第一章--绪论(循环流化床技术)课件

循环流化床锅炉设备及系统循环流化床锅炉设备及系统7/13/20247/13/2024第一章第一章 绪论绪论n n第一节第一节 循环流化床锅炉的燃料循环流化床锅炉的燃料 n n第二节第二节 循环流化床锅炉的原理及组成循环流化床锅炉的原理及组成 n n第三节第三节 循环流化床锅炉的特点及主要型式循环流化床锅炉的特点及主要型式 n n第四节第四节 循环流化床锅炉的发展概况循环流化床锅炉的发展概况 7/13/20247/13/2024能源与环境能源与环境 n n人类生存和发展的基础人类生存和发展的基础人类生存和发展的基础人类生存和发展的基础n n能源利用对环境的破坏能源利用对环境的破坏能源利用对环境的破坏能源利用对环境的破坏大气烟尘大气烟尘大气烟尘大气烟尘酸雨酸雨酸雨酸雨全球变暖全球变暖全球变暖全球变暖（温室效应）（温室效应）（温室效应）（温室效应）OO3 3层破坏层破坏层破坏层破坏7/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/20247/13/2024中国煤炭资源利用现状中国煤炭资源利用现状 n n年产量世界第一年产量世界第一年产量世界第一年产量世界第一n n能源结构中煤炭占能源结构中煤炭占能源结构中煤炭占能源结构中煤炭占70%70%以上，火力发电厂年用煤量以上，火力发电厂年用煤量以上，火力发电厂年用煤量以上，火力发电厂年用煤量5 5亿亿亿亿t t7/13/20247/13/2024循环流化床燃烧技术的产生原因循环流化床燃烧技术的产生原因 n n煤粉燃烧技术对环境的影响不可避免煤粉燃烧技术对环境的影响不可避免煤粉燃烧技术对环境的影响不可避免煤粉燃烧技术对环境的影响不可避免n n新技术可实现低温高效燃烧各种燃料（低质高新技术可实现低温高效燃烧各种燃料（低质高新技术可实现低温高效燃烧各种燃料（低质高新技术可实现低温高效燃烧各种燃料（低质高S S）n n新技术可在燃烧过程中控制新技术可在燃烧过程中控制新技术可在燃烧过程中控制新技术可在燃烧过程中控制SOxSOx和和和和NOxNOx排放排放排放排放7/13/20247/13/2024第一节第一节循环流化床锅炉的燃料循环流化床锅炉的燃料 n n一、燃料的种类一、燃料的种类一、燃料的种类一、燃料的种类 n n二、煤的成分和性质二、煤的成分和性质二、煤的成分和性质二、煤的成分和性质 n n三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响 7/13/20247/13/2024一、燃料的种类一、燃料的种类 n n定义定义定义定义（1 1）在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利）在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利）在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利）在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利用（机械能、热能、光能、化学能、电磁能）的可燃物质用（机械能、热能、光能、化学能、电磁能）的可燃物质用（机械能、热能、光能、化学能、电磁能）的可燃物质用（机械能、热能、光能、化学能、电磁能）的可燃物质（2 2）作为燃料需具备的条件）作为燃料需具备的条件）作为燃料需具备的条件）作为燃料需具备的条件 能够产生大量热能和高温能够产生大量热能和高温能够产生大量热能和高温能够产生大量热能和高温 成本低廉成本低廉成本低廉成本低廉 具有大量来源的可燃有机物质具有大量来源的可燃有机物质具有大量来源的可燃有机物质具有大量来源的可燃有机物质7/13/20247/13/20247/13/20247/13/2024一、燃料的种类一、燃料的种类n n分类分类分类分类（1 1）按获得的途径）按获得的途径）按获得的途径）按获得的途径 天然燃料天然燃料天然燃料天然燃料 人造燃料人造燃料人造燃料人造燃料（2 2）按物态）按物态）按物态）按物态 固体固体固体固体 液体液体液体液体 气体气体气体气体（3 3）按资源蕴藏能量的高低）按资源蕴藏能量的高低）按资源蕴藏能量的高低）按资源蕴藏能量的高低 一般一般一般一般 特殊（核燃料、火箭燃料）特殊（核燃料、火箭燃料）特殊（核燃料、火箭燃料）特殊（核燃料、火箭燃料）7/13/20247/13/2024一、燃料的种类一、燃料的种类n