流化床基礎知識

1、輔助教材（二）循環(huán)流化床專題知識鍋爐設備及運行目錄第一講：循環(huán)流化床鍋爐及其優(yōu)缺點3第二講：CFB的空氣和煙氣量8第三講 CFB的熱損失8第四講 爐膛及傳熱9第五講 床溫10第六講 床壓11第七講 給煤系統(tǒng)11第八講 風系統(tǒng)13第九講 石灰石系統(tǒng)13第十講 渣系統(tǒng)15第十一講 爐內(nèi)耐火、耐磨和保溫材料15第十二講 鍋爐的啟動、運行及停運17第一講：循環(huán)流化床鍋爐及其優(yōu)缺點一.流化床鍋爐（CFB）1.流化：（1）顆粒分類： C類顆粒：顆粒的粒度很細，一般d20m，顆粒間互相作用力很大，屬難以流化的顆粒。因此氣流通過此床層時，往往會出現(xiàn)溝流現(xiàn)象。 A類顆粒：顆粒的粒度較細，d = 2090m，如化

2、工流化床常用的催化裂化劑，這類顆粒通常很容易流化，并且從開始流化到開始形成氣泡之間一段很寬的氣速范圍內(nèi)，床層能均勻散式膨脹（粒子均為分散）。 B類顆粒：中等顆粒，d =90650m，具有良好的流化性能，此種顆粒在流化速度達到臨界流速時即發(fā)生鼓泡現(xiàn)象，循環(huán)流化床鍋爐啟動時常用的沙子就屬于此類顆粒。 D類顆粒：這種顆粒具有較大的粒度和密度，顆粒的范圍較大，屬于寬篩分，大部分燃煤流化床鍋爐的爐內(nèi)顆粒屬于此類。（ABC類均屬窄篩分）。（2）流態(tài)化：當流體向上流過具有一定粒徑的顆粒床層時，床層的運動狀態(tài)隨流體的流速的變化而改變：當流體的流速較低時，顆粒靜止不動，流體只能從顆粒之間的縫隙中通過，所有顆?；?/p>

3、相接觸，并座落在布風板上，這就是固定床；當流體的流速增加到某一速度后，所有顆粒不再由布風板支持，而全部由流體的摩擦力承托。對單個顆粒而言，它不再依靠與其相鄰的顆粒接觸而維持它的空間位置，相反在失去了機械支撐后，每個顆?？梢栽诖矊又凶杂蛇\動。就整個床層而言，無數(shù)個自由運動的顆粒組成的床層具有了許多類似流體的性質(zhì)，這種狀態(tài)稱為流態(tài)化。（3）臨界流化速度：顆粒床層從靜止狀態(tài)變成流態(tài)化時的最小速度。（4）流態(tài)化的類型：散式流態(tài)化：一般液固兩相流的流態(tài)化就屬于散式流態(tài)化，顆粒均勻分布于床層中。聚式流態(tài)化：氣固兩相流的流態(tài)化就屬于聚式流態(tài)化，顆粒并不是均勻地流過床層，一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出，顆粒

4、被分成群體做喘流運動，床層中的空隙率隨時間和位置不同而變化，就稱為聚式流態(tài)化，燃煤鍋爐的流態(tài)化就屬于這種流態(tài)化。（5）流態(tài)化類似流體的性質(zhì)主要有：在任何一高度的靜壓近似等于此高度以上單位截面上固體顆粒的重量。（床壓是反映爐內(nèi)存料量的唯一指標，上、中、下三組測壓點相距2米，下層床壓與中層床壓的差值應同中層床壓與上層床壓的差值近似相等，若三層床壓差值相差過大，說明床料粒度過粗；若三層床壓近似相等，說明床料粒度過細。） 無論床層如何傾斜，床層的表層總是保持水平的，床層的形狀也保持容器的形狀，當停止供風時，床層靜止后如水面一樣平。以此可判斷布風板的布風是否均勻以及床層底部是否有大顆粒的堆積。床內(nèi)固體顆

5、?？梢韵罅黧w一樣從底部或側面的孔排出。密度高于床層表觀密度的固體顆粒在床內(nèi)會下沉，密度小于床層表觀密度的固體顆粒會浮在床面上（假設氣體流速為5m/s時，剛好能使d=1mm、=2000Kg/m3粒子流化，那么=2000Kg/m3就稱為此時的表觀密度）。所以應控制大于表觀密度的固體顆粒進入爐膛。爐內(nèi)顆?；旌狭己谩Ｒ虼水敿訜岽矊訒r，整個床層的溫度基本是均勻的。（6）異常的流化狀態(tài)：氣泡過大：含氣泡是氣體流化床的基本特性，但氣泡過大或過于集中向上涌時，床層表面會出現(xiàn)大的波浪起伏，運行不穩(wěn)定，因此是一種異常的流化狀態(tài)。引起氣泡過大和分布不均勻的因素有：a.床層太??；b.布風板結構不良；c.床料顆粒過大；

