循环流化床锅炉系统及组成

循环流化床锅炉系统及组成

循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室（炉膛）、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成。一些循环流化床锅炉还有外置流化床换热器．图1 一3 为带有外置流化床热交换器的循环流化床锅炉系统示意图。

1.燃烧室（炉膛）流化床燃烧室（炉膛）由膜式水冷壁构成，底部为布风板，以二次风人口为界分为两个区：二次风人口以下的锥形段为大颗粒还原气氛燃烧区，二次风以上为小颗粒氧化气氛嫩烧区。燃料的燃烧过程、脱硫过程等主要在炉膛内进行。由于炉膛内布置有受热面，大约50 肠燃料释放热量的传递过程在炉膛内完成。顺便指出，流化床燃烧室也可以在加压状态下工作（一般将燃烧空气加压至0.6-1.6MPa ) ，此时称为增压循环流化床（PCFB ）燃烧。

2 ．循环灰分离器
循环灰分离器是循环流化床锅炉系统的关键部件之一。循环灰分离器的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性，其性能对嫩烧室的空气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数、锅护的负荷调节范围和启动所需时间、散热损失以及脱硫剂的脱硫效率和利用率，乃至循环流化床锅护系统的维修费用等均有重要影响。

循环灰分离器的种类很多，新的形式还在不断出现，但总体上可分为高温旋风分离器和惯性分离器两大类。
高温旋风分离器的工作原理是利用旋转的含灰气流所产生的离心力将灰颗粒从气流中分离出来．根据壳体结构材料不同高温旋风分离器又可分为绝热式和水（汽）冷却式两种形式，前者内部设有防磨层和绝热层，后者壳体由水（汽）冷膜式壁构成，作为锅炉蒸汽回路的一部分。惯性分离器的工作原理则是通过急速改变气流方向．使气流中的颗粒由于惯性效应而与气流轨迹脱离。
    高温旋风分离器结构简单，分离效率高，对于30- 50m粒径的细颗粒分离效率可达99%以上，但阻力较大，燃烧系统布置欠紧凑．广泛应用于大型循环流化床锅炉上．惯性分离器比旋风分离器结构简单，易与锅炉整体设计相匹配，阻力小，但分离效率远低于旋风分离器，一般还需要辅以其他分离手段才能满足循环流化床锅炉对物料分离的要求。

3.飞灰回送装里
飞灰回送装置主要指送灰器（又称回料阀、返料阀），是循环流化床锅护系统的重要部件，它的正常运行对燃烧过程的可控性以及锅炉的负荷调节性能起决定性作用。

飞灰回送装置的功能是将循环灰分离器收集下来的飞灰送回流化床循环燃烧。由于分离器内的压力低于燃烧室内的压力．循环灰是从低压区回送到高压区，飞灰回送装置还必须起到“止回阀”的作用。如果高压区气体反窜进人分离器．将破坏分离下况，降低分离效率，影响灰粒循环以致循环流化床锅炉不能正常运行。
由于循环灰回路温度高，工作条件苛刻，循环流化床锅炉系统的飞灰回送装置一般多采用非机械式的。设计中采用的飞灰回送装置有两种类型。一种是自动调节型送灰器，如流化密封送灰器（又称U 型阀）．另一种是阀型送灰器，如1 ．型阀、V 型阀、J 型阀等。自动调节型送灰器能随锅炉负荷的变化自动改变送灰量，而无需调整送灰风量；阀型送灰器要改变送灰量则必须调整送灰风量，也就是说，随锅炉负荷的变化必须调整送灰风量。

4 ．外置流化床换热器（外置冷灰床）
外置流化床换热器是布置在循环流化床灰循环回路上的一种热交换器，又称外置冷灰床，简称外置床。外置床的功能是将部分或全部循环灰（取决于锅炉的运行工况和蒸汽参数）载有的一部分热量传递给一组或数组受热面，同时兼有循环灰回送功能。外置床通常由一个灰分配室和一个或若十个布置有浸埋受热面管束的床室组成。这些管束按灰的温度不同可以是过热器、再热器或蒸发受热面．
外置流化床换热器采用低速鼓泡流化床运行方式，传热系数高。由于循环灰平均粒径较小（一般100-150m ) ，流化速度0.3-0.5m/s即可保证正常流化，灰粒对受热面管束的磨损很小，管束的使用寿命较长．
采用外置流化床换热器的主要优点是：① 解决了大型循环流化床锅炉燃烧室四周表面积相对不足，难以布置所需受热面的矛盾；② 具有调节燃烧室温度和过热器／再热器蒸汽温度的功能，③ 扩大了循环流化床锅炉的负荷调节范围和对燃料的适应性．