移動(dòng)床脫硫脫硝工藝

有順序的。在火電行業(yè)，是首先脫硝，再除塵，最后脫硫。因?yàn)槊撓鯇?duì)反應(yīng)溫度的需求比較高，煙氣溫度過低，就沒法脫硝了，所以要先脫硝。

脫硫一般采用的是脫硫塔，為了防止塔盤堵塞，并且脫硫?qū)煔獾臏囟葲]有要求，所以除塵在脫硫之前的。除塵完畢之后，再脫硫，這樣可以防止脫硫塔塔盤堵塞。

脫硫脫硝裝置

氨法脫硫工藝原理

煙氣運(yùn)行路徑：煙氣從現(xiàn)有的靜電除塵器和鼓風(fēng)機(jī)通過煙道系統(tǒng);流過一個(gè)100%軸流增壓風(fēng)機(jī)，進(jìn)入脫硫塔。煙氣進(jìn)入脫硫塔后，與包含氨水漿液的逆流噴漿接觸，其中的SO2由氨水漿液吸收。

脫硫塔液體路徑：脫硫塔中漿液的PH值維持在5.0—5.9范圍內(nèi)，該P(yáng)H值優(yōu)化了SO2的去除效率和亞硫酸氨的氧化速度。硫酸氨極易溶解，在常規(guī)條件下，可達(dá)40%重量的溶解度，而在脫硫塔運(yùn)行條件下，該比例可達(dá)48.5%。脫硫塔在含有3-5%重量的懸浮結(jié)晶顆?？刂茽顩r于運(yùn)行。脫硫塔輸送泵將漿液送到第一級(jí)脫水旋流器中。

應(yīng)用條件：氨法脫硫的鍋爐除塵器不但除害而且變害為益，還可以產(chǎn)生出對(duì)人類有益的副產(chǎn)品，如把損害土地、農(nóng)作物的酸雨變成農(nóng)民種地的化肥。

移動(dòng)床干法脫硫原理

鈣基干法脫硫也算是玻璃鋼脫硫其中的一種，干法脫硫是采用固體脫硫劑對(duì)煙氣中的硫化氫和有機(jī)硫化物進(jìn)行脫除的。干法脫硫優(yōu)點(diǎn)是既能脫除硫化氫又能脫除有機(jī)硫，干法脫硫和濕法脫硫相比凈化度要高一些，可將氣體中硫化物脫至1PPm以下，流程短而簡單.

干法脫硫工作原理

干法脫硫是用固體脫硫劑脫除原料氣中少量的硫化氫和有機(jī)硫化物。優(yōu)點(diǎn)是既能脫除硫化氫、又能脫除有機(jī)硫,凈化度較濕法脫硫高,可將氣體中硫化物脫至1PPm以下，流程短而簡單。常用的干法脫硫有活性炭法、氧化鐵法、氧化鋅。

固定床脫硫劑

常見的脫硫劑為氫氧化鈣，氫氧化鈣屬于強(qiáng)堿，對(duì)皮膚具有一定的腐蝕性。

　　當(dāng)皮膚上沾有氫氧化鈣溶液，需要用抹布擦拭，然后涂上一定濃度的硼酸溶液。

　　去除煙道廢氣中二氧化硫的脫硫劑，采用最多的是廉價(jià)的石灰、石灰石和用石灰質(zhì)藥劑配制的堿性溶液。脫硫劑能吸收煙氣中大部分的二氧化硫固定在燃料渣內(nèi)?；S、冶煉廠等常采用碳酸鈉、堿性硫酸鋁等溶液作為脫硫劑處理含二氧化硫的尾氣，并可解吸回收利用。

固定床脫硫脫硝

煙氣自窯爐出來，然后經(jīng)過填裝有固態(tài)脫硫劑的脫硫脫硝裝置完成脫硫任務(wù)，脫硫劑之上加裝一段無氨脫硝催化劑完成脫硝功能。

含硫含硝的煙氣通過脫硫脫硝罐體，煙氣中的硫氧化物、氮氧化物即被有效去除，達(dá)到廠家及當(dāng)?shù)匾螅缓蠼?jīng)引1風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囟排放。

