循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)及組成

循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由流化床燃燒室（爐膛）、循環(huán)灰分離器、飛灰回送裝置、尾部受熱面和輔助設(shè)備等組成。一些循環(huán)流化床鍋爐還有外置流化床換熱器．圖1 一3 為帶有外置流化床熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)示意圖。

1.燃燒室（爐膛）流化床燃燒室（爐膛）由膜式水冷壁構(gòu)成，底部為布風板，以二次風人口為界分為兩個區(qū)：二次風人口以下的錐形段為大顆粒還原氣氛燃燒區(qū)，二次風以上為小顆粒氧化氣氛嫩燒區(qū)。燃料的燃燒過程、脫硫過程等主要在爐膛內(nèi)進行。由于爐膛內(nèi)布置有受熱面，大約50 腸燃料釋放熱量的傳遞過程在爐膛內(nèi)完成。順便指出，流化床燃燒室也可以在加壓狀態(tài)下工作（一般將燃燒空氣加壓至0.6-1.6MPa ) ，此時稱為增壓循環(huán)流化床（PCFB ）燃燒。

2 ．循環(huán)灰分離器
循環(huán)灰分離器是循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。循環(huán)灰分離器的形式?jīng)Q定了燃燒系統(tǒng)和鍋爐整體布置的形式和緊湊性，其性能對嫩燒室的空氣動力特性、傳熱特性、飛灰循環(huán)、燃燒效率、鍋爐出力和蒸汽參數(shù)、鍋護的負荷調(diào)節(jié)范圍和啟動所需時間、散熱損失以及脫硫劑的脫硫效率和利用率，乃至循環(huán)流化床鍋護系統(tǒng)的維修費用等均有重要影響。

循環(huán)灰分離器的種類很多，新的形式還在不斷出現(xiàn)，但總體上可分為高溫旋風分離器和慣性分離器兩大類。
高溫旋風分離器的工作原理是利用旋轉(zhuǎn)的含灰氣流所產(chǎn)生的離心力將灰顆粒從氣流中分離出來．根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)材料不同高溫旋風分離器又可分為絕熱式和水（汽）冷卻式兩種形式，前者內(nèi)部設(shè)有防磨層和絕熱層，后者殼體由水（汽）冷膜式壁構(gòu)成，作為鍋爐蒸汽回路的一部分。慣性分離器的工作原理則是通過急速改變氣流方向．使氣流中的顆粒由于慣性效應而與氣流軌跡脫離。
    高溫旋風分離器結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，對于30- 50m粒徑的細顆粒分離效率可達99%以上，但阻力較大，燃燒系統(tǒng)布置欠緊湊．廣泛應用于大型循環(huán)流化床鍋爐上．慣性分離器比旋風分離器結(jié)構(gòu)簡單，易與鍋爐整體設(shè)計相匹配，阻力小，但分離效率遠低于旋風分離器，一般還需要輔以其他分離手段才能滿足循環(huán)流化床鍋爐對物料分離的要求。

3.飛灰回送裝里
飛灰回送裝置主要指送灰器（又稱回料閥、返料閥），是循環(huán)流化床鍋護系統(tǒng)的重要部件，它的正常運行對燃燒過程的可控性以及鍋爐的負荷調(diào)節(jié)性能起決定性作用。

飛灰回送裝置的功能是將循環(huán)灰分離器收集下來的飛灰送回流化床循環(huán)燃燒。由于分離器內(nèi)的壓力低于燃燒室內(nèi)的壓力．循環(huán)灰是從低壓區(qū)回送到高壓區(qū)，飛灰回送裝置還必須起到“止回閥”的作用。如果高壓區(qū)氣體反竄進人分離器．將破壞分離下況，降低分離效率，影響灰粒循環(huán)以致循環(huán)流化床鍋爐不能正常運行。
由于循環(huán)灰回路溫度高，工作條件苛刻，循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的飛灰回送裝置一般多采用非機械式的。設(shè)計中采用的飛灰回送裝置有兩種類型。一種是自動調(diào)節(jié)型送灰器，如流化密封送灰器（又稱U 型閥）．另一種是閥型送灰器，如1 ．型閥、V 型閥、J 型閥等。自動調(diào)節(jié)型送灰器能隨鍋爐負荷的變化自動改變送灰量，而無需調(diào)整送灰風量；閥型送灰器要改變送灰量則必須調(diào)整送灰風量，也就是說，隨鍋爐負荷的變化必須調(diào)整送灰風量。

4 ．外置流化床換熱器（外置冷灰床）
外置流化床換熱器是布置在循環(huán)流化床灰循環(huán)回路上的一種熱交換器，又稱外置冷灰床，簡稱外置床。外置床的功能是將部分或全部循環(huán)灰（取決于鍋爐的運行工況和蒸汽參數(shù)）載有的一部分熱量傳遞給一組或數(shù)組受熱面，同時兼有循環(huán)灰回送功能。外置床通常由一個灰分配室和一個或若十個布置有浸埋受熱面管束的床室組成。這些管束按灰的溫度不同可以是過熱器、再熱器或蒸發(fā)受熱面．
外置流化床換熱器采用低速鼓泡流化床運行方式，傳熱系數(shù)高。由于循環(huán)灰平均粒徑較小（一般100-150m ) ，流化速度0.3-0.5m/s即可保證正常流化，灰粒對受熱面管束的磨損很小，管束的使用壽命較長．
采用外置流化床換熱器的主要優(yōu)點是：① 解決了大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒室四周表面積相對不足，難以布置所需受熱面的矛盾；② 具有調(diào)節(jié)燃燒室溫度和過熱器／再熱器蒸汽溫度的功能，③ 擴大了循環(huán)流化床鍋爐的負荷調(diào)節(jié)范圍和對燃料的適應性．