流化原理
当床层的颗粒（比如砂粒）受到向上的气流的影响，当其达到一定速度时，颗粒处于悬浮状态，该条件被称为最低流化速度，它随颗粒的大小及床层的深度而变化。床层被流化后类似于沸腾液体，如此大量湍流的固态颗粒构成了流化床，煤在该床层燃烧时类似熔岩。如果流化速度太快，颗粒会被气流夹带出床层而扬析出去。流化床就像液体，因此很容易控制床层界面及其温度。煤进入炉膛内稍高于流化速度的飞溅区，上升气流和燃烧气体从这个飞溅区迸发出砂床。床层的剧烈运动使燃料迅速混合，被热床料（砂、灰和燃料）吸附，迅速释放燃料水分和挥发物,将温度提升至着火点。相对大量的脉动床层材料不断暴露燃料颗粒新表面，维持了床层内的迅速燃烧，而迅速燃烧能够保持良好的负荷反应。（与油燃料非常接近）当流化床设计与传统炉床系统相比较时，基于流化床的下列特殊性能，可以设计并制作无人监视的实用控制程序（自动控制）。燃烧温度更是显著的低，因此能够持续保持更安全的条件（低于1000 °C ）。
风帽的设计配置和安装位置确保了布风均匀，使燃料迅速并均匀地在床层内脉动，流化床的这一属性使分布不均的情况不太可能发生。 通过关闭对床层的送气，可以马上停止流化床燃烧，但该操作会导致床层下滑及窒息燃烧。流化床最多只含有3-5%可燃材料，因此床层内部是安全的。该燃料均匀地分布在惰性床层材料中，当其下滑时，床层是安全的。因为床层材料附带大量的热量，甚至在几小时后，只要把气流重新引进床层，可进行热启动。炉膛位于风室上方，其稀相区高约5米。床内埋管组安装在炉膛底部，在最大蒸汽输出量时，它们会完全埋入膨胀流化床内。当流态气体供应下降时，膨胀床的深度也下降，埋管渐渐露出层面。煤燃烧时产生的全部热量，约有50%被转移到床内埋管。这种情况使持续的过量空气和整个运行中的流化床的翻转率至少达到3:1。沙床内埋管的共同热交换功率比通常的对流管束区高5-6倍。如果锅炉设计每小时产生1000 Kg 的蒸汽，需要30 m2的对流面，那我们只需要1/6即5 m2，在床内埋管区便可产生1000 Kg 蒸汽。
流态化空气进入安装在平底盘上方的布风板。床层材料为平均粒径为0.9 mm (#3)的硅砂，其深度为400 mm。

启动燃烧器
流化床启动是由床上方的蒸馏燃烧器通过石油点燃。在冷状态下，启动通常在45分钟内完成。热启动一般少于10分钟，其中6分钟用于排空气体，以确保炉内通道没有可燃气体。如果流化床温度高于600 °C，那么重启床层时不需要任何油料。一般来说，流化床能够维持足够的热量，或将温度保持在600 °C以上1至2个小时。


流化床温度
床层的平均温度在750 °C（装燃料量最低时）和950 °C（加满燃料时）之间变化。在流化床操作时，床层温度是受监控的。事实上，与油燃烧器所使用的火焰侦测仪相比，该温度更好地指明了燃烧条件。

稀相区/二次风
大部分燃料在床层内燃烧完全，小部分则残留在稀相区或床层上方的分离空间内燃烧。二次风进入稀相区后，分离空间的温度会比床层温度上升得更高。随着温度的升高，最后，气体离开炉膛时的温度与床层温度相近，这是由于一次风的冷却效果，以及转移到未遮盖埋管的热量弥补了部分稀相区的燃烧。


给煤系统
细煤存储在地面，一般先通过平式输送系统将其从地面料斗输送到炉前料仓，再通过重力从料仓输送到装有变速齿轮电动机的螺旋输送机，最后经进料口由风吹进炉膛。

吹灰器
当流化床燃烧温度低于灰熔化温度时，无需安装吹灰器。随气体夹带进入对流管束的飞灰干燥、无粘性，能进行自我净化。

除粗灰/循环砂床系统
通过循环砂床不断地去除未经流化床淘洗的粗灰，我们称此系统为循环床。将风帽拧入多级布风管，而非以前所使用的底板。由于这些布风管，粗灰可以跌落至管面以下，下落至管道之间，和硅砂一起从下面的回转阀排出，落到振动筛上，振动筛会把粗灰和其他外来杂质从纯硅砂中分离出来。接着纯硅砂将通过鼓风机，经过回砂管被送回到炉膛。

