典型迴圈流化床鍋爐介紹（迴圈流化床鍋爐裝置）
第一節鍋爐整體布置
20多年來，在鼓泡床鍋爐基礎上發展起來的迴圈流化床鍋爐，以其燃燒的清潔、高效、穩定等優點迅速發展，得到了廣泛應用。迴圈流化床鍋爐克服了鼓泡床鍋爐燃燒效率低、脫硫效率低、大型化困難等缺點，同時又解決了煤粉爐需要單獨安裝煙氣脫硫裝置的不足，兼有鼓泡床鍋爐和煤粉爐的優點，是當前比較公認的煤潔淨燃燒方法的突破，成為最有前途的煤潔淨燃燒技術。
從迴圈流化床燃燒技術問世以來，也經歷了乙個不斷發展和完善的過程。例如，早期的迴圈流化床鍋爐為快速流化床鍋爐，爐膛內流化速度高，飛灰攜帶率高，使得鍋爐能耗高、磨損嚴重、飛灰可燃物含量高等。而目前的迴圈流化床鍋爐，爐膛的下部多為湍流或鼓泡流化狀態，上部多為夾帶床或快速床，流化速度也降至左右，使飛灰攜帶率降到較為合理的水平。
同時在受熱面和耐火材料的防磨損、防腐蝕方面也積累了不少成功經驗，各部分設計引數的選取也漸趨成熟，各關鍵部件的效能也不斷提高。
lurgi型 pyroflow型 circofluid型
圖4-1 三種典型型別都喜歡流化床鍋爐
目前國外從事迴圈流化床鍋爐研製、開發和生產的廠商很多，主要有德國公司、美國公司、公司、公司、法國的公司等，國內很多的科研機構和鍋爐廠家也積極開發和引進技術，生產了相當數量的迴圈流化床鍋爐，以滿足國內對成品的需要。從結構特點上看，目前迴圈流化床可分為三大型別（如圖4-1所示），即德國公司的魯奇（）型、芬蘭公司（原奧斯龍）的型和德國公司（拔柏葛公司）的型。除此之外，很多其他廠家的迴圈流化床鍋爐也各具特色，並在不斷改進和完善。
第二節芬蘭fweoy公司pyroflow型迴圈流化床鍋爐
芬蘭（ 原奧斯龍，2023年被美國公司兼併）公司是世界上發展迴圈流化床鍋爐最早的公司之一，該公司的型迴圈流化床鍋爐的結構布置如圖所示。鍋爐主要由爐膛、高溫旋風分離器、回料閥、尾部對流煙道等組成。爐膛下部由下水冷壁延伸部分、鋼板外殼及耐火處理塗砌的襯裡組成；爐膛上部四周為膜式水冷壁，爐膛中部一般布置的是形過熱器或在爐膛上部布置翼牆過熱器。
圖4-2 pyroflow型迴圈流化床鍋爐結構布置圖
1—汽包；2—下降管；3—二次風箱；4—煤粒和石灰石輸入口；5—下部衛燃帶；6—旋流導向器；
7—旋風分離器；8—二級過熱器；9—**過熱器；10—一級過熱器；11—省煤器；
12—空氣預熱器；13—料腿；14—料腿膨脹節；15—啟動燃燒器；
16—風箱；17—水冷布風板
型迴圈流化床鍋爐的分離器採用高溫旋風分離器，殼體為不冷卻的鋼結構，內有一層耐火材料及一層隔熱材料，裡面的一層為耐高溫耐磨材料，能在溫度為900℃時可靠地工作。當熱煙氣以月約的速度夾帶著濃度為的固體物料進入分離器時，分離器的分離效率可達，能把顆粒尺寸大於的固體顆粒全部分離下來。分離器的通風阻力約為。
鍋爐採用平衡通風，保持旋風分離器入口處的靜壓為零。爐膛出口煙氣攜帶的固體顆粒絕大部分被高溫旋風分離器分離後，經迴料閥送回爐膛.旋風分離器可布置在鍋爐前面、兩側或爐膛與對流煙道之間，布置靈活。
旋風分離器的效率是保證迴圈流化床鍋爐正常工作的乙個重要因素，降低分離效率會影響床面流化質量、流化過程、燃燒效率和排放水平。當旋風分離器尺寸過大時，旋流強度降低，其分離效率會明顯降低。
由分離器分離出來的熱灰落入分離器下的回料閥中。回料閥實際上是乙個小型流化床輸送器。在回料閥中充滿了熱的物料顆粒，用風壓較高的返料風機將空氣從回料閥底部的布風板送入，使灰粒流化並形成一道灰封，防止爐膛中的煙氣倒流入分離器中，同時也可方便地將流化了的物料返送回爐膛。
回料閥進入爐膛的空氣量約佔燃燒總空氣量的。通過分離器再迴圈的物料量很大，一般為鍋爐給煤量的倍，屬於高迴圈倍率的迴圈流化床鍋爐。將一次風送入布風板下面的風箱用以流化床料，而二次風是沿著爐牆從不同高度送入，為分級燃燒提供足夠的風量，以減少燃料型的產生並確保的轉換。
爐膛內的流化速度根據燃料種類和特性的不同，選擇在的範圍內。這種流化是以高擾動、強烈的固體顆粒混合以及沒有固定床面為特點。煙氣速度高及強烈的混合和擾動，就可以將燃燒室的截面積設計得小一些，以減少占地面積，但爐膛高度應增加。
而且，較小的爐膛截面使物料分布更均勻，並減少給料點的數量。
在迴圈流化床鍋爐爐膛內的換熱過程中，其傳熱要比常規燃煤鍋爐強得多。流化床燃燒室內的傳熱系數之所以高，主要是由於煙氣中大量與受熱面接觸的固體粒子對受熱面的沖刷作用。
圖4-3 pyroflow型迴圈流化床鍋爐沿爐膛高度傳熱方式隨（）的變化規律
在型迴圈流化床鍋爐的爐內傳熱中，爐膛上部的傳熱以輻射換熱為主，爐膛下部以流化物料的對流傳熱為主，爐膛高度的中部以對流和輻射換熱為主，如圖4-3所示。這主要基於如下原因：爐膛下部的物料濃度最大，沿爐膛高度越往上空隙率越大、顆粒濃度越小，而傳熱過程也由爐膛下部的固體對流傳熱過渡到爐膛上部的固體和氣體的輻射傳熱，各部分的傳熱系數見表4-1.
