循环流化床锅炉简介

循环流化床锅炉简介（共8篇）

循环流化床锅炉简介 篇1

摘要：本文主要对国内外循环流化床发展现状进行了简略的总结、归纳，并通过与国外循环流化床技术大型化、高参数的发展趋势对比，对我国循环流化床锅炉技术发展前景进行展望同时，阐述了主要研究方法，技术路线和关键科学技术问题。关键词：循环流化床；国内外现状；研究方法；技术路线；科学技术问题；前景 Abstract: This paper briefly summarized the current situation about the development of circulating fluidized bed at home and abroad，compared with the foreign circulating fluidized bed technology which has a large development trend，and investigated the prospects of circulating fluidized bed boiler technology in China．At the same time, this paper expounds the main research method, the technical route and to solve the key technological problems.Key words: CFB；development at home and abroad；research method；technical route ；key technological problems ；prospect前言

循环流化床锅炉是从鼓泡床沸腾炉发展而来的一种新型燃煤锅炉技术，它的工作原理是将煤破碎成0～10mm 的颗粒后送后炉膛，同时炉膛内存有大量床料（炉渣或石英砂），由炉膛下部配风，使燃料在床料中呈“流态化”燃烧，并在炉膛出口或过热器后部安装气固分离器，将分离下来的固体颗粒通过回送装置再次送入炉膛燃烧[1]。

循环流化床锅炉的运行特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃烧提供了足够的燃尽时间，使飞灰含碳量下降。对于燃用高热值燃料，运行良好的循环流化床锅炉来说，燃烧效率可达98%～99%相当于煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。

循环流化床锅炉具有良好的燃烧适应性，用一般燃烧方式难以正常燃烧的石煤、煤矸石、泥煤、油页岩、低热值无烟煤以及各种工农业垃圾等劣质燃料，都可在循环流化床锅炉中有效燃烧。

由于其物料量是可调节的，所以循环流化床锅炉具有良好的负荷调节性能和低负荷运行性能，以能适应调峰机组的要求与环境污染小的优点[2]，因此在电力、供热、化工生产等行业中得到越来越广泛的应用。循环流化床锅炉国内外研究现状

2.1 国外研究现状及分析

国际上，循环流化床锅炉的主要炉型有以下流派：德国Lurgi公司的Lurgi型；原芬兰Ahlstrom公司(现为美国Foster Wheeler公司)的Pyroflow型；德国Babcock公司和VKW公司开发的Circofluid型；美国F.W.公司的FW型；美国巴威(Babcock＆Wilcox)公司开发的内循环型；英国Kaverner公司的MYMIC型。

大型化、高参数是目前各种循环流化床锅炉的发展趋势，国际上大型CFB 锅炉技术正在向超临界参数发展。国际上在20世纪末开展了超临界循环流化床的研究。世界上容量为100～300MW的CFB电站锅炉已有百余台投入运行。Alhstrom和FW公司均投入大量人力物力开发大容量超临界参数循环流化床锅炉。由F.W.公司生产出了260MW循环流化床锅炉，并安装在波兰[3]。特别是2003年3月F.W.公司签订了世界上第一台也是最大容量的460MW超临界循环流化床锅炉合同，将安装在波兰南部Lagisza电厂[4]。由西班牙的Endesa

Generacion电力公司、FW芬兰公司及芬兰、德国、希腊和西班牙共六家公司合作的一项为期三年的CFB800的研究项目也正在进行中，并已提出了800MW超临界CFB锅炉的概念设计。

另外一个趋势就是加强研究增压循环流化床锅炉，发展增压循环流化床锅炉型蒸汽－ 燃气联合循环与常压循环流化床锅炉和增压鼓泡流化床锅炉比较，其具有以下优点[5]：(1)炉膛截面热强度高；(2)环保性能更好。

2.2国内循环流化床锅炉发展现状

中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段：

1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35—75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。

1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75—220t/h蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。

2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100MW等技术的引进和自主开发，一大批135—150MWe超高压再热循环流化床锅炉投运。