6、d.表觀速度過高。當氣泡直徑大到接近床層寬度尺寸時，床層被大氣泡分隔成幾段并形成氣塞，在大氣泡之間的顆粒層將以活塞的形式向上運動，達到一定高度后，顆粒層崩裂成單個顆?；蜉^小的顆粒團，此時大顆粒和顆粒團將穿過上升的氣流，象雨淋般的下落，而較小的顆粒工顆粒團則被氣流帶走，這種現(xiàn)象稱節(jié)涌。發(fā)生節(jié)涌時能聽到“撲通”聲。節(jié)涌現(xiàn)象將造成沿爐膛高度床料分布不均，而且引起床層阻力的激烈波動，能量損失很大，飛灰增加，影響流化和燃燒的穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象如不及時處理，將導致大顆粒底料沉積面結焦。造成節(jié)涌的原因與氣泡過大是相同的，因為，節(jié)涌是氣泡過大的進一步發(fā)展。溝流：在空氣速度未達到臨界流化速度，整個床層處于固定床時

7、，大量氣體有可能從床層阻力最小的“溝道”穿過，這種現(xiàn)象稱溝流或局部穿孔。溝流分貫穿溝流和局部溝流兩種。貫穿溝流溝道自下而上貫穿整個床層，這時風速增加到超過正常的臨界流化速度床層也不流化。局部溝流：溝道未貫通的部分仍然可以流化。產(chǎn)生溝流的原因有：a.床層過??；b.布風板結構不良，布風不均勻；c.顆粒組成不均勻。局部或大部分床層的大顆粒堆積，多出現(xiàn)在風速較低時，如啟動和壓火。因此，在空床啟動時，最好采用送風后添加床料的方式，以避免溝流現(xiàn)象的發(fā)生。（底料0.6mm、爐渣0.3mm）；d.分層：由于流化床燃用的是寬篩分的燃料，顆粒的粒徑粗，差值大，而且配比又不一定合適，特別是在燃料中還混有少量大塊的石

8、頭，或粒徑雖然不大但密度很大的金屬，因此在這種床料的流化過程中，特別是表觀速度較低時，往往出現(xiàn)細粒子在上面，粗粒子和重粒子在下面的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫分層。在分層比較嚴重時甚至會出現(xiàn)一種難以察覺到的假沸騰現(xiàn)象細粒子在上面流化的很好，有明顯的波浪，而大顆粒沉入底部，僅作輕微的跳動或似動非動的狀態(tài)，這時如不及時處理，則產(chǎn)生結焦而被迫停爐。產(chǎn)生分層流化的原因是床料的粒度粗且在底部堆積以及表觀速度低，特別是大渣堆積的區(qū)域，阻力大，表觀速度更低。判斷大渣的堆積主要有兩點：a.床壓：如某處堆積，該處床壓不波動甚至到零；b.下部床溫：如果下部床溫不斷下降，則說明出現(xiàn)了大渣堆積。解決辦法：排除大渣和提高表觀速度。

9、 （7）CFB不同區(qū)域中固體顆粒所處的流動狀態(tài)：位置流動狀態(tài)燃燒室（上二次風及以下）喘流流化床燃燒室（上二次風及以上）快速流化床旋風分離器旋轉流動回料腿立管下部移動填充床回料閥鼓泡床尾部煙道氣力輸送2.循環(huán)： （1）名詞解釋： 顆粒終端速度：a.當一個顆粒在無限靜止的介質(zhì)中，在重力的作用下作自由落體運動時，顆粒在重力的作用下加速，而浮力和流體的摩擦力則阻礙其加速，當顆粒加速直至達到一穩(wěn)定速度時，該速度稱為該顆粒的終端速度。b. 對于一定密度和一定顆粒的固體粒子，能把它帶到任一高度的最小速度叫顆粒的終端速度。表觀（流化、運行、操作）速度：W=V/F m/s：V 氣體流量（不包括固體顆粒所占的體積

