循環(huán)流化床設備及系統(tǒng)

1、精心整理1、什么是循環(huán)流化床燃燒?答：燃料被破碎到一定粒度，燃燒所需的空氣從布置在爐膛底部的布風板下送入，燃料 既不固定在爐排上燃燒，也不是在爐膛空間內(nèi)隨氣流懸浮燃燒，而是在流化床內(nèi)進行一 種劇烈的、雜亂無章、類似于流體沸騰運動狀態(tài)的燃燒。2、常用的煤質(zhì)指標有哪些？并說明其含義。答：（1）水分（M）。水分是煤中的不可燃成分，其來源有三種，即外部水分、內(nèi)部水 分和化和水分。其中，化和水分是煤中一部分氫、氧化合生成并與煤中化合物結合。（2）灰分（A）。灰分是指煤完全燃燒后其中礦物質(zhì)的固體殘余物。 （3 ）揮發(fā)分（V）。揮發(fā)分是煤中的有機質(zhì)在一定溫度和條件下，受熱分解后產(chǎn)生的可 燃性混合氣體，主要成

2、分包括各種碳氫化合物、H2、CO（4）發(fā)熱量（或稱熱值）。煤的發(fā)熱量通常是指單位質(zhì)量的煤在定壓條件下完全燃燒后所釋放的熱量，單位為 KJ/Kg。3. 試述燃料燃燒對人體健康與環(huán)境造成的影響。答：環(huán)境：大氣污染，酸雨，溫室效應，全球變暖，對全球氣候產(chǎn)生巨大影響。2 .乂/ 、X'人體健康：（1）氮氧化物使人體呼吸道受刺激，引起呼吸道疾??；（2）CO氣體無色無臭有毒，人體一旦吸入微量CQ就會發(fā)生頭暈、頭痛、惡心等癥狀， 嚴重時會窒息、死亡；（3）煤燃燒還會產(chǎn)生多環(huán)芳香烴、二惡英等致癌物質(zhì)；（ 4）煤 燃燒后進入大氣的粉塵濃度高會引起慢性哮喘和其它呼吸道疾病發(fā)生。4、簡述循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)及

3、其組成。精心整理答：循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由流化床燃燒室（爐膛）、循環(huán)灰分離器、飛灰回送裝置、 尾部受熱面和輔助設備等組成，一些循環(huán)流化床鍋爐還有外置流化床換熱器。5、循環(huán)流化床鍋爐的特點有哪些？答：一、循環(huán)流化床鍋爐工作的基本特點是低溫的動力控制燃燒，高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程以及高 強度的熱量、質(zhì)量和動量傳遞過程。二、循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點：（1）燃料適應性好；（2）燃料預處理系統(tǒng)簡單；I JL”二了（3）燃燒效率高；（4）負荷調(diào)節(jié)范圍寬；（5）燃燒污染物排放量低；（6）燃燒熱強度大；（7）爐內(nèi)傳熱能力強；（8）易于實現(xiàn)灰渣綜合利用； I廣;/1氣 j（9）床內(nèi)可不布置埋

4、管受熱面；三、循環(huán)流化床鍋爐的缺點：（1）煙風系統(tǒng)阻力較高，風機電耗大；（2）鍋爐受熱面部件的磨損比較嚴重；（3）實現(xiàn)自動化的難度較大；6、簡述循環(huán)流化床鍋爐爐膛結構型式。答：流化床燃燒室（爐膛）由膜式水冷壁構成，底部為布風板，以二次風入口為界分為 兩個區(qū)：二次風入口以下的錐形段為大顆粒還原氣氛燃燒區(qū)，二次風以上為小顆粒氧化氣氛燃燒區(qū)。目前采用的爐膛結構主要形式主要有圓形爐膛，下圓上方形爐膛、立式方形（長方形或正方形）爐膛等。【流化床鍋爐的主要形式：德國 Lurgi型、芬蘭型Pyroflow、美國FW型、德國Cirofluid 型、內(nèi) 循環(huán)（IR）型】7什么是溝流？什么是節(jié)涌？溝流一般分為哪幾

