循环流化床锅炉原理

循环流化床燃烧技术：高效清洁的能源解决方案

一、基本原理简述

当我们谈论循环流化床燃烧技术时，首先得了解其核心的流态化燃烧与物料循环系统。

流态化燃烧：在这一环节中，燃料颗粒如煤、生物质等，与惰性床料在炉膛内被高速气流托起，形成类似流体的悬浮状态。这种流态化效应使得颗粒与气体能够剧烈混合，从而极大地强化了燃烧反应和传热效率。而床温则被稳定在一个较低的区间，大约在850-900℃。

物料循环系统：燃烧后的细颗粒随烟气进入旋风分离器，实现气固分离。被分离的颗粒通过返料器重新送回炉膛，形成一个高效的外部循环回路。这意味着未燃尽的颗粒可以多次参与燃烧过程，确保燃烧效率高达98%以上。

二、核心结构一览

该技术的核心结构包括燃烧室、分离与返料系统以及受热面系统。

燃烧室分为下部密相区（鼓泡/湍流床）和上部稀相区（快速床）。一次风通过布风板送入，而二次风则在炉膛侧壁分层注入，这一设计旨在优化燃烧效率。

分离与返料系统中的旋风分离器是实现气固分离的关键，而返料器则负责控制颗粒的回送速率，确保循环的稳定性。

受热面系统包括炉膛内的水冷壁、过热器以及尾部烟道的省煤器等，它们能够吸收辐射热和对流热。

三、运行特性详解

1. 低温清洁燃烧：与传统的煤粉炉相比，循环流化床锅炉的燃烧温度控制在较低的850-900℃。结合石灰石脱硫技术，SO₂和NOx的排放显著降低，实现了超低的污染排放。

2. 广泛的燃料适应性：该技术不仅能够高效燃烧煤矸石、油页岩等传统燃料，还能处理生物质、城市垃圾等低热值或难燃燃料。这大大提高了废弃物的能源利用率。

3. 规模化与可靠性：通过优化流化速度、材料抗磨技术以及膨胀控制，循环流化床锅炉的单机容量可以达到600MW以上，满足大型电力需求。

四、技术优势对比

循环流化床锅炉与传统煤粉炉相比，展现了显著的技术优势：

燃烧温度：循环流化床锅炉实现低温燃烧，而传统煤粉炉则是高温燃烧。

脱硫效率：前者通过炉内直接脱硫（使用石灰石），后者则需要尾部烟气脱硫，且需要额外设备。

燃料适应性：循环流化床锅炉能够燃烧多种类型的燃料，包括废弃物，而传统煤粉炉则主要依赖高热值的煤种。

燃烧效率：循环流化床锅炉的燃烧效率高达98%以上，而传统煤粉炉的燃烧效率在90-95%之间。

循环流化床锅炉通过结合流态化与循环技术，实现了高效燃烧、低污染排放和燃料的灵活性，成为现代清洁能源技术的重要代表。