循環流化床鍋爐應用的探討

　　環境污染進行了探討。

　　另外由于循環氣流含大量飛灰這些含碳飛ghgHcn為減少成cBttp內/燃燒采用雙級燃bookmark1根據中國國情，在可預見的將來，煤炭仍將是中國能源的主要來源。在全國煤炭消耗中，中小型鍋爐及熱電聯產爐用煤占了35%預計到2010年這部分煤消耗仍占總消耗量的30%以上。中國工業鍋爐效率低，僅有60%~65%，煙塵排放不達標，對環境污染嚴重，因此加強對這批量大面廣的中小型鍋爐的改進，尤其是對鍋爐燃燒方式進行一定的技術改進是一種投資少、見效快的措施，是提高鍋爐效率，節約能源，減少環境污染的有效途徑。

　　循環流化床鍋爐（以下簡稱CFBB）是一種新型燃燒技術的鍋爐，由于其燃燒適應性廣，爐內直接脫硫脫硝，鍋爐負荷調節比大，不易滅火，供汽穩定，灰渣綜合利用效果好，鍋爐熱效率高而日益為熱工界所矚目。我國自80年代開發第1臺CFBB以來，已有多家鍋爐廠與科研單位、大專院校聯合研制了不同蒸發量的CFBB且技術日益成熟，近年來，我國熱電建設中廣泛選用CFBB.隨著CFBB燃燒技術的應用與發展，高速CFBB也暴露出一些缺陷，主要是流化速度高而引起受熱面磨損嚴重，系統阻力大，自身能耗大，為保證細粒在爐內有一定的停留時間與布置一定的受熱面，其爐體較高，初投資大等。解決鍋爐節能問題，亦是進一步應用和發展流化床燃燒技術的關鍵。

　　1循環倍率的選擇在CFBB中，飛灰循環倍率（以下簡稱循環倍率）較高的情況下，可以提高燃燒效率，增強傳熱節灰在爐內又是發光的，因此，提高了循環倍率，也就提高了火焰黑度，從而提高了輻射傳熱效果。但是，增加循環倍率，將導致氣灰流對爐墻、管材和氣固分離器的嚴重磨損，提高氣流阻力，增加鼓風機的電耗。鑒于此，國產CFBB的循環倍率一般均在25以下，但也不能過分地降低循環倍率，否則將失去CF-BB的特征和優勢，破壞了CFBB的燃燒機制，甚至與鼓泡流化床（以下簡稱BFB）的燃燒機制相似。

　　2風機的選擇提高流化風速可強化CFBB的擾動，使氧氣和煤粒混合均勻、激烈，有利于煤粒的燃燒，也減少燃燒室橫截面及氣灰流通道的橫界面，同時有利于石灰石粉和硫氧化物的接觸。但是過高的流化風速會導致流阻增大、磨損加重，增大電力消耗，然而過低的流化風速不能揚CFBB之長，使它退化為BFB鍋爐。

　　室外風經鼓風機送入一次空氣預熱器加熱后進入風箱，作為一次風。室外風經二次風機送入二次空氣預熱器加熱后進行爐膛。一般CFBB燃燒室二次風口以下的空間稱作濃相區，這一空間為湍流床，它的動力來源是一次風，燃料大部分儲存在此床區，燃料著火亦在此空間。燃燒室二次風口以上的空間稱作稀相區，這一空間為快速流化床，它的動力來源是回料閥處的鼓風和燃燒室的二次風，燃料大部分燃燒和除硫反應在此進行。湍流床的風速應為3. 4，而快速流化床的風速應為7~13m4.燒（還原燃燒和氧化燃燒）因此，必須嚴格控制一、二次風的比例和風量。一次風應占總風量的60%左右，這樣可以造成缺氧燃燒，有利于焦炭和⑴對NOx的還原。

　　為保證最合理的流化風速獲得穩定狀態，鼓風機應是小風量，高壓頭的專用風機。風道設計時，一、二次風入口總管上應設有電動調節風門和測風裝置，以便運行時隨時調整風量大小，來適應煤種變化和負荷變化的需要，保證鍋爐的穩定運行。

