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技术特点
1、高、低混合流速循环流化床原理与特点
应用循环流化床燃烧技术，锅炉具有煤种适应性广、热效率高、NOX排放低、实现炉内脱硫等特点，更重要的是锅炉可以燃用煤矸石、炉渣、垃圾等，炉渣，飞灰能做水泥的掺合料，做到资源综合利用。所以，这一技术越来越引进人们的重视，等到了普遍的推广与应用。
目前，循环流化床锅炉基本上分为两个类别：高速床床截面积小、流速大、循环倍率高，点火、给煤方便，热效率高，一般大于85%，锅炉易于大型化。但是，由于流速高，炉内磨损严重、自耗电高；由于没有高传热系统的埋管受热面，为了保证蒸发量，必须设计足够的高传热系数辐射、对流受热面；为了保证颗粒在炉内有一定的停留时间，炉膛的高度比普通低速床、煤粉炉、链条炉都高得多，因此，锅炉的金属耗量大、成本高，特别是对于煤粉炉、链条炉改为循环流化床锅炉，锅炉厂房提高，投资大、工期长。低速床炉内磨损轻，高传热系数的埋管受热面使锅炉金属耗量下降，炉膛高度低（与煤粉炉，链条炉基本一致），所以制造成本少，对于改造旧锅炉来说，锅炉汽包高度可保持不变，投资低、工期短（工期80天左右）。但是，低速床热效率低，一般只有80%左右，同时，由于炉膛截面积大，点火给煤难度大，油点火费用高，特别是不能大型化。如130t/h的低速床，布风板面积大于30m2，6个给煤点，运行十分困难。基于以上原因，我公司与湖南省节能中心、清华大学合作开发了高、低混合流速循环流化床专利技术（专利号：0222368.2）并在我国十分多个省市80余台锅炉上得到成功的应用，取得了显著的效果。
高、低混合流速循环流化床，即炉膛上部为高流速，下部为低流速，三回程式，两级分离，两级回送，它具有以下几个特点：
（1）下部为低速床，即摩损严重的密相区为低速床，所以，磨损大为减轻。
（2）上部为高速床，流速大，携带能力强，分离效率高，循环倍率高。
（3）用膜式壁将炉内分隔为三个流程，烟气流程长，颗粒在炉内有良好的高温燃烧条件，且停留时间为高速床或低速床的2倍左右。
（4）高温分离器为全膜式壁结构，使用寿命长、免维修。
（5）中温分离器为多管分离器，积木结构，维修更换十分方便。
（6）由于采取了以上的措施，及两级分离两级回送热效率高，一般大于85%，炉渣飞灰含碳量低。
（7）炉内膜式壁隔墙均采用挂砖结构，悬浮段燃烧温度、蒸发受热面、负荷、过热蒸汽温度调节十分方便。
（8）布置有高传热系数的埋管受热面，锅炉高度方向与煤粉炉、链条炉基本相同，金属耗量低、旧锅炉改造时，汽包、钢架、平台都保持不变，投资少，改造工期短。
（9）布风板面积比高速循环流化床大，但比低速循环流化床小得多。35t/h的为7-8m2，给煤、点火都十分方便，易于锅炉大型化。
（10）高速床没有埋管，但高、低混合流速循环流化床布有一定的埋管，埋管面积比普通低速床少得多，埋管间距大，布置位置高，所以磨损轻，使用寿命长，（可保16000小时）。
因此，高、低混合流速循环流化床是适用于我国国情的一种新炉型。
2、多元内循环流化床原理与特点
本多元内循环高倍率燃烧技术由一个或两个蝶形布风板组成的燃烧系统，高位型避磨埋管，二级外分离回送循环系统组成。全封闭式给煤机，具有体积小巧，给煤稳定，维修工作量小，电耗低的特点。