5、種形式答：1溝流：在料層中氣流分布或固體顆粒大小分布及空隙率等不均勻而造成床層阻力 不均勻的情況下，由于阻力小處氣流速度較大，而阻力大處氣流速度較小，有時大量的 空氣從阻力小的地方穿過料層，而其他部位仍處于固定床狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為溝流。2. 節(jié)涌：料層中的氣泡聚集匯合并充滿床體截面的大部分時，床內(nèi)就會出現(xiàn)“稠密 床料層”和攜有床料的“稀疏空氣層”相間地一起向上運動的情況，當達到某一高度后 崩裂，固體顆粒噴涌而下，這種現(xiàn)象稱為騰涌（也稱為節(jié)涌）3. 溝流分為貫穿溝流和局部溝流&影響循環(huán)流化床鍋爐運行的參數(shù)有哪些？答：煤種，顆粒粒徑和燃燒篩分，流化速度 U）,循環(huán)物料量，過量空氣系數(shù)，床溫

6、，一 二次風配比，循環(huán)分離器效率等。9、流態(tài)化的典型形態(tài)有哪些？它們存在的條件、特征。技 il W弋、答：（1）固定床：明顯特征是固體顆粒之間無相對運動。（2）鼓泡流化床：懸浮氣速達到臨界流化速度，床料內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，氣泡不斷上 升。（3）湍流流化床：最顯著的直觀特征是“舌狀”氣流。（4）快速流化床：主要特征是床內(nèi)氣泡消失，無明顯密相界面；床內(nèi)顆粒濃度一般 呈現(xiàn)上稀下濃的不均勻分布，但沿整個床截面顆粒濃度分布均勻；存在顆粒成團與顆粒 返混現(xiàn)象；在床層底部壓力梯度比較高，在床的頂部比較低。（5）氣力輸送：特征是增大風速，床層壓降上升。10、循環(huán)流化床鍋爐燃燒的特點有哪些？答：（1）燃燒效率比較高

7、；（2）燃料適應性強；（3）煤的清潔燃燒。11、循環(huán)流化床鍋爐主要由哪些設備組成？答：燃燒室（爐膛）、布風裝置、物料循環(huán)系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、煙風系統(tǒng)、除渣除灰系統(tǒng)、點火啟動裝置等。12、布風板有哪些主要功能？風帽有什么作用？答：一、布風板的主要功能：a.支撐風帽和床料；b.對氣流產(chǎn)生一定的阻力，使流化空氣在爐膛橫截面上均勻分布，維持流化床層的、 ' ' - _ - - -穩(wěn)定；C.通過安裝在它上面的排渣管及時排出沉積在爐膛底部的大顆粒和爐渣，維持正常流態(tài)化。二、風帽的作用：實現(xiàn)均勻布風以維持爐內(nèi)合理的氣固兩相流動，直接關系到鍋爐的安全經(jīng)濟運行。13、循環(huán)流化床鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的主要

8、功能有哪些？ 丨/I:氣 ）答：（1）鍋爐主控；（2）給水控制；（3）氣溫控制；（4） 一次風量控制；（5）二 次風量控制；'| （6）風機進口風溫控制；（7）床溫控制；（8）引風量控制；（9）燃 料量控制；（10）石灰石量控制；（11）爐渣排放控制（12）啟動燃燒器及其風量控制。14簡述循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)的設備組成及各自作用答：一。省煤器：a 、節(jié)省燃料；b、改善汽包的工作條件；c、降低鍋爐的造價二。蒸發(fā)受熱面：(1) 汽包：a汽包是鍋內(nèi)工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱各個過程的連接樞紐和分界。b增加鍋爐的蓄熱量，有利于運行鍋爐的調(diào)節(jié)。c改善蒸汽品質(zhì)。d保證鍋爐安全運行。(2) 下降管：汽包

9、中的水通過下降管連續(xù)不斷的送往水冷壁下聯(lián)箱，供給水冷壁，以維持正常的水循環(huán)。(3) 水冷壁：a。產(chǎn)生汽水混合物。b。降低鍋爐造價。c。防止結渣，保護爐墻。三.過熱器和再熱器：過熱器是將飽和蒸汽加熱成為過熱蒸汽的熱交換器，再熱器 則是將汽輪機高壓缸的排氣重新加熱到一定溫度的熱交換器。15、循環(huán)流化床鍋爐的熱損失有哪些？_ I 呀 I O(1) 機械不完全燃燒熱損失q4 ；J. J ""JX'*_.« T / J-(2) 化學不完全燃燒熱損失q3 ；(3) 排煙熱損失q2 ;(4) 散熱損失q5 ;(5) 灰渣物理熱損失q6。16、 130t/h水冷形分離器循