10、） m3/s：F 爐膛橫截面積 m2 楊析：當氣流穿過由各種顆粒組成的流化床層時，一些終端速度小于床層表觀速度的細粒子，將陸續(xù)被上升氣流帶走，這一過程稱為楊析。 夾帶：燃煤流化床鍋爐是典型的聚式流化系統(tǒng)，床內(nèi)存在著大量的氣泡，由于氣泡在床層表面爆破而將許多粒子拋擲向上，并被上升氣流夾帶上行，其中一些終端速度大于表觀速度的粒子，經(jīng)過一定的分離高度后將陸續(xù)返回床層或被帶出爐膛，稱為夾帶。 產(chǎn)生夾帶的原因：a.由于氣泡內(nèi)的壓力高于床層表面壓力，當氣泡到達床層表面時因破裂將氣泡頂部的一層顆粒噴入懸浮空間內(nèi)；b.由于氣泡的尾渦夾帶著相對滯后的顆粒群與周圍氣泡一起以比周圍介質(zhì)高的速度上升，氣泡到達床層表面

11、爆破后，這部分尾渦顆粒被拋到自由空間；c.對于兩個處于縱向合力的氣泡，當其上部氣泡逸出床層表面爆破后，下部氣泡尾渦顆粒也拋至自由空間。 對于燃煤的CFB，密相區(qū)處于聚式喘流流化的狀態(tài)，因此存在大量氣泡，在氣泡上升至床層表面爆破時，將大量的終端速度大于表觀速度的粒子拋擲向上至自由空間，在重力的作用下，經(jīng)過一定的高度后粒子將陸續(xù)返回床層，對相同密度的粒子，粒徑越大，上升的高度越低，因此隨高度增加，顆粒的滯留量（固氣比）逐漸減小。只有那些終端速度低于表觀速度的粒子才能被帶到任意高度，因此存在一個輸送分離高度TDH，在此高度以上，氣流中的粒子濃度將不再變化。 對于燃用寬篩分燃料的CFB，其爐膛出口高度

12、通常低于TDH，因此進入分離器的粒子，楊析和夾帶粒子共存（但楊析量要多的多）。 顆粒團：由于細粒子的表面能較大，若干個細粒子粘合在一起，形成顆粒團，顆粒團不斷的形成，也不斷的解體。 固氣比：在標準狀況下，單位體積的氣體含固體粒子的重量。Kg/Nm3。 空隙率：流體所占的體積vg與整個兩相流流體總體積vm之比。 g = vg / vm （2）內(nèi)循環(huán)： 終端速度大于表觀速度的粒子將沿爐膛四壁不同高度返回床層，粒子越大，飛的越低。 大量終端速度小于表觀速度的粒子不斷的相互碰撞，形成顆粒團；終端速度大于表觀速度的顆粒團也將沿爐膛四壁返回床層。因此對于終端速度大于表觀速度的粒子和顆粒團，在氣固兩相流的上

13、升過程中，陸續(xù)的沿爐膛四壁返回床層，這一過程稱為內(nèi)循環(huán)。 在CFB中，氣流速度是不均勻的，總的說來，壁面因存在摩擦，所以氣流上升速度較小；而爐膛中部上升氣流速度較大，床料被中部高速氣流帶走，然后大顆粒的粒子，沿爐壁四周下降。沿爐壁四周下降的粒子與上升的氣流混合，在固體顆粒的帶動下，近壁氣流也會向下流。床料顆粒的內(nèi)循環(huán)的運行結果造成了縱向大規(guī)模的混合，稱為返混。 （3）外循環(huán)： 對于終端速度小于表觀速度的粒子和顆粒團被氣流以楊析的形式帶出爐膛。 對于一些終端速度大于表觀速度的粒子和顆粒團被氣流以夾帶的形式帶出爐膛。 被煙氣以楊析和夾帶的形式帶出爐膛的粒子和顆粒團，進入分離器進行離心分離，分離下來

14、的粒子經(jīng)回料腿和回料閥返回爐膛，這一過程稱為外循環(huán)。沒有分離下來的粒子隨煙氣進入尾部煙道，以飛灰的形式排除爐膛。 （4）循環(huán)倍率K K= 內(nèi)外循環(huán)的燃料量G給入的燃料量g1（g2 g3） 式中：g1=煤+石灰石 K1=G/ g1 g2 =煤 K2=G/ g2 g3=煤中灰+石灰石 K3=G/ g3 K1 K2 K3二CFB的優(yōu)缺點：1.優(yōu)點： （1）燃料的適應性廣，從廣義上說，CFB可以燃用煤粉爐不能燃用的任何燃料：生活垃圾、石油焦、煤矸石；從狹義上說，燃料變化太大，會影響設備性能和壽命。所以燃料性質(zhì)變化范圍也是有限制的，但燃料性質(zhì)允許變化范圍較煤粉爐大。 （2）負荷調(diào)節(jié)比大：負荷調(diào)節(jié)比的大小

