电站锅炉锅炉及工作原理介绍

锅炉及工作原理介绍

流化床锅炉

循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是它们又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已被研究了很长时间。要了解循环流化床的原理，必须了解鼓泡床和快速床的理论以及物料在鼓泡床一湍流床一快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。

1)流态化

当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之问的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之问的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。

对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。

2)临界流化速度

对于由均匀粒度的颗粒组成的床层，在固定床通过的气体流速很低时，随着风速的增加，床层压降成正比例增加，并且当风速达到一定值时，床层压降达到较大值，该值略大于床层静压，如果继续增加风速，固定床会突然解锁，床层压降降至床层的静压。如果床层由宽筛分颗粒组成的话，其特性为：在大颗粒尚未运动前，床内的小颗粒已经部分流化，床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显，而往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化所需的较低速度称为临界流化速度。随着风速的进一步增大，床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般的流化风速是2～3倍的临界流化速度。

影响临界流化速度的因素如下：

(1)料层厚度对临界流速影响不大。

(2)料层的当量平均料径增大则临界流速增加。

(3)固体颗粒密度增加时临界流速增加。

(4)流体的运动黏度增大时临界流速减小：如床温增高时，临界流速减小。

电站煤粉锅炉

室燃炉又称煤粉炉。原煤经筛选、破碎和研磨成大部分粒径小于0.1 mm的煤粉后，经燃烧器喷人炉膛作悬浮状燃烧。煤粉喷入炉膛后能很快着火，烟气能达到1 500℃左右的高温。但煤粉和周围气体问的相对运动很微弱，煤粉在较大的炉膛内停留2～3 s才能基本上烧完，故煤粉炉的炉膛容积常比同蒸发量的层燃炉炉膛大一倍。这种锅炉的优点为能燃烧各种煤且燃烧较完全，所以锅炉容量可做得很大，适用于大、中型及特大型锅炉。锅炉效率一般可达90%～92%。其缺点为附属机械多，自动化水平要求高，锅炉给水须经过处理，基建投资大。