10、環(huán)流化床鍋爐的主要設計特點有哪些？ I 廠/:氣 )答：(1)從水冷風室到尾部包墻采用了膜式壁結構，連為一體，很好的解決了鍋爐 的膨脹和密封問題。(2) 由膜式水冷壁加高溫防磨內(nèi)襯組成水冷方形分離器，與爐膛組成一個整體，結構緊湊。(3) 在爐膛頂部設置高溫過熱器，充分利用了換熱量隨物料循環(huán)量和燃燒室溫度變化的特點，使得鍋爐負荷變動時蒸汽參數(shù)能達到額定值；低溫過熱器位于尾部包墻內(nèi)。(4) 由于采用水冷風室及水冷式布風板，可以采用床下點火。（5）防磨內(nèi)襯較薄，可以快速啟動，節(jié)約啟動用油，負荷變化速度不再受耐火材 料的穩(wěn)定性限制。（6）采用自平衡回料系統(tǒng)，運行操作簡單，安全可靠。（7）借鑒大容量鍋爐

11、固定膨脹中心的方法，采用剛性平臺固定中心，鍋爐按預定 方向膨脹，利于密圭寸。（8）采取保守的可靠的防磨措施。仃、簡述440t/h超高壓再熱循環(huán)流化床鍋爐的主要部件有哪些？答：（1）爐膛及水冷壁；（2）下降管與汽水引出管；（3）過熱器系統(tǒng)；（4）再 熱器系統(tǒng)；（5）省煤器和空氣預熱器；（6）旋風分離器、連接煙道及飛灰回送裝置；（7）冷渣器；（8）膨脹中心；（9）鍋爐構架；（10）啟動燃燒器18、簡述造成循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的主要原因。答：（1）煙氣中顆粒對受熱面產(chǎn)生的撞擊；（2）受熱面表面受運動速度相對較慢的顆粒的沖刷；（3）隨氣泡快速運動的顆粒對受熱面的沖刷，以及氣泡破裂后顆粒被噴濺到受熱

12、面表 面從而對受熱面產(chǎn)生磨損；（4）爐內(nèi)局部射流卷吸的床料對相鄰受熱面形成直接的沖刷；（5）伴隨著爐內(nèi)和爐外固體物料整體流動形式所造成的受熱面的磨損；（6）由于幾何形狀不規(guī)則造成的磨損。19、 造成循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)灰系統(tǒng)結焦的原因有哪些？如何防止？答：一、結焦的原 因主要是：（1）燃燒室超溫；（2）循環(huán)灰系統(tǒng)漏風；（3）循環(huán)灰中含碳量過高；（4）運行或操作中出現(xiàn)問題。二、防止結焦的措施主要有：（1）使用的燃料及其顆粒篩分特性應盡量與設計一致；（2）燃用煤矸石、無煙煤時盡早按一、二次風比例投入二次風;（3）運行中應密切監(jiān)視高溫旋風分離器溫度；（4）檢查循環(huán)灰系統(tǒng)的密封是否良好，發(fā)現(xiàn)漏風及時解決

13、；（5）檢查循環(huán)灰系統(tǒng)是否暢通，有異物及時排除；（6）保證適當?shù)乃惋L風量。20、簡述循環(huán)流化床燃燒脫硫效率的影響因素？流化床鍋爐減少N2O排放的主要方法？答：一、影響因素：（1）爐膛溫度；（2）鈣硫摩爾比（Ca/S）;（ 3）煤中含硫量及脫硫劑顆粒粒徑；（4）脫硫劑反映性（5）；流化速度和床層高度；（6）循環(huán)倍率。二、減少N2C排放的主要方法： . ,-（1） 低過量空氣系數(shù)燃燒；a、提高爐膛溫度；（2） 空氣分級送入；b、降低過量空氣系數(shù)；（3）選擇性非催化還原（SNCR； c、后期燃燒；（4）選擇性催化還原（SCR ； d 、加入催化劑促使N2O分解。（5）其他方法：燃料分級燃燒；煙氣后燃

14、；氧 /煤燃燒。21、什么是物料循環(huán)倍率，影響循環(huán)倍率的運行因素有那些？ 答：一、循環(huán)倍率：由循環(huán)灰分離器捕捉下來并返送回爐內(nèi)的物料量（循環(huán)物料量）與新給入的燃料量之比，即、影響因素：（1） 一次風量;（2）燃料顆粒特性;（3）循環(huán)灰分離器效率；（4）回料系統(tǒng)的可靠性22、分析循環(huán)流化床鍋爐與普通工業(yè)鍋爐的相同點及區(qū)別。（1）結構分析循環(huán)流化床鍋爐由爐膛、氣固物料分離設備、固體物料再循環(huán)設備組成，形成一個 固體物料循環(huán)回路。其與煤粉爐相比增加布置了兩路汽冷式旋風分離器、板狀回料管及 回料閥。爐膛則與煤粉爐相同，均由四側膜式水冷壁組成，但爐膛截面積比煤粉爐要大， 同時增加了三組水冷蒸發(fā)屏及水冷風