裝置中的脫硝催化劑、脫硫劑在底層zuui先接觸的部分達(dá)到脫硫飽和后從底部的放樣閥放掉，而上面加入新鮮脫硫劑予以補(bǔ)充。

脫硫塔的作用

鑄造行業(yè)脫硫塔的作用主要是降低鋼鐵產(chǎn)品的硫含量

移動(dòng)床干法脫硫

氧化鈣和二氧化硫在高溫下反應(yīng)生成亞硫酸鈣，之后亞硫酸鈣再與通入空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣比較穩(wěn)定而除去二氧化硫，達(dá)到脫硫效果。

干法脫硫劑是運(yùn)用堿性吸收劑或少量的催化劑加工而成的顆粒物，顆粒物有一定的強(qiáng)度能承受高度設(shè)計(jì)堆積的重量而不破碎，更好的維持了顆粒物之間的孔隙率，煙氣經(jīng)過顆粒物床層時(shí)完成so2的吸收過程中不影響煙氣的暢通。

脫硫流化床

石灰石分解是吸熱反應(yīng)石灰石是可以進(jìn)行爐內(nèi)脫硫的，當(dāng)然要控制好煅燒溫度，溫度過高會(huì)將石灰石燒僵，影響脫硫效率。溫度低，石灰石的分解效率會(huì)降低。一般應(yīng)該在900度附近。石灰石煅燒成為生石灰與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，起到脫硫的效果。由于循環(huán)流化床的燃燒溫度較低，在煤中摻燒石灰石，應(yīng)該是可以的。而且由于床內(nèi)床料的碰撞，可以剝離反應(yīng)生成的亞硫酸鈣，對(duì)脫硫是有好處的。相對(duì)比爐內(nèi)噴鈣效率要好一些。

流化床脫硫脫硝

干法脫硫：主要的是循環(huán)流化床反應(yīng)器脫硫。石灰石加入循環(huán)流化床鍋爐后，將發(fā)生兩步高溫氣固反應(yīng)：燃燒分解反應(yīng)和硫鹽化反應(yīng)，通過這兩個(gè)反應(yīng)來脫硫。

濕法：石灰石/石灰—石膏濕法，鍋爐煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓，通過氣－氣熱交換器交換熱降溫后進(jìn)入脫硫塔，自下而上流經(jīng)脫硫塔，與自上而下的石灰石/石灰漿液形成逆向流動(dòng)，同時(shí)發(fā)生熱量交換和化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的SO2。凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除去煙氣中攜帶的液滴，通過氣－氣熱交換器升溫后從煙囪排出。反應(yīng)生成物CaSO3進(jìn)入脫硫塔底部的漿液池，被通過增氧風(fēng)機(jī)鼓入的空氣強(qiáng)制氧化，生成CaSO4，繼而生成石膏。為了使?jié){液池中的硫酸鈣保持一定的濃度，生成的石膏需不斷排出，新鮮的石灰石/石灰漿液需連續(xù)補(bǔ)充，石膏漿經(jīng)脫水后得到純度較高的石膏。

半干法：噴霧干燥煙氣脫硫以及循環(huán)流化床煙氣脫硫（也可以為半干法，最后處理不同）。經(jīng)破碎后石灰在消化池中經(jīng)消化后，與脫硫副產(chǎn)物和部分煤灰混合，制成混合漿液，經(jīng)漿液泵升壓送入旋轉(zhuǎn)噴霧器，經(jīng)霧化后在塔內(nèi)均勻分散。熱煙氣從塔頂切向進(jìn)入煙氣分配器，同時(shí)與霧滴順流而下。霧滴在蒸發(fā)干燥的同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SO2。

移動(dòng)床脫硫設(shè)計(jì)

循環(huán)流化床概況

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)高效低污染清潔燃煤技術(shù)?，F(xiàn)根據(jù)我國近幾年來出版的關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行中有關(guān)循環(huán)流化床鍋爐的原理、特點(diǎn)、啟動(dòng)和運(yùn)行等方面的情況介紹如下：

一、 循環(huán)流化床鍋爐的工作原理：

（一） 流態(tài)化過程：

當(dāng)流體向上流動(dòng)流過顆粒床層時(shí)，其運(yùn)行狀態(tài)是變化的。流速較低時(shí)，顆粒靜止不動(dòng)，流體只在顆粒之間的縫隙中通過。當(dāng)流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而全部由流體的摩擦力所承托。此時(shí)對(duì)于單個(gè)顆粒來講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸面維持它的空間位置。相反地，在失去了以前的機(jī)械支承后，每個(gè)顆?？稍诖矊又凶杂蛇\(yùn)動(dòng)；就整個(gè)床層面言，具有了許多類似流體的性質(zhì)。這種狀態(tài)就被稱為流態(tài)化。顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時(shí)的最低速度，稱為臨界流化速度。

