环保所需——循环流化床锅炉

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1、环保所需——循环流化床锅炉　　(蒙电华能热电股份有限公司包头第二热电厂，内蒙古包头014030) 　　摘要：文章介绍了新开发的循环硫化床(CFB)锅炉的技术特性及在其经济发展中的应用前景。 关键词：循环流化床；锅炉；环保 　　中图分类号：TM611文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)02—0081—02 1背景介绍 　　我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，电力生产用煤在一次能源供应中占中心地位。但我国燃煤机组每年约排放二氧化硫1400万t(约占全国SO2总排放量的1／3)、氮氧化物约600万

2、t，将进一步破坏人类赖以生存的大气环境，能源节约与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的主要问题。因此，发展一种高效、低污染燃烧技术，开发新的燃烧设备成为当务之急。循环流化床锅炉能实现脱硫脱氮，氧化氮的生成量仅为煤粉锅炉的25%，它煤种适应性广、经济性好，锅炉启动时间短，调峰性能好，是全球火电设备的未来发展方向之一。 　　在我国目前情况下，循环流化床锅炉已成首选的高效低污染的新型燃烧设备。 1.1循环流化床锅炉优点 　　流化床燃烧技术在极短的时间内能够得到迅速的发展和广泛的应用，是因为它有一些常规的燃烧技术如层燃烧和煤粉燃

3、烧都不具备的优点，这些优点表现在如下几个方面。 　　1.1.1燃烧适应性广。它几乎可以燃烧一切种类的燃料并达到很高的燃烧效率。其中包括高灰份、高水份、低热值、低灰熔点的劣质燃料。 　　1.1.2燃烧热强度大，可以减小炉膛体积。流化床燃烧具有很高的燃烧热强度，其截面热负荷可达4—6MW/m2，炉膛容积热负荷为1.5~2MW/m3，是煤粉炉的8-11倍，因此流化床锅炉的体积可以做得比一般常规锅炉小得多。 　　1.1.3床内传热能力强，可以节省受热面的金属消耗，使受热面的布置更为紧凑。 　　1.1.4负荷调节性能好，负荷调节

4、幅度大，其负荷调节范围可以从100%-30%，在低负荷下也能保持燃烧稳定，所以适合调峰运行。 　　1.1.5由于燃烧温度低，灰渣不会软化和黏结，燃烧的腐蚀作用也比常规锅炉小。 　　1.1.6锅炉热效率高，循环流化床锅炉的燃料是在多次循环中完成燃烧的，所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损几乎可以达到“0”的水平，同时灰渣的的热量也能得充分的回收。 　　1.1.7综合经济效益好。如果燃用煤矸石、油页岩等燃料发电，低温燃烧所产生的灰渣，具有较好的活性，燃后的灰渣可作为水泥的掺料和轻质建筑材料，有利灰渣的综合利用。这一优点

5、对焕发老煤矿的生机大有可为。 1.2循环流化床锅炉缺点 　　在具有众多优点的同时，循环流化床锅炉也有一些缺点或问题。主要是：烟-风系统阻力较高，风机用电量大。受热面磨损问题比较严重，可能成为影响锅炉长期连续运行的重要原因。上述问题在循环流化床锅炉的发展过程中大多已经得到较好的解决。如正确选择和设计分离器，既可保证很高的分离效率也能避免自身的磨损；而冷渣器和高压风机等主要辅助设备随着循环流化床锅炉的发展，也都有了成熟的产品。 　　由于循环流化床不但具有流化床锅炉的全部优点，而且几乎可以解决鼓泡床具有的全部缺点，所以循环床锅

6、炉出现以后，立刻受到世界各国的高度重视，并得到迅速的发展，成为新一代高效率、低污染燃煤锅炉设备。 2循环流化床锅炉技术介绍 　　循环流化床锅炉热效率与常规煤粉炉相当，同时由于采用低温分级燃烧和向炉膛内给入石灰石，可在燃烧过程中方便地脱除含硫燃料产生的SO2，并抑制NOx生成量，使其具有高效低污染、燃料适应性广等突出特点。循环流化床锅炉包括本体设备和辅助系统两部分。 　　循环流化床锅炉本体设备由炉膛及布风装置、循环灰分离器、回料阀、尾部受热面竖井烟道及可以加置的外置式循环灰换热器组成。其中炉膛由膜式水冷壁构成，底部为布

7、风板。炉膛下部锥段(浓相区)用耐火防磨材料覆盖，并依燃烧工艺要求开设二次风口、循环灰回灰口给及石灰石通常与循环灰一并入炉)、排底渣(粗灰)口以及点火启动油燃烧器等孔口。上部直段炉膛四壁为水冷壁受热面。炉膛出口与循环灰分离器入口相连，分离器出口则与布置过热器、省煤器和空预器等对流受热面的尾部竖井连接。为平衡炉膛换热量，可在炉膛内或灰循环回路中另布置部分受热面。炉膛下部外置底渣冷却处理系统。为提高燃烧效率，有时采用飞灰再循环技术，将尾部除尘器收集的飞灰气力回送至炉膛底部复燃。炉膛出口处、分离器及回料系统内壁面也大都覆盖耐火防磨材料。锅

8、炉本体多采用钢架悬吊和支承相结合的方式固定。 3循环流化床的气——固两相流动特征 　　在鼓泡床中，碾碎成细颗粒的燃料从前墙面通过螺旋给煤机送入床内，床内布置有倾斜的埋管蒸发受热面，空气由风箱经过床底部的布风板送入床层将固体颗粒吹起，在重力作用下