一、循环流化床锅炉的原理（一）循环流化床的工作原理1．流化态过程当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时，对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触而维持它的空间位置，相反的，在失去了以前的机械支撑后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层而言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。快速流态化流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的。2．循环流化床锅炉的基本工作原理高温炉膛的燃料在高速气流的作用下，以沸腾悬浮状态（流态化）进行燃烧，由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。一次风由床底部引人以决定流化速度，二次风由给煤口上部送人，以确保煤粒在悬浮段充分燃烧。炉内热交换主要通过悬浮段周围的膜式水冷壁进行。（二）流化床燃烧设备的主要类型流化床操作起初主要应用在化工领域，本世纪60年代开始，流化床被用于煤的燃烧。并且很快成为三种主要燃烧方式之一，即固定床燃烧、流化床燃烧和悬浮燃烧。流化床燃烧1过程的理论和实践也大大推动了流态化学科的发展。目前流化床燃烧已成为流态化的主要应用领域之一，并愈来愈得到人们的重视。流化床燃烧设备按流体动力特性可分为鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉，按工作条件又可分为常压和增压流化床锅炉。这样流化床燃烧锅炉可分为常压鼓泡流化床锅炉、常压循环流化床锅炉、增压鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。其中前三类已得到工业应用，增压循环流化床锅炉正在工业示范阶段。循环流化床又可分为有和没有外部热交换器两大类。（如图a和b）（三）循环流化床锅炉的特点1．循环流化床锅炉的主要工作条件循环流化床锅炉的工作条件如下表：项目数值项目数值温度（℃）850—950）床层压降（kPa11—12流化速度（m/s）—46粒浓度炉内颗）（kg/m3150—600（炉膛底部））床料粒度（μm700100—Ca/S摩尔比41.5—）床料密度（kg/m326001800—面壁传热系数[W/]·m2K）（250210—）燃料粒度（mm<12）mm脱硫剂粒度（左右12．循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉可分为两个部分。第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离设备、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部分形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与常规火炬燃烧锅炉相近。循环流化床燃烧锅炉的基本特点如下：（1）燃料适应性广，几乎可燃烧一切煤种；（2）低污染燃烧，脱硫效率高达90%（3）燃烧热强度大，炉膛体积比一般常规锅炉小得多；（4）床内传热系数高，可减少受热面的金属磨损，使受热面布置紧凑；（5）负荷调节性能好、范围大（30%－100%），低负荷下稳定燃烧特性好；（6）灰渣可综合利用；（7）循环流化床锅炉电耗比煤粉炉小10%；（8）只需将煤破2碎，不必制成煤粉，可节约磨煤费用。二、循环流化床锅炉的主要设备循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。其中气化装置、分离装置和固体物料回送装置是循环流化床锅炉有别于其他类型锅炉的主要部件，下面分别介绍这三种主要设备。1．气化工艺（1）气化剂：在煤的气化过程中，使用不同的气化剂可得到不同质量的产品气。通常采用的气化剂有氧（包括空气）、水蒸气、二氧化碳和氢，它们和煤反映的速率都不同。例如，氧气反应速率比水蒸气高3个数量级。（2）气化炉：流化床气化炉由于具有床温均一、气固接触良好、气化强度高、气体中焦油含量少且适合于粉煤等特点，普遍受到人们的重视，目前已开发了十多种该类型的气化炉。各种气化炉的主要区别为供热方式（自热式、循环热载体）、排灰方法（干法、熔聚法）...