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流化床装置的循环流化燃烧方式的特点
流化床装置的循环流化燃烧方式与其他燃烧方式相比具有以下特点。
可燃用的燃料范围宽流化床装置炉膛中存在大量由固体颗粒构成的床料。这些炽热的固体颗粒可以是沙子、砾石、石灰石及煤灰。加入的燃料按质量分数计算只占床料总量的1%?3%。
循环流化床是快速流化床装置,在炉膛形成一个中心区气流与细颗粒向上运动而四周近壁环形区顆粒团向下沉降的强烈内循坏运动。加上随烟气流出炉膛的高温固体颗粒被分离捕集后再次送回炉膛的外循环作用,使炉膛内传热和传质过程得到显著强化。炉膛内温度能均匀地保持在850℃左右,加入炉膛的燃枓颗粒迅速加热到炉膛温度并着火燃烧。因而循环流化床锅炉可以不需辅助燃料,而燃用各种固体燃料,从低挥发分的无烟煤到高硫烟煤乃至灰分含量高达40%?60%的高灰煤均可满意地燃烧。此外,这种锅炉还能燃用石油焦、页岩等其他固体燃料,其燃料适用范闱十分宽广。
燃烧效率高循环流化床燃烧时,虽然其燃料颗粒比煤粉粗数十倍乃***百倍,但在设计和运行良好的情况下,其燃烧效率可以达到煤粉炉的水平。
流化床装置能保持燃烧效率高的主要原因如下:首先新鲜燃料颗粒进入炉膛迅速与大量炽热床料混合,可立即着火燃烧,而且炉内气固混合强烈,燃烧速率高;此外,在这种锅炉中,燃烧区域扩散到整个炉膛。随气流流出炉膛的未燃尽颗粒会被旋风分离器分离后再送回炉膛循环燃烧。因而使燃料燃烧时间大为延长,有利于燃料燃尽;当然,也有一些细颗粒未被旋风分离器收集,并随烟气流入锅炉尾部受热面烟道,造成一些不完全燃烧损失。为了降低这部分燃烧损失,可以在锅炉尾部烟道底部收集这些细颗粒并送回炉膛参加燃烧。
脱硫效果好煤粉炉的主要缺点之一即为排烟中含有在燃烧过程中产生的大量so2气体。含有so2 的烟气排入大气后将严重污染环境。为了减少烟气中的so2含垦,并使之达到环保要求,往往需要采用价格昂贵的烟气脱硫装置,或在燃烧过程中加入脱硫剂(吸收剂)脱硫。常用的脱硫剂为石灰石(caco3j)和白云石(caco3 ? mgco3)
在流化床装置中,脱硫剂在炉膛中是在***佳反应温度下进行脱硫,炉膛中燃料和物料的内循环和分离设备、回送设备造成的外部循环使脱硫剂在炉膛内平均停留时间可长达数十分钟。因而,脱硫过程可充分进行。在采用石灰石作脱硫剂ca/s=2的情况下,其脱硫效率可高达90%以上,脱琉剂利用率可达50%以上,排入大气的烟气中so2含量(标准状态)小于200mg/m3,符合国家环保标准,可不必采用昂贵的烟气脱硫装置。
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