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沸腾炉和循环流化床锅炉的区别
近年
来我国推出的流化床锅炉结构类型已有若干种，
从受热面布置来说，
有密相床带埋管的，
有不带埋管的；
流化速度有的低至
3
－
4
米／秒，<
/p>
有的高至
5
－
6
米／秒；
分离器的种类更多，
如高温旋
风分离器；
中温旋风分离器、卧式旋风分离器、
平面流百叶窗、
槽形钢分离器等型
式，都称之为循环流化床锅炉。但从机理看，是否属于
CFBB
还有待商椎。
众所
周知，
流化床锅炉分为两大类：
鼓泡流化床锅炉
（
BFBB
）
和循环流化床锅
炉
（
CF
－
B
B
）
。
到目前为止，
< br>二者之间尚无明确而权威的分类法，
有人主张以流化速度来分类，
但从气固两
相动力学来看，
风速相对于颗粒粒径、
密度才有意义，
还有人主张以密相区是鼓泡还是湍动
床或快速来区分，但锅炉使用的是宽筛力燃料，以煤灰为床料的锅炉往密相床是鼓床
,
故此
分法仍欠全面。
还有人以是
否有灰的循环为标准等等，都有些顾此失彼。以作者之见，
我们
不妨从燃烧的机理上来分。
鼓泡床锅炉的燃烧主要发生在炉膛下部的密相区，
如我国编制的
《工业锅炉技术手册（第二册）
》推
荐，对于一般的矸石烟煤、贫煤和无烟煤密相区份额高
达
75<
/p>
％－
95
％，燃烧需要的空气也主要以一
次风送入床层
.
循环流化锅炉的一次风份额一般
为
50
％－
60
％。密相床的燃烧份额受流化速度、燃料粒径及性质、床层高度、床温等影响
在上述数值的上下波动。
其余的燃料则在炉膛上部的稀相区悬浮燃烧，
< br>所以在燃烧的机理上，
BFBB
接近于层燃炉，
而
CFBB
更接近于室燃炉，
< br>二者在这一方面存在着极大的差异，
所以以
此划分似乎更
为合理。
鼓泡流化床锅炉密相床的燃烧份额大，
需布置埋管受热面以吸收燃烧释放。
埋管的传热系数
高达
220
－
270KW
／
MC
比
CFBB
炉膛受热面的
100-500kw/m2
℃离得
多尽管
BFBB
稀相区内的
传热系数比
要低，
但因在稀相层内的吸热量所占份额较小，
总的来说，
对于容量较小的锅炉
BFBB
结构受热面的
钢耗量要少小些，
BFBB
的燃烧主要在相床给煤的平均粒径偏
大，煤破碎
设备较为简单
,
电耗也底流
化速度低，细煤粒在悬浮断停留时间长，炉膛也做的低。虽埋管
有磨损，但如防磨损失处
理得好，一般横埋管可用五年，竖埋管可用……
.
采用尾部飞灰
再
循环，
BFBB
的燃烧效率可达
97
％
,
如在炉膛
出口安装分离器实现热态飞灰再循环，
则可高达
98
－
99
％，但此时装设分离器的目的主要是为了提
高燃烧效率而不是象
CFBB
主要上为了改
变炉内的燃烧传热机理。
CFBB
的截面热负荷是
BFBB
的
2
－
3
倍
(
从上至下加起来的热负荷
,
而不是一层
),
利于大型化，
炉膛内温度均匀，大气污染物排
放低
,
燃烧效率高（可达
99
％以上）是在
BFBB
技术上的进
步，具有更优越的性能，但因分离器不能捕集到细小煤粒
,
< br>就需要较高炉膛，对煤的破碎粒
度及操作控制等都要求较高，投资大且技术复杂，
所以
CFBB
炉型对中小容量锅炉并无明显
优势，
因而国外一些研究者认为，
BFBB
适用于
50t
／
h
以下容量，
CFBB
适用于
220t
／
h
以上
< br>容量，在
50
－
220t
／
h
容量范围内二者共存。
< br>
我国在过去许多年中，建造了近
3000
台沸腾炉
(
即
BFBB)<
/p>
虽然其在燃烧劣质煤方面发挥了极
大的作用，但上于一直在低水平
上运行，飞灰量大，含炭高，锅炉效率低下，再加上除尘方
面投资不足，烟尘治理没得到
很好解决，致使沸腾炉有点声名不佳。
CFBB
出现之后，人们
便纷纷打出循环流化床锅炉的牌子，
推出了不少炉型，
如清华大推出的低携带率循环床锅炉，
哈工大与北锅开发的带埋管和槽型
分离器的循环床锅炉等，实际上都是
BFBB
。但它们是改
进了的沸腾炉，
把沸腾炉技术提高到了较高的水平，
这些炉型在工业锅炉和热电联供锅炉范
围内有着极强的生命力，所以我们应当为
BFBB
的新成绩欢呼，正其位，恢复其名誉，并在
一定的锅炉容量范围内发展这种
BFBB
。
我国的
BFBB
数
量居世界之首，有着长期的运行经验
,
故改进的
BFBB
技术的成熟程度较高。
而
CFBB
技术尚有待完善和提高，
在众多炉型的选择上，<
/p>
首先应分清其属于
BFBB
还是
CFBB
，
然后再考虑其它技术指标及可靠程度
，本文以下的章节则主要是针对
CFBB
而言，对一些二
者通用的技术，则皆适用。
流化速度
流化速度对
CFBB
最直接最主要的影响是其对循环物料扬折夹带的作用。随着
V
的增加，夹
带量以增长的速度快速增加
.
