循環(huán)流化床鍋爐原理說(shuō)明

1、一、循環(huán)流化床鍋爐及脫硫1、循環(huán)流化床鍋爐工作原理煤和脫硫劑被送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)存在的大量惰性高溫物料（床料）包圍，著火燃燒所需的的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，物料在爐膛內(nèi)呈流態(tài)化沸騰燃燒。在上升氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。大顆粒物料被上升氣流帶入懸浮區(qū)后，在重力及其他外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降粒子流，被氣流夾帶出爐膛的固體物料在氣固分離裝置中被收集并通過(guò)返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燃盡。未被分離的極細(xì)粒子隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，進(jìn)一步對(duì)受熱面、空氣預(yù)熱器等放熱冷卻，經(jīng)除塵器后，由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、氣固流

2、體對(duì)受熱面放熱、再循環(huán)灰與補(bǔ)充物料及排渣的熱量帶入與帶出，形成熱平衡使?fàn)t膛溫度維持在一定溫度水平上。大量的循環(huán)灰的存在，較好的維持了爐膛的溫度均化性，增大了傳熱，而燃料成灰、脫硫與補(bǔ)充物料以及粗渣排除維持了爐膛的物料平衡。煤質(zhì)變化或加入石灰石均會(huì)改變爐內(nèi)熱平衡，故燃用不同煤種的循環(huán)流化床鍋爐在設(shè)計(jì)及運(yùn)行方面都有不同程度的差異。循環(huán)流化床鍋爐在煤種變化時(shí)，會(huì)對(duì)運(yùn)行調(diào)節(jié)帶來(lái)影響。試驗(yàn)表明，各種煤種的燃盡率差別極大，在更換煤種時(shí)，必須重新調(diào)節(jié)分段送風(fēng)和床溫，使燃燒室適應(yīng)新的煤種。加入石灰石的目的，是為了在爐內(nèi)進(jìn)行脫硫。石灰石的主要化學(xué)成份是CaO.而煤粉燃燒后產(chǎn)生的SO2、SO3等，若直接通過(guò)煙囪排

3、入大氣層，必然會(huì)造成污染。加入石灰石后，石灰石中的的Cao與煙氣中的SO2、SO3等起化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的CaSO3、CaSO4（即石膏），從而減少了空氣中的硫酸類的酸性氣體的污染。另外，由于流化床鍋爐的燃燒溫度被控制在800-900C范圍內(nèi)，煤粉燃燒后產(chǎn)生的NOx氣體也會(huì)大大減少硝酸類酸性氣體。2、循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)可燃燒劣質(zhì)煤因循環(huán)流化床鍋爐特有的飛灰再循環(huán)結(jié)構(gòu)，飛灰再循環(huán)量的大小可改變床內(nèi)（燃燒室）的吸收份額，即任何劣質(zhì)煤均可充分燃燒，所以循環(huán)流化床鍋爐對(duì)燃料的適應(yīng)性特別好。燃燒效率高由于循環(huán)流化床鍋爐采用飛灰再循環(huán)燃燒，具鍋爐燃燒效率可達(dá)95%99%。節(jié)約能源由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的

4、煤粉相比較煤粉鍋爐而言，不需要經(jīng)過(guò)大耗電的磨煤機(jī)磨制成更細(xì)的煤粉，所以達(dá)到了節(jié)約電能的目的。環(huán)境保護(hù)由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒過(guò)程中，添加了石灰石，進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，且燃燒溫度低，大大減少了煙氣排放的酸性氣體，無(wú)疑對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境有吸要作用。另外流化床燃燒產(chǎn)生的灰渣活性好，可做水泥摻和料、建筑材料等，這對(duì)變廢為用、保護(hù)土地資源可起到重要作用。鍋爐受熱而易磨損由于受到固體顆粒強(qiáng)烈的摩擦，使受熱面磨損嚴(yán)重，使得鍋爐本體特性發(fā)生變化，甚至嚴(yán)重影響運(yùn)行時(shí)間及鍋爐壽命。容易發(fā)生堵煤和床溫不均勻故障循環(huán)流化床鍋爐對(duì)燃料的水分、顆粒度以及燃料的流動(dòng)性十分敏感，普遍存在落煤管、煤倉(cāng)給煤斗，碎煤設(shè)施、給煤機(jī)本身的堵塞和泄