控制
a) 流化床温度控制
根据蒸汽压力和床层温度（这2个因素）所发出的信号，相应地改变螺旋给煤机的速度，将流化床温度控制在大约750 - 950 °C。

b)稀相区气流控制
通过调节位于多管旋风除尘器后的引风机挡板，将稀相区气流控制在-50 Pa左右。

c) 流化床负荷控制
正常操作时，手动设定负荷信号。此信号用来调整流化风机挡板。由于进入炉膛的空气量不同，调节给煤速率以保持床层温度。如果流量测量显示为低于1 m/s的流态速率，将无法控制流化风机挡板。

d)床层界面控制
由床层压强来控制床层深度，有效静态高度为120 mm 至180 mm。当床层压强达到较低限值时，床层材料通过启动床层材料螺旋装置被引入流化床。

酸气排放( FBC，最环保系统)
流化床锅炉的一大主要优点在于， 流化状态下的固态流动使炉膛内实际散发损失的温度很少。这个特点常常被充分利用于通过石灰石获取硫磺。
CaCO3 CaO + CO2
2CaO + 2SO2 + O2 2CaSO4

当温度升至900 °C以上时，CaSO4的热动力稳定性急剧下降。基于这个原因，应将床层温度保持在800 - 900 °C。1摩尔Ca/S进料比一般在2-2.5，此系统获取硫化物的效率取决于石灰石的活化性，常为70%-90%。用质软、含白云石的石灰石来获取硫化物通常最为有效。总的来说，相比其他燃烧系统，如链条炉排、下饲炉排、粉煤抛煤机等，FBC酸气的排放量要低的多（无外部烟气处理）。SOx的排放限值是200-300 ppm（典型），NOx是100-150 ppm，在不进行后期废气处理下通常可以达到上述限值。灰/碳/砂/石灰石，流化床的含碳量一般在2%-3%（煤占全部床层材料的5%），可将灰，硫化石灰石或者砂作为床层平衡材料。首选操作模式是由灰和石灰石所构成的床层。某些情况下，并不需要石灰石，灰分太低且易碎成颗粒并被带出床层。印度尼西亚加里曼丹的“ADARO煤”就属于这种特例，它只含1%灰和0.1 % S。在这种情况下，需将砂这样的材料加入床层使系统内保持合适的存量。与床层灰渣相比，细煤的表现可以非常突出，从选择煤的角度看—— 锅炉操作人员可能不想只为保持合适的床层而加入砂或石灰石。 对于这种不具备良好的床层生成特性的煤，供煤商可能需要使用床层生成介质来“点燃”燃料。灰熔温度是一个重要的参数。流化床必须在干燥的条件下操作，因为任何的粘性都有可能导致结块，并最终失流。在900 °C以下，只有相对少量的煤能够产生足够的黏度来干扰流化过程。含有氯、碱金属比如钠和钾的煤会导致这样的问题。

只有流化床系统可以像燃油/燃气锅炉操作（翻转率1/4)
通过控制进煤速度，并使鼓风机挡板以最低流化速率运作，可自由调节热量的产生，最高可达到1/4的翻转率。在最低流化速率下，砂床仍在流化，并继续产生1/4蒸汽量。在此范围内的蒸发量，相比其他传统燃煤系统，比如链条炉排、下饲炉排，流化床的运行更像燃油炉、燃气炉。

停炉时无剩余燃料损失
与其他系统不同，当您想停炉时，您不会浪费任何剩余煤料。当您停止流化床供气时，不再供应氧气，仍留在砂床内的剩余煤料被滞留在热砂中，不浪费碳的使用。对于其他任何燃煤系统，比如链条炉排，即使已经停炉，不再需要蒸汽的情况下，所有留在移动链条炉排顶部的煤料应已完全燃烧。与流化床和链条炉排相比，这样的损耗长此以往会聚少成多。

无结渣、无堵灰
在极干燥条件下，低温900 °C左右时，所有灰将飞出流动砂床。此条件下的灰不会造成结渣，也从不黏附在锅炉管的表面。因此，正如前面所提到的，流化床并不需要吹灰器。只有那些微细和干燥的飞灰会由炉后多管式旋风系统捕捉，并通过回转阀排出。由于从流化床锅炉逸出的灰质地细微，大小均等，所以对肥料、制水泥品混合剂、建筑材料、造路填料等等极具商业价值。其他燃煤系统比如链条炉排，由于温度高于灰熔点，因此所产生的灰质地非常粗糙，不具商业价值。


FBC床内埋管
由于埋入流态砂的FBC床内埋管的热交换达到了非常高的共同功率，所以要一直保持850-900 °C的低温。与辐射管或锅炉对流管区热交换的正常共同功率相比，FBC床内埋管的共同功率在相同的加热区，可以多产生5到6倍的蒸汽。因此FBC床内埋管区产生大量蒸发，尽管这是相对较小的区域，而且进入锅炉对流管区的烟气温度低于600 °C，比传统锅炉的烟气，低了几乎200 °C。