2005年之后为第四阶段，期间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300MWe亚临界循环流化床锅炉技术，第一个示范在四川白马（燃用无烟煤）取得了成功，随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤）以及秦皇岛电厂（燃用烟煤）均成功运行。由于我国已经形成了坚实的循环流化床锅炉设计理论基础，对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300MWe亚临界循环流化床锅炉，而且由于国产技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300MWe循环流化床锅炉几乎均为国产技术。所采用的主要研究方法和技术路线

国内发展大型化循环流化床锅炉的主要研究方法和路线主要为应用相似原理。

2008年1月9号，中国研制的330MW的循环流化床锅炉在江西分宜电厂投产发电。此前西安火电研究所（IPRI）与哈尔滨锅炉厂有限责任公司（HBC）合作开发了具有自主知识产权的循环流化床锅炉，包括：100MW、210MW循环流化床锅炉，这些锅炉分别于2003年6月19日和2006年7月7日投产运行，并且各项性能指标满足设计要求。这两种锅炉的运行在中国循环流化床锅炉发展史上具有里程碑的意义，它们为发展大容量循环流化床锅炉做了铺垫。通过相似原理中国设计了具有自主知识产权的最大容量循环流化床锅炉，锅炉容量为330MW[6]。这是迄今为止在中国运行的最大容量的循环流化床锅炉。相关科学技术问题

我们可以从循环流化床锅炉技术特点来阐述科学技术问题。

4.1化床锅炉和其他型式锅炉比较有如下特点。

1)燃料适应性广。循环流化床锅炉既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质煤。不同设计的循环流化床锅炉，可以燃烧高灰煤、高硫煤、高水分煤、低挥发分煤、煤矸石、煤泥、石油焦、油页岩甚至炉渣、树皮和垃圾等。

2)燃烧效率高。循环流化床锅炉的燃烧效率通常为95%—99%[7]。燃烧效率高的主要原

因是气固混合好、燃烧速率高、大量的燃料进行内循环和外循环重复燃烧，从而使煤粒燃尽率高。

3)高效脱硫。循环流化床锅炉的低温燃烧特点与石灰石最佳脱硫温度一致, 添加合适品种和粒度的石灰石，Ca/S摩尔比在1.5—2.5时，可以达到90%的脱硫效率[8]。

4)氮氧化物(NOx)排放低。循环流化床锅炉氮氧化物排放低的原因主要有两个，一是低温燃烧抑制空气中的氮转化为氮氧化物；二是分段燃烧抑制燃料中的氮转化为氮氧化物。

5)燃烧强度高，炉膛截面积小，炉膛截面积热负荷为3—5MW/m2，接近或高于煤粉炉。

6)负荷调节范围大，负荷调节快。循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3—4):1，由于截面风速高和吸热控制容易，循环流化床锅炉的负荷调节速率快，每分钟可达4%BMCR（锅炉最大连续出力）。

7)燃料预处理和给煤系统简单。给煤粒度一般小于12mm，燃料的制备破碎系统大为简单。炉膛的截面积较小，良好的混合使所需的给煤点数量大大减少。

8)易于实现灰渣的综合利用。炉内优良的燃尽条件使得锅炉的含碳量低，灰渣量较煤粉炉要多，灰渣作为水泥掺和料或建筑材料，容易实现灰渣的综合利用。从上特点可以看出循环流化床锅炉是优于链条炉，抛煤机炉，煤粉炉和鼓泡床锅炉的炉型。

4.2循环流化床锅炉存在的主要问题

循环流化床锅炉具有较强生命力，但其发展历史不过三十余年，正处在发展时期，还存在许多缺点，热爱它的研究者，使用者齐心协力，使之茁壮成长，臻于完善。

根据目前状况，循环床锅炉存在下述缺点[9]。

1)由于设计和施工工艺不良，导致炉内受热面磨损严重仍是当前循环流化床锅炉安全稳定运行最为主要的原因。主要存在于水冷壁密相区防磨方式、炉内受热面安装工艺质量、炉内耐磨耐火浇注料施工工艺和质量带来的磨损问题。

