循环流化床锅炉的运用及运行中的问题

摘要：在当前大力提倡环保、节能、生态等理念的过程中，清洁能源的应用是当前发展的必然趋势。也正由于此，循环流化床这一先进的燃烧技术也因为它所具有的污染小、高效、清洁等特点，被应用到了燃烧设备的技术改进中。它的主要特点是能够使燃烧的材料和石灰石等经过多次的循环利用和反复的进行脱硫和低温燃烧等反应，不仅能够使有害气体的排放量减少、使脱硫效率增高以及使其燃烧效率提升，还具有着燃料的适应性广泛、其灰渣能够得到有效利用、调节性能极好等优势，能够为我国的燃烧设备的发展注入全新的动力。所以，它的推广与应用是时代发展的必然选择。

关键词：循环流化床；锅炉运用；运行问题

中图分类号：C35 文献标识码： A

引言：循环流化床锅炉（CirculatingFluidizedBedBoiler）采用流态化的方式进行燃烧，该锅炉的燃烧方式介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间，也就是半悬浮燃烧。自出现循环流化床燃烧技术以来，该锅炉在世界范围内得到广泛应用。循环流化床锅炉采用洁净煤燃烧技术，已被国际公认，其优点主要表现为：燃料适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等。在循环流化床锅炉技术方面，我国已经取得世界先进水平，其装机总容量位居世界第一。但是，在脱硫方面，我国的锅炉还存在一定的不足，主要表现为：脱硫系统的可用率低，并且锅炉脱硫效率也不高。在这种情况下，加工应用循环流化床锅炉存在一些问题，这些问题需要我们进一步解决。

1、循环流化床锅炉的特点

1.1燃烧效率高

对于循环流化床锅炉来说，通常情况下，其燃烧效率在95%-99%之间，其原因主要是：气固混合好、燃烧速率高，并且通过内循环和外循环重复燃烧燃料，进而在一定程度上增加了煤粒燃尽率。

循环流化床锅炉一方面可以使用优质煤，另一方面可以使用各种劣质煤。根据设计要求，循环流化床锅炉通常可以燃烧高灰煤、高硫煤、高水分煤，甚至炉渣、树皮、垃圾等。

1.3添加石灰石，有较高脱硫效果，降低了氮氧化物生成量

1.4负荷调节范围大，调节负荷快

对于循环流化床锅炉来说，通常情况下，其负荷调节比高达（3-4）：1，由于截面风速高，并且容易控制吸热，进而使得循环流化床锅炉能够更快地调节负荷，每分钟可达4%B-MCR。

1.5综合利用灰渣，前途广泛

炉内良好的燃烧条件，在一定程度上降低了锅炉的灰渣含碳量。与煤粉炉相比，其灰渣量相对较多，作为水泥掺和料或建筑材料，容易对灰渣实现综合利用；由于灰渣中含有一定的硫酸钙，因此可以作为各种建筑材料的掺合料。灰渣在水泥行业、制砖行业等具有广泛的应用前景。

2、循环流化床锅炉的优势

我国的流化床锅炉是在二十世纪80年代兴起和发展起来的，是一种具有着低污染以及高效率、综合性能极为良好的燃煤技术。并且它还在变负荷能力、煤种的适应性以及对污染物的排放上有着明显的优势，所以得到了广泛的推广和应用并得到了迅速的发展。

2.1 能够燃烧劣质煤

它的主要工艺是通过炉外的循环和炉内的循环实现燃料的不断循环燃烧。循环流化床技术能够根据物料的不同浓度对炉膛进行分区，大致可以分为稀相区、紧密区以及过渡去三个区域。在密相区中，其固体颗粒的浓度比较大，且具有着极大的热容量，所以当煤进入到密相区之后，能够顺利的着火；而相较于密相区，稀相区物料的浓度就相对较小，稀相区实际上是燃料燃烧过程中的主要燃烧区以及燃尽区，并且在这一区域内还要实现蒸发受热面和炉内气固两个相区的介质的换热，才能够保证过锅炉的温度得到有效的控制。同时，由于循环流化床具有着飞灰可以再循环燃烧的结构，其飞灰的量的大小能够改变其燃烧室的吸收比例，简单来说，也就是任何的劣质煤都能够实现充分的燃烧，所以它是一项对煤的适应性加强的先进燃烧技术。

2.2 极高的燃烧效率

能够对流化床锅炉产生影响的因素有很多。比如燃煤颗粒、o煤方式、燃煤特性、床体结构、流化质量以及运行水平等。由于循环流化床的灰飞能够实现再燃烧，其燃烧的效率能够达到90%。

2.3 环保性能好

与普通的煤粉燃烧的锅炉相比，循环流化床所燃烧的煤粉，可以不经过耗电量大的煤磨机的磨制来磨制成细煤粉，所以它能够有效的实现电量的节约。并且在循环流化床进行运作的过程着，可以往炉里添加石灰石，以达到脱硫的目的，同时因为它具有着燃烧温度低的特点，使有害物体的排放量得到了有效的减少，从而达到了环保节能的目的。除此之外，循环流化床锅炉经过燃烧所产生的灰渣也具有着相当好的活性，可以当做建筑材料以及水泥搀和料来使用，这样能够实现资源的最大化利用，对土地资源的保护也能够起到极为重要的作用。

3、循环流化床内的燃烧加工过程

3.1 循环流化床内煤的燃料着火

对于流化床内燃料着火来说，起着关键作用的是固体质点的表面温度，通常情况下，这是产生着火的点灶热源，细煤粒、分离后的高温灰粒，或者是布风板上的床料等都可以作为这类固体近质点。

3.2 循环流化床内煤的破碎特性

煤的破碎特性是指在流化床内，煤进入高温流化床后，其粒度急剧减小的属性。另外，煤颗粒与剧烈运动的床层之间的磨损，以及埋管受热面的碰撞等在一定程度上都能导致煤粒度的减小。

4、循环流化床锅炉发展中存在的问题及加工剖析

4.1 循环流化床锅炉遇到的问题

在目前条件下，国内已运行的循环流化床锅炉，其问题主要表现为：炉蒸发量达不到设计要求、高温分离器和物料返送器发生结焦。

4.2 锅炉调试及运行中的控制重点

4.2.1预防流化不良的方法

定期排除大颗粒物料，确保流化的良好性，进一步保证布风板风帽小孔的畅通性。

4.2.2预防超温结焦的方法

通过对床压进行合理的控制，在一定程度上避免燃煤与风帽发生直接接触，进而出现超温结焦。

4.2.3两床失稳预防控制

在运行过程中给煤，合理控制返料量、排渣等，确保两侧床压的一致性。

4.2.4堵煤预防控制

循环流化床锅炉无煤粉制备系统，粗、细碎煤机将原煤破碎成6～8mm的煤粒后进入原煤斗，再通过给煤机直接进入炉内。

4.2.5堵煤的启动调试

①风量测量装置的标定；②风量调节挡板检查；③冷渣器布风板阻力试验及风室间窜风情况检查。

5、循环流化床锅炉在工业锅炉方面的应用

与层燃炉相比，使用循环流化床锅炉具有更严格的管理条件和使用条件。使用循环流化床锅炉，需要具备完善的仪表，以及自动化控制系统，同时司炉工的操作技术、责任心等都要强。

结语：我国自20世纪80年代开始走自主研究和引进技术相结合的道路，历年来，经相关部门的共同努力，在设计、制造等方面取得成绩，对我国循环流化床燃烧技术的发展，广大工程技术人员做出巨大贡献，同时积累经验，进而为引进、发展300MW大型循环流化床锅炉奠定基础。