循环流化床锅炉节能优化

　　摘要：能源是人类赖以生存和发展的基础，在我国的常规能源中，煤炭储量占90%以上，这就决定了煤炭是我国的主要能源，但是燃煤会产生大量的污染物，如粉尘、SO2、NOx、CO2等。因此，寻求新型、高效、低污染的洁净煤利用技术，开发新的燃烧设备成为当务之急。循环流化床燃烧技术是洁净煤燃烧技术之一，由于其具有燃料适应性广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节调节灵活、灰渣便于综合利用等优点，所以得到了迅速发展。但在实际运行中，循环流化床锅炉仍存在很多问题，如厂用电率高、飞灰含碳量高。文章对循环流化床锅炉提出了一些意见和措施，从而提高煤的利用率和减少厂用电率，从而达到节能减排的目的。

　　关键词：循环流化床锅炉；粒度分布；富氧燃烧

　　中图分类号：TK229.6文献标识码：A文章编号：1000－8136（2012）14－0008－03

　　1循环流化床锅炉简介

　　1.1循环流化床的发展现状及前景

　　流化床的概念最早出现在化工领域，流化床的基本理论和实践大部分来自化学工业的成就。1921年，德国的FrizWinkler发明并成功地投运了流化床。1942年，美国新泽西标准石油公司在BatonRouger炼油厂投运了一台快速流化床。由于设计原因，设备在除尘、固体物料在炉膛内停留时间的控制以及再热器等方面都存在问题，工业界改用了低速鼓泡流化床的设计。20世纪60年代末，循环流化床正式进入工业应用阶段。1976年，首次提出了快速流态化的概念。70年代的能源危机和80年代的环境保护运动推动了循环流化床燃烧技术的发展。中国为了解决劣质燃料燃烧问题，在60年代开始了流化床锅炉的研究工作。1965年，在广东省茂名市投运了一台14t的流化床锅炉。1976年，为适应燃煤供应紧张、煤质下降的形式，工业锅炉制造厂大力发展燃用劣质煤锅炉。到1979年，共发展了56种规格的锅炉，大部分是沸腾炉。但因为燃烧效率低和飞灰含碳量高，沸腾炉发展缓慢。广东江门甘蔗化工厂燃煤锅炉于1971年改为流化床锅炉，运行情况良好，为国内流化床锅炉的发展提供了宝贵经验。CFB的研究始于80年代初。由于产品设计和循环流化床锅炉的理论发展落后的原因，运行问题较多。经国家组织的完善化研究后，CFB在90年代中后期得以快速发展。

　　目前，国外的循环流化床锅炉技术已趋于成熟，我国在引进国外技术的同时，正加大力度开发具有自主知识产权的单、双炉膛300MW等级的CFB技术。为了完全发挥其优势，循环流化床锅炉必须向大型化和超临界参数方向发展。从技术角度看，由于CFB锅炉的炉内热流特性使其比煤粉炉更适合与超临界循环进行技术结合，所以大型化是循环流化床锅炉发展的必然趋势；从经济角度看，大型循环流化床锅炉的开发符合我国能源的清洁高效利用。

　　1.2循环流化床锅炉的优缺点

　　循环流化床锅炉由于其独特的燃烧方式具有很多优点，如：①蓄热量大，燃烧稳定，对燃料适应性广；②炉内传热强，截面热强度高；③低温燃烧，污染较轻；④锅炉设备占地面积少；⑤流化床燃烧的灰渣可以综合利用。

　　同样，循环流化床锅炉的运行中也存在很多缺陷和不足，循环流化床锅炉的缺点如下：①飞灰含碳量高于煤粉炉；②对固体颗粒分离设备的效率和耐磨性要求高；③烟风阻力大，厂用电率高。

　　2循环流化床锅炉节能减排改进措施

　　2.1调整给煤粒度分布，提高煤的利用率

　　虽然循环流化床锅炉具有燃料适应性广，与煤粉炉相比，制粉系统相对简单等优点，但由于循环流化床锅炉是宽筛分给料，给料的粒度分布对循环流化床锅炉的燃烧有很大的影响。实际运行中，循环流化床锅炉煤制备系统多数存在破碎设备难以保证锅炉要求的燃煤粒度，导致灰渣含碳量特别是飞灰含碳量偏高，从而影响锅炉的效率。以下对平均粒径对燃烧速率的影响作些分析。