内容发布更新时间 : 2024/12/24 0:27:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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CFB锅炉的燃烧设备主要由给煤系统、

燃烧室、分离器和返料系统组成。其燃烧过程与常规煤粉炉有很大区别，突出表现在循环和流化两方面。

CFB锅炉的燃料一般由煤和石灰石两部分组成，物料（煤粒和石灰石）由给料口进入炉膛密相区下部后，被高温物料包围而迅速着火，并在燃烧室中伴以高速风流在沸腾悬浮状态下进行燃烧。同时，高温烟气携带炉料和大部分未燃烬的煤粒飞逸出燃烧室顶部，经旋风分离器分离出的未燃烬燃料由返料器返送回炉膛底部，再次进入炉膛循环燃烧。

与煤粉锅炉不同，CFB锅炉不需要制粉系统，经破碎符合一定粒度要求（粒径0~15mm）的煤从前墙和／或回料阀的多处给料点直接送入炉膛。由于煤仓一般布置在锅炉的前部或侧部，所以给煤系统又往往分为两个给料子系统。分别采用2级或3级给煤机串联布置。给煤机的型式可采用称重式给煤机、刮板给煤机或螺旋式给煤机串联，将煤送入给料点进入炉膛。

给煤量主要受负荷指令和风－燃料交叉联锁信号的控制。首先根据负荷指令计算出要求的燃料量，然后，根据风－燃料比要求，从实际风量计算出允许的最大燃料量，二者低选信号再作为燃料主调节器的输出分别控制各台给煤机速度控制回路。这样也就保证了动态过程中先加风后加煤，先减煤后减风。这和常规煤粉炉的控制机理是相同的。

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给煤机的转速控制一般推荐采用线性较好的变频调节方式。多台给煤机也设计有增益自校正回路，可以无扰动的任意切投不同给煤机的手动和自动。

2.2.2 石灰石量控制

CFB锅炉的燃料以一定的循环倍率在炉膛内不停地循环燃烧，所以CFB锅炉能够燃用各种劣质煤，适用范围广。而且，在燃烧过程中加入的石灰石可以与燃烧中产生SO2进行化学反应，生成CaSO4，起到脱硫的作用。

调节给石灰石量的目的是满足锅炉SO2排放量的要求。控制回路一般设计采用串级调节方式。上级调节器为SO2调节器，下级调节器为石灰石量调节器，当SO2变化时，调节给石灰石旋转给料机的转速，使进入炉膛石灰石量相应变化。

在这个调节回路中，总给煤量作为前馈信号加入给石灰石量调节器。锅炉入炉煤量变化时，SO2肯定也要相应变化。如果仅根据SO2信号调石灰石量，则延迟比较大。将给煤量作为前馈信号，使石灰石量先根据煤量变化，然后再根据SO2信号进行校正，可以减少调节延迟。

2.2.3 风量控制

CFB锅炉的风系统比一般常规煤粉炉复杂。主要由一、二次风、返料风和播煤风等组成。根据锅炉的型式不同，设计有一次、

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二次风机，高压罗茨风机等，对采用气力播煤的锅炉，还设计有播煤风机。

一次风可分为两路。在燃烧过程中，一路一次风由炉膛下部的一次风箱进入，通过布风板进入燃烧室，扰动由煤和石灰石组成的床料使之流化，并携带床料向上移动通过整个燃烧室。这是CFB锅炉特有的送风方式。

另一路一次风（又称为下二次风，也可以由二次风总管送入）和二次风分别从炉膛的不同高度上进入燃烧室，补充悬浮区燃烧需用的空气量。使燃料在上升的过程中实现分级燃烧。

燃烧所需的一、二次风从不同高度进入炉膛助燃，形成分级燃烧，使得CFB锅炉炉膛内的温度比较低，减少了NOX的排放，同时也减少了结渣的机会。

二次风由炉膛密相区上部四周炉墙分层给入，确保煤粒在悬浮段充分燃烧。同时为启动燃烧器提供燃烧风。一部分二次风（一般为一次风的3～5%）还可作为播煤风和正压输煤系统的密封风。一次、二次风率一般设计为1:1~6:4。而一次风压一般为10～13KPa，二次风压为6～8.5KPa。

风量控制包括总风量控制和一、二次风比率的控制。总风量根据燃料指令获得，并根据过剩空气系数校正，形成总风量指令。这与常规煤粉炉是一样的。所不同的是一次风和二次风的分配。为了保证正常流化，一次风的流量一般有一个设定的下限值。而且，一、二次风的比例还要受到床温控制回路的校正（如图三所示）。

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图三 循环流化床锅炉风量控制系统框图 2.2.4. 返料风控制

CFB的返料器多采用非机械密封阀，锅炉物料循环系统的循环动力来源于返料器进口侧立管中的物料差压，为了保证物料的可靠循环，CFB锅炉还设置有一路高压的返料风。返料风可以从一次风管引出，或来自高压罗茨风机。

返料风压力高但风量较小，一般小于2%。返料风压与返料阀形式、锅炉布置方式等密切相关。中、小CFB为13～20KPa，大型CFB为50～60KPa。

在不参与床温调节时，返料风压的控制是一个单回路控制系统，通过返料风－一次风联通管档板控制返料阀的流化风压。 一些大型的CFB锅炉还设计有专门的播煤风机，播煤风压为9～12KPa。也有相应的风量或风压控制回路。

2.2.5 床温控制系统

床温控制系统是循环流化床锅炉特有的，也是至关重要的控制系统，床温的控制直接影响着炉内的脱硫和脱硝。

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煤等燃料中的硫在燃烧过程中形成硫化物，石灰石再吸收硫化物形成干的硫酸钙固体，从而降低硫化物排放量。能有效地去除SO2和NOX的最佳床温是850℃～950℃。但在实际运行中，要将床温控制在某一确定温度是相当困难的，几乎不可能。而只是将床温度控制在一定范围内。

而且，影响床温的主要因素比较多，如煤种、燃料的粒径、床料量、一、二次风量、返料量和冷灰循环等等。因此，不同的CFB锅炉采用的床温控制方式也各不相同。比较典型的有： 调整一、二次风比例 调节给煤量 控制灰循环流量

大多数75t/h和容量更小的循环流化床锅炉，由于一、二次风门均没有设计自动手段，除灰也是采用手动方式，所以床温控制系统一般设计为床温-燃料串级调节系统。通过调节给煤量来调整床温。 也有采用调节返料量（高压罗茨风机转速或返料风调节挡板），亦即改变料层厚度的方法来调节床温。

而对大容量的循环流化床锅炉，往往是采用改变一、二次风比率的方法来调节床温，见图三、四。

图四、CFB典型床温－风量调节曲线

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