1、层燃锅炉定义及燃烧特性

 1.1 层燃是指燃料在锅炉炉排上固定不动地燃烧，又称固定床燃烧方式。

    采用层燃方式的锅炉有：链条炉、固定炉排炉、振动炉和往复炉等。

    目前，工业锅炉应用较多的主要是链条炉锅炉

1.2层燃炉的燃烧特点是燃烧缓慢，燃烧过程具有十分明显的阶段性和层次性。燃烧过程一般分为四个阶段；新煤预热干燥、挥发分析出着火燃着火燃烧、固定碳主燃和燃尽灰渣形成阶段。

由于新煤加热及后部燃尽阶段，不需要或需要少量的氧气，而中部主燃段需要大量的氧气，因此，需要设置分区通风。

前部和后部燃烧温度低，需少量送风，风压低，空气易过剩。

中部和后部燃料燃烧旺盛、炉温高，需量大送风，风压高，易形成空气不足。

1.3由于燃料在炉排上呈静止状态，空气与燃料、燃料与炉排没有相对运动，燃料与空气的混合、燃料的加热条件较差，

   燃料的燃烧基本上是由炉排上层至下层，由燃料的表面至焦炭核心，逐渐推进，不但燃烧缓慢，而且时间要求长。

1.4当遇到原料水分重、煤质差、炉膛燃烧温度低时，新煤不易着火燃烧。

   遇到大块燃料时，也不易燃透，因此会形成焦炭随灰渣排出炉外。

   遇上煤的水分太干和呈粉状颗粒时，由于料层间隙小、透气性差，并且一次风压较低，空气不易穿过料层，燃烧亦不正常。

2、链条锅炉的基本特性

2.1煤种适应性差

只适宜燃用挥发分较高和发热量5000大卡以上的烟煤。

2.2燃烧效率低

机械不完全燃烧热损失大，尤其是燃用劣质煤时，灰渣含碳量较高，造成能源上的浪费，如一些链条锅炉燃烧后的炉渣，其低位发热量高达2500大卡以上，

2.3炉内传热不强，

  只能依靠简单的辐射传热，炉内温度受炉排的限制大，温度过高则会烧毁炉排，锅炉热效率不高，一般只有65%左右，

2.4漏煤漏风严重

因为炉排上不可能没有空隙，下煤口也过大，因而漏煤漏风严重。

2.5结构笨重

链条炉排耗钢量大，炉排也易卡涩，从而损坏减速，甚至烧坏电动机。

2.6脱硫、脱硝成本高

  不能像流化床一样进行炉内脱硫、脱硝，因而烟气排放达不到国家环保要求，随着国内不断加大的环保力度而随时面临停产的危机。

  如采用炉外脱硫，则会大大增加设备投资，从而增大投资的回收不了风险。

2.7灰渣、飞灰含碳量高

由于燃烧效率低，锅炉往往超负荷运行，因此，灰渣含碳量高≥14，飞灰含碳量高≥30.

3、循环流化床热媒锅炉的基本特性

3.1流化床锅炉燃料在燃烧时，固体颗粒与气流组成混合体具有流体的特征：

3.1.1流动性，

即流化床内的炉料都在不停地流动，不充许有静止的死料。

3.1.2流体的不定形性

    即流体形状随着风道及容器的形状而改变。

3.1.3密度一致

    床截面各处物料的密度基本一致。

3.1.4温度一致

    流化床内各处的温度基本一致。

3.1.5液面高度一至

    物料在床内的沸腾高度，即流体液面高度基本一至。

3.1.6同一截面压力一致

     床内同一截面高度各点的压力基本一致。

3.2 流化床内燃料颗粒存在剧烈的流化运动，对燃烧有如下好处：

3.2.1混合条件好

    燃料与空气的混合条件好，整个颗粒外表面会被空气包裹。

3.2.2燃烧时间缩短

    在颗粒之间的相互碰撞中，燃烧时颗粒表面形成的灰很容易剥落，使燃烧加快，时间缩短。

3.2.3燃煤着火条件好。

    新煤入炉后，与流化床内的高温物料迅速混合在一起运动，煤加热着火条件好。

3.2.4燃烧温度一至

     流化床内各处温度基本一致，燃烧反应既剧烈又一致，不像层燃炉只有主燃烧才剧烈，加热和燃尽区温度低、反应慢。

3.2.5灰渣含碳量低

流化床内燃烧形成的灰渣，由司炉根据灰渣的燃尽情况来掌握定期排放。

燃料在炉内的燃烧时间较充足，所以燃料在流化床内获得较高的燃烧效率，因而流化床冷渣的含碳量比层燃炉要低得多。

其炉内燃烧热强度也比层燃炉要高得多。

3.2.6负荷调节能力高

    循环流化床的调负荷能力出众，其运行中稳定加升荷能力最快能达到每分钟7%，稳定降负荷能力最快能达到每分钟12%,在保证循环倍率的前提下，最低负荷运行能力甚至能达到25%