15、室。（2）對流煙道，布置有過熱器、省煤器和空氣預熱器等與煤粉爐基本相同，但尾部 截面面積要比煤粉爐大。（3）從鍋爐汽水系統(tǒng)上分析其增加了旋風分離器和水冷風室，也就是說干飽和蒸汽的汽冷面積要比煤粉爐大。循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)中過熱面積比煤粉爐大，說明安裝工作量量也比煤粉爐大。（4）從鍋爐本體燃燒系統(tǒng)上分析循環(huán)流化床鍋爐取消了四角切噴燃器，取消了送粉、制粉系統(tǒng)。但在燃燒室根據(jù)流 化床鍋爐的燃燒特點增加了定向風帽， 增加了點火風道，同時增設了兩桿床下啟動油槍、 石灰石粉系統(tǒng)、啟動物料系統(tǒng)。但總體上燃燒系統(tǒng)安裝工作量較煤粉爐?。?）從煙風系統(tǒng)上分析循環(huán)流化床鍋爐在具有相同的煙道、冷風、熱風系統(tǒng)的同時，

16、又增加了點火增壓風 I 廠/、:氣 ）道、J閥流化風道、播煤增壓風道、床上油槍冷卻風道、冷渣器冷卻風道、給煤機密封 風管道，說明安裝工作量量也比煤粉爐大。在四臺冷渣器中，布置8組水冷管束和1036個定向風帽。其安裝工作要比煤粉爐要大的多。（6）從附屬機械上分析。每臺410t/h循環(huán)流化床鍋爐主要風機有11臺，另外，還有 四臺計量式給煤機、飛灰再循環(huán)風機、石灰石粉風機等，雖然比煤粉爐少了鋼球磨煤機、 排粉風機、輸粉機、給粉機。但綜合比較，其工作量要比煤粉爐稍大。（7）從耐磨材料上分析，每臺410t/h循環(huán)流化床鍋爐有756噸不定型耐磨耐火材料施 工和36立方定型材料施工，這在煤粉爐中是沒有的。均

17、上所述，同容量的鍋爐流化床 鍋爐要較煤粉爐復雜。23、造成循環(huán)流化床鍋爐出力不足的原因有哪些？答：（1）循環(huán)灰分離器效率低；（2）燃燒份額分配不合理；（3）燃料顆粒粒徑分布與鍋爐不適應；（4）鍋爐受熱面布置不合理；（5）鍋爐配套輔機設計不合理；24、物料循環(huán)系統(tǒng)有哪些作用？循環(huán)灰分離器必須滿足什么要求？ 答：一、作用：I , .X .X "t- . 將大量高溫固體物料從煙氣中分離下來并返送回爐膛內(nèi)，以維持爐內(nèi)的快速流態(tài) 化狀態(tài)，使燃料和脫硫劑能夠多次循環(huán)燃燒和反應。二、要求：（1）能夠在高溫下正常工作；（2）能夠滿足極高濃度載粒氣流的分離；（3）具有低阻特性；（4）具有較高的分離效率

18、；（5）與鍋爐整體上適應，使鍋爐結構緊湊。25、對物料回料裝置的要求是什么？（1）物料流動性穩(wěn)定。由于物料溫度高，回料裝置中有流動風，要保證物料的流化, 且防止結焦;（2）防止氣體反竄。 由于分離器內(nèi)的壓力低于燃燒室的壓力，回料裝置將物料從 低壓區(qū)送入高壓區(qū)，必須有足夠的壓力克服負壓差，既起到氣體的密封作用又能將固體 顆粒送回爐膛。（3）分離器物料回送。 對于自平衡回料控制裝置，應滿足分離器分離物料回送到 爐膛。26、影響高溫旋風分離器性能的主要因素有哪些？1）切向入口煙氣流速的影響；3）顆粒濃度的影響；45）旋風分離器結構參數(shù)的影響；27、簡述省煤器作用。（1） 節(jié)省燃料；a（2） 改善汽包的工作條件；b（3） 降低鍋爐的造價c28、簡述空氣預熱器作用。（1）改善并強化燃燒I/寺 ）（2）強化傳熱2）煙氣溫度的影響；