循环流化床锅炉与其它燃煤锅炉燃烧方式有何差异?

日期:2020-12-10 浏览:3072

  问:循环流化床锅炉与其它燃煤锅炉燃烧方式有何差异?

  答:1)鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉炉膛运行风速不同:一般地,鼓泡流化床锅炉的流化速度一般为1.5~3.5m/s,比循环流化床锅炉的4~6m/s低。鼓泡流化床锅炉一次风量超过临界流化风量时,气流会以气泡形式流经床料,料层呈现沸腾状态的低速流化状态;循环流化床锅炉设计流化速度始终大于炉内物料的最小快速床起始速度,燃烧室上部维持快速床状态。只有在30%~60%低负荷运行时流化状态退化为纯粹的鼓泡床状态,上部则是颗粒的扬析夹带。

  2)鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉炉膛密相区和稀相区截面特性不同:鼓泡流化床锅炉存在较明显的密相区料层界面,悬浮段的细颗粒浓度低于循环流化床锅炉,料层压力衰减很快,沿炉膛高度分布的气固流场和温度场存在突变拐点,料层温差相对较大。循环流化床锅炉悬浮上升段物料平均粒度一般在200μm左右,小于鼓泡流化床锅炉密相区表面物料1~3mm的平均粒度。运行中的循环流化床物料浓度沿床高呈曲线分布(有称S型,有称指数型),其分布特性主要取决于燃烧室内细物料的床存量、粒径分布(也受分离器分离性能影响)和运行风速,不再有鼓泡床那样清晰的界面。

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  3)鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉炉膛密相区和稀相区燃烧份额不同:鼓泡流化床锅炉中绝大部分燃烧份额集中在料层,由于区域热负荷已经无法完全依靠一次风和上部水冷壁来充分冷却,因此绝大多数鼓泡流化床锅炉都安装有浸埋在料层中的埋管用以平衡料层温度。循环流化床锅炉炉膛中燃料的燃烧沿整个炉膛进行,通过控制炉膛下部的燃烧份额、循环灰的吸热或放热,可获得理想的床温控制效果。燃用相同燃料时,循环流化床锅炉下部密相区的燃烧份额比鼓泡流化床锅炉低。

  4)鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉炉膛温度分布均匀性不同:鼓泡流化床锅炉炉膛内部上、下温差较大;循环流化床炉膛内沿床高气固混合强烈,存在强烈的物料返混,炉膛温度分布比较均匀。

  5)鼓泡流化床锅炉燃烧效率和石灰石利用率一般比循环流化床锅炉低:鼓泡流化床锅炉炉膛高度和运行风速相对较低,虽可以在燃烧室出口设置飞灰回送系统,将烟气夹带的飞灰分离后送回燃烧室再燃,但整体循环倍率较低,不足以改变燃烧室内热量平衡和气固流动状态,固体颗粒在炉膛内停留时间较短,燃料燃烧效率和用于脱硫的石灰石利用效率较低;循环流化床锅炉炉膛较高,运行风速高,气固颗粒间紊流强度大,配置的分离器分离性能好,固体物料在炉内的停留时间较长,细颗粒易于燃尽,其飞灰含碳量低于鼓泡流化床锅炉,锅炉燃烧效率和石灰石利用率更高。

  6)鼓泡流化床锅炉与循环流化床锅炉相比,大型化比较困难:鼓泡流化床锅炉实现大型化比较困难,主要原因包括炉内料层流化质量的保证和炉膛热量吸收温度平衡等。在蒸发量相同的条件下,其布风板面积大于循环流化床锅炉,而且流化速度较低,保证料层的流化质量比较困难;循环流化床锅炉炉膛内运行风速较高,灰循环倍率较高,大量的热量能够通过包括炉膛水冷壁、布置在炉膛和外置式换热器中的过热器、再热器等组成的主循环回路受热面中得到吸收利用,维持炉膛温度处在合适范围,易于大型化。


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