5、漏。循環(huán)流化床鍋爐料層及爐膛溫度對(duì)燃料的顆粒尺寸及其寬篩分的比例分布十分敏感，細(xì)料床一般溫度偏低，點(diǎn)火困難且容易滅火，低溫結(jié)焦傾向明顯；而粗大顆粒料層又容易溫度偏高，結(jié)焦傾向明顯。3、循環(huán)流化床鍋爐脫硫、加石灰石脫硫?qū)OxM其它污染物排放的影響循環(huán)流化床鍋爐具有優(yōu)良的環(huán)保性能：一方面，由于低溫燃燒和分級(jí)送風(fēng)，有效抑制了NOx的生成僅為煤粉燃燒鍋爐的1/31/4。燃用煙煤的小于250mg/NrrT,燃用次煙煤的NOx排放最高，但也小于350mg/N由燃料揮發(fā)分增加，NOx#放量亦隨之增加。另一方面，通過(guò)爐內(nèi)添加石灰石脫硫減少了SOx的排放。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)加鈣(石灰石)脫硫的脫硫效率較高、加

6、鈣脫硫在Ca/S比為1.82.5時(shí)，脫硫效率一般可達(dá)85%尾部煙氣濕法脫硫也是一種實(shí)用化、工業(yè)化的脫硫方式，并在發(fā)達(dá)國(guó)家得以較為普遍地使用，設(shè)備投資較大。、目前較常用的兩種脫硫方式：排煙循環(huán)流化床脫硫：鈣硫比；1.05脫硫率：95-98%干法干石灰粉GaCO3、半干法石灰漿CaO(OH)2、濕法石灰漿水噴淋，國(guó)外應(yīng)用較多初投資相對(duì)相對(duì)較大，但運(yùn)行費(fèi)用較低。圖1GSA兌硫工藝系統(tǒng)流程圖爐內(nèi)添加石灰石脫硫：鈣硫比：1.82.5脫硫率：8085%初投資相對(duì)相對(duì)較小，但運(yùn)行費(fèi)用較高。丁給媒機(jī)繪石機(jī)二次及機(jī)點(diǎn)火危筑I-1劃煤斗圖2爐內(nèi)添加石灰石鍋爐系統(tǒng)、添加石灰石脫硫?qū)﹀仩t的影響：1、添加石灰石脫硫會(huì)引

7、起NOx排放的增加，但添加石灰石后NO對(duì)卜放的增加，不超過(guò)原排放的30%即排放最高的高揮發(fā)分燃料，添加石灰石后NOxt放也不超過(guò)450mg/N市這不僅遠(yuǎn)低于我國(guó)的環(huán)保控制標(biāo)準(zhǔn)(650mg/Nr3)。因此，可以不考慮添加石灰石脫硫?qū)OxflE放增加的影響。2、添加石灰石脫硫會(huì)造成NQCOHRHCl排放的下降。3、加入石灰石嚴(yán)重改變了循環(huán)流化床鍋爐的灰平衡，將對(duì)鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輔機(jī)選型、廠用電耗等產(chǎn)生重大影響。4、加入石灰石脫硫引起鍋爐出口煙氣含塵量很大的變化，將直接影響除塵器的除塵方式和效率選擇。綜上：目前，鍋爐實(shí)際排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家允許排放標(biāo)準(zhǔn)，為今后長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，濕法排煙循環(huán)流化床脫硫?yàn)?/p>