2)锅炉排渣不畅也是影响锅炉安全长期运行的问题。影响锅炉排渣不畅的主要原因是入炉

煤颗粒较大，含石块较多。

3)炉膛、分离器以及回料装置之间的膨胀和密封问题。

4)飞灰含碳量高的问题。循环流化床锅炉的低渣含碳量较低，但是飞灰含含碳量较高。

5)厂用电率较高。由于循环流化床锅炉独有的布风板、分离器结构和炉内料层的存在，要满足锅炉燃烧、循环、排渣的需要，风机电耗相应较高。

上述循环流化床锅炉存在的主要问题即为有待解决的关键科学技术问题。国内循环流化床锅炉前景展望

随着全球煤炭储量的不断减少和对环保要求的不断提高，给循环流化床的发展及推广带来了新的机遇，进行如下分析：

(1)煤炭是重要的化工原料，随着储量的不断减少，大型煤粉锅炉将逐渐被国家所限制。而循环流化床由于适合燃烧各种燃料，而且是城市垃圾处理的好项目，必然能得到政府的大力扶植。

(2)目前全国的火电厂顺应国家环保局的要求，纷纷上马脱硫项目。但作为煤粉锅炉，受结构的限制，很难采用干法脱硫技术，因此大多采用石灰石湿法脱硫。湿法脱硫需要增加烟道、增压风机、吸收塔、石灰石浆液系统、石膏脱水系统、废水系统、石灰石粉制备系统等脱硫设备的大量投资，一般直接投资就在2亿以上，而后期的运行和维修费用更是天文数字。而循环流化床锅炉可以采用炉内喷钙干法脱硫，甚至可以实现脱硝，且增加的投资很少。喷钙脱硫成套技术主要由炉内喷射钙基吸附剂脱硫和尾部水合固硫两部分组成，在炉膛烟温

900～1200℃区域内喷入石灰石粉，可将系统脱硫率提高到80%以上[10]。

(3)随着我国电机技术的发展，风机的功率得到了不断的提升，而循环流化床的结构也在不断的改善，因此循环流化床的出力也可逐步向大型化发展。总结

循环流化床锅炉在清洁煤燃烧方面已经充分显示了其优越性,但在高效方面,仍然存在不足,其容量尚不足以满足电力生产的需要。而这种燃烧技术本身决定了发电效率的提高只能通过提高蒸汽参数循环效率的途径来实现。因此,容量大型化以及高参数化是循环流化床燃烧技术的发展方向。循环流化床技术具有燃料的灵活性、低的排放等优点。超临界循环流化床锅炉便是结合二者的优势,是一种高效、低污染燃煤发电技术。

原则上循环流化床及超临界均是成熟技术,二者的结合相对技术风险和技术难度不大。循环流化床炉膛中的热流要比煤粉炉中低得多且比较均匀,比煤粉炉更适合采用超临界参数。

超临界循环流化床作为下一代循环流化床燃烧技术,已经受到人们的高度重视。目前,我国也在积极策划实施超临界循环流化床锅炉示范工程。预计不久的将来,世界上容量最大、参数最高的循环流化床锅炉将在中国诞生。

参考文献：

[1].岳光溪.循环流化床技术发展与应用.节能和环保，2003（3）.[2].林平.浅议我国循环流化床锅炉的现状和问题.能源与环境，2010.NO.3.[3].Nowak W，Bis Z，Laskawiec J，et al.Design and Operation Experience of 230 MW CFB

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循环流化床锅炉简介 篇2

关键词：循环流化床锅炉,煤粉锅炉,特点,比较

循环流化床锅炉燃烧技术具有燃烧效率高、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。近些年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展，但在使用的过程中也暴露了许多问题，主要如下：锅炉受热面的磨损、爆管；耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落；风帽的漏渣、磨损；冷渣器的落渣堵塞；燃煤粒径过大；灰渣含碳量高；蒸汽温度难以保证；燃烧系统热工自动化无法投用；辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点。

1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优越性

1.1 燃料系统比较简单。

流化床锅炉是适合燃用宽筛分燃料，燃料的给煤机粉碎系统简单易操作。所以，循环流化床锅炉的整体低于同等容量的煤粉锅炉。

1.2 燃烧效率高。

对常规的煤粉锅炉，若煤种达不到设计值，效率一般可达到85～95%，而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统，燃烧效率可达到95～99%。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有以下特点：气固混合良好，燃烧速率高；其次是飞灰的再循环燃烧。

