流化床锅炉是一种利用流化床原理进行燃烧的锅炉,其核心概念是使固体燃料在气流的作用下呈现出类似流体的状态,从而实现高效燃烧和低排放。下面是流化床锅炉的基本原理:
流化床原理
当气体或液体以一定速度向上流过固体颗粒层时,固体颗粒层会呈现出类似液体状态的现象,称为流态化现象。
流化速度是指空气通过炉膛的速度,当流速达到一定值时,床料开始流化,这个速度称为临界流速。
燃烧原理
循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,即半悬浮燃烧方式。
燃烧需要高温环境、必需的空气量及空气与燃料的良好混合、燃料供应、灰渣和烟气排放。
脱硫原理
利用石灰石作为脱硫吸收剂,在炉内通过化学反应吸收烟气中的SO2,实现脱硫。
石灰石在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,与烟气中的SO2反应生成CaSO4,从而达到脱硫目的。
结构特点
锅炉由汽水系统和燃烧系统组成。
燃烧室内燃料与空气混合后在高温下迅速燃烧,未燃尽的颗粒被气固分离器分离后返回炉膛继续燃烧。
高温烟气在尾部烟道与受热面换热后,通过除尘器排出。
优势
高燃烧效率,通过改变床料循环速度和燃烧温度实现。
较低的氮氧化物排放,由于床内持续的搅动和混合作用,燃烧过程更均匀和完全。
燃料适应性强,可以燃烧多种燃料,如煤、石油焦、生物质等。
挑战
需要大功率的破碎装置,对燃料粒度均匀性要求较高。
石英砂对设备的磨损严重,设备维护量大。
流化床锅炉因其高效燃烧和环保特性,在发电和工业加热领域得到广泛应用