n循环流化床所用燃料循环流化床所用燃料循环流化床所用燃料循环流化床所用燃料（1 1）劣质煤、高）劣质煤、高）劣质煤、高）劣质煤、高S S煤、废弃物煤、废弃物煤、废弃物煤、废弃物（2 2）燃料适应性好的原因）燃料适应性好的原因）燃料适应性好的原因）燃料适应性好的原因 燃料着火条件方面燃料着火条件方面燃料着火条件方面燃料着火条件方面 锅炉本体构造方面锅炉本体构造方面锅炉本体构造方面锅炉本体构造方面7/13/20247/13/2024二、煤的成分和性质二、煤的成分和性质 n n煤的元素组成煤的元素组成煤的元素组成煤的元素组成由多种有机物质和无机物质混合组成由多种有机物质和无机物质混合组成由多种有机物质和无机物质混合组成由多种有机物质和无机物质混合组成（1 1）碳（）碳（）碳（）碳（C C）有机质的主导成分，最主要的可燃物质有机质的主导成分，最主要的可燃物质有机质的主导成分，最主要的可燃物质有机质的主导成分，最主要的可燃物质（2 2）氢（）氢（）氢（）氢（HH）重要的可燃物质重要的可燃物质重要的可燃物质重要的可燃物质（3 3）氧（）氧（）氧（）氧（OO）不可燃元素，与氢化合成水，消耗热量不可燃元素，与氢化合成水，消耗热量不可燃元素，与氢化合成水，消耗热量不可燃元素，与氢化合成水，消耗热量（4 4）氮（）氮（）氮（）氮（N N）a.a.主要来自成煤植物，含量较少主要来自成煤植物，含量较少主要来自成煤植物，含量较少主要来自成煤植物，含量较少 b.b.燃烧时常呈游离状态逸出，不产生热量燃烧时常呈游离状态逸出，不产生热量燃烧时常呈游离状态逸出，不产生热量燃烧时常呈游离状态逸出，不产生热量 c.c.高温下与氧形成氮的氧化物高温下与氧形成氮的氧化物高温下与氧形成氮的氧化物高温下与氧形成氮的氧化物NONOx x（5 5）硫（）硫（）硫（）硫（S S）a.a.含量一般含量一般含量一般含量一般0.50.53%3%，高含量，高含量，高含量，高含量5 510%10%b.b.可燃硫燃烧后形成可燃硫燃烧后形成可燃硫燃烧后形成可燃硫燃烧后形成SOSO2 2和少量的和少量的和少量的和少量的SOSO3 3酸雨酸雨酸雨酸雨7/13/20247/13/2024二、煤的成分和性质二、煤的成分和性质 n n常用的煤质指标常用的煤质指标常用的煤质指标常用的煤质指标（1 1）水分（）水分（）水分（）水分（MM）不可燃成分不可燃成分不可燃成分不可燃成分 a.a.来源：外部水分、内部水分、化合水分来源：外部水分、内部水分、化合水分来源：外部水分、内部水分、化合水分来源：外部水分、内部水分、化合水分 b.b.危害：水分吸热降低炉膛危害：水分吸热降低炉膛危害：水分吸热降低炉膛危害：水分吸热降低炉膛TT锅炉效率下降锅炉效率下降锅炉效率下降锅炉效率下降（2 2）灰分（）灰分（）灰分（）灰分（A A）煤完全燃烧后的矿物质的固体残余物煤完全燃烧后的矿物质的固体残余物煤完全燃烧后的矿物质的固体残余物煤完全燃烧后的矿物质的固体残余物 a.a.来源：成煤植物本身矿物质、外来矿物杂质来源：成煤植物本身矿物质、外来矿物杂质来源：成煤植物本身矿物质、外来矿物杂质来源：成煤植物本身矿物质、外来矿物杂质 开采运输过程中掺杂开采运输过程中掺杂开采运输过程中掺杂开采运输过程中掺杂 b.b.危害：煤发热量降低、影响煤的着火和燃烧危害：煤发热量降低、影响煤的着火和燃烧危害：煤发热量降低、影响煤的着火和燃烧危害：煤发热量降低、影响煤的着火和燃烧 污染锅炉受热面污染锅炉受热面污染锅炉受热面污染锅炉受热面传热降低、磨损增加传热降低、磨损增加传热降低、磨损增加传热降低、磨损增加（3 3）挥发分（）挥发分（）挥发分（）挥发分（V V）隔绝空气条件下，将煤加热到隔绝空气条件下，将煤加热到隔绝空气条件下，将煤加热到隔绝空气条件下，将煤加热到850850左右，从左右，从左右，从左右，从煤中分解出来的液体和气体产物煤中分解出来的液体和气体产物煤中分解出来的液体和气体产物煤中分解出来的液体和气体产物（4 4）发热量（热值）发热量（热值）发热量（热值）发热量（热值）a.a.定义：单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量（定义：单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量（定义：单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量（定义：单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量（kJ/kgkJ/kg）b.b.