流化床煤氣化鍋爐的結構和原理介紹
流化床鍋爐是利用氣固流態化燃燒方式生產蒸汽的裝置。流態化是固體顆粒床層在通入氣體后,在上升氣體曳力作用下顆粒狀的固體燃料和灰渣與空氣混合,交互作用,從而形成了類似液體性質的狀態。
廣義的講流態化包含的流化狀態,以氣體速度從小到大排列分別為固定床、散式流化、鼓泡床、騰涌、湍動床、快速床、氣力輸送。流化床鍋爐以所應用的流化狀態區分可以分為兩種。一種以鼓泡流態化狀態進行燃燒,稱作鼓泡床鍋爐,在中國也稱為沸騰燃燒鍋爐。第二種燃燒室上部為快速床,下部為鼓泡床,稱作流化床煤氣化鍋爐。采用化床鍋爐按照爐膛內煙氣壓力的不同,還可以分為常壓流化床鍋爐和增壓流化床鍋爐。
流化床煤氣化鍋爐的主要結構是燃燒室(包括密相區和稀相區)、循環回路(包括氣固分離器和返料系統)和尾部煙道。與鼓泡流化床鍋爐相比,流化床煤氣化鍋爐運行流化風速高,性能參數更為優異,特別是其鍋爐結構易于大型化,因此在世界范圍成為了工業化程度的潔凈煤燃燒技術,容量已達600MW超臨界參數等級,在難燃煤種、低熱值煤種和特殊燃料燃燒利用方面發揮了重要作用。
流化床煤氣化鍋爐的優點為:燃煤流化床鍋爐,具有對燃料適應性好、燃燒效率高燃燒強度大、爐膛截面小、給煤點少、負荷調節性能好、率脫硫及Nox排放量低、燃料預處理系統簡單、投資及運行費用低易于實現灰渣綜合利用的特點。
循環流化床采用高的*流化速度,大量的物料被煙氣帶到爐膛上部,經過布置在爐膛出口的分離器,將物料與煙氣分開,并經過一種非機械反料器將物料回送至床內,這是循環流床的基本原理。
循環流化床具有很大的熱容量和良好的物料混合,在流化床煤氣化鍋爐中按質量百分比計,燃料僅占床料的1%~3%,其余為灼熱的床料,因此,即使是很難著火的燃料,進入爐膛后也能很快地與灼熱的床料混合,被迅速加熱至高于著火溫度,所以對燃料的適應性強,包括各種劣質燃料也能運行。
由于床內強烈的湍流和物料循環,增加了燃燒的停留時間,同時流化床煤氣化鍋爐的燃燒區域擴展到整個爐膛較細的燃料,經過分離器的回收重新送回燃燒室進行燃燒,從而降低了飛灰的含炭量,因此循環流化床具有很高的燃燒效率(97%~99%)。
流化床煤氣化鍋爐通常運行操作溫度在850~950℃,這是一個理想的脫硫溫度區間,在床中加入石灰石和脫硫劑,可以使SO2的排放量大大降低。
循環流化床采用低溫分級送風燃燒,使燃燒始終在低過量空氣下進行,從而大降低了NOX的生成。
循環流化床的物料濃度大,一般每Kg煙氣可攜帶若干Kg的物料,這些循環物料帶來了高傳熱系數,使鍋爐負荷調節范圍廣,且循環量與鍋爐負荷變化一致,在50%負荷時鍋爐仍達到額定氣溫和壓力,在更低負荷下也能穩定運行,而無需增加輔助燃料。
流化床煤氣化鍋爐的優點為:燃煤流化床鍋爐,具有對燃料適應性好、燃燒效率高燃燒強度大、爐膛截面小、給煤點少、負荷調節性能好、率脫硫及Nox排放量低、燃料預處理系統簡單、投資及運行費用低易于實現灰渣綜合利用的特點。
循環流化床采用高的*流化速度,大量的物料被煙氣帶到爐膛上部,經過布置在爐膛出口的分離器,將物料與煙氣分開,并經過一種非機械反料器將物料回送至床內,這是循環流床的基本原理。
循環流化床具有很大的熱容量和良好的物料混合,在流化床煤氣化鍋爐中按質量百分比計,燃料僅占床料的1%~3%,其余為灼熱的床料,因此,即使是很難著火的燃料,進入爐膛后也能很快地與灼熱的床料混合,被迅速加熱至高于著火溫度,所以對燃料的適應性強,包括各種劣質燃料也能運行。
由于床內強烈的湍流和物料循環,增加了燃燒的停留時間,同時流化床煤氣化鍋爐的燃燒區域擴展到整個爐膛較細的燃料,經過分離器的回收重新送回燃燒室進行燃燒,從而降低了飛灰的含炭量,因此循環流化床具有很高的燃燒效率(97%~99%)。
流化床煤氣化鍋爐通常運行操作溫度在850~950℃,這是一個理想的脫硫溫度區間,在床中加入石灰石和脫硫劑,可以使SO2的排放量大大降低。
循環流化床采用低溫分級送風燃燒,使燃燒始終在低過量空氣下進行,從而大降低了NOX的生成。
循環流化床的物料濃度大,一般每Kg煙氣可攜帶若干Kg的物料,這些循環物料帶來了高傳熱系數,使鍋爐負荷調節范圍廣,且循環量與鍋爐負荷變化一致,在50%負荷時鍋爐仍達到額定氣溫和壓力,在更低負荷下也能穩定運行,而無需增加輔助燃料。