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循环流化床燃烧技术
 

  循环流化床燃烧技术是一项清洁煤燃烧技术,指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点 

  主循环回路是循环流化床锅炉的关键,主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室稳定的流态化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应,提高燃烧效率和脱硫效率。分离器是主循环回路的重要设备,其作用是完成含尘气流的气固分离,并把收集下来的物料回送至炉膛,实现灰平衡及热平衡,保证炉内燃烧的稳定与高效。从某种意义上讲,循环流化床锅炉的性能取决于分离器的性能,分离器设计上的差异标志了循环流化床燃烧技术的发展历程。 

  循环流化床燃烧技术气固混合好,燃烧速率高,特别是对粗颗粒燃料,绝大部分未燃烬的燃料被再循环至炉膛,因而其燃烧效率可与煤粉炉媲美,通常可达到97.5%99.5%。据统计资料,循环流化床燃烧效率受煤种影响较大,对较为年轻的褐煤、泥煤,燃烧效率可达98%以上。 

  循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风经空气预热器加热过从布风板下部送入,主要作用是流化炉内物料,同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量;二次风从燃烧室中部送入,二次风除了补充炉内燃料燃烧所需要的氧气并加强物料的掺混外,还能适当调整炉内温度场的分布,起到防止局部烟气温度过高、降低NOX排放量的作用。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床,燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到22.5左右时,脱硫率可达90%以上。关于提高循环流化床锅炉效率的问题,比较一致的看法是提高参数。据分析,超临界循环流化床锅炉电厂的效率可达43%44% 

    研究所循环流化床燃烧技术方向的科研基础及成果:中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室多年来致力于循环流化床关键技术研发,主要是其在煤和生物质等多种燃料的高效清洁燃烧、热解气化转化、综合节能减排技术的研发与应用。已建成煤燃烧-气化-热解大型综合试验平台11台套,设计完成了国际首套超临界CFB锅炉环形炉膛优势炉型,系统解决了燃料转化过程中燃烧问题和污染物排放问题;系列容量高效低排放CFB燃煤锅炉、生物质CFB锅炉、CFB煤气化炉实现了批量生产。研究成果获国家能源科技进步奖二等奖。