15、主要取決于在不投油助燃的情況下，能保證燃料的燃燒和燃盡。對于CFB，在爐內(nèi)存在著有較大蓄熱量的床料，只要床溫高于不同燃料的著火溫度就可以保證燃料的燃燒穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性決定了鍋爐最低允許負荷（投煤溫度：煙煤=600650；貧煤650700；無煙煤700750）。對于CFB，床溫一般都高于爐膛出口煙氣溫度，負荷越低，兩者差值越大。當負荷較低，雖然床溫高于煤的著火溫度，不至于造成爐膛滅火，但當爐膛出口煙氣溫度低于760，就不能保證爐膛上部碳粒子的燃盡，使飛灰含碳量增加。因為煙氣中的碳粒子燃盡溫度為750。大量的碳粒子在爐內(nèi)積累過多，當條件滿足時，可能產(chǎn)生爆燃，使床溫突然升高，破壞鍋爐的正常運行。因此

16、鍋爐最低允許負荷不僅取決于鍋爐滅火，還應考慮碳的燃盡。高揮發(fā)份的煤負荷調(diào)節(jié)比：30100%B-MCR低揮發(fā)份的煤負荷調(diào)節(jié)比：40（50）100%B-MCR（3）低污染排放：低溫燃燒：控制空氣中的NNOx分級燃燒：控制燃料中的NNOxSO2控制： 用石灰石分解后的Ca O2脫硫，在850900時脫硫效果最好。分級燃燒的配風應嚴格控制，否則對NOx的排放帶來不利影響。（4）灰渣綜合利用。（5）與鼓泡床相比鍋爐效率高，但較煤粉爐低。2.缺點（1）金屬耗用量大；， （2）廠用電耗大；（3）初投資大；（4）磨損大。第二講：CFB的空氣和煙氣量 一. 理論空氣量V0：1kg或1Nm3的燃料燃燒時所需要的空

17、氣量稱為理論空氣量。過?？諝庀禂?shù)=V/V0 V實際空氣量由于+1/2O2CASO4，故理論空氣量V0二. 煙氣的容積：1.三原子氣體：由于添加石灰石，其受熱后分解，額外的增加了煙氣中的CO2，但SO2減少。2.水蒸氣容積：由于石灰石中含有水份，受熱后變成水蒸氣，額外的增加了水蒸氣含量。因此，對同一種煤，CFB爐與煤粉爐相比，其煙氣容積略有上升。第三講 CFB的熱損失 一. 排煙熱損失q2：由于利用石灰石脫硫，使煙氣容積和理論空氣量都略有上升，在和排煙溫度相同的條件下，q2略有上升。二. 化學未完全燃燒損失q3：由于燃料中的可燃氣體（揮發(fā)份）在分離器中強烈的擾動、混合和燃燒，因此CFB未燃盡的可

18、燃氣體非常少（只有幾個PPM），所以設計時取q3零。但是在CFB運行過程中還要控制CO的排放量，CO的來源是沉積在尾部受熱面積灰中C粒子緩慢氧化造成的，而未燃盡的碳的損失已計算在q4中。為保證CO不超標，往往用增加吹灰次數(shù)來實現(xiàn)。三. 機械不完全燃燒損失q4：燃料的燃盡程度主要取決于氧量和溫度。在氧量充足的條件下，溫度越高燃盡程度越高。由于CFB采用低溫燃燒，所以燃盡程度比煤粉爐差，而且飛灰的粒徑粗，所以q4值比煤粉爐大。四. 散熱損失q5 ：鍋爐外表面對環(huán)境輻射造成散熱損失。CFB外表面大，所以q5比煤粉爐大。五. 灰渣物理熱損失q6：與煤的含灰量、灰的粒度組成、煤的破碎情況、煤的質(zhì)量、石灰

19、石量、石灰石的粒徑和冷渣器的形式有關。 六. 熱增益q7：1.CaCO3和CO3分解時吸收熱量：CaCO3+437.6Kcal/kg cao+co2 吸熱Mgco5 +283Kcal/kg mgo+ co2 吸熱2.CaSO4（硫化反應）形成熱量： CaO3+SO2+1/2O2 -3620Kcal/kg（6511BTV/1b）CaSO4 放熱由于MgO硫化反應非常緩慢，脫硫反應不予考慮。q7 =吸熱放熱注1：對于低硫燃料，其Ca/s比取大值。所以吸熱放熱，q7為正（熱損失）。注2：對于高硫燃料，其Ca/s比取小值。所以吸熱放熱，q7為負（熱增益）。 總之，CFB的熱效率比同煤種的煤粉爐低（約低