早期国外的
CFBB
如
Lurgi
技术等，
V
高达
8
－
12M
／
S
，随着高
流速带来磨
损及能耗等问题，
逐渐降至目前的
6M
／
S
左右，我国
CFBB
技术开发较晚，
初期
因担心上述问题，有些炉子曾设
计的
V
较低（
4
－
5M
／
S
）运行中发现循环物料不足，将风
速提高后，状况大为改观，现也提高到
5
．
5
－
6M
／
S,
与国外炉子比较接近。
煤的粒径与煤质分折
CFBB
的流化速度很高，床料粒径大亦可流化起来，如文献中可见，入炉煤
粒范围可达
0
－
12
< br>，
0
－
20
，
0
－
25MM
< br>等，随厂家和煤种不同而给出的允许范围不同，比
BFBB
允许燃料粒
度范围要宽，最大允许粒径也大。但根据我们的研究和国外的一些文献报导
，实际上
CFBB
使用的燃料平均粒径比
BFBB
的要小得多。
BFBB
的平
均燃料粒径达
1
－
2MM
，
CFBB
的平均
粒径只有
300
－
400UM
< br>，严格地说，
CFBB
要求燃料中有较大比例的终端速度
小于流化速度
的细颗粒，
以使得这些细煤粒一旦入炉后能被吹到
悬浮段空间去燃烧，
并且同时起到增加循
环物料量的作用。
燃料粒径的影响主要表现在其对密相床燃烧份额和物料平衡的影响上，
燃
料细粒多，密相床燃烧份额小，循环物料量大。
CFBB
入炉燃料粒度分布的确定与选择，与流化速度的选取有关，可见
粒径对二者的影响是
很大的，
选定的粒度分布，
应能保证在已确定的流化速度条件下，
有足够细煤粒吹入悬浮段，
以保证上部的燃烧份额，以及能形成足够的床料，保持物料的平衡。
影响入炉燃料粒度的主要因素还有煤的热爆性质和挥发份含量，
热爆强
的煤就可选择粒度较
大，大煤粒入炉后受热爆裂可形成份额增加，此时入炉煤的粒度分布
可放宽。
一、二次风配比
把燃烧需要的空气分成一、
二次风从不同位置分别送入流化床燃烧室，<
/p>
在密相床内形成还原
性气氛，实现分段燃烧，可大大降低热力型<
/p>
NOX
的形成，这是
CFBB
的主要优点之一，但分
成一、
二次风的目的还不仅
仅如此，
一次风比
（一次风量占总风量的份额）
直接决定着密相
床的燃烧份额，
同样的条件下，
一次风比大，
必然导致高的密相床燃烧份额，此时就要求有
较多的温度低的循环物料返回密相床，
带走燃烧释放热量，
以维持密相床温度，
如循环物料
量不够，就会导致流化
床温度过高，
无法多加煤，
负荷上不去，这一用来冷却床层的物
料可
能来自分离器搜集下来的经过冷却的循环灰，
或来自沿炉膛
周围膜式壁落下的循环灰，
灰在
下落过程中与膜式壁接触受到冷
却。
从密相床的燃烧和热平衡上看，
一次风比越小，
对循环灰的物料平衡要求越低，
但实际上一
次风比的选取还受燃料粒度及性质等因素的制约，
一次风比小，
要求燃料中不能被吹起进入
悬浮段燃烧的大颗粒比例也要小，
否则大颗粒因得不到充足的氧气燃烧不完全，
排放的床灰
中含炭量极高，一次风比一般选择在
50
％左右，对
无烟煤则可达
60
％以上。
二次风一般在密相床的上面喷入炉膛，
一是补充燃烧需要的空气，
再者可起到扰动作用，
加
强气固两相的混合，
CFBB
炉膛的下部多设计成渐缩型，二次风可分成几股风从不
同高度送
入，
以保持炉内烟气流速的相对均匀。
二次风口的位置亦有很大影响，
如设置在密相床上面
过
渡区灰浓度较大的地方，
就可将较多的碳粒和物料吹入空间，
增
大上部的燃料份额和物料
浓度。
分离器
分离器对
CFBB
的重要作用是任何人都不会怀疑的，
没有分离器也
就没有
CFBB
。
正因为如此，
国内外都把相当多的注意力放到了分离器的研究开上。分离器的型式与结构形成了
CFBB
流
派之间的区别标志之一。
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