循環流化床鍋爐為流化床燃燒,主要結構包括兩部分:由于床內沒有加熱面,起動、停止、結焦處理時間短,可長期火災。燃燒室(包括密相區和稀相區)和循環爐(包括高溫氣固分離器和回饋系統)。那么循環流化床鍋爐都有哪些特點呢?
由于循環流化床鍋爐的供煤粒度一般不足13mm,因此與煤粉鍋爐相比,燃料制造破碎系統大大簡化了。
在循環流化床鍋爐的床上,管道加熱面不安排在床上,因此在鼓泡流化床鍋爐的管道加熱面上沒有易磨損的問題。此外,由于床內沒有加熱面,起動、停止、結焦處理時間短,可長期火災。
循環流化床鍋爐的燃燒效率高于鼓泡流化床鍋爐。循環流化床鍋爐燃燒效率高,具有以下特點:氣固混合物好,燃燒速率高,粉煤灰循環燃燒等優點。
由于粉煤灰的循環燃燒過程,床內的石灰石和石灰可以返回床內進行再利用而不需要脫硫反應。此外,硫酸鈣的大顆粒已經產生,沖擊斷裂發生在循環燃燒過程中,使新型氧化鈣顆粒的表面暴露在硫化反應的大氣中。這種循環流化床燃燒與起泡流化床燃燒相比,脫硫性能得到了大幅度改善。當鈣硫比為1.52.0時,脫硫率可達8590%。另一方面,鼓泡流化床鍋爐,脫硫效率達到85~90%,鈣硫比達到3~4,鈣的消耗量加倍。與煤粉燃燒鍋爐相比,無需采用尾部脫硫脫硝裝置,投資和運行費用大大降低。
低氮氧化物排放是循環流化床鍋爐的另一個非常吸引人的特點。根據運行經驗,循環流化床鍋爐的NOX排放范圍為50~150ppm或40~120mg/MJ。循環流化床鍋爐的NOX排放低的一個是低溫燃燒,這時空氣中的氮一般不生成NOX,第二個是階段燃燒,抑制燃料中的氮轉化為NOX,還原生成的NOX的一部分。
循環流化床鍋爐爐膛截面積小,同時良好的混合和擴大燃燒區域大大減少了所需的供煤點數。既有利于燃燒,也簡化了給煤系統。便攜式Richter硬度計的使用原理,疏水閥的類型和工作原理,無阻塞泵葉輪,不銹鋼管用于坩堝。
爐組橫截面高熱負荷是cfb鍋爐的另一個主要優點。橫截面熱負荷約為3.54.5mw/m2,接近或高于煤粉爐。在同樣的熱負荷下使流化床鍋爐起泡所需要的爐膛截面積比循環流化床鍋爐大2~3倍。
負荷變化時,只要調節煤供給量、空氣量和材料循環量,就不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術。像煤粉鍋爐一樣,低負荷時用油支燃,維持穩定燃燒。一般來說,循環流化床鍋爐的負荷調節比達到(3~4):1。負荷調節速度也很快,通常達到每分鐘4%。
這是循環流化床的主要優點之一在CFB鍋爐中,燃料按重量計僅占床層材料的1~3%,其余為非可燃固體顆粒,如脫硫劑和灰渣。因此,加入床層的新鮮煤顆粒被相當于一個大儲熱池的熱灰顆粒包圍。由于床層的強烈混合,這些熱灰顆粒實際上起著無限理想拱的作用,將煤加熱到點火溫度并開始燃燒。在加熱過程中,熱吸收只占床層總熱容量的幾個部分,對床層溫度影響不大,煤粒燃燒釋放熱量,從而保持床層溫度水平,這就是床層不難起火和煤種適應性很強的原因。
循環流化床燃燒過程屬于低溫燃燒,同時爐內優良的燃燒條件使鍋爐灰質碳含量降低(碳含量低于1%),屬于低溫煅燒,易于實現灰質碳的綜合利用,如水泥配合料和建筑材料。同時低溫焙燒也有利于灰質中稀有金屬的提取。
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