20、0.5%）。第四講 爐膛及傳熱一. 爐膛尺寸的確定：1.爐膛橫截面積：F=V/W 式中：V煙氣量；W煙氣速度W：美國PPC取4.85m/s；德國ALSTOM取5.46 m/s；FW取5.55.75m/s。 選擇較高的流化速度，維持不變的鍋爐負荷范圍擴大（即保證較高效率的范圍擴大），因為必須保證流化速度W=2.53m/s。2.橫截面積寬深比的確定，主要考慮下列因素： （1）布置足夠多的受熱面； （2）二次風能夠穿透氣固兩相流； （3）給入的固體顆粒均勻擴散； （4）與分離器相匹配。3.爐高：爐高的確定應考慮不能使分離器捕捉下來的細粒子在爐內(nèi)通過時一次燃盡，爐高常以細粒子在爐內(nèi)的停留時間來確定，要

21、求停留時間為45s，（t=H/W）。4.爐膛開孔：主要開在密相區(qū)，密相區(qū)以上盡量避免開孔，以防磨損。5.端部效應：二. 傳熱：1.對于煤粉爐，其爐內(nèi)傳熱按純輻射計算，因輻射換熱與溫度的四次方成正比，而且爐膛的溫度特別高，因此輻射換熱占絕對大的比例，煙氣流動對流換熱占的比例非常少，故忽略不計。2.對于CFB爐，由于爐溫控制在850900的范圍內(nèi)，大大降低了輻射換熱的能力，而煙氣的流速雖然小于煤粉爐的煙氣流速，但其對流換熱占有一定比例，特別是內(nèi)循環(huán)床料與水冷壁的接觸對流換熱占有一定比例，因此CFB爐內(nèi)傳熱系數(shù)由輻射換熱系數(shù)、煙氣對流換熱系數(shù)和顆粒的對流傳熱系數(shù)組成。后者很難區(qū)分，合為接觸對流換熱。

22、3.爐內(nèi)受熱面的傳熱系數(shù)K：K=K1+K2 K1輻射換熱系數(shù)W/m2.K2氣固兩相流接觸對流換熱系數(shù)W/m2. （1530%K）由此可見CFB爐內(nèi)保持一定量的粒徑合格的床料的重要性。三. 影響爐內(nèi)傳熱的因素1.床料量：床料絕大部分是石灰石及其反應產(chǎn)物，在正常的床料粒度組合的情況下，床料量增加，換熱增強。顆粒中的小灰粒叫內(nèi)部灰，大塊灰叫外部灰。2.床料的粒度組成：如果因床料粒度過粗導致床溫高，而采用減少排渣量來提高床壓，從而提高傳熱系數(shù)，降低床溫的幅度是有限的。因為大顆粒的床料只能產(chǎn)生床壓，而不能參與內(nèi)循環(huán)。如果床料的粒度過細，因大量的細粒子直接飛出爐膛而沒有參與內(nèi)循環(huán)，使內(nèi)循環(huán)床料量小，也將使

23、床溫升高。因此床料過粗或過細對爐內(nèi)受熱面的傳熱都是不利的，最好的床料粒徑為02mm。3.表觀速度：表觀速度上升，傳熱系數(shù)K增加。 4.鍋爐負荷：鍋爐負荷下降，傳熱系數(shù)K減小。 5.床溫：床溫上升，傳熱系數(shù)K增加。第五講 床溫一. 床溫控制：CFB的床溫控制在850900范圍內(nèi)，并不是因為采用循環(huán)流化燃燒技術降低了燃料理論燃燒溫度，而主要是由爐內(nèi)床料的內(nèi)循環(huán)控制的。1.下降的灰流沿爐膛四壁形成一定厚度的灰幕，其值與表觀速度、床料量、床料粒度組成和鍋爐負荷有關，例如：a=150200mm。2.由于下降的氣固兩相流與水冷壁進行接觸對流換熱，使灰幕的溫度下降，其內(nèi)外產(chǎn)生一定的溫度差，例如：t200。（

24、灰幕平均降低100）。3.經(jīng)過接觸對流換熱，使其溫度低于床溫的大量粒子，返回爐膛下部與燃燒的煤粒子相碰撞并進行熱交換，使燃燒粒子的溫度降低，宏觀的控制床溫在850900范圍內(nèi)。4.沿爐高灰幕的內(nèi)外溫度基本不變，因為灰幕中的冷粒子因砸撞也到爐膛中間，爐膛中間的熱粒子也因砸撞回到灰幕中。5.進入爐內(nèi)的空氣量在一定程度上也有控制床溫的作用。二. 影響床溫的因素：1.鍋爐負荷對床溫的影響：負荷上升，床溫升高?？篃嵩囼灡砻鳎哄仩t負荷上升，中、下層床溫變化不大，因為鍋爐負荷上升，燃料耗量增加，但風量也增加，有一定的降溫作用。而更主要的是鍋爐負荷增加后，表觀速度增加，使內(nèi)循環(huán)強化，冷灰量增加。對于上部床溫，