1.3 负荷调节范围大，负荷调节快。

当负荷变化时，只需要调节给煤量、空气量和物料循环量，而不必像煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般来说，循环流化床锅炉的负荷调节比可达3:1～4:1。负荷调节速率也很快，一般可达到每分钟4%左右。

1.4 高效脱硫。

由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90%。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85～90%，钙硫比要达到3～4，钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。

1.5 给煤点数量少，布置简单。

循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。

1.6 易于实现灰渣的综合利用。

由于低温燃烧，灰渣不会软化和粘结，燃烧的腐蚀作用也比煤粉锅炉小。此外，低温燃烧所产生的灰渣，具有较好的活性，可以用做制作水泥的掺合料或者其他建筑材料的原料，综合利用具有广阔的前景。

1.7 氮氧化物（NOX）排放低。

氮氧化物排放低是循环流化床锅炉非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。

2 循环流化床锅炉相比煤粉炉的不足之处

2.1 循环流化床锅炉的风机耗电量大、烟风道阻力高。

相比煤粉锅炉，流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高；布风板和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力，耗电量大，噪音高，震动大。

2.2 耐火耐磨层磨损、开裂和脱落的问题比较棘手。

流化床锅炉使用耐火材料比煤粉炉要多许多。由于耐火耐磨材料选择不当、施工工艺不合理、温度控制不当等原因，升温、降温过快，导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出，会造成耐火材料内衬破裂和脱落。耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况，造成床料结渣。分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣，物料循环破坏，蒸发量无法维持，被迫停炉。

2.3 点火启动时间长。

循环流化床锅炉点火启动时间除受汽包升温速率的影响外，还受到耐火防磨层内衬材料温升和能承受的热应力限制。温升过快，耐火防磨层内衬材料热应力将超过允许热应力出现开裂。所以，对循环流化床锅炉点火启动时间和升温速率有严格要求。汽冷旋风分离器的循环流化床锅炉从冷态启动到带满负荷的时间一般控制在6～8小时。而煤粉锅炉因无大面积的耐火防磨内衬材料，点火启动只考虑汽包升温速率，点火时间相对较短, 冷态在5～6小时就可达到设计负荷。

2.4 循环流化床锅炉对燃料适应性广，但对燃煤粒径要求严格。

循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0～10mm之间，平均粒径在2.5～3.5mm之间，如果达不到这个要求，将带来运行中的不良后果，锅炉达不到设计蒸发量，主汽温度难以保证，灰渣含碳量高，受热面磨损严重。

2.5 循环流化床锅炉受热面的磨损比煤粉炉大。

循环流化床锅炉的飞灰比煤粉炉少，但飞灰颗粒直径比煤粉炉大得多，在运行中如果分离器效果差或烟气流速大，将导致尾部过热器、省煤器等受热面严重磨损。

2.6 循环流化床锅炉的核心部件风帽较易磨损。

风帽通风孔之间的横向冲刷，及高速床料对风帽的磨损容易引起风室漏渣、流化效果恶化、结焦、沟流现象，影响锅炉负荷。而风帽的维修异常困难，需要先清除布风板上几十吨的惰性床料，然后又回装，检修周期长，劳动力需求大。

2.7 循环流化床锅炉实现自动化控制难度加大。

循环流化床锅炉的燃烧系统比煤粉炉复杂，对床压、床温、返料系统风量的控制，都是煤粉锅炉所没有的，加之炉内磨损严重，压力、温度测点运行的连续性和可靠性无法保证，自动化控制较煤粉炉难得多。而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制，减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的。

综上说述，循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多，连续运行小时数要比煤粉炉短，在化工行业选型中，如果燃料煤质供应可靠，燃料含硫量低可考虑煤粉锅炉，它具有燃烧稳定，自动化程度高，易于操作，运行周期长，维修量相对较小的优点，适合化工系统长周期安全稳定运行的特点。反之，如果燃烧的煤种为劣质煤，燃煤质量不稳定，且煤质中硫的含量较高，环境排放要求苛刻，属于供热、调峰、热电联产类的供热形式，良好的脱硫成本，对各种煤质良好的适应性，考虑循环流化床锅炉是好选择。

