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流化床鍋爐是利用氣固流態(tài)化燃燒方式生產(chǎn)蒸汽的裝置。流態(tài)化是固體顆粒床層在通入氣體后，在上升氣體曳力作用下顆粒狀的固體燃料和灰渣與空氣混合，交互作用，從而形成了類似液體性質的狀態(tài)。廣義的講流態(tài)化包含的流化狀態(tài)，以氣體速度從小到大排列分別為固定床、散式流化、鼓泡床、騰涌、湍動床、快速床、氣力輸送。流化床鍋爐以所應用的流化狀態(tài)區(qū)分可以分為兩種。一種以鼓泡流態(tài)化狀態(tài)進行燃燒，稱作鼓泡床鍋爐，在中國也稱為沸騰燃燒鍋爐。第二種燃燒室上部為快速床，下部為鼓泡床，稱作循環(huán)流化床鍋爐。采用化床鍋爐按照爐膛內(nèi)煙氣壓力的不同，還可以分為常壓流化床鍋爐和增壓流化床鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐的主要結構是燃燒室（包括密相區(qū)和稀相區(qū)）、循環(huán)回路（包括氣固分離器和返料系統(tǒng)）和尾部煙道。與鼓泡流化床鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐運行流化風速高，性能參數(shù)更為優(yōu)異，特別是其鍋爐結構易于大型化，因此在世界范圍成為了工業(yè)化程度最高的潔凈煤燃燒技術，最大容量已達600MW超臨界參數(shù)等級，在難燃煤種、低熱值煤種和特殊燃料燃燒利用方面發(fā)揮了重要作用。循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點為：燃煤流化床鍋爐，具有對燃料適應性好、燃燒效率高燃燒強度大、爐膛截面小、給煤點少、負荷調節(jié)性能好、高效率脫硫及Nox排放量低、燃料預處理系統(tǒng)簡單、投資及運行費用低易于實現(xiàn)灰渣綜合利用的特點。循環(huán)流化床采用高的完全流化速度，大量的物料被煙氣帶到爐膛上部，經(jīng)過布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開，并經(jīng)過一種非機械反料器將物料回送至床內(nèi)，這是循環(huán)流床的基本原理。循環(huán)流化床具有很大的熱容量和良好的物料混合，在循環(huán)流化床鍋爐中按質量百分比計，燃料僅占床料的1%～3%，其余為灼熱的床料，因此，即使是很難著火的燃料，進入爐膛后也能很快地與灼熱的床料混合，被迅速加熱至高于著火溫度，所以對燃料的適應性強，包括各種劣質燃料也能運行。由于床內(nèi)強烈的湍流和物料循環(huán)，增加了燃燒的停留時間，同時循環(huán)流化床鍋爐的燃燒區(qū)域擴展到整個爐膛較細的燃料，經(jīng)過分離器的回收重新送回燃燒室進行燃燒，從而降低了飛灰的含炭量，因此循環(huán)流化床具有很高的燃燒效率（97%~99%）。循環(huán)流化床鍋爐通常運行操作溫度在850~950℃，這是一個理想的脫硫溫度區(qū)間，在床中加入石灰石和脫硫劑，可以使SO2的排放量大大降低。循環(huán)流化床采用低溫分級送風燃燒，使燃燒始終在低過量空氣下進行，從而大降低了NOX的生成。循環(huán)流化床的物料濃度大，一般每Kg煙氣可攜帶若干Kg的物料，這些循環(huán)物料帶來了高傳熱系數(shù)，使鍋爐負荷調節(jié)范圍廣，且循環(huán)量與鍋爐負荷變化一致，在0%負荷時鍋爐仍達到額定氣溫和壓力，在更低負荷下也能穩(wěn)定運行，而無需增加輔助燃料。循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點為：燃煤流化床鍋爐，具有對燃料適應性好、燃燒效率高燃燒強度大、爐膛截面小、給煤點少、負荷調節(jié)性能好、高效率脫硫及Nox排放量低、燃料預處理系統(tǒng)簡單、投資及運行費用低易于實現(xiàn)灰渣綜合利用的特點。循環(huán)流化床采用高的完全流化速度，大量的物料被煙氣帶到爐膛上部，經(jīng)過布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開，并經(jīng)過一種非機械反料器將物料回送至床內(nèi)，這是循環(huán)流床的基本原理。循環(huán)流化床具有很大的熱容量和良好的物料混合，在循環(huán)流化床鍋爐中按質量百分比計，燃料僅占床料的1%～3%，其余為灼熱的床料，因此，即使是很難著火的燃料，進入爐膛后也能很快地與灼熱的床料混合，被迅速加熱至高于著火溫度，所以對燃料的適應性強，包括各種劣質燃料也能運行。由于床內(nèi)強烈的湍流和物料循環(huán)，增加了燃燒的停留時間，同時循環(huán)流化床鍋爐的燃燒區(qū)域擴展到整個爐膛較細的燃料，經(jīng)過分離器的回收重新送回燃燒室進行燃燒，從而降低了飛灰的含炭量，因此循環(huán)流化床具有很高的燃燒效率（97%~99%）。循環(huán)流化床鍋爐通常運行操作溫度在850~950℃，這是一個理想的脫硫溫度區(qū)間，在床中加入石灰石和脫硫劑，可以使SO2的排放量大大降低。循環(huán)流化床采用低溫分級送風燃燒，使燃燒始終在低過量空氣下進行，從而大降低了NOX的生成。循環(huán)流化床的物料濃度大，一般每Kg煙氣可攜帶若干Kg的物料，這些循環(huán)物料帶來了高傳熱系數(shù)，使鍋爐負荷調節(jié)范圍廣，且循環(huán)量與鍋爐負荷變化一致，在50%負荷時鍋爐仍達到額定氣溫和壓力，在更低負荷下也能穩(wěn)定運行，而無需增加輔助燃料。豫園鍋爐與清華大學合作研發(fā)的?“基于流態(tài)重建的節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐”，根據(jù)清華大學開發(fā)的物料平衡模型分析不同粒度顆粒停留時間，根據(jù)不同粒度燃料燃燼時間曲線確定所需的該顆粒度顆粒存量；以此為指導，適當降低構成快速床的有效料床存量，以大顆粒燃燼為限制適當降低構成循環(huán)床下部鼓泡床的無效床存量。避免多余存料量引起的不必要的風機能耗和受熱面磨損。提高床質量，降低床存量，達到減耗和磨損的目的。

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循環(huán)流化床鍋爐和流化床鍋爐

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