流化床類似流體的性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn)

（1）在任一高度的靜止近似于在此高度以上單位床截面內(nèi)固體

顆粒的重量。

（2）無論床層如何傾斜，床表面總是保持水平，床層的形狀也保持容器的形狀；

（3）床內(nèi)固體顆?？梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔口中排出；

（4）密度高于床層表觀察的物體化床內(nèi)會(huì)下沉，密度小的物體會(huì)浮在床面上；

（5）床內(nèi)顆粒混合良好，顆粒均勻分散于床層中，稱之為“散式”流態(tài)化。因此，當(dāng)加熱床層時(shí)，整個(gè)床層的溫度基本均勻。而一般的氣、固體態(tài)化，氣體并不均勻地流過顆粒床層。一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出，顆粒則被分成群體作湍流運(yùn)動(dòng)，床層中的空隙率隨位置和時(shí)間的不同而變化，因此這種流態(tài)化稱之為“聚式”流態(tài)化。

煤的燃燒過程是一個(gè)氣、固流態(tài)化過程。

二、循環(huán)流化床的原理和特點(diǎn)：

循環(huán)流化床在不同氣流速度下固體顆粒床層的流動(dòng)狀態(tài)也不同。隨著氣流速度的增加，固體顆粒分別呈現(xiàn)固體床、鼓泡流化床、湍流流化床和氣力輸送狀態(tài)。循環(huán)流化床的上升階段通常運(yùn)行在快速流化床狀態(tài)下，快速流化床流體動(dòng)力特性的形成對(duì)循環(huán)流化床是至關(guān)重要的，此時(shí)，固體燃料被速度大于單顆燃料的終端速度的氣流所流化，以顆粒團(tuán)的形式上下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生高度的返混。顆粒團(tuán)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而且不斷形成和解體，在這種流體狀態(tài)下氣流還可攜帶一定數(shù)量的大顆粒，盡管其終端速度遠(yuǎn)大于截平均氣速。這種氣、固運(yùn)行方式中，存在較大的氣、固兩相速度差，即相對(duì)速度，循環(huán)流化床由快速流化床（上升段）氣、固燃料分離裝置和固體燃料回送裝置所組成。

循環(huán)流化床的特點(diǎn)可納如下：

（1）不再有鼓泡流化床那樣的界面，固體顆粒充滿整個(gè)上升段空間。

（2）有強(qiáng)力的燃料返混，顆粒團(tuán)不斷形成和解體，并向各個(gè)方面運(yùn)行。

（3）顆粒與氣體之間的相對(duì)速度大，且與床層空隙率和顆粒循環(huán)流量有關(guān)。

（4）運(yùn)行流化速度為鼓泡流化床的2-3倍。

（5）床層壓降隨流化速度和顆粒的質(zhì)量流量而變化。

（6）顆粒橫向混合良好。

（7）強(qiáng)烈的顆粒返混，顆粒的外部循環(huán)和良好的橫向混合，使得整個(gè)上升段內(nèi)溫度分布均勻。

（8）通過改變上升段內(nèi)的存料量，燃料在床內(nèi)的停留時(shí)間可在幾分鐘到數(shù)子時(shí)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

（9）流化氣體的整體性狀呈塞狀流。

（10）流化氣體根據(jù)需要可在反應(yīng)器的不同高度加入。

三、流化床燃料設(shè)備的主要類型：

流化床操作起初主要用在化工領(lǐng)域，自60年代開始，流化床被用于煤的燃料，并且很快成為三種主要燃料方式之一，即固定床燃料（層燃），流化床燃料和懸浮燃燒（煤粉燃燒）流化床燃燒過程的理論和實(shí)踐也大大推動(dòng)了流態(tài)化學(xué)科的發(fā)展，目前流化床燃燒已成為流態(tài)化的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，愈來愈得到人們的重視。

流化床燃燒設(shè)備按流體動(dòng)力特性可分為鼓泡流化床鍋爐，和循環(huán)流化床鍋爐，按工作條件分又可分為常壓和增壓流化床鍋爐，這樣流化床燃燒鍋爐可分為常壓鼓泡流化床鍋爐，常壓循環(huán)流化床鍋爐，增壓鼓泡流化床鍋爐和增壓循環(huán)流化床鍋爐正在工業(yè)示范階段。