　　對于引風機的選擇由于飛灰份額較大，飛灰粒徑較粗，對引風機葉片的磨損比較嚴重，為保證風機的穩定運行和提高使用壽命，應選用大型號、低轉速、板式葉片引風機。

　　3碎煤系統CFBB燃料的適用性比較廣，針對不同的煤種，選擇合適的燃料粒度和碎煤機，即可節約能耗又可提高鍋爐燃燒穩定性。若燃用劣質煤（如煤矸石）或難以著火的煤種（無煙煤、貧煤等）煤粒粒徑應盡量小一些（~6mm）；如果燃用優質煤（如煙煤），或燃用易燒透的煤種（如煤泥、褐煤和油頁巖等）煤粒粒徑可大一些（0~13mm）為了降低電耗，碎煤時應先將煤篩分，只把不合格的大煤粒送入破碎機破碎，以減少碎煤量。

　　4氣固分離器的選擇氣固分離器是CFBB的關鍵設備，它直接影響到循環倍率、燃燒倍率、鍋爐排煙原始含塵濃度和負荷調節性能等。分離器從分離原理方面分為三大類：①慣性分離器（百葉窗），其結構簡單但分離效率低；②離心分離，即旋風分離器，其結構復雜分離效率高；③離心慣性相結合的分離器，由前兩種分離器組合起來，發揮二者的優點。

　　分離器的總分離率不應低于85%，它必須保證CFBB原始含塵濃度不超過15g/m3，否則，即使CFBB安裝高效除塵器（除塵率為95%以上）也達不到國家排放標準，雖然安裝兩級高效除塵器，也能達到國家排放標準，但增加了大量投資。

　　分離器按工作溫度分為高溫、中溫、低溫分離器。分離器設在高溫區還是低溫區各有利弊：設在爐膛出口的高溫分離器對高倍率循環特別有利，且分離效率高達97.5%以上，運行可靠，煙氣對過熱防止高溫復燃結焦等，造價較高；而設在過熱器后的分離器，煙氣溫度降到600°C以下，可改善分離器的工作條件，這種分離器在設計和制造方面都比較容易，但對過熱器、爐墻等的磨損比較嚴重。

　　若設n為分離器的分離效率，R為循環倍率，由此可知，高循環倍率的CFBB需對分離器的分離效率要求高些，中、低循環倍率的CFBB，對分離器的分離效率要求低一些。因此，對于不易燒透的燃料，如無煙煤、貧煤等，或燃燒優質煤，如煙煤等，則應選擇高分離效率的旋風分離器；如果燃燒易燒透的燃料，如泥煤、褐煤和油頁巖等，或對于使用劣質燃料，如煤矸石等，則應考慮使用低循環倍率的分離器，即可選擇較低分離效率的旋風分離器。這樣，即可保證燃料的充分燃燒，又可減少不必要的物料循環，減小了對鍋爐受熱面的磨損，降低了鍋爐能耗，提高了鍋爐效率和使用壽命。

　　5煤的脫硫燃燒含硫量比較高的煤，可以直接加石灰石等脫硫劑。加入爐內后，石灰石與二氧化硫接觸機會較多，接觸時間較長，對脫硫十分有利。當Ca/=1. 5~25時，加石灰石粉后，爐內脫硫效率為80%~90%.CFBB鍋爐的燃燒溫度為850°C左右，而此溫度正是脫硫反應的最佳溫度。石灰石粒徑應在0~2mm，其中小于0. 1mm應不大于10%，粒徑太大，脫硫反應不充分，顆粒揚析率低，不能起到循環物料的作用。

　　循環流化床鍋爐為我國燃燒技術節能及環保等做出了貢獻，循環流化床燃燒技術本身就是一項發展中的技術需要不斷完善和改進，尤其是在減少磨損、鍋爐增容方面需進一步的探索研究，以滿足社會的需要。該類循環流化床鍋爐的推廣，可以從根本上解決我國中小鍋爐燃燒效率低、污染嚴重的問題。