循环流化床氮氧化物生成

循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析

殷立宝 ，张月 ，李加护

（华北电力大学动力系，河北 保定071003）

摘要: 本文从循环流化床锅炉中燃料燃烧过程的基本特性出发，阐述了氮氧化物的生成机理，据此分析了影响NOx和N2O排放浓度的因素，并探讨了控制NOx和N2O排

放量的措施。

关键词：循环流化床；锅炉，氮氧化物，排放，控制

中途分类号：TK229.66

前言

能源与环境是当今社会发展的两大问题，如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。在能源的利用中，矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。例如，我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧，因此，文明用能、合理用能，发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术，降低NOx

和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。 循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术，它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈。它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。本文对循环流化床锅炉中的NOx

生成机制进行深入研究，分析影响NOx浓度的因素，探讨控制NO

循环流化床的燃烧调整对NOx排放的影响

摘要：大气污染日益引起社会的重视，锅炉作为大气污染物排放的重要来源，对

排放的影响至关重要，随着国家大气排放新标准的下发，对锅炉的排放进一步的严格要求，本文就对循环流化床锅炉在氮氧化物生成及控制的机理进行讨论，作为以后工作中操作的理论基础。

循环流化床燃料煤燃烧过程中产生的氮氧化物NOx主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),此外还有氧化二氮(N2O)。在生成的氮氧化物中,NO占90%以上,NO2占5%~10%,而 N2O只占1%左右。其中N),可分为三种:

(1)热力型(又称温度型)NOx,它是由空气中的氮气在高温下氧化而生成的。 (2)燃料型NOx它是由燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而接着氧化反应生成

(3)快速型NOx,它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团反应生成的。 N2O和燃料型NO2一样,也是从燃料的氮化合物转化生成的,它的生成过程和燃料型NO的生成和破坏密切相关。

由于循环流化床的运行温度范围850Co-----950Co而温度低于1350C0几乎没有热力型的NOx产生；快速型NOx受温度的影响不大。一般情况下,对不含氮的碳氢燃料在较低温度燃烧时,才重点考虑快速型NO,在流化

燃烧特性对循环流化床燃烧效率的影响

摘要：循环流化床锅炉技术是近年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术，

由于具有燃烧适应性广、负荷调节范围宽、脱硫效果好、运行成本低等优点,目前已得到广泛运用。其燃烧的基本机理是物料在流化状态下进行燃烧，粒径大的粒子在燃烧室下部燃烧，粒径小的粒子在燃烧室上部燃烧，被吹出燃烧室的未被燃尽的飞灰粒子在各种分离器的收集下返回炉内循环燃烧。燃煤的结构特性，挥发份含量，发热量，灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。对此本文将着重介绍。

关键词：循环流化床；燃烧效率；煤种；挥发份含量；粒径；灰熔点

(一)燃煤特性的影响

燃煤按照煤化程度可分为无烟煤、烟煤、褐煤等。无烟煤煤化程度最高，抗粉碎性能 高，燃烧时不易着火，化学反应性弱；褐煤煤化程度最低，是最低品位的煤，含水分大，比 较松散，易于粉碎；烟煤的煤化程度及抗粉碎性能介于无烟煤和褐煤之间。燃煤还可以区分 为原煤与商品煤，原煤未经过洗选，一般粒度较大，含煤矸石、铁件、木块等杂质较多；而 供电厂燃烧的动力商品煤有洗混煤、洗中煤、煤泥、粉煤等，一般为洗选后的产物，其粒度 较小、 杂质少而含水分大。 另外燃煤中矿物含量对燃煤的物理特性也有较大的影响， 如高岭石、 水云石和蒙脱石等

循环流化床锅炉复习题

1、循环流化床锅炉的基本特点是什么？

答：⑴ 低温的动力控制燃烧。其燃烧速度主要取决于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不再是控制燃烧的主导因素。

⑵ 高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运行中逐步完成的。

⑶ 高强度的热量、质量和动量的传递过程。循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的，炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度分布很均匀。

2、什么叫做动力燃烧？

答：当温度较低时，化学反应速度较慢，物理混合速度较快，燃烧速度取决于化学条件，即温度的高低，这种燃烧称为动力燃烧，或燃烧处于动力区。循环流化床锅炉的动力燃烧主要发生在以下情况下：

⑴ 启动过程中，由于此时床层温度较低，化学反应速度也较慢。 ⑵ 细颗粒的燃烧，此时扩散的阻力较小。 3、什么叫做扩散燃烧？

答：在扩散燃烧过程中，传质速度远低于化学反应速度。由于化学反应速度很快，传质速度较慢的氧量在刚到达焦碳外表面就被化学反应消耗。这种工况常见于大颗粒焦炭的燃烧。

4、什么叫做过渡燃烧？

答：在过渡燃烧中，化学反应速度与内部扩散速度相当，氧气在焦炭中的渗

循环流化床锅炉FSSS逻辑定稿版(2009/10/21)－－－－1

一 MFT 动作条件 1、 手动跳闸

2、 床温大于990（2个硬点与炉膛上部14个床温测点 分4组4取2） 3、 总风量低低<> 4、 全燃料丧失（任意给煤机运行过或任意风道燃烧器运行过或任意床上油枪运行过。与所有给煤机停止，所有风道燃烧器停止，所有床上油枪停止） 5、 风道燃烧器未投运与床温小于600与给煤机运行（温度2个硬点与炉膛上部14个床温测点 分4组4取2）

