循環流化床鍋爐爐型

來源: 浙江漢陸工程技術有限公司 時間: 2011-09-13

      近年來我國推出的流化床鍋爐結構類型已有者干種,從受熱面布置來說,有密相床帶埋管的,有不帶埋管的;流化速度有的低至3-4米/秒,有的高至5-6米/秒;分離器的種類更多,如高溫旋風分離器;中溫旋風分離器、臥式旋風分離器。平面流百葉窗。槽形鋼分離器等型式,都稱之日流化床'>循環流化床鍋爐。從機理看,是否屬于CFBB還有待商。

      眾所周知,流化床鍋爐分為兩大類:鼓泡流化床鍋爐(BFBB)和流化床'>循環流化床鍋爐(CF-BB)。到目前為止,二者之間尚無明確而權威的分類法,有人主張以流化速度來分類,但從氣固兩相動力學來看,壓力管道安裝風速相對于顆粒粒徑、密度才有意義,還有人主張以密相區是鼓泡還是湍動床或快速來區分,但鍋爐使用的是寬篩力燃料,以煤灰為床料的鍋爐往密相床是鼓床,故此分法仍欠全面。還有人以是否有灰的循環為標準等等,都有些顧此失彼。以作者之見,我們不妨從燃燒的機理上來分。鼓泡床鍋爐的燃燒主要發生在爐膛下部的密相區,如我國編制的《工業鍋爐技術手冊(第二冊)》推薦,對于一般的矸石煙煤、貧煤和無煙煤密相區份額高達75%-95%,燃燒需要的空氣也主要以一次風送入床層.循環流化鍋爐的一次風份額一般為50%-60%。密相床的燃燒份額受流化速度、燃料粒徑及性質、床層高度、床溫等影響在上述數值的上下波動。其余的燃料則在爐膛上部的稀相區懸浮燃燒,所以在燃燒的機理上,CFBB接近于層燃爐,而BFBB更接近于室燃爐,二者在這一方面存在著極大的差異以此類似乎更為合理。

      鼓泡流化床鍋爐密相床的燃燒份額大,需布置埋管受熱面以吸收燃燒釋放。埋管的傳熱系數高達220-270KW/MC比CFBB爐膛受熱面的100-500kw/m2℃離得多盡管BFBB稀相區內的傳熱系數比要低,但因在稀相層內的吸熱量所占份額較小,總的來說,對于容量較小的鍋爐BFBB結構受熱面的鋼耗量要少小些,BFBB的燃燒主要在相床給煤的平均粒徑偏大,煤破碎設備較為簡單,電耗也底流化速度低,細煤粒在懸浮斷停留時間長,爐膛也做的低。雖埋管有磨損,但如防磨損失處理得好,一般橫埋管可用五年,豎埋管可用四年以上,用戶尚可接受.采用尾部飛杰再循環,BFBB的燃燒效率可達97%,如在爐膛出口安裝分離器實現熱態飛灰再循環,則可高達98-99%,但此時裝設分離器的目的主要是為了提高燃燒效率而不是象CFBB主要上為了改變爐內的燃燒傳熱機理。CFBB的截面熱負荷是BFBB的2-3倍,利于大型化,爐膛內溫度均勻,大氣污染物排放低,燃燒效率高(可達99%以上)是在BFBB技術上的進步,具有更優越的性能,但為燃燼分離器不能捕集到的細煤粒就需要較高的爐膛,對煤的破碎,及操作控制等都要求較高,投資大,技術復雜,所以CFBB爐型對中小容量鍋爐并無明顯優勢,因而國外一些研究者認為,BFBB適用于50t/h以下容量,CFBB適用于220t/h以上容量,在50-220t/h容量范圍內二者共存。

      我國在過去州多年中,建造了近3000臺沸騰爐(即BFBB)雖然其在燃燒劣質煤方面發揮了極大的作用,但上于一直在低水平上運行,飛灰量大,含炭高,鍋爐效率低下,再加上除塵方面投資不足,煙塵治理沒得到很好解決,致使沸騰爐有點聲名不佳。CFBB出現之后,人們使紛紛打出流化床'>循環流化床鍋爐的牌子,推出了不少爐型,如清華大推出的低攜帶率循環床鍋爐,哈工大與北鍋開發的帶埋管和槽型分離器的環床鍋爐等,實際上都是BFBB但是它們是改進了的沸騰爐,把沸騰爐技術提高到了較高的水平,這些爐型在工業鍋爐和熱電聯供鍋爐范圍內有著極強的生命力,所以我們應當為BFBB的新成績歡呼,正其位,恢復其名譽,并在一定的鍋爐容量范圍內發展這種BFBB。

      我國的BFBB數量居世界之首,有著長期的運行經驗,故改進的BFBB技術的成熟程度較高。而CFBB技術尚有待完善和提高,在眾多爐型的選擇上,首先應分清其屬于BFBB還是CFBB,然后再考慮其它技術指標及可靠程度,本文以下的章節則主要是針對CFBB而言,對一些二者通用的技術,則皆適用。

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