循環(huán)流化床鍋爐（CFB鍋爐）的燃燒工作原理

網(wǎng)址：www.chinazhongchuang.cn      更新時(shí)間：2017-01-10 09:18    瀏覽次數(shù)：：9次

　　循環(huán)流化床鍋爐（CFB鍋爐）與鼓泡流化床鍋爐的主要區(qū)別在于爐內(nèi)氣體流速提高，在爐膛出口設(shè)置分離器，被煙氣攜帶排出爐膛的細(xì)小固體顆粒，經(jīng)分離器分離后，再送回爐內(nèi)循環(huán)燃燒。流化床燃燒簡稱FBC(fluidized bed combustion)，循環(huán)流化床鍋爐簡稱CFB或CFBC ( circulating fluidizedbed combustion)。增壓流化床鍋爐是壓力條件下進(jìn)行燃燒的流化床，簡稱PFBC(pressurized flu-idized bed combustion)，是循環(huán)流化床鍋爐更進(jìn)一步的發(fā)展階段。

　　鍋爐（CFB鍋爐）固體煤粒在氣體或液體作用下變成流化狀態(tài)的過程是以流化速度的增加和床層阻力的變化為特征的，隨著流化速度的增加，鍋爐（CFB鍋爐）床層膨脹，依次經(jīng)過固定床狀態(tài)、鼓泡流化床狀態(tài)、騰涌床狀態(tài)、湍流床狀態(tài)和快速床狀態(tài)。氣流速度較低，固體顆粒基本不動的狀態(tài)被稱為固定床;鼓泡流化床狀態(tài)就是沸騰燃燒狀態(tài)，床內(nèi)形成由氣泡相和乳化相組成的兩相狀態(tài)，有明顯的床層分界面;騰涌床狀態(tài)是一種不正常的流態(tài)化狀態(tài)，其特征在于床層中氣泡聚合長大，然后引起氣泡層的破裂，這樣循環(huán)往復(fù)，造成床層壓降極不穩(wěn)定，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡可能避免騰涌床狀態(tài)的出現(xiàn);當(dāng)流化速度足夠大時(shí)，鍋爐（CFB鍋爐）床層壓力波動減小并趨于比較平穩(wěn)，床層進(jìn)入湍流床狀態(tài)，其特征是床層中氣泡相的尺寸不再隨氣流速度的增加而聚合長大，只是不斷增多氣泡的數(shù)量和分布密度。床層界面模糊，爐內(nèi)形成上部固體顆粒濃度小的稀相區(qū)和下部顆粒濃度大的密相區(qū);當(dāng)流化速度大于顆粒帶出速度時(shí)，大量顆粒被帶出燃燒室，而且隨著氣流速度的增加，顆粒帶出量也增大，可以說顆粒和氣流幾乎全部充滿了整個(gè)爐膛空間，爐膛上部和下部的顆粒濃度差別顯著減小，床內(nèi)顆粒的內(nèi)循環(huán)率很高。為了維持快速床狀態(tài)，必須把氣流帶出的顆粒進(jìn)行分離，收集起來，再送回到快速床內(nèi)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動，這就是循環(huán)流化床鍋爐（CFB鍋爐）狀態(tài)。因此要完成有效的循環(huán)流化床燃燒過程，除了沸騰床燃燒需要的爐膛、布風(fēng)裝置和風(fēng)室等主要燃燒設(shè)備外，還需要高效能的分離器和回料裝置。

　　CFB鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)是由爐膛、分離器、立管和回料器等部件構(gòu)成的，這一系統(tǒng)可將飛出爐膛的較粗的可燃固體顆粒通過分離器捕集下來，經(jīng)立管、回料器返回爐膛中，圖2-18示出了循環(huán)系統(tǒng)的工作流程圖。由圖可見，燃煤通過給煤機(jī)送入爐膛后，其中一部分在密相區(qū)燃燒，另一部分隨氣流向上并進(jìn)入分離器。爐膛中的燃燒沿高度可分為密相區(qū)燃燒和稀相區(qū)燃燒。

　　進(jìn)入分離器的物料有隨流體一次上升進(jìn)入分離器的燃煤部分及循環(huán)物料兩部分，循環(huán)物料要考慮經(jīng)過爐膛時(shí)的燃燒減重。燃燒所需要的空氣從風(fēng)室和布風(fēng)板進(jìn)入鍋爐（CFB鍋爐）爐膛，燃燒后生成的煙氣從爐膛經(jīng)分離器離開循環(huán)系統(tǒng)。穩(wěn)定狀態(tài)下始終有一定量的物料在系統(tǒng)內(nèi)流動，系統(tǒng)將處于周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)。

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