（四）循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)：

（1）循環(huán)流化床鍋爐的工作條件：

項(xiàng)目 數(shù)值 項(xiàng)目 數(shù)值

溫度（℃） 850-950 床層壓降KPa 11-12

流化速度（m/s） 4-6 爐內(nèi)顆粒濃度kg/m3 150-600爐膛底部

床料粒度（μm） 100-700 10-40爐膛上部

床料密度（kg/m3） 1800-2600 Ca/s 摩爾比 1.5-4

燃料粒度（mm） ＜12 壁面?zhèn)?210-250

脫硫劑粒度（mm） 1左右

（2）循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)：

循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個(gè)部份，第一部份由爐膛（塊速流化床）氣，固物料分離設(shè)備，固體物料再循環(huán)設(shè)備，（旋風(fēng)份離器）等組成，上述部分形成了一個(gè)固體物料循環(huán)回路。第二部份為對(duì)流煙道，布置有過熱器，再熱器，省煤器和空氣予熱器等。

典型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)，燃燒所需的一、二次風(fēng)分別從爐膛的底部和爐膛側(cè)墻送入，燃料的燃燒主要在爐膛中完成，爐膛四周布置水冷壁，用于吸收燃料所產(chǎn)生的部分熱量，由氣流帶出爐膛的固體物料在氣、固體分離裝置中被收集并通過返料裝置返回爐膛再燃燒

循環(huán)流化床燃燒鍋爐的基本特點(diǎn)：可概括以下：

1、低溫的動(dòng)力控制燃燒：

循環(huán)流化床燃燒是一種在爐內(nèi)使高速運(yùn)行的煙氣與其所攜帶的湍流擾動(dòng)極強(qiáng)的固體顆粒密切接觸，并具有大量顆粒返混的流態(tài)化燃燒反應(yīng)過程，同時(shí)，在爐外將絕大部分高溫的固體顆粒捕集，將這部分顆粒送回爐內(nèi)再次參予燃燒過程，反復(fù)循環(huán)地組織燃燒。顯然，燃料在爐膛內(nèi)燃燒的時(shí)間延長了，在這種燃燒方式下，爐內(nèi)溫度水平因受脫硫最佳溫度限制，一般850℃左右，這樣的溫度遠(yuǎn)低于普通煤粉爐中的溫度水平（一般1300-1400℃），并低于一般煤的灰烤點(diǎn)（1200-1400℃），這就免去了灰熔化帶來的種種煩惱。

這種低溫燃燒方式好處較多，爐內(nèi)結(jié)渣，及堿金屬，析出均比煤粉爐中要改善很多，對(duì)灰特性的敏感性減低，也無須用很大空間去使高溫灰冷卻下來，氮氧化合物生成量低。并可與爐內(nèi)組織廉價(jià)而高效的脫硫工藝。從燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度看，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)控制在動(dòng)力燃燒區(qū)（或過渡區(qū)）內(nèi)。由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)相對(duì)來說燃燒溫度不高，并有大量固體顆粒的強(qiáng)烈混合，這種狀況下的燃燒速率主要取決于化學(xué)反應(yīng)速率，也就決定于燃燒溫度水平，面燃燒物理因素不再是控制燃燒速率的主導(dǎo)因素，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃料燃盡度很高，通常，性能良好的循環(huán)流化床鍋爐燃燒率可達(dá)98-99%以上。

2、高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程：

循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的固體物料（包括燃料殘?zhí)?，脫硫劑和惰性床料等）?jīng)由爐膛，分離器和返料裝置所組成的外循環(huán)。同時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參于爐內(nèi)、外兩種循環(huán)運(yùn)行。整個(gè)燃燒過程的及脫硫過程都是在這兩種形式的循環(huán)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過程中逐步完成的。

3、高強(qiáng)度的熱量、質(zhì)量和運(yùn)行傳遞過程：

在循環(huán)流化床鍋爐中，大量的固體物料化強(qiáng)烈湍流下通過爐膛，通過人為操作可改變物料循環(huán)量，并可改變爐內(nèi)物料的分布規(guī)律，以適應(yīng)不同的燃燒工況，在這種組織方式下，爐內(nèi)的熱量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞是十分強(qiáng)烈的，這就使整個(gè)爐膛高度的溫度分布均勻，實(shí)踐也充分證實(shí)際這一點(diǎn)。

