此飞灰和炉渣是炉内物料的废料。飞灰和炉渣是炉内物料的废料。2020/11/2414课题二 流化床的形成图217 气固接触形式2020/11/2415课题三 炉内动力特性n n宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性（1 1）在任一高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗）在任一高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重量。粒的重量。（2 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）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。持容器的形状。（3 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。）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 4）密度高于床层表观密度（如果把颗粒间的空体积也看作颗粒）密度高于床层表观密度（如果把颗粒间的空体积也看作颗粒体积的一部分，这时单位体积的燃料质量就称为表观密度）的物体积的一部分，这时单位体积的燃料质量就称为表观密度）的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。（5 5）床内颗粒混合良好，因此，当加热床层时，整个床层的温度）床内颗粒混合良好，因此，当加热床层时，整个床层的温度基本均匀。基本均匀。2020/11/2416课题四 煤的燃烧与炉内传热n n循环流化床燃烧特点 （1 1）燃料通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧，使）燃料通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧，使燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加，直至燃尽。燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加，直至燃尽。（2 2）采用清洁燃烧方法，即向炉内加入石灰石粉或其）采用清洁燃烧方法，即向炉内加入石灰石粉或其他脱硫剂，在燃烧中直接除去他脱硫剂，在燃烧中直接除去SOSO2 2，炉膛下部采用欠氧，炉膛下部采用欠氧燃烧（燃烧（a a 1 1）和二次风，采用分段给入等方式，不仅）和二次风，采用分段给入等方式，不仅降低了降低了NONOX X的排放，而且使燃烧份额的分配更趋合理，的排放，而且使燃烧份额的分配更趋合理，同时炉内温度场也更加均匀。同时炉内温度场也更加均匀。n n循环流化床炉内热交换 炉内传热主要通过物料对受热面的固体对流和固炉内传热主要通过物料对受热面的固体对流和固体、气体辐射换热实现的。体、气体辐射换热实现的。2020/11/2417课题五 主要污染物排放控制n n流化床燃烧对SO2的排放控制 脱硫的基本工作过程脱硫的基本工作过程：给煤中的硫份在炉膛内反应生：给煤中的硫份在炉膛内反应生成成SOSO2 2及其它的一些硫化物；同时一定粒度分布的石灰及其它的一些硫化物；同时一定粒度分布的石灰石被给入炉膛，这些石灰石被迅速加热，并发生燃烧石被给入炉膛，这些石灰石被迅速加热，并发生燃烧反应，产生多孔疏松的反应，产生多孔疏松的CaOCaO。SOSO2 2扩散到扩散到CaOCaO的表面和的表面和内孔，在有氧参与的情况下，内孔，在有氧参与的情况下，CaO CaO 吸收吸收SOSO2 2并生成并生成CaSOCaSO4 4。最佳脱硫温度一般为最佳脱硫温度一般为850870850870。n n流化床燃烧对NOX的排放控制2020/11/2418课题五 主要污染物排放控制n n流化床燃烧对NOX的排放控制 循环流化床锅炉循环流化床锅炉NONOX X排放低的主要原因是：排放低的主要原因是：（1 1）低温燃烧，燃烧温度一般控制在）低温燃烧，燃烧温度一般控制在850900850900左右，左右，此时空气中的氮一般不会生成此时空气中的氮一般不会生成NONOX X ；（2 2）分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为）分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NONOX X ，并使部，并使部分已生成的分已生成的NONOX X得到还原。得到还原。2020/11/2419循环流化床锅炉的工作过程2020/11/2420循环流化床锅炉主要部件名称2020/11/2421循环流化床锅炉2020/11/2422循环流化床锅炉系统图2020/11/2423循环流化床锅炉外观图2020/11/2424220t/h循环流化床锅炉2020/11/2425135MW机组循环流化床锅炉2020/11/2426135MW机组循环流化床锅炉2020/11/2427模块三 循环流化床锅炉主要设备及作用n n燃烧设备n n物料循环系统n n燃煤制备系统n n风烟系统n n除渣、除灰系统2020/11/2428课题一 燃烧设备一、燃烧室结构形式二、布风装置的结构、作用和种类三、点火方式与点火装置四、给料装置与给料方式2020/11/2429燃烧室结构形式（a）炉膛（b）裤衩腿（c）有开口的分隔墙（d）主、副床（e）有埋管的差速床返回2020/11/2430风帽的特点和种类2020/11/2431钟罩式风帽2020/11/2432布风装置结构2020/11/2433布风板结构2020/11/2434布风板及钟罩式风帽2020/11/2435点火方式与点火装置n n循环流化床点火，就是通过外部热源使最初加入床层上的物料温度提高到煤着火所需的最低水平上，从而使投入的煤迅速着火，并自保持床层温度在煤自身着火的水平上，实现锅炉正常稳定运行。n n点火方式：流态化点火 床上点火 床下点火 固定床点火：床上点火讲义返回2020/11/2436油燃烧器2020/11/2437给料装置与给料方式n n给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和螺旋结料机（俗称绞笼）等。n n循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛内压力大于大气压，负压给料为小于大气压力 2020/11/2438图图3-14给料机结构图图3-12020/11/2439给料方式图3-16 给料方式（a）正压给料；（b）负压给料2020/11/2440课题二 物料循环系统n n主要包括物料分离器、立管和回料阀三部分 n n作用是将烟气携带的大量物料分离下来并返送回炉内形成循环床燃烧。2020/11/2441炉膛物料分离器立管、回料器烟气飞灰烟气空气飞灰煤粒托流机物料循环系统图煤粒脱硫剂2020/11/2442回料阀回料阀为回料阀为U型阀型阀，并采用了并采用了分叉管分叉管技技术。术。l两个阀体水两个阀体水平夹角为平夹角为105布置。布置。l该技术可以将循该技术可以将循环物料返回点和燃环物料返回点和燃料供入点增加一倍，料供入点增加一倍，使循环物料、燃料使循环物料、燃料均匀进入炉膛，同均匀进入炉膛，同时还可减轻循环灰时还可减轻循环灰流对布风板风帽的流对布风板风帽的强烈冲击磨损强烈冲击磨损。2020/11/2443课题三 燃煤制备系统n n制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机n n制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统2020/11/2444课题四 风烟系统n n风系统的分类及作用 一次风、二次风、播煤风、回料风、冷却风、石灰石输送风n n送风系统的几种布置形式 中、小型锅炉风系统 容量较大锅炉的风系统2020/11/2445课题五 除渣除灰系统n n除渣系统 n n除灰系统2020/11/2446滚筒式冷渣器2020/11/2447风水联合冷渣器系统2020/11/2448国外典型机组 A.汽包 B.炉内槽型分离器 C.水冷耐火层 D.蒸发屏 E.水冷耐火层 F.分隔 G.煤包 H.重力给煤机 I.水冷耐火层 J.二次风喷嘴 K.给煤槽 L.冷渣器 M.过热器 N.外槽型分离器 O.飞灰斗 P.省煤器 Q.多管旋风分离器 R.管式空气预热器 S.再循环系统 T.鼓风机 U.床上燃烧器 V.一次风 美国巴威（美国巴威（Babcock&WilcoxBabcock&Wilcox）2020/11/2449国外典型机组芬兰奥斯隆芬兰奥斯隆(Ahlstrom)2020/11/2450国外典型机组法国普罗旺斯配法国普罗旺斯配250MW机组的机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉亚临界压力循环流化床锅炉 2020/11/2451国外典型机组德德 国国 鲁鲁 齐齐 2020/11/2452