是在鼓泡床鍋爐（沸騰爐）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，因此鼓泡床的一些理論和概念可以用于循環(huán)流化床鍋爐。但是又有很大的差別。早期的循環(huán)流化床鍋爐流化速度比較高，因此稱(chēng)作快速循環(huán)循環(huán)床鍋爐?？焖俅驳幕纠碚撘部梢杂糜谘h(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經(jīng)研究了很長(zhǎng)時(shí)間，形成了一定的理論。要了解循環(huán)流化床的原理，必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態(tài)下的動(dòng)力特性、燃燒特性以及傳熱特性。

                                                   循環(huán)流化床鍋爐

當(dāng)固體顆粒中有流體通過(guò)時(shí)，隨著流體速度逐漸增大，固體顆粒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且固體顆粒之間的摩擦力也越來(lái)越大，當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等，每個(gè)顆?？梢宰杂蛇\(yùn)動(dòng)，所有固體顆粒表現(xiàn)出類(lèi)似流體狀態(tài)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為流態(tài)化。

對(duì)于液固流態(tài)化的固體顆粒來(lái)說(shuō)，顆粒均勻地分布于床層中，稱(chēng)為“散式”流態(tài)化。而對(duì)于氣固流態(tài)化的固體顆粒來(lái)說(shuō)，氣體并不均勻地流過(guò)床層，固體顆粒分成群體作紊流運(yùn)動(dòng)，床層中的空隙率隨位置和時(shí)間的不同而變化，這種流態(tài)化稱(chēng)為“聚式”流態(tài)化。循環(huán)流化床鍋爐屬于“聚式”流態(tài)化。

固體顆粒（床料）、流體（流化風(fēng)）以及完成流態(tài)化過(guò)程的設(shè)備稱(chēng)為流化床。

對(duì)于由均勻粒度的顆粒組成的床層中，在固定床通過(guò)的氣體流速很低時(shí)，隨著風(fēng)速的增加，床層壓降成正比例增加，并且當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時(shí)，床層壓降達(dá)到最大值，該值略大于床層靜壓，如果繼續(xù)增加風(fēng)速，固定床會(huì)突然解鎖，床層壓降降至床層的靜壓。如果床層是由寬篩分顆粒組成的話，其特性為：在大顆粒尚未運(yùn)動(dòng)前，床內(nèi)的小顆粒已經(jīng)部分流化，床層從固定床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰驳慕怄i現(xiàn)象并不明顯，而往往會(huì)出現(xiàn)分層流化的現(xiàn)象。顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化進(jìn)所需的最低速度，稱(chēng)為臨界流化速度。隨著風(fēng)速的進(jìn)一步增大，床層壓降幾乎不變。循環(huán)流化床鍋爐一般的流化風(fēng)速是2－3倍的臨界流化速度。

影響臨界流化速度的因素：

（1）料層厚度對(duì)臨界流速影響不大。

（2）料層的當(dāng)量平均料徑增大則臨界流速增加。

（3）固體顆粒密度增加時(shí)臨界流速增加。

（4）流體的運(yùn)動(dòng)粘度增大時(shí)臨界流速減?。喝绱矞卦龈邥r(shí)，臨界流速減小。床溫與臨界流速的關(guān)系如圖所示。

鍋爐采用單鍋筒，自然循環(huán)方式，總體上分為前部及尾部?jī)蓚€(gè)豎井。前部豎井為總吊結(jié)構(gòu)，四周有膜式水冷壁組成。自下而上，依次為一次風(fēng)室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器及省煤器、空氣預(yù)熱器。尾部豎井采用支撐結(jié)構(gòu)，兩豎井之間由立式旋風(fēng)分離器相連通，分離器下部聯(lián)接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內(nèi)部均設(shè)有防磨內(nèi)襯，前部豎井用敖管爐墻，外置金屬護(hù)板，尾部豎井用輕型爐墻，由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

