碳中和技术】发电减碳技术——煤炭清洁利用技术(四)
(2022-05-14 10:07:45)
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一、基本特征
循环流化床利用气固两相流化床工艺,在较高的流速条件下实现湍流流化床状态并将大部分逸出的细粒料形成循环重返床内的一种燃用固体燃料的燃烧方式。由于采用较高的运行气速,炉内流化状态呈湍流床(底部)至快速床(上部炉膛),气/固之间滑移速度增大、湍动混合加剧,并且由于高温灰的循环倍率(循环灰流量/给煤量)达到20~40倍,使全炉膛尤其是上部稀相区的床层密度较之鼓泡床有显著增加,因此循环床燃烧具有下述特点:一是床内物料横向传递相对迅速,给煤点可相对减少;二是炉膛上下床温均匀,燃烧反应强化,细粒燃料因循环而在炉内停留时间增加,故可获得较高的飞灰燃尽率;三是循环灰将炉底密相区燃料燃烧产生的热量带到炉膛上部,炉膛上部水冷壁及悬吊受热面传热系数及温压增加,因而吸热效果增大,炉膛底部密相区可不设或少设埋管受热面,免除或很大程度上减少了埋管磨损问题;四是在同样条件下(Ca/S≈2),可获得较高的脱硫效率(≥90%)。
二、技术现状
我国循环流化床燃烧技术、装备研发及运行控制技术已经达到国际领先水平。循环流化床锅炉技术是在鼓泡床锅炉的基础上发展出来的较为先进的技术,在这之前,旧锅炉的改造和新锅炉的研发为此提供了数据和丰富的经验。近10年来,循环流化床锅炉作为一种高效、清洁的燃烧技术得到了迅速发展,并在世界范围内得到广泛的应用。循环流化床的主要特点是燃料适应性广、过剩空气系数小、受热面积相对较小、燃烧效率高、降负荷比大、负荷跟踪能力好、有害污染物排放量低。循环流化床锅炉的智能化设计依赖于充分了解燃烧室内物理化学流体动力学,在燃烧动力学特性方面,流化床中煤的燃烧一般与温度、颗粒尺寸和氧向颗粒表面的转移速率有关。