4、循環(huán)流化床鍋爐與其它爐型相比較：

一般固體燃料的燃燒可分為：層燃、流化床燃燒和緊浮燃燒，流化床燃燒又可分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床燃燒。為了解循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)以及需要進(jìn)一步研究解決的問題，有必要對(duì)循環(huán)流化床鍋爐與其他爐型爐進(jìn)行比較。

（1）燃燒過程的比較：

特征 層燃爐 循環(huán)流化床 懸物燃燒爐

燃料顆粒平均直徑（mm） ＜300 0.05-0.1 0.02-0.08

燃料室區(qū)域風(fēng)速（m/s） 1-3 3-12 15-30

固體運(yùn)行狀態(tài) 靜止 大部份向上，部分向下 向上

床層與受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)w.m2.k 50-150 100-250 50-100

磨損 小 中 較小

（2）脫硫過程的比較：

煤粉爐的噴鈣脫硫是將鈣基脫硫劑（如石灰石、白方石或消石灰）直接噴入爐內(nèi)，在高溫下脫硫劑大段燒進(jìn)行如瓜反應(yīng)：

500℃-900℃

CaCO3 CaO(S)+ CO2（g）

500℃-900℃

MgCO3?（OH2） CaO(S)+ MgO（S）+2 CO2（g）

500℃-900℃

Ca（OH2） Ca0(S)+ H2O（g）1

在通常燃燒溫度下，燃燒過程在不到200ms的時(shí)間內(nèi)就基本完成了（脫硫劑粒徑為10μm左右），脫硫劑燃燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，一旦脫硫劑燃燒生成CaCO，它就和反應(yīng)成硫酸鈣

2CaO(S)+ SO2（g）+ O2（g） CaSO4（S）

據(jù)煤粉爐噴鈣試驗(yàn)，最佳噴入溫度為1100℃左右，石灰石料度在8-10μm之間脫硫效率較佳，脫硫劑的利用率一般為20%，脫硫效率為50%。而循環(huán)硫化床鍋爐的燃燒脫硫過程是將脫硫劑（石灰或白方石）送入爐內(nèi)，然后與燃燒生成的二氧化硫氣體反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。與煤粉爐一樣，脫硫劑進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐后大段燒形成氧化鈣，氧化鈣再與二氧化硫氣體反應(yīng)。

在循環(huán)流化床鍋爐中，由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件，整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的主循環(huán)回路運(yùn)行在脫硫的最佳溫度范圍內(nèi)（850-900℃）。同時(shí)由于固體物料在爐內(nèi)、外循環(huán)（通過分離裝置和回送裝置）脫硫劑在爐內(nèi)的停留時(shí)間大大延長，通常平均停留時(shí)間可達(dá)數(shù)十分鐘。此外，爐內(nèi)強(qiáng)烈的湍流混合也十分有利于循環(huán)流化床鍋爐燃燒脫硫過程在Ca/S為1.5-2.5時(shí)，脫硫效率通?？蛇_(dá)90%，脫硫劑利用率可達(dá)50%，將比煤粉脫硫效果提高一倍。

（3）各種形式鍋爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較：

鍋爐型號(hào)

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) YG-35/39-M3

循環(huán)流化床爐 BG-35/39-M 煤粉爐 L-35/39-W/I 鏈條爐

鍋爐實(shí)際熱效率（%） 87.8 87.96 50

燃料種類 貧煤 貧煤 貧煤

低位發(fā)熱量（KJ/kg） 21736 22003 21736

鍋爐耗煤量（kg/h） 4959 4883 8707

鍋爐耗標(biāo)煤（kg/h） 3684 3677 6468

輔機(jī)耗電總?cè)萘浚↘W） 470 587.1 362.3

輔機(jī)耗電總?cè)萘空蹣?biāo)煤（kg） 100 235 145

總耗標(biāo)煤（kg/h） 3872 4218 6613

每噸汽耗標(biāo)煤（kg） 110.69 109.25 188.94

燃燒效率（%） 98-99 98-99 88.1

負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍 較大 小 大

對(duì)煤種變化的適應(yīng)性 適應(yīng)廣 較單一煤種 單一煤種

操作維護(hù)水平 一般 高 簡單

鍋爐設(shè)備費(fèi)(本體)(萬元) 82.68 97 86.59

系統(tǒng)投資費(fèi)（萬元） 245 400 200.7

鍋爐鋼材耗量（噸） 157 165 186

二氧化硫排放量 加石灰石可脫硫 全部排放 全部排放

二氧化氮排放量 生成少 生成多 生成較多

飛灰排放量 較大 大 小

注：鍋爐投資按90年代初估價(jià)