表4-1pyroflow型迴圈流化床鍋爐爐膛內的傳熱系數
型迴圈流化床鍋爐的負荷調節方式是改變爐膛下部密相區固體物料的儲存量和參與迴圈物料量的比例，也就是改變爐膛內各區域的固/氣比，從而改變各區域內傳熱方式。例如，當鍋爐負荷減少時，相應地減少風量和煤量，由於風量的減少，在爐膛下部區域將出現較大的固體粒子濃度，爐膛中固體粒子分布的改變無疑會影響各傳熱組成份額的變化，隨著鍋爐負荷的逐漸減少，輻射傳熱的份額逐漸變成主要的了，如圖4-4所示。其在整個傳熱中佔的百分比從滿負荷下的增至最小負荷下的。
由於輻射傳熱系數要比對流傳熱系數低得多，由此使爐膛上部各受熱面的吸熱量減少。同時，由於稀相區固體粒子濃度的減小，經分離器回來的溫度稍低的迴圈物料量也相應地減少，減弱了對爐膛的降溫作用，這時即使燃煤量已減少，仍可保持床溫基本不變，以保證最佳的燃燒和脫硫效果。這種負荷調節方法是一般迴圈流化床鍋爐調節負荷的基本方法。
在較低負荷時，鍋爐實際上處於鼓泡床執行工況，其負荷調節速度每分鐘可達。
圖4-4 負荷變化時各傳熱方式的變化規律
為了保證低負荷時床內有足夠的煙氣速度使物料良好流化，同時也作為控制床溫的技術手段之一，型迴圈流化床鍋爐一般還設有煙氣再迴圈系統。
與魯奇（）型迴圈流化床鍋爐最大不同是，不設外接換熱器（即）。
第三節德國魯奇公司魯奇型迴圈流化床鍋爐
德國魯奇（）公司是世界上最早研製開發迴圈流化床鍋爐技術的公司之一，在長期大量生產和試驗的基礎上，逐步形成了獨具特色的迴圈流化床鍋爐技術。2023年，德國和三家公司聯合成立了公司，專門從事迴圈流化床鍋爐的開發和工程應用，擁有型和型迴圈流化床鍋爐技術，在迴圈流化床鍋爐的研究和設計方面處於領先地位。
魯奇公司較早認識到快速流態化為細顆粒固體在較高氣速下的處理提供了一條很好的途徑，根據其在研究所的研究成果，魯奇公司發展了迴圈流化床鋁煅燒工藝，並申請了專利。魯奇公司只從事迴圈流化床燃燒技術的研究工作，一些製造商從它那裡得到了該項技術的轉讓。其中法國公司和美國公司在目前開發應用魯奇型迴圈流化床鍋爐方面業績顯著。
利用魯奇公司的迴圈流化床燃燒技術，年第一台專門設計用於生產蒸汽和供熱的迴圈流化床鍋爐在德國鋁能（）的維雷納特鋁廠建成。該台迴圈流化床鍋爐燃用低質煤矸石並加石灰石脫硫以滿足德國的排放標準，其容量為，之後又於2023年在西德市建成了當時世界上最大的迴圈流化床鍋爐，熱容量為（℃）。
魯奇（）型迴圈流化床鍋爐的主要特徵是設定有外接式流化床熱交換器（或）和在回料閥控制器（）上布置錐形回灰控制閥（，簡稱錐型閥）。因此，鍋爐主要由燃燒室、高溫旋風分離器、回料裝置、外接式換熱器及尾部煙道組成。燃燒室上部布置有膜式水冷壁，下部由耐磨耐火磚砌築而成。
高溫分離器的內襯結構與型迴圈流化床鍋爐的分離器基本一致，高溫煙氣及物料從燃燒室出來經高溫分離器後，絕大部分固體粒子被分離下來，分離下來的物料，一部分經物料回送裝置密封釜（）送回爐膛；另一部分物料則經過熱灰控制閥進入外接式換熱器，換熱後作為冷物料流入爐膛。外接式換熱器是乙個低流速的鼓泡床，傳熱系數很高。在其中可以布置省煤器、過熱器或再熱器。
尾部煙道受熱面基本與煤粉爐相同。圖4-5是典型的魯奇型迴圈流化床鍋爐的系統圖。
圖4-5 lurgi型迴圈流化床鍋爐布置示意圖