分类：高位发热量分类：高位发热量分类：高位发热量分类：高位发热量QQgr.pgr.p、低位发热量、低位发热量、低位发热量、低位发热量QQnet.pnet.p7/13/20247/13/2024三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响三、燃料燃烧对人体健康与环境的影响 n n1 1、氮氧化物（、氮氧化物（、氮氧化物（、氮氧化物（NONOx x）高温燃烧生成高温燃烧生成高温燃烧生成高温燃烧生成n n2 2、多环芳香烃（、多环芳香烃（、多环芳香烃（、多环芳香烃（PAHsPAHs）、二噁英（）、二噁英（）、二噁英（）、二噁英（PCDDPCDD、PCDFPCDF）n n3 3、粉尘：灰粒子、微量金属、粉尘：灰粒子、微量金属、粉尘：灰粒子、微量金属、粉尘：灰粒子、微量金属、HCHC、PMPMn n4 4、SOSO2 2酸雨酸雨酸雨酸雨n n5 5、温室效应、温室效应、温室效应、温室效应COCO2 2和和和和N N2 2OO7/13/20247/13/2024第二节第二节 循环流化床锅炉的原理及组成循环流化床锅炉的原理及组成 燃烧方式燃烧方式燃烧方式燃烧方式风速风速风速风速气流与煤粒间相对速度气流与煤粒间相对速度气流与煤粒间相对速度气流与煤粒间相对速度煤颗粒煤颗粒煤颗粒煤颗粒层燃层燃层燃层燃低低低低大大大大粗粗粗粗室燃室燃室燃室燃高高高高最小最小最小最小粉粉粉粉流化床燃烧流化床燃烧流化床燃烧流化床燃烧中中中中较大较大较大较大适中适中适中适中7/13/20247/13/2024固定床燃烧（层燃）固定床燃烧（层燃）n n燃料均匀布在炉排上，空气以较低的速度自下而上通过燃料层使其燃烧燃料均匀布在炉排上，空气以较低的速度自下而上通过燃料层使其燃烧燃料均匀布在炉排上，空气以较低的速度自下而上通过燃料层使其燃烧燃料均匀布在炉排上，空气以较低的速度自下而上通过燃料层使其燃烧7/13/20247/13/2024悬浮燃烧（室燃）悬浮燃烧（室燃）n n将燃料磨成细粉，用空气通过燃烧器送入炉膛，在空间中作悬浮状燃烧将燃料磨成细粉，用空气通过燃烧器送入炉膛，在空间中作悬浮状燃烧将燃料磨成细粉，用空气通过燃烧器送入炉膛，在空间中作悬浮状燃烧将燃料磨成细粉，用空气通过燃烧器送入炉膛，在空间中作悬浮状燃烧7/13/20247/13/2024流化床燃烧流化床燃烧n n燃料被破碎到一定粒度，燃烧所需的空气从布置在炉膛底部的布风板下送入，燃料被破碎到一定粒度，燃烧所需的空气从布置在炉膛底部的布风板下送入，燃料被破碎到一定粒度，燃烧所需的空气从布置在炉膛底部的布风板下送入，燃料被破碎到一定粒度，燃烧所需的空气从布置在炉膛底部的布风板下送入，燃料既不固定在炉排上燃烧，也不是在炉膛空间内随气流悬浮燃烧，而是在燃料既不固定在炉排上燃烧，也不是在炉膛空间内随气流悬浮燃烧，而是在燃料既不固定在炉排上燃烧，也不是在炉膛空间内随气流悬浮燃烧，而是在燃料既不固定在炉排上燃烧，也不是在炉膛空间内随气流悬浮燃烧，而是在流化床内进行一种剧烈的、杂乱无章、类似于流体沸腾运动状态的燃烧流化床内进行一种剧烈的、杂乱无章、类似于流体沸腾运动状态的燃烧流化床内进行一种剧烈的、杂乱无章、类似于流体沸腾运动状态的燃烧流化床内进行一种剧烈的、杂乱无章、类似于流体沸腾运动状态的燃烧7/13/20247/13/2024鼓泡流化床（第一代）燃烧的缺点鼓泡流化床（第一代）燃烧的缺点 n n（1 1）细燃料颗粒未燃尽带出）细燃料颗粒未燃尽带出）细燃料颗粒未燃尽带出）细燃料颗粒未燃尽带出燃烧效率不高，脱硫反应钙利用率低燃烧效率不高，脱硫反应钙利用率低燃烧效率不高，脱硫反应钙利用率低燃烧效率不高，脱硫反应钙利用率低n n（2 2）床内颗粒水平方向湍动较慢）床内颗粒水平方向湍动较慢）床内颗粒水平方向湍动较慢）床内颗粒水平方向湍动较慢不利燃料播散不利燃料播散不利燃料播散不利燃料播散影响床内燃料的均匀分布影响床内燃料的均匀分布影响床内燃料的均匀分布影响床内燃料的均匀分布和燃烧效果和燃烧效果和燃烧效果和燃烧效果给煤点布置过多给煤点布置过多给煤点布置过多给煤点布置过多n n（3 3）床内埋管受热面磨损速度过快）床内埋管受热面磨损速度过快）床内埋管受热面磨损速度过快）床内埋管受热面磨损速度过快7/13/20247/13/2024循环流化床（第二代）燃烧的基本原理循环流化床（第二代）燃烧的基本原理 