1)鼓泡流化床锅炉的流化速度一般为1.5~3.5m/s,比循环流化床锅炉的4~6m/s低很多。鼓泡流化床锅炉的一次风量超过临界流化风量时,气流会以气泡形式流经床料,料层呈现沸腾状态的低速流化状态;循环流化床锅炉的设计流化速度始终大于炉内物料的最小快速床起始速度,只有在30%~60%低负荷运行时才会呈现出与鼓泡流化床锅炉接近的特点(循环流化床锅炉在不同负荷运行时,炉内物料会分别呈鼓泡床、低倍率鼓泡床、湍流床和快速床几种流化状态);
2)鼓泡流化床锅炉存在明显的密相区料层界面,悬浮段的细微颗粒浓度远低于循环流化床锅炉,料层压力衰减很快,沿炉膛高度分布的流场和温度场存在突变拐点,料层温差较大。循环流化床锅炉悬浮上升段物料平均粒度一般在200μm左右,远小于鼓泡流化床锅炉密相区表面物料1~3mm的平均粒度。运行中的循环流化床物料浓度沿床高呈指数型分布,其浓度取决于燃烧室内细物料的床存量,不再有鼓泡床那样清晰的界面,固体颗粒组成的物料充满整个上升段空间,很难区分密相区和稀相区的分界线;
3)鼓泡流化床锅炉中绝大部分燃烧份额集中在料层,由于区域热负荷已经无法完全依靠一次风和上部水冷壁来充分冷却,因此绝大多数鼓泡流化床锅炉都装有浸埋在料层中的埋管用以平衡料层温度,由于悬浮段燃烧份额非常低,不产生高强度的二次悬浮燃烧。循环流化床锅炉气体与颗粒或颗粒团间的滑移速度较大,传质过程非常强烈,通过控制炉膛下部的燃烧份额、循环灰的吸热或放热,可获得理想的床温控制效果。燃用相同燃料时,循环流化床锅炉下部密相区的燃烧份额比鼓泡流化床锅炉低很多;
4)鼓泡流化床锅炉炉膛内部上、下温差较大,循环流化床上部沿床高存在强烈的物料返混,颗粒团不断形成和解体。强烈的颗粒传热传质过程会形成均匀良好的气固两相流混合,使得整个上升段内烟气温度分布相对比较均匀,炉膛整体有均匀的温度场;
5)鼓泡流化床锅炉虽然也可以在燃烧室出口设置气固分离器,将烟气夹带的飞灰分离后送回燃烧室再燃,但整体循环倍率较低,不足以改变燃烧室内热量平衡。循环流化床锅炉延长了固体物料在炉内的停留时间,细颗粒易于燃尽,因此其飞灰含碳量远低于鼓泡流化床锅炉,锅炉燃烧效率和石灰石利用率更高;
6)鼓泡流化床锅炉难以实现大型化,在蒸发量相同的条件下,其布风板面积大于循环流化床锅炉。而循环流化床锅炉炉内有强烈的灰循环过程,大量的热量能够在炉膛与外循环回路中吸收利用,布置在炉膛内和外置换热器中的过热器、再热器和水冷壁,可以确保主蒸汽和再热蒸汽温度稳定、易于操控。
鼓泡流化床锅炉和循环流化床锅炉的比较