25、隨鍋爐負荷的增加，略有上升，因為爐內(nèi)內(nèi)循環(huán)的冷灰影響較小。2.石灰石的影響：石灰石的添加量增加，床溫下降。增加石灰石量實際上是調(diào)整床料粒度的組成，石灰石量增加后，使負荷內(nèi)循環(huán)粒徑的床料量增加，強化了內(nèi)循環(huán)，使降溫的冷粒子量增多，使床溫下降。3.一、二次風率的影響：增加一次風量，減少二次風量，床溫下降，因為強化了內(nèi)循環(huán)。但一次風不能無限制的增加，否則灰影響NOx 的排放量。4.床壓對床溫的影響：床壓增加，床溫下降（在粒度組成合理的條件下）。 第六講 床壓一. 床壓床壓是反應爐內(nèi)存料量的唯一指標，但不是合適粒徑（02m m）床料量的指標。僅僅有了床壓，沒有合適的床料粒徑的組成，對鍋爐運行的性能也會

26、帶來不利的影響。二. 床壓值P=H+h+p（mmH2O）H測壓點以上床料產(chǎn)生的靜壓；h爐膛出口壓力；p流動阻力，忽略不計。所以通過床壓判斷爐內(nèi)存料量時，應考慮爐膛出口壓力變化的影響。三. 床壓值的確定：在鍋爐運行時，爐內(nèi)床壓控制值不是一成不變的，其值按在既定的負荷條件下維持正常的床溫來決定。床壓隨鍋爐負荷、煤中灰的粒徑、煤的質(zhì)量、和煤的破碎粒度變化而改變，而且與測壓點離布風板上表面的距離有關，因此床壓值應根據(jù)運行的經(jīng)驗來調(diào)整。在正常運行時，床壓顯示值在很小范圍內(nèi)不斷波動，如某個測壓點值逐漸下降而不恢復，甚至下降到接近零，則說明此處出現(xiàn)了大渣堆積，甚至結焦。第七講 給煤系統(tǒng)一. 給煤的粒徑要求：

27、與其說對給煤的粒徑要求，不如說是對煤中灰的粒徑要求，因為煤具有熱爆性。當煤被加熱時，首先是煤中水份蒸發(fā)，然后是揮發(fā)份析出，兩者均使煤產(chǎn)生熱爆。大顆粒的煤熱爆成小顆粒且能燒蝕、磨蝕。而煤中的灰既不能熱爆，也不能燒蝕和磨蝕，所以煤的粒徑要求取決于：1.煤的性質(zhì)：煤的揮發(fā)份高，而煤中灰的粒徑小，則給煤的粒徑可大些；2.煤的質(zhì)量：如果煤中摻有很多石頭，由于石頭不能熱爆、燒蝕和磨蝕，要求煤的粒徑小些，以使灰的粒度小于4.5mm；3.與冷渣、輸渣設備有關；4.最小粒徑200m的煤應小于25%。二. 破碎及輸送：三. 爐前煤系統(tǒng)：四. 給煤方式：1.壁面給煤：由水冷壁開口，通過落煤管直接給入。煤潮時易堵。2

28、.回料閥給煤：將煤輸入回料閥下降端。其優(yōu)點是：（1）給煤進入回料閥與大量熱回料混合后被加熱、干燥，甚至揮發(fā)份析出，相當于增加燃料在爐膛內(nèi)停留的時間，有利于燃盡；（2）給煤管為直管，煤和管壁不直接接觸，不易堵煤；（3）煤被干燥后不易堵煤；（4）煤與大量的料、風混合進入爐膛，給煤較均勻。3.給煤系統(tǒng)的密封：由于給煤點處于爐內(nèi)壓力較高區(qū)，如不采用可靠的密封措施，高溫爐煙將反串到給煤機將給煤機燒壞。4.密封方式：（1）給煤機（稱重皮帶機+刮扳機）端部通入二次風機出口的冷風（以免傷人），在冷風道上應加裝手動檔板和測量裝置，冷態(tài)標定后不再調(diào)整；通入二次冷風使給煤機處于比爐內(nèi)壓力高的狀態(tài)，防止高溫爐煙反串。