n n（1 1）床料在流化状态下进行燃烧）床料在流化状态下进行燃烧）床料在流化状态下进行燃烧）床料在流化状态下进行燃烧床内颗粒水平方向湍动较快床内颗粒水平方向湍动较快床内颗粒水平方向湍动较快床内颗粒水平方向湍动较快利利利利于入炉燃料播散于入炉燃料播散于入炉燃料播散于入炉燃料播散n n（2 2）炉膛下部：粗颗粒）炉膛下部：粗颗粒）炉膛下部：粗颗粒）炉膛下部：粗颗粒炉膛上部：细颗粒炉膛上部：细颗粒炉膛上部：细颗粒炉膛上部：细颗粒n n（3 3）循环灰分离器：将烟气中的）循环灰分离器：将烟气中的）循环灰分离器：将烟气中的）循环灰分离器：将烟气中的高温细固体颗粒分离收集，送回炉高温细固体颗粒分离收集，送回炉高温细固体颗粒分离收集，送回炉高温细固体颗粒分离收集，送回炉膛膛膛膛一次未燃尽而飞出炉膛的颗粒一次未燃尽而飞出炉膛的颗粒一次未燃尽而飞出炉膛的颗粒一次未燃尽而飞出炉膛的颗粒可以再次循环燃烧，大大提高燃尽可以再次循环燃烧，大大提高燃尽可以再次循环燃烧，大大提高燃尽可以再次循环燃烧，大大提高燃尽率；脱硫剂可在炉内实现多次循环，率；脱硫剂可在炉内实现多次循环，率；脱硫剂可在炉内实现多次循环，率；脱硫剂可在炉内实现多次循环，脱硫效率得到提高脱硫效率得到提高脱硫效率得到提高脱硫效率得到提高7/13/20247/13/2024循环流化床锅炉系统及组成循环流化床锅炉系统及组成 n n燃烧室燃烧室燃烧室燃烧室n n循环灰分离器循环灰分离器循环灰分离器循环灰分离器 n n飞灰回送装置飞灰回送装置飞灰回送装置飞灰回送装置n n外置流化床换热器外置流化床换热器外置流化床换热器外置流化床换热器7/13/20247/13/2024燃烧室（炉膛）燃烧室（炉膛）燃烧室（炉膛）燃烧室（炉膛）n n（1 1）膜式水冷壁构成）膜式水冷壁构成）膜式水冷壁构成）膜式水冷壁构成n n（2 2）底部布置布风板）底部布置布风板）底部布置布风板）底部布置布风板n n（3 3）两个燃烧区域）两个燃烧区域）两个燃烧区域）两个燃烧区域（二次风入口为界）（二次风入口为界）（二次风入口为界）（二次风入口为界）a.a.以下：大颗粒还原气氛以下：大颗粒还原气氛以下：大颗粒还原气氛以下：大颗粒还原气氛 b.b.以上：小颗粒氧化气氛以上：小颗粒氧化气氛以上：小颗粒氧化气氛以上：小颗粒氧化气氛n n（4 4）燃料燃烧、脱硫过程反应区）燃料燃烧、脱硫过程反应区）燃料燃烧、脱硫过程反应区）燃料燃烧、脱硫过程反应区n n（5 5）燃料释热（）燃料释热（）燃料释热（）燃料释热（50%50%）传递区）传递区）传递区）传递区布置有受热面布置有受热面布置有受热面布置有受热面7/13/20247/13/2024循环灰分离器循环灰分离器循环灰分离器循环灰分离器n n（1 1）形式：决定燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性）形式：决定燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性）形式：决定燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性）形式：决定燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性n n（2 2）性能：影响燃烧室空气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和）性能：影响燃烧室空气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和）性能：影响燃烧室空气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和）性能：影响燃烧室空气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、锅炉负荷调节范围、启动蒸汽参数、锅炉负荷调节范围、启动蒸汽参数、锅炉负荷调节范围、启动蒸汽参数、锅炉负荷调节范围、启动t t、散热损失、脱硫剂脱硫效率和利用率、锅炉系、散热损失、脱硫剂脱硫效率和利用率、锅炉系、散热损失、脱硫剂脱硫效率和利用率、锅炉系、散热损失、脱硫剂脱硫效率和利用率、锅炉系统维修费用统维修费用统维修费用统维修费用n n（3 3）种类）种类）种类）种类 a.a.