3.2.7压火、起动快

对于密相区绝热布置的循环流化床，能实现瞬间压火停炉，也就是从100%负荷降到0，而不会丝毫损坏锅炉本结构。

为锅炉事故处理、简修提供便利。压火后还能进行极热态起动、热态起动、温态起动，从而快速恢复生产，减小停产损失。

3.3强大的蓄热能力

流化床内的密相区是一个容量相当大的热量储备库，

正常运行时，新入炉的煤的数量只占炉内物料的3%至5%，被炉内的高温物料迅速包裹，很快就被加热到正常燃烧温度而着火燃烧，

新煤加热热所需吸收的热量，对床内的温度影响很小，一般不会影响流化床的正常燃烧。

3.4燃料适应性广

3.4.1可燃用各种优质、劣质燃料，如优质、劣质烟煤、无烟煤、泥煤、层燃炉未燃尽的炉渣炉渣等。

3.4.2可燃用各种生物质燃料，如秸秆、薪柴、林业加工边角废料、稻壳、甘蔗渣、生活垃圾、树枝、树叶、树皮、等废弃物、造纸和木材加工的废木材、锯木屑和泥炭等。

3.4.3可燃用各种生活垃圾、生活废料、城市污泥等。

3.4.4无论是燃料的发热量发生变化，还是燃料的外部水分发生变化，只要发热量高于2500大卡，一般都不会对燃烧带来影响。

 

3.5两相低温燃烧

流化床使用的燃料为0～8mm的宽筛分颗粒，所以会有一部分颗粒很小的燃料呈气力输送状态，被气流带出流化床进入悬浮段燃烧。这样，就形成了沸腾炉炉膛下部流化床较粗颗粒燃料的密相区燃烧和上部悬浮段空间的细颗粒稀相区燃烧同时存在的状况。

3.6分段送风

其密相区采用的是缺氧燃烧，850℃～950℃的床内温度，最大限度的减少了氮氧化物的生成，而上部的富氧燃烧区使得，下部因缺氧燃烧产生的一氧化碳得以燃尽。

3.7锅炉热效率高

保证燃烧热效率对无烟煤可达97%，对烟煤可达98-99.5%；锅炉热效率达85-92%以上

3.8高温高效分离器分离效率高

高温高效分离器是循环流化床锅炉的核心部件，我公司的高效分离器离效率高，要达到99%以上；阻力低，在700Pa左右；运行不结焦。

3.9烟气再循环技术

    通过回流风机抽出一定的烟气量，送于炉膛造成烟气再循环。加大了炉内烟气的充满浓度，使得炉内不积灰，强化了传热这样就可以减少排烟量，降低过剩空气系数，提高锅炉热效率。

3.10高锅炉供热负荷技术

我们的布风板的面积能够保证燃烧设备能够充分燃烧，保证后面有足够的高温烟气量。烟气的热负荷就能得以保证，从而锅炉供热负荷也得到保证，循环流化床锅炉供热负荷都能达到100%-120% 。而链条炉供热负荷只能达到60%-70%

3.11环保性能好：

3.11.1 炉内脱硫技术：

   循环流化床燃烧技术，通过相对低的石灰粉加入，在炉内达到高的脱硫效率，当Ca/S为1.5时，大于90%的SO2被化合掉，成本低，脱硫效率高确保SO2的原始排放≤100 mg/Nm3 。

炉内脱硫运行费用吨汽不到2元

3.11.2炉内脱硝技术

由于采用采用高低温二级低氮燃烧技术，分段送风，低温燃烧，烟气中的有害成份SO2、NOx可以降到最低程度 ，经过简单炉内脱硝便直接可达到当地的工业锅炉NOx排放标准，≤200 mg/Nm3，。

3.12灰渣、飞灰含碳量低

     由于采用旋风分离器，将飞灰分离下来，送入炉内进一步燃尽，提高燃烧效率，降低了飞灰含碳量。灰渣含碳量≤2，飞灰含碳量≤4。

3.13节能效果明显

      相比链条锅炉节能≥30%；

3.14排烟温度低

根据生产及锅炉的实际情况，在尾部增加受热面，既可以增加负荷，又能够降低排烟温度，提高热效率，减少排烟损失。

3.15导热油使用寿命长

由于导热油受热面不与高温火焰直接接触，导热油不容易因受过热而分解、碳化，这样确保了导热油的使用安全。

3.16流化床灰渣综合利用好

比如制砖、做水泥混合材料、混凝土的骨料、塑料制品内的骨料、化肥等。