6、 风道燃烧器两次点火失败（所有给煤机停止与无风道燃烧器运行与同侧风道燃烧器连续2次点火失败）（如果吹扫过则复位计数器） 7、 ＢＴ动作

8、 一次风量低于临界流化风量（2个硬点与左右侧一次风量的合减去定值（临界流化风量）3取2定值多少）

9、 炉膛压力高高，延时3秒（开关量）（3取2） 10、 炉膛压力低低，延时3秒（开关量）（3取2） 11、 汽包水位高三值+250mm（3取2）延时2秒 跳闸设备：

1、 切除给煤机。

2、 切除石灰石给料系统。（4个入炉快关罚，给料机，进气阀，吹堵阀） 3、 关闭风道油枪进油阀和回油阀。 4、 关闭

循环流化床秸秆生物质燃烧发电锅炉项目

中国科学院工程热物理研究所

一、项目的背景意义

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能占较大的比重，达到50%以上。据统计全球生物质能占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。1996年的我国生物质产量(主要是农作物秸杆)7.05亿吨,而当年利用量不足30%，这说明我国生物质能的利用潜力还很大。利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。瑞典和丹麦的大城市都是利用生物质，通过热电联产的方式进行区域集中供热的。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性：SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。我国对燃烧生物质发电的上网电价给予了充分的优惠，目前，燃烧生物质发电的上网电价为当地燃煤发电上网电价的基础之上增加0.25元/K

循环流化床锅炉技术问答

1、什么叫流态化？流化床？

答：固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。流化床是完成流态化的设备。

2、CFBB的工作过程？

答：燃煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤，然后由给煤机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧并有部分随烟气飞出炉膛。飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经返料器送入炉膛，再继续燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气经过热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。

3、CFBB有哪两个部分组成？

答：第一部分由炉膛（流化燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置返料器）和外置换热器（有些CFBB没有此设备）等组成，形成一个固体物料循环回路。第二部分为尾部受热面，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等。

4、气固分离器的主要作用及特点？

答：是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，保证燃料和脱硫剂多次循环反复燃烧和反应。

特点：（1）能够在高温情况下工作；（2）能够满足较高浓度载粒气流的分离；（3）具有低阻特性；（4）具有较高的分离效率；（5）与锅炉整体适应，结构紧凑。

5、返料装置的作

我国的电力工业是国民经济发展的基础产业，在我国，电力生产主要以燃煤火力发电为主，由于燃煤发电的直接污染较大，特别是SO2、NOX的排放。SO2的排放是造成酸雨的主要原因，为了通过炉内燃烧技术的改进，降低SO2、NOX排放量，我国从60年代开始对循环流化床锅炉进行研究，并在90年代以后和外国公司联合研究并取得了较大有发展，现在循环流化床锅炉已发展成熟并在全国广泛应用。流化床燃烧设备按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床，按工作条件分为常压和增压式流化床。循环流化床锅炉技术是一种新型的高效低污染清洁的燃烧技术，上世纪70年代的能源危机和越来越突出的环保问题使人们促进了这种燃烧技术的发展。现在大型循环流化床锅炉的主要炉型有三大流派，分别为：以德国Lurgi公司为代表的鲁奇型和以美国的Foster Wheeler 、芬兰的Alstorm公司（两者兼并）为代表的FW Pyroflow型和德国Babcock公司的Circofluid型。我国东方锅炉厂采用的是FW公司的Pyroflow型的改进型循环流化床锅炉。北京B＆W锅炉厂采用的是德国Babcock公司的架构和技术。哈尔滨锅炉厂有限责任公司(HBC)与美国PPC(奥斯龙技术)以及国内的科研单位合作也开

循环流化床锅炉教案

第一章 绪论

一、 锅炉按照燃烧方式分类

按燃烧方式可分为层燃炉、室燃炉、旋风炉和流化床锅炉四种类型。

（d）

图1—1 燃烧方式示意图

二、 循环流化床锅炉的系统与组成

燃料及燃烧系统的组成： 烟风系统： 灰循环系统：

汽水系统的组成： 除灰系统的组成：

图1-3 循环流化床锅炉系统 三、 锅炉主要设备的构成

燃烧室： 灰分离器： 返料器： 主要受热面：

换热器（灰冷却器）： 给煤机： 除尘器：

四、 循环流化床锅炉的特点

1、工作条件

低温燃烧：850-900。

高速度、高浓度、高通量、高传热传质和高动量的热和质的交换过程。 2、优点

循环流化床锅炉由于有独特的流体动力特性和结构，使其具有许多优点： （1） 燃料适应性广；

（2） 燃料预处理系统简单； （3） 燃烧效率高；

（4） 燃烧过程高效脱硫； （5） 氮氧化物排放浓度低；

（6） 燃烧热强度大； （7） 炉内传热能力强； （8） 易于实现灰渣综合利用 （9） 炉内没有埋管等。 3、缺点

（1） 烟风系统阻力大，风机电耗高； （2） 锅炉炉内受热面磨

循环流化床锅炉检修工艺

规 程

(试用版)

襄垣煤矿诫丰电力有限公司

目 录

第二节 检修的分类,间隔,项目和工期????????????3 第三节 检修计划的编制?????????????????4. 第四节 检修工作的组织和准备??????????????5 第五节 检修的安全措施与技术措施????????????5 第六节检修的施工管理?????????????????6 第七节 检修的质量与验收????????????????6 第二章 锅炉本体????????????????????8 第一节汽包的检修????????????????????8 第二节水冷壁的检修??????????????????.11. 第三节 过热器的检修??????????????????12 第四节 减温系统设备的检修???????????????14. 第五节 省煤器的检修??????????????????15. 第六节 空气预热器的检修????????????????16 第三章 燃烧设备的检修???????