高温旋风高温旋风高温旋风高温旋风 利用旋转含灰气流产生的利用旋转含灰气流产生的利用旋转含灰气流产生的利用旋转含灰气流产生的 离心力将灰颗粒从气流中分离离心力将灰颗粒从气流中分离离心力将灰颗粒从气流中分离离心力将灰颗粒从气流中分离特点：结构简单、分离效率高；特点：结构简单、分离效率高；特点：结构简单、分离效率高；特点：结构简单、分离效率高；阻力较大，布置欠紧凑阻力较大，布置欠紧凑阻力较大，布置欠紧凑阻力较大，布置欠紧凑大型锅炉大型锅炉大型锅炉大型锅炉 b.b.惯性惯性惯性惯性 通过急速改变气流方向，使气流中的通过急速改变气流方向，使气流中的通过急速改变气流方向，使气流中的通过急速改变气流方向，使气流中的 颗粒由于惯性效应而于气流轨迹脱离颗粒由于惯性效应而于气流轨迹脱离颗粒由于惯性效应而于气流轨迹脱离颗粒由于惯性效应而于气流轨迹脱离 特点：结构更简单、易于匹配、阻力小；特点：结构更简单、易于匹配、阻力小；特点：结构更简单、易于匹配、阻力小；特点：结构更简单、易于匹配、阻力小；分离效率低分离效率低分离效率低分离效率低7/13/20247/13/2024飞灰回送装置（送灰器、回料阀、返料阀）飞灰回送装置（送灰器、回料阀、返料阀）n n（1 1）作用：燃烧过程控制、锅炉负荷调节）作用：燃烧过程控制、锅炉负荷调节）作用：燃烧过程控制、锅炉负荷调节）作用：燃烧过程控制、锅炉负荷调节n n（2 2）功能）功能）功能）功能 a.a.将收集飞灰送回流化床循环燃烧将收集飞灰送回流化床循环燃烧将收集飞灰送回流化床循环燃烧将收集飞灰送回流化床循环燃烧 b.“b.“止回阀止回阀止回阀止回阀”防止高压区气体反窜防止高压区气体反窜防止高压区气体反窜防止高压区气体反窜n n（3 3）分类）分类）分类）分类 a.a.自动调节型：自动调节型：自动调节型：自动调节型：可随锅炉负荷变化自动改变送可随锅炉负荷变化自动改变送可随锅炉负荷变化自动改变送可随锅炉负荷变化自动改变送灰量，无需调整送灰风量灰量，无需调整送灰风量灰量，无需调整送灰风量灰量，无需调整送灰风量 b.b.阀型：随锅炉负荷变化阀型：随锅炉负荷变化阀型：随锅炉负荷变化阀型：随锅炉负荷变化必须调整送灰风量必须调整送灰风量必须调整送灰风量必须调整送灰风量7/13/20247/13/2024外置流化床换热器（外置冷灰床）外置流化床换热器（外置冷灰床）n n（1 1）位置：灰循环回路）位置：灰循环回路）位置：灰循环回路）位置：灰循环回路n n（2 2）功能：将循环灰载有的热量传递给受热面；兼循环灰回送）功能：将循环灰载有的热量传递给受热面；兼循环灰回送）功能：将循环灰载有的热量传递给受热面；兼循环灰回送）功能：将循环灰载有的热量传递给受热面；兼循环灰回送n n（3 3）组成：一个灰分配室）组成：一个灰分配室）组成：一个灰分配室）组成：一个灰分配室 +一个或多个床室（浸埋受热面管束一个或多个床室（浸埋受热面管束一个或多个床室（浸埋受热面管束一个或多个床室（浸埋受热面管束过热器、再热器、过热器、再热器、过热器、再热器、过热器、再热器、蒸发受热面）蒸发受热面）蒸发受热面）蒸发受热面）n n（4 4）运行方式：低速鼓泡流化床）运行方式：低速鼓泡流化床）运行方式：低速鼓泡流化床）运行方式：低速鼓泡流化床传热系数高、磨损小传热系数高、磨损小传热系数高、磨损小传热系数高、磨损小n n（5 5）主要优点）主要优点）主要优点）主要优点 a.a.解决受热面布置困难的矛盾解决受热面布置困难的矛盾解决受热面布置困难的矛盾解决受热面布置困难的矛盾 b.b.可调节燃烧室可调节燃烧室可调节燃烧室可调节燃烧室T T和过热器和过热器和过热器和过热器/再热器蒸汽再热器蒸汽再热器蒸汽再热器蒸汽T T c.c.扩大锅炉负荷调节范围和对燃料的适应性扩大锅炉负荷调节范围和对燃料的适应性扩大锅炉负荷调节范围和对燃料的适应性扩大锅炉负荷调节范围和对燃料的适应性7/13/20247/13/2024第三节第三节循环流化床锅炉的特点及主要型式循环流化床锅炉的特点及主要型式 7/13/20247/13/2024一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)n n1.1.循环流化床锅炉的工作条件循环流化床锅炉的工作条件循环流化床锅炉的工作条件循环流化床锅炉的工作条件（1 1）低温的动力控制燃烧）低温的动力控制燃烧）低温的动力控制燃烧）低温的动力控制燃烧 a.a.