29、（2）給煤口的密封風：通入二次熱風（有利于燃料干燥和燃燒），給煤口的密封風隨負荷的降低而減少（負荷下降，床壓下降，熱風反串的可能性下降），因此風道上應加裝調(diào)節(jié)檔板（電動或氣動）和測量裝置，納入DCS系統(tǒng)和自動控制。5.安裝注意事項：由于二次風風壓在11001300mmH2O給煤機處于正壓狀態(tài)，因此給煤機安裝時要嚴格密封。 第八講 風系統(tǒng)一. 風機的種類：引風機、一次風機（18002000mmH2O）、二次風機（11001300mmH2O）、高壓風機（5000mmH2O）。二. 用風種類：1. 一次風：一次風道分為：（1）主風道：在正常運行時，將一次熱風經(jīng)水冷風室和布風板送入爐內(nèi)（設有電動或氣動

30、調(diào)節(jié)檔板）和測量裝置，納入DCS系統(tǒng)自動調(diào)整。（2）熱煙發(fā)生器冷風道：分為燃燒風和混合風冷風道，兩者均裝有調(diào)節(jié)檔板和測量裝置。在冷風道上裝有檔板，以防止冷風停用時冷風漏入熱煙發(fā)生器，使鍋爐效率下降。2.二次風：（1）冷風道：裝有手動調(diào)節(jié)檔板和測量裝置，用于給煤機端部密封風，冷態(tài)標定后永不調(diào)整。（2）熱風道：床上啟動燃燒器用熱風道，要設置調(diào)節(jié)檔板和測量裝置，納入DCS系統(tǒng)；給煤口的密封風用熱風道，要設置調(diào)節(jié)檔板和測量裝置，納入DCS系統(tǒng)；上層二次風環(huán)行風箱熱風管，要設置調(diào)節(jié)檔板和測量裝置，納入DCS系統(tǒng)；下層二次風環(huán)行風箱熱風管，設有測量裝置，不設置調(diào)節(jié)檔板，相當于一個模擬開關。故每個二次風噴口

31、前都加裝調(diào)節(jié)檔板，以調(diào)平各二次風。注：二次風噴口檔板用于冷態(tài)標定，運行中不要調(diào)整。3.回料閥流化風：要設置調(diào)節(jié)檔板和測量裝置，冷態(tài)標定后永不調(diào)整。 第九講 石灰石系統(tǒng)一. 脫硫機理：二. 決定Ca/s的因素：根據(jù)燃料含硫量、脫硫率的要求和石灰石的特性，決定Ca/s。三. 石灰石的粒度要求：00.09mm占20%；0.090.15mm占30%；0.150.175mm占20% ；0.1750.25mm占20%；0.250.35mm占5%；0.351mm占5%，故平均dp=0.16875mm。四. 影響石灰石添加量的因素：1.燃料的含硫量：含硫量增加，石灰石量增加。2.床溫：理論脫硫反應最佳溫度為8

32、43900，其脫硫率可達=90%，超過上述溫度，特別是超過954后，脫硫效果較差，若要達到脫硫要求，必須大大增加石灰石含量。3.石灰石的物理特性：（1）爆裂：在燃燒過程中，石灰石容易爆裂成粉塵被煙氣帶走。對于高硫燃料（S2.5%）：在煙氣中有大量的SO2與石灰石產(chǎn)生流化反應，形成外殼，而減少了石灰石的爆裂和磨蝕。從維持足夠的床料的角度看，Ca/s可以低一些，但總的石灰石量是較大的；對于低硫燃料，在煙氣中SO2較少，參與流化反應的石灰石易爆裂和磨蝕而被煙氣帶走，從維持足夠的床料的角度看，需增加石灰石量補充床料，因而Ca/s較高，但總的石灰石量并不大?？傊?，對于高硫燃料由脫硫要求決定石灰石量，對于

33、低硫燃料由床料決定石灰石量。（2）石灰石的空隙率。4.石灰石的粒度及粘度組成：（1）石灰石的平均粒徑粗（d300m）將導致：石灰石耗量增加。因為石灰石平均粒徑粗，脫硫反應面小，從脫硫的角度看，石灰石量增加，不經(jīng)濟。石灰石粒徑粗，使床料粗，床溫高。因為在床壓一定的情況下，能夠參與內(nèi)循環(huán)的物料減少；降低燃燒時的傳熱能力。因為內(nèi)循環(huán)減弱，接觸對流換熱能力減少，鍋爐負荷降低；鍋爐效率降低。因為爐膛出口煙溫高，排煙溫度略有升高；石灰石增加，石灰石分解析熱量增加，而硫化反應的放熱不變；底渣和飛灰量增加，高于設計值，對底渣和飛灰系統(tǒng)帶來不利的影響；一次風量增加。由于床料的粒度粗，為保證內(nèi)循環(huán)物料的要求，應增