8、首選。附：聊城市環(huán)保局控制標(biāo)準(zhǔn)：表1鍋爐大氣污染物排放限值污染物最高允許排放濃度mg/l鍋爐實(shí)際排放量約值一,3煙塵(mg/m)200100-300二氧化硫(mg/m3)12001100-1300氮氧化物(mg/m3)650暫時(shí)/、要求煙氣黑度(林格曼，級(jí))1級(jí)1級(jí)、藍(lán)天鍋爐廠外排水量預(yù)測(cè)、按一臺(tái)爐預(yù)測(cè)：1、滿負(fù)荷130t/h汽計(jì)算,需除鹽水量：130+130*5%=136.5t/h需淡水量：136.5+136.5*3%=140.595t/h需原水量：140.595/75%=187.46t/h2、生產(chǎn)130t/h合格蒸汽需排污量：130*5%=6.5t/h注：5%為產(chǎn)一頓合格蒸汽所需除鹽水的排

9、污、取樣等損耗率。生產(chǎn)130+6.5噸除鹽水需排中和水量：136.5*3%=4.095t/h生產(chǎn)130+6.5+4.095噸淡水需排濃水量：130+6.5+4.095*25%=35.14875t/h注：25%為反滲透排濃水率3%為處理床子的水耗率總計(jì)：生產(chǎn)130t/h合格蒸汽需外排水量為：6.5+4.095+35.1487上45.74375t/h、按兩臺(tái)爐預(yù)測(cè)：1、滿負(fù)荷2*130t/h汽計(jì)算：需除鹽水量：2*130+130*5%=2*136.5=273t/h需淡水量：2*136.5+136.5*3%=2*140.595=281.19t/h需原水量：2*140.595/75%=2*187.46

10、=374.92t/h2、生產(chǎn)2*130t/h合格蒸汽需排污量：2*130*5%=2*6.5=13t/h注：5%為產(chǎn)一頓合格蒸汽所需除鹽水的排污、取樣等損耗率。生產(chǎn)2*130+6.5噸除鹽水需排中和水量：2*136.5*3%=2*4.095=8.19t/h生產(chǎn)2*130+6.5+4.095噸淡水需排濃水量：2*130+6.5+4.095*25%=2*35.14875=70.2975t/h注：25%為反滲透排濃水率3%為處理床子的水耗率生產(chǎn)2*130t/h合格蒸汽需外排水量為：13+8.19+70.297上91.4875t/h三、雙曲線涼水塔工作原理1、雙曲線涼水塔的工作原理雙曲線涼水塔是利用水和

11、空氣的接觸，通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)散去循環(huán)水中的廢熱的一種設(shè)備。其工作的基本原理是：冷卻塔由集水池、支柱、塔身和淋水裝置組成。集水池多為在地面下約2米深的圓形水池。塔身為有利于自然通風(fēng)的雙曲線形無(wú)肋無(wú)梁柱的薄壁空間結(jié)構(gòu)，多用鋼筋混凝土制造，藍(lán)天電廠涼水塔塔高為70米，底邊直徑56米，冷卻面積2000平方米。塔內(nèi)上部為風(fēng)筒，標(biāo)高10米以下為配水槽和淋水裝置。淋水裝置是使水蒸發(fā)散熱的主要設(shè)備。運(yùn)行時(shí)，水從配水槽向下流淋滴濺，空氣從塔底側(cè)面進(jìn)入，與水充分接觸后帶著熱量向上排出。冷卻過(guò)程以蒸發(fā)散熱為主，一小部分為對(duì)流散熱。優(yōu)點(diǎn)：雙曲線型冷卻塔比水池式冷卻構(gòu)筑物占地面積小，布置緊湊，水量損失小，且冷卻效果不受風(fēng)力影響；它又比機(jī)力通風(fēng)冷卻塔維護(hù)簡(jiǎn)便，節(jié)約電能；缺點(diǎn)：體形高大，施工復(fù)雜，造價(jià)較高。2、雙曲線型涼水塔冷卻情況：上塔熱水溫與冷卻水溫溫差一般為：8-12度左右冬夏季略有區(qū)別。四、煤炭的儲(chǔ)存量1、按一臺(tái)爐130t/h汽量計(jì)算：130t/h循環(huán)流化床鍋爐噸汽耗煤約137kg/噸汽設(shè)計(jì)值，煤熱值5500/kg一臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐一天耗煤量為：130