参考文献

循环流化床锅炉的应用分析 篇3

关键词：循环流化床锅炉加工分析

0 引言

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。自循环流化床燃烧技术出现以来，循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术，以其燃料适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等优点在我国燃煤电站中方兴未艾。我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平，循环流化床锅炉总装机容量也居世界第一位，但是，我国锅炉的脱硫现状还不很乐观，脱硫系统的可用率、锅炉脱硫效率不高，因此循环流化床锅炉的应用加工还存在不少问题，离国际先进水平有一定差距。

1 循环流化床锅炉的特点

由于循环流化床内气、固两相混合物的热容量比单相烟气的热容量大几十倍甚至几百倍，循环流化床锅炉中燃料的着火、燃烧非常稳定。在床内沿炉膛高度所进行的燃烧和传热过程，基本上是在十分均匀的炉膛温度下(一般为850℃～900℃)进行的，从而可使循环流化床锅炉达到98%～99%的燃烧效率。在钙与燃料中的硫摩尔比为115～215的情况下可以达到90% 以上的脱硫效率。由于循环流化床锅炉是低温燃烧，而且燃烧过程是在整个炉膛高度上进行的，所以可以方便地组织分级燃烧，因而可以有效地抑制NOx的生成，降低NOx的排放。由于炉内气、固两相流对受热面的传热是在整个炉膛内进行的，不需在床内布置埋管受热面，因而完全避免了埋管的磨损问题。而布置在炉膛出口外的高效分离器可将大部分固体颗粒从烟气中分离出来，大大减少了尾部烟道中烟气的粉尘浓度，减少了尾部受热面的磨损。

①燃料适应性强。由于循环流化床中的燃料仅占床料的1%－3%，不需要辅助燃料而燃用任何燃料，可以燃用各种劣质煤及其它可燃物，特别包括煤矸石、高硫煤、高灰煤、高水分煤、煤泥、垃圾等，可以解决令人头疼的环境污染问题。②燃烧效率高。循环流化床比鼓泡床流化床燃烧效率高，燃烧效率通常在97%以上，基本与煤粉相当。③脱硫率高。循环流化床的脱硫方式是最经济的方式之一，其脱硫率可以达到90%。④氮氧化物排放低。这是循环流化床另外一个非常吸引人的特点，其主要原因是：一低温燃烧，燃烧温度一般控制在850－900℃之间，空气中的氮氮一般不会生成NOx；二分段燃烧，抑制氮转化为NOx，并使部分已生成的NOx得到还原。⑤燃烧强度高，炉膛截面积小，负荷调节范围大，调节速度快。⑥易于实现灰渣综合利用，由于其灰渣含炭量较低，属于低温烧透，有着更大的利用价值。⑦燃料预处理系统简单，其燃料的粒度一般小于12mm， 破碎系统比煤粉炉更为简化。

2 循环流化床内的燃烧加工过程

循环流化床锅炉的脱硫原理是在燃烧中加入适当比例和颗粒度的石灰石与燃料一起进行循环燃烧，加入的石灰石在炉内循环时间长，使石灰石磨得非常细的时候才会从分离器中飞到后面去。循环流化床锅炉的燃烧温度是900 ℃左右，这一温度既能抑制二氧化硫的生成，又使石灰石能充分分解。

2.1 煤粒送入循环流化床内迅速受到高温物料和烟气的辐射而被加热，首先水分蒸发，然后煤粒中的挥发份析出并燃烧、最后是焦炭的燃烧。其间伴随着煤粒的破碎、磨损，而且挥发份析出燃烧过程与焦炭燃烧过程都有一定的重叠。循环流化床内沿高度方向可以分为密相床层和稀相空间，密相床层运行在鼓泡床和紊流床状态。循环流化床内绝大部分是惰性的灼热床料，其中的可燃物只占很小的一部分。這些灼热的床料成为煤颗粒的加热源，在加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千之几，而煤粒在10 秒钟左右就可以燃烧（颗粒平均直径在0～8mm），所以对床温的影响很小。