循環(huán)硫化床鍋爐與其他型式鍋爐比較

鍋爐

特性 鏈條爐 煤粉爐 循環(huán)硫化床爐

床高或燃料燃燒區(qū)高度m 0.2 15-40 27-45

截面風(fēng)速m/s 1.2 4-8 4-6

過?？諝庀禂?shù) 1.2-1.3 1.2-1.25 1.15-1.3

截面熱負(fù)荷MW/M2 0.5-1.5 3-5 4-6

煤的粒度過mm 6-32 6以下 0.1以下

負(fù)荷調(diào)節(jié)比 4.1 3：4.1

燃燒效率% 85-90 95-99 99

NO2排放PPM 400-600 50-200 400-600

爐內(nèi)脫硫效率 低 80-90

從上表可看出：循環(huán)硫化床鍋爐明顯優(yōu)于其他型式的鍋爐

五、循環(huán)硫化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：由于循環(huán)硫化床鍋爐獨(dú)特的流體動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu)，使其具備有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，以下分別加的簡述。

1、燃料適應(yīng)性：

這是循環(huán)流化床鍋爐主要特性優(yōu)點(diǎn)之一。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計(jì)，燃料僅點(diǎn)床料的1%-3%，其它是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣或砂。循環(huán)流化床鍋爐的特殊流體動(dòng)力特性使得氣、固和固與固體燃料混合非常好，因此燃料進(jìn)入爐膛后很快與大量床料混凝土合，燃料被此速加熱至高于看火溫度，而同時(shí)床層溫度沒有明顯降低，只要燃料熱值大于加熱燃料本身和燃料所需的空氣至著火溫度所需的熱量，循環(huán)流化床鍋爐不需要輔助燃料而砂用任何原料。循環(huán)流化床鍋爐既可用優(yōu)質(zhì)煤，也可燒用各種劣質(zhì)煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油頁巖、石油焦、爐渣樹皮、廢木料、垃圾等。

2、燃燒效率高：

循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鏈條爐高得可達(dá)97.5-99.5%，可與煤粉爐相媲美。循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高是因?yàn)橄率鎏攸c(diǎn)：氣、固混合良好，燃燒速率高，特別是對(duì)粗粉燃料，絕大部分未燃盡的燃料被再循環(huán)至爐膛再燃燒，同時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐能在較寬的運(yùn)行變化范圍內(nèi)保持較高的燃燒效率。甚至燃用細(xì)粉含量高的燃料時(shí)也是如此。

3、高效脫硫：

循環(huán)流化床鍋爐的脫硫比其它爐型更加有效，典型的循環(huán)流化床鍋爐脫硫可達(dá)90%。與燃燒過程不同，脫流反應(yīng)進(jìn)行得較為緩慢，為了使氧化鈣（燃燒石灰石）充分轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，煙氣中的二氧化硫氣體必須與脫硫劑有充分長的接觸時(shí)間和盡可能大的反應(yīng)面積。當(dāng)然，脫硫劑顆粒的內(nèi)部并不能完全瓜，氣體在燃燒區(qū)的平均停留時(shí)間為3-4秒鐘，循環(huán)流化床鍋爐中石灰石粒徑通常為0.1-0.3mm，無論是脫硫劑的利用率還是二氧化硫的脫除率，循環(huán)流化床鍋爐都比其他鍋爐優(yōu)越。

4、氮氧化物（NO2） 排放低：

氮氧化物排放低是循環(huán)硫化床鍋爐一個(gè)非常吸引人的一個(gè)特點(diǎn)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，循環(huán)流化床鍋爐的二氧化氮排放范圍為50-150PPM或40-120mg/mJ。NO2排放低的原因：一是低溫燃燒，此時(shí)空氣中的氮一般不會(huì)生成NO2，二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化NO2，并使部分已生成NO2得到還原。

5、其他污染物排放低：

循環(huán)流化床鍋爐的其他污染物如：CO、HC1、HF等排放也很低。

6、燃燒強(qiáng)度高、爐膛截面積小

爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn)之一。循環(huán)流化床鍋爐的截面熱負(fù)荷約為3.5-4.5MW/m2接近或高于煤粉爐

7、給煤點(diǎn)少：

循環(huán)流化床鍋爐因爐膛截面積較大，同時(shí)良好的混合和燃燒區(qū)域的擴(kuò)展使所需的給煤點(diǎn)數(shù)大大減少，只需一個(gè)給煤點(diǎn)，也簡化了給煤系統(tǒng)。