低温：受脱硫最佳温度低温：受脱硫最佳温度低温：受脱硫最佳温度低温：受脱硫最佳温度850850限制限制限制限制低于一般灰熔点低于一般灰熔点低于一般灰熔点低于一般灰熔点,避免灰熔化避免灰熔化避免灰熔化避免灰熔化炉内结炉内结炉内结炉内结渣及碱金属析出得到改善，对灰特性敏感性减低渣及碱金属析出得到改善，对灰特性敏感性减低渣及碱金属析出得到改善，对灰特性敏感性减低渣及碱金属析出得到改善，对灰特性敏感性减低无需大空间使高温灰冷却无需大空间使高温灰冷却无需大空间使高温灰冷却无需大空间使高温灰冷却NOxNOx生成量低生成量低生成量低生成量低 b.b.动力控制：烟气与颗粒密切接触，且大量颗粒返混；同时，炉外绝大部分动力控制：烟气与颗粒密切接触，且大量颗粒返混；同时，炉外绝大部分动力控制：烟气与颗粒密切接触，且大量颗粒返混；同时，炉外绝大部分动力控制：烟气与颗粒密切接触，且大量颗粒返混；同时，炉外绝大部分高温固体颗粒再次送回炉内参与燃烧高温固体颗粒再次送回炉内参与燃烧高温固体颗粒再次送回炉内参与燃烧高温固体颗粒再次送回炉内参与燃烧燃烧反应动力学角度看，燃烧速率主燃烧反应动力学角度看，燃烧速率主燃烧反应动力学角度看，燃烧速率主燃烧反应动力学角度看，燃烧速率主要取决于化学反应速率（温度水平），物理因素不是主导因素要取决于化学反应速率（温度水平），物理因素不是主导因素要取决于化学反应速率（温度水平），物理因素不是主导因素要取决于化学反应速率（温度水平），物理因素不是主导因素（2 2）高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化过程）高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化过程）高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化过程）高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化过程 炉内固体物料（燃料、残炭、灰、脱硫剂、惰性床料）参与了外循环和炉内固体物料（燃料、残炭、灰、脱硫剂、惰性床料）参与了外循环和炉内固体物料（燃料、残炭、灰、脱硫剂、惰性床料）参与了外循环和炉内固体物料（燃料、残炭、灰、脱硫剂、惰性床料）参与了外循环和内循环内循环内循环内循环（3 3）高强度的热量、质量和动量传递过程）高强度的热量、质量和动量传递过程）高强度的热量、质量和动量传递过程）高强度的热量、质量和动量传递过程 通过人为操作改变物料循环量，改变炉内物料分布规律，以适应不同燃通过人为操作改变物料循环量，改变炉内物料分布规律，以适应不同燃通过人为操作改变物料循环量，改变炉内物料分布规律，以适应不同燃通过人为操作改变物料循环量，改变炉内物料分布规律，以适应不同燃烧工况，使整个炉膛高度温度分布均匀烧工况，使整个炉膛高度温度分布均匀烧工况，使整个炉膛高度温度分布均匀烧工况，使整个炉膛高度温度分布均匀7/13/20247/13/2024一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)n n2.2.循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点（1 1）燃料适应性好）燃料适应性好）燃料适应性好）燃料适应性好 炉中按重量计，燃料占炉中按重量计，燃料占炉中按重量计，燃料占炉中按重量计，燃料占1-3%1-3%，其余为不可燃固体颗粒（脱硫剂、灰渣或砂）。特，其余为不可燃固体颗粒（脱硫剂、灰渣或砂）。特，其余为不可燃固体颗粒（脱硫剂、灰渣或砂）。特，其余为不可燃固体颗粒（脱硫剂、灰渣或砂）。特殊流体动力特性使气殊流体动力特性使气殊流体动力特性使气殊流体动力特性使气-固、固固、固固、固固、固-固混合非常好，燃料被迅速加热至高于着火温度，同时固混合非常好，燃料被迅速加热至高于着火温度，同时固混合非常好，燃料被迅速加热至高于着火温度，同时固混合非常好，燃料被迅速加热至高于着火温度，同时床层床层床层床层T T没有明显降低没有明显降低没有明显降低没有明显降低（2 2）燃料预处理系统简单）燃料预处理系统简单）燃料预处理系统简单）燃料预处理系统简单 a.a.燃料制备破碎系统大为简化燃料制备破碎系统大为简化燃料制备破碎系统大为简化燃料制备破碎系统大为简化 b.b.