鍋爐采用床下點(diǎn)火（油或煤氣），分級(jí)燃燒，一次風(fēng)比率占50—60%，飛灰循環(huán)為低倍率，中溫分離灰渣排放采用干式，分別由水冷螺旋出渣機(jī)、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關(guān)鍵，采用湍流床，使得流化速度在3.5—4.5m/s，并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臓t膛截面，在爐膛膜式壁管上鋪設(shè)薄內(nèi)襯（高鋁質(zhì)磚），即使鍋爐燃燒用不同燃料時(shí)，燃燒效率也可保持在98—99%以上。

高溫分離器入口煙溫在800℃左右，旋風(fēng)筒內(nèi)徑較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，筒內(nèi)僅需一層薄薄的防磨內(nèi)襯（氮化硅磚）。其使用壽命較長(zhǎng)。循環(huán)倍率為10—20左右。

循環(huán)灰輸送系統(tǒng)主要由回料管、回送裝置，溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。

床溫控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程是自動(dòng)的。在整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)始終保持濃相床床溫850-950℃間的某一恒定值，這個(gè)值是最佳的脫硫溫度。當(dāng)自動(dòng)控制不投入時(shí)，靠手動(dòng)也能維持恒定的床溫。

保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源是各個(gè)國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展首要考慮的問(wèn)題，循環(huán)流化床鍋爐正是基于這一點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)，其高可靠性，高穩(wěn)定性，高可利用率，最佳的環(huán)保特性以及廣泛的燃料適應(yīng)性，特別是對(duì)劣質(zhì)燃料的適應(yīng)性，越來(lái)越受到廣泛關(guān)注，完全適合我國(guó)國(guó)情及發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)燃油節(jié)能器處理之碳?xì)浠衔?，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)小分子增多，分子間距離增大，燃料的粘度下降，結(jié)果使燃料油在燃燒前之霧化、細(xì)化程度大為提高，噴到燃燒室內(nèi)在低氧條件下得到充分燃燒，因而燃燒設(shè)備之鼓風(fēng)量可以減少15%至20%，避免煙道中帶走之熱量，煙道溫度下降5℃至10℃。燃燒設(shè)備之燃油經(jīng)節(jié)能器處理后，由于燃燒效率提高，故可節(jié)油4.87%至6.10%，并且明顯看到火焰明亮耀眼，黑煙消失，爐膛清晰透明。徹底清除燃燒油咀之結(jié)焦現(xiàn)象，并防止再結(jié)焦。解除因燃料得不到充分燃燒而爐膛壁積殘?jiān)F(xiàn)象，達(dá)到環(huán)保節(jié)能效果。大大減少燃燒設(shè)備排放的廢氣對(duì)空氣之污染，廢氣中一氧化碳（CO）、氧化氮（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）等有害成分大為下降，排出有害廢氣降低50%以上。同時(shí)，廢氣中的含塵量可降低30%—40%。安裝位置：裝在油泵和燃燒室或噴咀之間，環(huán)境溫度不宜超過(guò)360℃。

燃?xì)忮仩t排煙中含有高達(dá)18%的水蒸氣，其蘊(yùn)含大量的潛熱未被利用，排煙溫度高，顯熱損失大。天然氣燃燒后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。減少燃料消耗是降低成本的最佳途徑，冷凝型燃?xì)忮仩t節(jié)能器可直接安裝在現(xiàn)有鍋爐煙道中，回收高溫?zé)煔庵械哪芰浚瑴p少燃料消耗，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，同時(shí)水蒸氣的凝結(jié)吸收煙氣中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降低污染物排放，具有重要的環(huán)境保護(hù)意義。

傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160～250℃，煙氣中的水蒸汽仍處于過(guò)熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計(jì)算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到87%～91%。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到50～70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，提升了熱效率；冷凝水還可以回收利用。

余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調(diào)查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的58%。