CFB锅炉的物料系统及分离器技术

CFB 的物料系统及分离器技术1、分离器概述循环流化床（CFB）燃烧技术的流派是以分离器的形式作为技术特征的，因为分离器的形式决定了 CFB 的整体布置炉型。CFB 是由化工设备转化而来，早期的 CFB 由相对比较独立的燃烧室分离器、换热器、尾部对流竖井等单元通过烟道和膨胀节联接而成，带有化工设备的特点，缺乏传统锅炉的整体性。而由锅炉公司开发的 CFB 则比较注重动力行业的传统，为保持传统锅炉的紧凑布置，所采纳的分离器多为体积较小的二维分离器。长期的运行实践发现，采纳二维分离器的 CFB 性能均在一定程度上存在一些问题，而旋风分离器良好的分离效果很好地满足了 CFB 的要求，因此国际上以圆形绝热旋风筒为气固分离装置的 CFB 进展很快。汽冷旋风筒的出现克服了绝热旋风筒的问题，但带来制造成本的增加，而整体布置没有变化。90 年代出现的方形分离器似乎可以使这 2 个问题得到解决，问题是分离效率是否可与圆形旋风筒相比。2、循环床的物料平衡系统的作用循环流化床锅炉区别于煤粉炉主要表现在具有物料循环系统，通常称为主循环回路。物料循环系统是循环流化床锅炉的核心，也是影响循环流化床锅炉性能的关键。物料循环系统由提升段（燃烧室）、分离装置、回送装置三部分组成，其中任何一个部分出现问题，均将导致锅炉出力、蒸汽参数以及效率等性能的根本变化。出力、蒸汽参数以及效率是燃料燃烧的最终体现形式，因此燃料燃烧是锅炉现实目的的手段和方式。燃烧需要的三个条件是温度、空气和燃烧时间。在循环流化床锅炉中，考虑到脱硫效率、NOx 的生产以及结焦问题，燃烧室一般在 850℃--900℃，这一温度范围内燃料是动力控制区。为提高燃烧效率，必须保证充分的氧气供给，而最近的讨论证实密相区的气固混合是比较差的，这一现象也是循环流化床锅炉热量平衡的基础。因此二次风的布置和穿透问题是循环流化床锅炉燃烧效率重要影响因素之一。因此延长燃烧时间是提高燃烧效率的根本措施。循环流化床锅炉中，燃料进入燃烧室后经历的流动过程包括：在播煤风的作用下在密相区乳化相中横向或纵向扩散，经过一定时间后随机的与其他物料颗粒形成气泡，其气泡生长并流向床层表面，气泡破裂，将该颗粒和其他物料扬析。若颗粒较大不足以被气流带入稀相区，则回流至床层进入下一次气泡产生过程；若颗粒较小则被气流夹带，在燃烧室中向炉膛出口方向流动，期间与其他颗粒可能发生团聚而回落，或流向边壁形成下降贴壁流，重新回到床层内...