8、燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡單：

循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于12mm，因此與煤粉爐相比，燃料的制粉系統(tǒng)相比大為簡化。此外，循環(huán)流化床鍋爐能直接燃用高水分煤（水分可達(dá)30%以上）。當(dāng)燃用高水分煤時(shí)，也不需要專門的處理系統(tǒng)。

9、易于實(shí)現(xiàn)灰渣綜合利用：

循環(huán)流化床鍋爐因燃燒過程屬于低溫燃燒，同時(shí)爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件，使得鍋爐灰渣含碳量低，易于實(shí)現(xiàn)灰渣的綜合利用。如灰渣作為水泥摻和料或做建筑材料，同時(shí)做溫?zé)敢灿欣谙∮薪饘俚奶崛　?/p>

10、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快：

當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，當(dāng)需調(diào)節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量、負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá)（3-4）：1，此外，由于截面風(fēng)速高和吸熱高和吸熱控制容易，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)速率也很快，一般可達(dá)每分鐘4%。

11、循環(huán)床內(nèi)不布埋受熱面管：

循環(huán)流化床鍋爐的床內(nèi)不布置埋管受熱面，不存在磨損問題，此外，啟動(dòng)，停爐，結(jié)焦處理時(shí)向短、同時(shí)長時(shí)間壓火之后可直接啟動(dòng)。

12、投資和運(yùn)行費(fèi)用適中：

循環(huán)流化床鍋爐的投資和運(yùn)行費(fèi)用略高于常規(guī)煤粉爐但比配制脫硫裝置的煤粉爐低15-20%。

六、循環(huán)流化床鍋爐尚待進(jìn)一步研究的問題：

為使循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行達(dá)到優(yōu)化的目的，充分發(fā)揮循環(huán)流化床的優(yōu)點(diǎn)，尚需對(duì)下列幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究。

1、循環(huán)物料的分離

循環(huán)流化床鍋爐的分離裝置接工作溫度分為高溫、中溫和低溫分離，接分離的作用形式又可分為旋風(fēng)分離，慣性分離等。以目前循環(huán)流化床的運(yùn)行情況來看，高溫旋風(fēng)分離器還是比較成熟的。但使用高灰燃料時(shí)的磨損問題尚未解決。而且分離的體積也十分龐大，基本上和爐膛直徑相近。受旋風(fēng)分離器最大尺寸的限制，大容量循環(huán)流化床鍋爐必需配置多個(gè)分離器。由于旋風(fēng)分離器內(nèi)襯有較厚的防磨耐火材料，熱慣性大，因此延長了鍋爐啟動(dòng)時(shí)間。負(fù)荷變化動(dòng)態(tài)特性變差，故采用慣性分離器是值得探討的，因?yàn)閼T性分離器設(shè)備經(jīng)較簡單，體積小，結(jié)構(gòu)布置比較方便。流動(dòng)阻力也相對(duì)較小。此外不應(yīng)操付中，低溫分離器。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展要求將設(shè)計(jì)、效率高、體積小、阻力低、磨損小和制造及運(yùn)行方便的物料分離裝置。

2、循環(huán)流化床的固體顆粒的濃度選?。?/p>

循環(huán)流化床內(nèi)固體顆粒濃度對(duì)燃燒過程，脫硫過程和傳熱過程都有很大影響。但合適的循環(huán)流化床內(nèi)固體顆粒濃度的確定卻十分困難。目前各循環(huán)流化床各制造廠家所采用的爐內(nèi)顆粒濃度的一個(gè)重要參數(shù)是循環(huán)倍率。國內(nèi)的一些循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率通常在10以下，而國外的循環(huán)倍率常達(dá)到50，甚至更高。在分析循環(huán)流化床鍋爐的工作過程時(shí)，不僅要考慮物料的內(nèi)部循環(huán)，亦要考慮爐外循環(huán)，在高風(fēng)速運(yùn)行時(shí)，物料內(nèi)循環(huán)更為顯著。因此，合理的循環(huán)床內(nèi)固體顆粒的濃度的選取對(duì)燃燒脫硫，傳熱、磨損、能耗等一系列因素都有影響。