可直接燃用高水分煤种可直接燃用高水分煤种可直接燃用高水分煤种可直接燃用高水分煤种（3 3）燃烧效率高）燃烧效率高）燃烧效率高）燃烧效率高 气气气气-固混合良好、燃烧速率高（尤其对粗粒燃料）；绝大部分未燃尽燃料被再循环固混合良好、燃烧速率高（尤其对粗粒燃料）；绝大部分未燃尽燃料被再循环固混合良好、燃烧速率高（尤其对粗粒燃料）；绝大部分未燃尽燃料被再循环固混合良好、燃烧速率高（尤其对粗粒燃料）；绝大部分未燃尽燃料被再循环至炉膛至炉膛至炉膛至炉膛（4 4）负荷调节范围宽，负荷调节快）负荷调节范围宽，负荷调节快）负荷调节范围宽，负荷调节快）负荷调节范围宽，负荷调节快 a.a.负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量 b.b.由于截面风速高和吸热控制容易，其负荷调节速率很快由于截面风速高和吸热控制容易，其负荷调节速率很快由于截面风速高和吸热控制容易，其负荷调节速率很快由于截面风速高和吸热控制容易，其负荷调节速率很快7/13/20247/13/2024一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)n n2.2.循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点（5 5）燃烧污染物排放量低）燃烧污染物排放量低）燃烧污染物排放量低）燃烧污染物排放量低 a.a.二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分接触二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分接触二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分接触二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分接触t t（气体停留（气体停留（气体停留（气体停留t t：鼓：鼓：鼓：鼓1-2s,1-2s,循循循循3-4s3-4s）和尽）和尽）和尽）和尽可能大的反应比可能大的反应比可能大的反应比可能大的反应比A A（石灰石粒径：鼓（石灰石粒径：鼓（石灰石粒径：鼓（石灰石粒径：鼓0.5-1mm0.5-1mm，循，循，循，循0.1-0.3mm0.1-0.3mm）。）。）。）。b.b.NOxNOx排放低的原因：低温燃烧；分段燃烧，抑制燃料中的排放低的原因：低温燃烧；分段燃烧，抑制燃料中的排放低的原因：低温燃烧；分段燃烧，抑制燃料中的排放低的原因：低温燃烧；分段燃烧，抑制燃料中的N N转化为转化为转化为转化为NOxNOx，并使部分生成的并使部分生成的并使部分生成的并使部分生成的NOxNOx得到还原得到还原得到还原得到还原 c.COc.CO、HClHCl、HFHF的排放也很低的排放也很低的排放也很低的排放也很低（6 6）燃烧热强度大飞灰再循环燃烧）燃烧热强度大飞灰再循环燃烧）燃烧热强度大飞灰再循环燃烧）燃烧热强度大飞灰再循环燃烧释热份额均匀释热份额均匀释热份额均匀释热份额均匀设备紧凑，减设备紧凑，减设备紧凑，减设备紧凑，减低金属消耗低金属消耗低金属消耗低金属消耗（7 7）炉内传热能力强（对流、辐射）炉内传热能力强（对流、辐射）炉内传热能力强（对流、辐射）炉内传热能力强（对流、辐射）（8 8）易于实现灰渣综合利用）易于实现灰渣综合利用）易于实现灰渣综合利用）易于实现灰渣综合利用7/13/20247/13/2024一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)n n2.2.循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点循环流化床锅炉的优点（9 9）床内可不布置埋管受热面）床内可不布置埋管受热面）床内可不布置埋管受热面）床内可不布置埋管受热面 a.a.避免埋管受热面磨损避免埋管受热面磨损避免埋管受热面磨损避免埋管受热面磨损 b.b.启停及处理结焦启停及处理结焦启停及处理结焦启停及处理结焦t t短，长短，长短，长短，长t t压火后也可直接启动压火后也可直接启动压火后也可直接启动压火后也可直接启动（1010）给煤点少）给煤点少）给煤点少）给煤点少 a.a.炉膛截面积小炉膛截面积小炉膛截面积小炉膛截面积小+良好的混合和燃烧区域的扩展。热功率良好的混合和燃烧区域的扩展。热功率良好的混合和燃烧区域的扩展。热功率良好的混合和燃烧区域的扩展。