2.2 循环流化床内煤的燃料着火。流化床内燃料着火的方式，固体质点表面温度起着关键作用，是产生着火的点灶热源，这类固体近质点可以是细煤粒，也可以是经分离后的高温灰粒或者是布风板上的床料。当固体质点表面温度上升时，煤颗粒会出现迅猛着火。另外，颗粒直径大小对着火也有很大的影响，对一定反应能力的煤种，在一定的温度水平之下，有一临界的着火粒径，小于这个颗粒直径，因为散热损失过大，燃料颗粒就不能着火，逸出炉膛。

2.3 循环流化床内煤的破碎特性。煤在流化床内的破碎特性是指煤粒在进入高温流化床后粒度急剧减小的一种性质。但引起粒度减小的因素还有颗粒与剧烈运动的床层间磨损以及埋管受热面的碰撞等。影响颗粒磨损的主要因素是颗粒表面的结构特性、机械强度以及外部操作条件等。磨损的作用贯穿于整个燃烧过程。煤粒进入流化床内时，受到炽热床料的加热，水份蒸发，当煤粒温度达到热解温度时，煤粒发生脱挥发份反应，对于高挥发份的煤种，热解期间将伴随一个短时发生的拟塑性阶段，颗粒内部产生明显的压力梯度，一旦压力超过一定值，已经固化的颗粒表层可能会崩裂而形成破碎；对低挥发份煤种，塑性状态虽不明显，但颗粒内部的热解产物需克服致密的孔隙结构都能从煤粒中逸出，因此颗粒内部也会产生较高的压力，另外，由于高温颗粒群的挤压，颗粒内部温度分布不均匀引起的热应力，这种热应力都会引起煤颗粒破碎。煤粒破碎后会形成大量的细小粒子，特别是一些可扬析粒子会影响锅炉的燃烧效率。细煤粒一般会逃离旋风分离器，成为不完全燃烧损失的主要部分。破碎分为一级破碎和二级破碎，一级破碎是由于挥发份逸出产生的压力和孔隙网络中挥发份压力增加而引起的。二破碎是由于作为颗粒的联结体——形状不规则的联结“骨架”（类似于网络结构）被烧断而引起的破碎。煤的破碎发生的同时也会发生颗粒的膨胀，煤的结构将发生很大的变化。一般破碎和膨胀受下列因素的影响：挥发份析出量；在挥发份析出时，碳水化合物形成的平均质量；颗粒直径；床温；在煤结构中有效的孔隙数量；母粒的孔隙结构等。

3 循环流化床锅炉发展中存在的一些问题及加工剖析

由于循环流化床锅炉炉膛没有设置埋管，不存在磨管现象。也不存在点火时有一部分热量被水冷系统带走的问题，点火启动，停炉都比较方便。冷炉状态20分钟炉子就可以点着，热炉状态只用5到6分钟，一般压火24小时没有问题，环境污染小。由于循环流化床锅炉的低温燃烧特性，二氧化硫和氮氧化物排放浓度非常低(氮氧化物的生成温度约为1000 ℃，其排放浓度可控制在200PPM以下)，是链条炉和煤粉所不容易实现的。由于循环燃烧使它的炉渣几乎不含碳，呈黄褐色小颗粒，可以作为水泥制品的掺和料。并相对减少了总出渣量。

3.1 我国内目前已运行的循环流化床锅炉看遇到的主要问题有：①炉蒸发量不到设计的额定值；②高温分离器和物料返送器内结焦；③耐火材料和受热面磨损；④锅炉排烟温度偏高。

3.2 锅炉调试及运行中的控制重点：

3.2.1 流化不良的预防方法：①必需保证布风板风帽小孔的畅通，这就要求在加床料之前把风帽小孔及床面清理干净；②运行后一次风量必需大于临界流化风量；③升温升压过程中，控制升温速度，防止炉内耐磨耐火材料脱落堵塞风帽；④原煤粒度控制在6～10mm之间，避免因为原煤粒度过大流化不良；⑤控制燃煤中矸石及铁块的含量，定期将大颗粒物料排除，确保流化良好。⑥在升负荷及调整过程中，加煤和调风不能猛增猛减。