（1）独特的多元内循环流化床燃烧方式
鉴于现有锅炉的情况。改造既不能按一般的大平布风板（0.35m2/吨汽）的低速床，也不能采用有结构限制的瘦高水冷壁小面积布风板（0.12m2/吨汽）的高速床。独特新型的多元内循环流化床的布风板为蝶形，该床四周为斜板，中间为平板，风室由环型风室和中心室组成，风箱为“回”字形。四周倾斜的布风板上，风帽为定向和不定向布置，中心布风板上的风帽为抛物线导流圈一体式。对颗粒有极好的抬升力。该布风燃烧系统与日本荏原公司目前使用的循环流化床技术有相似性。即：底部向上的气体截面流速即比水冷风箱的小风板低一倍以上，因而使细煤粒在炉内获得较长的燃烧时间。煤料在床内呈多元循环和分层横向混合（详见图1）。大颗粒物则在底部呈跳跃式移动循环，炽热的物料在密相区内的运动是四个高速运动的火环，呈“回”字型结构。对细颗粒的燃烧极为有利，尤其是对难以分离的细微颗粒，燃尽率达98%，同时对风帽小孔射出来的冷风有很好加热作用，能回收炉渣物理热焓，降低炉渣的热损。管理操作控制得当，排出的炉渣温度低。
（2）采用二级分离二级回送系统
如何组织好难以分离的细微颗粒一次性燃烧干净，并同时将被烟气携带出炉膛的大量未燃尽的颗粒捕捉下来入炉循环燃烧，且不增加各部位的磨损是锅炉是否改造成功的关键。
对于气固两相流体，旋风分离器的分离效率随烟速的提高而提高。高烟速换来高的分离效率却带来阻力大，磨损快，电耗高的副作用；而一级平直分离器烟速不高，又有较高的分离效率，能满足外分离对燃烧效率的要求。本技术一级高温平直流分离器一般设置在炉膛出口，过热器的进口处，它利用分散冲击和径向回旋的惯性力分离细碳粒，由于碳粒在分离器内运动轨迹有急剧变化容易剥离表面灰层，使其破裂脱落达到除灰的目的。去除灰包覆的碳粒送回炉内后加快了燃烧速度。剩下的细灰尘随烟气流出分离器进入过热器，由于进入过热器的烟气含碳极低加之飞灰较细，相似于煤粉炉飞灰，对过热器的磨损不存在。少量残留下来的细碳粒和飞灰流出过热器后温度大为降低，其黏性降低，有利于第二级槽型分离器进行捕捉和分离回送。这种细微颗粒的回送有两种作用：一是进一步提高锅炉负荷工况的作用，并确保省煤器和空预器和磨损减轻，同时还降低了锅炉的原始排尘浓度，为尾部除尘器减轻负荷。
以上二级分离设备满负荷运行阻力之和为650pa，分离效率》85%，设备长年运行安全稳定。
（3）合理利用炉膛受热面
一般原煤经破碎后<2mm占50%左右，由于密相区燃烧份额相对大平布风板床要小，因此埋管受热面积相应比传统鼓泡床受热面少，所以本技术方案埋管受热面采用高位布置，介于密相区和稀相区之间。既减少密相区埋管吸热份额，也增大稀相区的吸热份额，保证了两个相区的热平衡，大大降低了埋管受热面的磨损，稀相区虽然燃烧份额有所增大，但是稀相区内也无需较多的受热面。本方案前墙水冷壁管、后墙（中隔墙）水冷壁管均用不锈钢纤维浇注料注成隔热防磨墙（详见图1）。仅上部燃尽室有少部分爱热面祼露受热。四周墙可采用光管型结构，亦可采用膜式壁轻型结构。这些受热面的多少需视热力计算后进行调整，覆盖采用不锈钢纤维浇注料。锅炉各部位的工况都能控制在设计范围内。
（4）锅炉给煤系统的设计
