沸騰爐的工作原理主要基于流化床燃燒技術。以下是對其工作原理的詳細解釋:
一、基本原理
沸騰爐,全稱沸騰燃燒鍋爐,又稱流化床燃燒鍋爐,其工作原理是通過風室中的空氣將爐排上的灼熱料層吹成沸騰狀態,使煤粒與灰?;旌戏瓭L燃燒。固體燃料在爐內被向上流動的氣流托起,并在一定的高度范圍內作上下翻滾運動,以流態化(或稱沸騰)狀態進行燃燒。
二、關鍵組件及作用
布風系統:燃燒室底部為布風板,板上直接開孔或裝有帶通風小孔的風帽。布風板的作用是承載料層并使空氣上升速度沿爐內截面分布均勻,確保燃料能夠均勻流化。
沸騰床:布風板上放置一定量的床料(包括固體燃料和大量的灰渣或石灰石顆粒)。當料層中的空氣達到一定上升速度時,床料從靜止狀態轉入沸騰狀態,這一風速稱為臨界沸騰風速。為了保持劇烈的沸騰燃燒工況,沸騰爐正常運行時的風速要比臨界沸騰風速大,使料層膨脹到一定高度。在此容積內的燃料呈沸騰狀態,故稱為沸騰床。
進料和排渣系統:一定粒度范圍的燃煤從煤倉經給煤機送入料層內,燃盡的煤渣一般從溢流口排出。
三、工作流程
固體燃料被破碎成一定粒度的粉末(在中國,沸騰爐用煤的粒度一般為8毫米以下)。
空氣通過布風系統均勻吹入爐內,使床料達到沸騰狀態。
煤粒在沸騰床上與空氣劇烈混合并燃燒,釋放出熱量。
燃燒產生的熱量通過埋浸管(沸騰床內布置的受熱面管)被吸收并用于產生蒸汽或熱水。
燃盡的煤渣從溢流口排出,完成整個燃燒過程。
四、優點與應用
沸騰爐具有對煤種適應性廣、燃燒效率高、能燃燒劣質燃料、可實現脫硫等優點。因此,它在電站、工業鍋爐、供暖等領域得到了廣泛應用。特別是在燃燒低揮發分、高灰分、低發熱量的劣質煤方面,沸騰爐表現出了顯著的優勢。
綜上所述,沸騰爐的工作原理是基于流化床燃燒技術,通過風室中的空氣將爐排上的灼熱料層吹成沸騰狀態,使煤粒與灰?;旌戏瓭L燃燒。這一技術具有諸多優點,并在多個領域得到了廣泛應用。