循環(huán)流化床鍋爐原理說明

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動，對水冷壁和爐內(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返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燃盡。未被分離的極細粒子隨煙氣進入尾部煙道，進一步對受熱面、空氣預(yù)熱器等放熱冷卻，經(jīng)除塵器后，由引風(fēng)機送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、氣固流

2、體對受熱面放熱、再循環(huán)灰與補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)計及運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，會對運行調(diào)節(jié)帶來影響。試驗表明，各種煤種的燃盡率差別極大，在更換煤種時，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，若直接通過煙囪排

3、入大氣層，必然會造成污染。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氣體也會大大減少硝酸類酸性氣體。2、循環(huán)流化床鍋爐的特點可燃燒劣質(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)過大耗電的磨煤機磨制成更細的煤粉，所以達到了節(jié)約電能的目的。環(huán)境保護由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程中，添加了石灰石，進行爐內(nèi)脫硫，且燃燒溫度低，大大減少了煙氣排放的酸性氣體，無疑對保護生態(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，這對變廢為用、保護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烈的摩擦，使受熱面磨損嚴重，使得鍋爐本體特性發(fā)生變化，甚至嚴重影響運行時間及鍋爐壽命。容易發(fā)生堵煤和床溫不均勻故障循環(huán)流化床鍋爐對燃料的水分、顆粒度以及燃料的流動性十分敏感，普遍存在落煤管、煤倉給煤斗，碎煤設(shè)施、給煤機本身的堵塞和泄

5、漏。循環(huán)流化床鍋爐料層及爐膛溫度對燃料的顆粒尺寸及其寬篩分的比例分布十分敏感，細料床一般溫度偏低，點火困難且容易滅火，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，脫硫效率一般可達85%尾部煙氣濕法脫硫也是一種實用化、工業(yè)化的脫硫方式，并在發(fā)達國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，國外應(yīng)用較多初投資相對相對較大，但運行費用較低。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%初投資相對相對較小，但運行費用較高。丁給媒機繪石機二次及機點火危筑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、添加石灰石脫硫會引

7、起NOx排放的增加，但添加石灰石后NO對卜放的增加，不超過原排放的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450mg/N市這不僅遠低于我國的環(huán)保控制標準(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、添加石灰石脫硫會造成NQCOHRHCl排放的下降。3、加入石灰石嚴重改變了循環(huán)流化床鍋爐的灰平衡，將對鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計及輔機選型、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，鍋爐實際排放量遠遠超過國家允許排放標準，為今后長遠考慮，濕法排煙循環(huán)流化床脫硫為

8、首選。附：聊城市環(huán)保局控制標準：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/、要求煙氣黑度(林格曼，級)1級1級、藍天鍋爐廠外排水量預(yù)測、按一臺爐預(yù)測：1、滿負荷130t/h汽計算,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：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、按兩臺爐預(yù)測：1、滿負荷2*130t/h汽計算：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，通過蒸發(fā)作用來散去循環(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)的雙曲線形無肋無梁柱的薄壁空間結(jié)構(gòu)，多用鋼筋混凝土制造，藍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。運行時，水從配水槽向下流淋滴濺，空氣從塔底側(cè)面進入，與水充分接觸后帶著熱量向上排出。冷卻過程以蒸發(fā)散熱為主，一小部分為對流散熱。優(yōu)點：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；它又比機力通風(fēng)冷卻塔維護簡便，節(jié)約電能；缺點：體形高大，施工復(fù)雜，造價較高。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、煤炭的儲存量1、按一臺爐130t/h汽量計算：130t/h循環(huán)流化床鍋爐噸汽耗煤約137kg/噸汽設(shè)計值，煤熱值5500/kg一臺130t/h循環(huán)流化床鍋爐一天耗煤量為：130