热功率100MW100MW的锅炉给煤的锅炉给煤的锅炉给煤的锅炉给煤点数量比较（循：点数量比较（循：点数量比较（循：点数量比较（循：1 1个，鼓：个，鼓：个，鼓：个，鼓：20-3020-30个）个）个）个）b.b.燃料经常给入返料管内燃料经常给入返料管内燃料经常给入返料管内燃料经常给入返料管内进入炉膛前经历一个预热过程进入炉膛前经历一个预热过程进入炉膛前经历一个预热过程进入炉膛前经历一个预热过程利于燃烧，简化利于燃烧，简化利于燃烧，简化利于燃烧，简化给煤系统给煤系统给煤系统给煤系统（1111）投资和运行费用适中略高于常规煤粉锅炉，但比配置脱硫装置）投资和运行费用适中略高于常规煤粉锅炉，但比配置脱硫装置）投资和运行费用适中略高于常规煤粉锅炉，但比配置脱硫装置）投资和运行费用适中略高于常规煤粉锅炉，但比配置脱硫装置的煤粉炉低的煤粉炉低的煤粉炉低的煤粉炉低15%-20%15%-20%7/13/20247/13/2024一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点一、循环流化床锅炉的特点（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)n n3 3、循环流化床锅炉的缺点、循环流化床锅炉的缺点、循环流化床锅炉的缺点、循环流化床锅炉的缺点（1 1）烟风系统阻力较高，风机电耗大）烟风系统阻力较高，风机电耗大）烟风系统阻力较高，风机电耗大）烟风系统阻力较高，风机电耗大（2 2）锅炉部件的磨损比较严重）锅炉部件的磨损比较严重）锅炉部件的磨损比较严重）锅炉部件的磨损比较严重（3 3）实现自动化的难度较大）实现自动化的难度较大）实现自动化的难度较大）实现自动化的难度较大（燃烧系统自动控制较难）（燃烧系统自动控制较难）（燃烧系统自动控制较难）（燃烧系统自动控制较难）7/13/20247/13/2024二、循环流化床锅炉的主要型式二、循环流化床锅炉的主要型式二、循环流化床锅炉的主要型式二、循环流化床锅炉的主要型式 n n德国德国德国德国LurgiLurgi型型型型n n芬兰芬兰芬兰芬兰PyroflowPyroflow型型型型n n美国美国美国美国FWFW型型型型n n德国德国德国德国CircofluidCircofluid型型型型n n内循环（内循环（内循环（内循环（IRIR）型）型）型）型7/13/20247/13/2024德国德国德国德国LurgiLurgi型型型型n n膜式水冷壁受热面膜式水冷壁受热面膜式水冷壁受热面膜式水冷壁受热面n n高温旋风分离器高温旋风分离器高温旋风分离器高温旋风分离器n n外置流化床换热器外置流化床换热器外置流化床换热器外置流化床换热器7/13/20247/13/2024芬兰芬兰芬兰芬兰PyroflowPyroflow型型型型n n绝热高温旋风分离器绝热高温旋风分离器绝热高温旋风分离器绝热高温旋风分离器n n炉膛内布置管屏炉膛内布置管屏炉膛内布置管屏炉膛内布置管屏/分隔墙受热面分隔墙受热面分隔墙受热面分隔墙受热面7/13/20247/13/2024美国美国美国美国FWFW型型型型n n汽冷式高温旋风分离器汽冷式高温旋风分离器汽冷式高温旋风分离器汽冷式高温旋风分离器n n整体式循环换热器整体式循环换热器整体式循环换热器整体式循环换热器INTREXINTREX7/13/20247/13/2024德国德国德国德国CircofluidCircofluid型型型型n n运行气速较低运行气速较低运行气速较低运行气速较低n n炉膛上部布置过热器炉膛上部布置过热器炉膛上部布置过热器炉膛上部布置过热器和高温省煤器和高温省煤器和高温省煤器和高温省煤器n n中温旋风分离器中温旋风分离器中温旋风分离器中温旋风分离器7/13/20247/13/20247/13/20247/13/2024内循环（内循环（内循环（内循环（IRIR）型）型）型）型7/13/20247/13/2024U U型分离元件型分离元件型分离元件型分离元件7/13/20247/13/2024复习思考题复习思考题n nCFBBCFBB的基本构成是怎样的？的基本构成是怎样的？的基本构成是怎样的？的基本构成是怎样的？n n简述简述简述简述CFBBCFBB的工作过程。的工作过程。的工作过程。的工作过程。n n简述简述简述简述CFBBCFBB的优点与不足。的优点与不足。的优点与不足。的优点与不足。n nCFBBCFBB有哪几种主要型式，分别有何特点？有哪几种主要型式，分别有何特点？有哪几种主要型式，分别有何特点？有哪几种主要型式，分别有何特点？7/13/20247/13/2024