1—煤倉；2—破碎機；3—石灰石倉；4—二次風；5—爐膛；6—物料分離器；7—熱灰控制器；
8—外接換熱器；9—尾部煙道；10—除塵器；11—省煤器入口；12—過熱蒸汽出口；
13—汽包；14—一次風；15—排渣管；16—引風機
魯奇型迴圈流化床燃用燃料的平均粒徑為，入爐煤最大粒徑在之間，空塔速度為。一次風由布風板下送入，約佔總風量的，布風板上的床料密度為左右，二次風由在爐膛側牆一定高度處的幾個二次風口送入。二次風以上的氣—固兩相密度為。
爐內燃燒溫度一般為℃。再加上分級燃燒，在執行中可有效地控制的排放量。
外接式換熱器的布置是魯奇型迴圈流化床鍋爐的乙個重要特點，這一布置有以下優點。
（1）將迴圈流化床鍋爐的燃燒與傳熱過程部分分離，把部分受熱面布置在外接式換熱器（）中，使得鍋爐受熱面的布置有了更大的靈活性，解決了爐內受熱面布置空間不足或雖可布置但磨損嚴重等問題，這對鍋爐的大型化有重要意義。當鍋爐容量增加並達到一定蒸發量時，在爐膛內布置較多的水冷壁和過熱器，很難使爐膛燃燒維持再℃的最佳脫硫溫度，而外接式換熱器的出現，順利地解決了這一問題。
（2）外接式換熱器可以分割槽布置，分別布置不同受熱面，通過控制流過各區的熱灰量來調節換熱量。啟動階段可以使熱灰不通過換熱器來保護受熱面，調節靈活。
（3）外接式換熱器有利於提高迴圈流化床鍋爐的燃料適應性。在執行中，當燃料改變時，可以通過調整外接式換熱器的換熱量來調整爐內各換熱方式的比例。在燃用優質煤時，由於總的煙氣量減少，因此離開爐膛和外接式換熱器的煙氣所攜帶的熱量將減少，這時爐膛及外接式換熱器中的吸熱量應增加，以保持鍋爐總吸熱量不變。
如果燃料品質下降時，則燃料產物的焓與燃料發熱量之比將增加，此時就可以用減少外接式換熱器中吸熱量的辦法來調整爐膛和尾部受熱面吸熱量的比例，以保證鍋爐總吸熱量的不變，同時保證爐膛內吸熱量和床溫基本不變。因此，在煤種變化時，利用外接式換熱器的調節作用，可以在不改變爐膛溫度和過量空氣係數的條件下來維持鍋爐總吸熱量不變。對同一臺爐，就可以在燃燒不同煤種時保持爐內工況穩定，這對鍋爐燃用煤種多變的情況十分有利。
迴圈流化床鍋爐給煤機介紹
1 產品概述 目前世界上，專業研製開發迴圈流化床給煤 給料裝置的製造商仍然是美國stock裝置公司，我國最早的流化床電廠 寧波中華紙業自備電廠，鎮海煉化自備電廠均採用美國stock給煤機。即便現在，在流化床鍋爐給煤裝置基本國產化的情況下，國內首颱300mw迴圈流化床電廠 四川白馬電廠的給煤機仍然採用...
迴圈流化床鍋爐講義
我廠鍋爐是江蘇綠葉鍋爐 生產，鍋爐型號為 lg 100 5.3 m。本鍋爐採用迴圈流化床燃燒技術，系次高溫 次高壓 單鍋筒橫置式 單爐膛 自然迴圈鍋爐。採用全懸吊結構，全鋼架 型布置。額定蒸發量 mcr100 t h 額定蒸汽溫度485 額定蒸汽壓力 表壓 5.3 mpa 給水溫度150 排煙溫度1...
迴圈流化床鍋爐概述
流化床爐 固體粒子經與氣體或液體接觸而轉變為類似流體狀態的過程，稱為流化過程。流化過程用於燃燒，即為沸騰燃燒，其爐子稱為沸騰爐或流化床爐。一 流化床爐及其特性 流化床燃燒是一種一種介於層燃與懸浮燃燒之間的燃燒方式。煤預先經破碎加工成一定大小的顆粒而置於布風板上，其厚度約在500mm左右，空氣則通過布...