循环流化床锅炉的炉压一般较高。要求给煤机要有正压下不漏烟尘的能力，本方案利用SGJ420-ⅡA型正负压两用叶轮式给煤机及其下煤装置（详见图3）。该给煤系统能正压给煤，煤入炉后能在重力和二次风的作用下扎入炽热的密相区底部。非常有利于细颗粒的燃烧，同时给煤量大，易于自动控制和给煤计量。该机经西安热工测试完全满足热工测试给煤量的精度要求。该给煤机有体积小、电耗低、耐磨损、维修工作量小、外型美观、不堵煤、不漏煤的特点。该给煤机同样能满足高、低混合流化床锅炉要求。
（5）多元内循环流化床特点：
A、采用成熟的多元内循环流化燃烧方式
独特的风循环技术、具有燃烧效率高，受热面磨损小自用电耗低的优点，还具有改造工期短，改造费用低的优势。
B、燃烧效率高，细煤粒在炉内能一次性燃烧干净
目前在循环流化床锅炉中，不论哪种流派的技术，对于〈d50以下的颗粒分离效率都不高，故很多锅炉都要求入炉煤的颗粒合乎设计要求：即0.2-10mm颗粒范围内，否则锅炉就达不到设计的热效率。常规调高速循环床燃烧锅炉因床截面小，每蒸发吨为0.12m2。密相区、稀相区的流速都很高，煤粒进入密相区后，瞬间就冲出炉膛，分离器又不能将其分离和捕捉，锅炉的热效率也就达不到了。为了克服这一弊端，于是只好提高锅炉的高度，其结果是造价提高，磨损严重，停炉事故多，检修费用高，效果不理想。
多元内循环燃烧系统布风板面积相对大，≥ 0.26m2吨蒸汽以上。相对高速床在密相区的烟速就低了一倍以上。加上床内循环细煤粒进入密相区后，它被吸入具有横向扰动混合的涡流中高速旋转，所以细颗粒在炉内流经的线路必然长，它所占有的燃烧时间就长；还由于横向扰动混合，碳的浓度分布在密相区均匀，不但加快了煤粒的燃烧速度，而且整个密相区的截面温度十分均匀；再加上烟气在稀相区内经两次变速流动，细颗粒在炉内的停留时间就更长了，因此本技术将这部分不能分离的细碳粒一次性烧干净。真正做到了锅炉不高，而效率高。
C、锅炉运行磨损小，自用电耗低，维护运行费用低
①、埋管高位布置，又采取一定的防磨的措施，使用寿命大大延长且更换维修方案。
②、密相区内的炉墙与主墙分离，采用耐磨耐火砖，运行时间可达2年以上，维修不影响主墙的结构。
③、平直流分离器能连续运行4年以上，中间不须维修。
④、过热器在平直流分离器的后面，飞灰浓度低粒度小，所以磨损轻微。
⑤、槽形分离器温度低，采用特殊设计，烟速低、阻力小，分离效率高，加之飞灰粒度细，所以不存在磨损问题，经久耐用。
⑥、省煤器和空预器在槽形分离器的后面。飞灰浓度适中。加之锅炉各部位烟气流速较低，因此磨损轻微，自用电耗低，锅炉维修运行费低。
⑦、炉膛稀相区内选择性返料控制，烟气中飞灰浓度适中。
D、回送系统不结焦，运行可靠
本技术方案是二级分离二级返料，平直流分离的烟气温度在900度左右，高温灰池都考虑水冷壁冷却，确保温度不会升高，控制在800-900oC之间所以返料不存在结焦问题，槽型分离器的灰粒温度低，更不存在结焦问题。
E、本方案充分利用锅炉现有结构，投资省，改造周期短。
充分利用现有锅筒、钢架、及锅炉原本体基础、宽度不改变，新增燃烧系统承重基础，仪表控制系统大部分改造或换新。给煤机设在原运行层，不占多少空间，有利于工人操作，煤斗利旧，投资省，能缩短改造工期。 | 