3、爐內(nèi)受熱面布置和溫度控制

為了保證循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)溫度控制在一定范圍內(nèi)，在固體顆粒循環(huán)回路中必須吸一部分熱量。目前爐內(nèi)吸熱主要有以下兩種方法：一種是爐膛內(nèi)布置水冷壁或隔墻；另一種是爐膛內(nèi)布置部分受熱面（如過熱器等）在固體物料循環(huán)回路上再布置流化床換熱器。這兩種形式都可行的。但這兩種方法，對(duì)床溫控制方式是不同的，前者主要是靠調(diào)節(jié)返料量來調(diào)節(jié)床內(nèi)固體顆粒濃度，以改變水冷壁的換熱系數(shù)。從而改變爐內(nèi)吸熱量來控制床溫，否者僅需調(diào)節(jié)進(jìn)入流化床換熱器和熱接返回爐內(nèi)固體物料量的比例，便可控制床溫，相對(duì)比較靈活，特別適合于大容量循環(huán)流化床鍋爐。

4、運(yùn)行風(fēng)速（或截面熱負(fù)荷）的確定

循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行風(fēng)速是一個(gè)重要的參數(shù)。一般運(yùn)行風(fēng)速為4-10m/s/。運(yùn)行風(fēng)速提高會(huì)使?fàn)t子更為緊湊。截面熱負(fù)荷相應(yīng)增大，此時(shí)為了保證燃料和石灰石顆粒有足夠的停留時(shí)間和布置足夠的受熱面，必須增加爐膛高度。這樣不僅磨損增加，而且鍋爐造價(jià)增加。風(fēng)機(jī)功率會(huì)增大，廠用電也會(huì)相應(yīng)增加。但風(fēng)速過低則發(fā)揮不了循環(huán)流化床的優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)各種燃料都應(yīng)具有最佳的運(yùn)行風(fēng)速。

5、返料機(jī)構(gòu)：

在循環(huán)流化床中，被分離下來的固體物料必須通過返料機(jī)構(gòu)送回爐內(nèi)。返料機(jī)構(gòu)還應(yīng)對(duì)返回的物料量進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，但由于返料機(jī)構(gòu)中的溫度很高，磨損較大，如采用一般機(jī)械閥門之類的調(diào)節(jié)裝置，會(huì)很容易產(chǎn)生卡死，轉(zhuǎn)動(dòng)不靈等現(xiàn)象，目前循環(huán)流化床中一般采用非機(jī)械閥。（L閥）和流化床返料機(jī)構(gòu)，一方面調(diào)節(jié)物料流量，另一方面防止燃料在燃燒室反串型分離器，造成短路。目前許多制造廠家對(duì)返料機(jī)構(gòu)都是保密的。

6、循環(huán)流化床鍋爐部件的磨損：

由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的高顆粒濃度和高運(yùn)行風(fēng)速，鍋爐部件的磨損是比較嚴(yán)重的。磨損主要與風(fēng)速、顆粒度以及流場的不均勻性有關(guān)，磨損與風(fēng)速及濃度成正比。在設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)防止煙氣走廊突縮突擴(kuò)的形式。目前研究比較落弱。

7、低污染燃料：

循環(huán)流化床鍋爐已獲得迅速發(fā)展。一個(gè)重要的原因就是循環(huán)流化床的低污染燃料特性，在脫硫研究方面目前相對(duì)一致，但對(duì)于脫硫最佳溫度，脫硫劑的高效利用方面尚有許多內(nèi)容要研究。如降低NO2、床溫、煙氣再循環(huán)，注氨以及脫硫劑對(duì)NO2的影響等有待進(jìn)一步研究。

9、尾部受熱面的設(shè)計(jì)：

目前在循環(huán)流化床鍋爐中，尾部煙道受熱面的設(shè)計(jì)一般比較忽視，如何更加合理布置尾部煙道受熱面尚待進(jìn)一步研究。

10、除塵：

尾部煙道現(xiàn)在國內(nèi)大部分采用電除塵。

七、循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展：

國外：60年代就開始研究，是芬蘭奧期龍公司，第一臺(tái)為熱功率15MW由燃油爐改造而成的商用循環(huán)流化床鍋爐，后由美國巴特利多固體循環(huán)流化床鍋爐及德國，瑞典、加拿大、意大利等國分別制造出各種型式的循環(huán)流化床鍋爐，最大的為發(fā)電功率165MW配套的循環(huán)流化床鍋爐同加拿大1993年制造。

90年代循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）燃燒效率100% ；

（2）電廠效率大于40%；

（3）SO2排放小于10PPM；

（4）NO2排放小于30PPM。

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