34、加一次風，這將導致下部床溫降低，有可能低于正常值，并使分級燃燒作用降低，燃料NOx上升；增加了受熱面的磨損。（2）石灰石的平均粒徑細（150m將導致：增加石灰石耗量。因為大量的石灰石被煙氣帶走，床料不足，用石灰石補充；增加除塵器的負擔；鍋爐效率下降。因為石灰石分解析熱量增加，而硫化反應的放熱不變。因此加入與CFB床料粒徑相符的石灰石，能最大限度的減少石灰石耗量（即在保證爐膛傳熱、床溫控制和脫硫要求時，添加量是最小的），并最大的限度增加處于循環(huán)狀態(tài)的石灰石的停留時間。五. 石灰石選擇要求：粒徑01mm，最好100500m六. 石灰石系統(tǒng)：第十講 渣系統(tǒng)一. 除渣方式：1.正壓除渣；2.負壓除渣；

35、3.刮板除渣。二. 冷卻方式：1.螺旋冷渣器（內(nèi)、外水冷）；2.風冷渣器與螺旋冷渣器串聯(lián)；3.風水聯(lián)合冷渣器；4.分級風冷渣器。第十一講 爐內(nèi)耐火、耐磨和保溫材料一. 作用：防止金屬件磨損和保溫絕熱。對于爐料激烈渦流流化區(qū)、煙氣速度變化區(qū)、煙氣轉彎和固體濃度高的區(qū)域必須采取防磨措施。二. 性能指標：名稱最高使用溫度（）密度（Kg/m3）冷壓強度（MPa）耐磨指數(shù)（cc）熱震穩(wěn)定性 耐磨澆注料148023001101200范圍內(nèi)909512/耐磨澆注料160029501101200范圍內(nèi)140525耐磨907/名稱抗折強度（MPa）重燒變化率（%）導熱系數(shù)（W/MK）線

36、脹率數(shù)（%）顯氣孔率（%）耐磨澆注料101101200 （0.10.3）1101200 ：（1.351.44）1000：0.620耐磨澆注料/0.24001100 ：（1.451.65）1400：0.814.5耐磨磚/5001000：（2.752.4）1000：0.511三. 幾點說明：1.抗震穩(wěn)定性（用于耐磨磚）：將燒結后的試塊加熱到1100，然后放入常溫的水中不炸裂的次數(shù)。2.重燒變化率（用于耐磨澆注料）：耐磨澆注料澆注后進行熱養(yǎng)生，熱養(yǎng)生后耐磨澆注料將收縮，其收縮量的百分數(shù)叫重燒變化率。熱養(yǎng)生后澆注料收縮后，表面將產(chǎn)生龜裂，但不允許產(chǎn)生穿透性的龜裂；重燒變化率的絕對值不要超過性能指標的要

37、求。3.耐磨指數(shù)（用于耐磨磚和澆注料）：利用噴射槍將1磅金剛沙以一定速度向耐磨磚試塊表面噴射，噴落下來的粒子的體積量就是耐磨指數(shù)。4.線脹系數(shù)（磚、澆注料）： 線脹系數(shù)是可逆的；表中的值不能直接計算膨脹量，要換算。例：耐磨磚0.8/1001400=5.710-6mm/M.100(單位長度線脹系數(shù))。5.抗折強度（用于澆注料）：抵抗彎折的能力。四. 安裝要求：1.要嚴格控制耐磨澆注料的配水量（一般是重量的5.7%），并要嚴格控制搗實，以保證性能。2.耐磨澆注料要添加千分之二的不銹鋼纖維（d=0.40.5mm、L=2035mm）。3.耐磨磚的砌筑縫一定要填滿灰漿，灰漿縫不得超過12mm。4.固定耐磨澆注料的各種銷釘和分層卸載的支托板外表面應涂瀝青，防止因熱膨脹導致耐磨材料的損壞。5.熱養(yǎng)生：就是用加熱的方法，去排除耐磨材料、澆注料的水份。第十二講 鍋爐的啟動、運行及停運一啟動1.冷態(tài)啟動：風機啟動順序：高壓密封風機引風機二次風機一次風機最后啟動一次風機，目的是為了防止床料倒灌進二次風管、給煤管等。2.配風要按“啟動工況配風”進行。3.添加床料：（1）最好采用帶風加料方式，使床料沿全床分布均勻。（2）床料種類及要求：沙子：0.6mm，00.13mm占25%； 0.130.18mm占25%；0