3.2.2 超温结焦的预防控制方法：①控制合理的床压，防止燃煤直接接触风帽造成燃煤堆积爆燃超温结焦。②点火启动阶段，控制合理油枪配风，保证燃油完全燃烧，避免未燃尽油雾沾附在煤粒上造成结焦。

3.2.3 两床失稳预防控制：①运行中给煤、返料量、排渣控制合理，保证两侧床压一致。②给煤量调整时应将各点给煤均匀，使燃煤在整个床面分布均匀，如一侧给煤量减少时，应立即减少另一侧给煤量，控制炉膛两侧床压偏差小于2.5kPa。③炉膛两侧外置床返料量调整基本一致，避免因为返料量偏差而产生床温床压偏差。④调整炉膛两侧风量及给煤量，使两侧床温及一次风量均衡。

3.2.4 堵煤预防控制与启动调试：①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。由于破碎后的煤粒表面积增大，水分、内水分增高，因此极易在碎煤机、原煤斗、给煤机落煤口等部位发生堵煤现象。堵煤时将直接危及锅炉的稳定运行，主要故障有：a原煤破碎设备堵塞：原煤破碎设备堵塞是指原煤粘在破碎机出口及入口管道上，导致下煤不畅输煤中断，或原煤粘在破碎机内部导致破碎机堵塞；b原煤斗堵煤：原煤斗堵煤是由于破碎后的煤粒在原煤斗内受到挤压，导致在原煤斗内搭桥下煤不畅；且原煤斗设计为方形，原煤和煤斗之间的接触面积增大，下煤阻力增大导致原煤斗堵煤；c落煤口堵煤：进入落煤口的煤粒由于受到回灰的加热，导致煤粒中外水分大量蒸发，上升水蒸汽在落煤口聚集并冷凝成水滴，最终导致煤粒搭桥堵塞落煤口。d运行中不但要加强给煤设备的监视及维护，还要注意以上区域是否堵煤，如发生堵煤应及时疏通，在给煤恢复后应注意燃烧及汽温的控制。②启动调试的主要内容：a风量测量装置的标定。锅炉燃烧风量是运行人员调整燃烧的的重要依据，其测量的准确性直接影响到锅炉的经济安全运行。安装在锅炉风道上的风量测量装置，往往由于安装位置管道直段不能满足设计要求、装置加工误差等原因使流量系数偏离设计值，为锅炉运行的需要，我们对锅炉主要的风量进行了测量。按等截面布置测量点，标准测速元件采用毕托管，压差信号用电子微压计读取。由于风量测量装置厂家的设计数据在试运期间多次修改，根据厂家最后提供的数据，DCS上显示风量与实测值基本相符。b风量调节挡板检查。风门挡板检查在冲管结束后进行，通过实地检查及在全关、全开状态下风量测量及管道压力判断风门能否关严，并检查判断与指示开度位置、DCS显示是否一致。要通过多次反复检查，锅炉风系统如有较多的风门挡板实际位置与DCS显示不符的问题已解决，单多数调节挡板全关状态下关闭不严，仍需进一步解决。c冷渣器布风板阻力试验及风室间窜风情况检查。冷渣器布风板阻力试验由于冷却风量小、波动大，数据可靠性差，由此计算出的风量值不可靠，因此无法整理出合理的风量与布風板阻力的关系曲线。冷渣器风室间窜风将会影响冷渣器内物料的流化，特别是在炉膛排渣量较大时，选择室的流化质量更难保证，最后导致冷渣器堵塞，冷渣器风室间窜风检查非常必要，热工调试内容包括：热工信号及连锁保护校验、热工信号逻辑及报警系统试验、锅炉炉膛安全监控系统试验、负责DCS端子排以外的热控装置的二次调整、锅炉各种自动及保护的投运等。

4 循环流化床锅炉在工业锅炉方面的应用

①使用循环流化床锅炉需要具备比层燃炉更加严格的管理和使用条件。使用循环流化床锅炉，需要具备完善的仪表及自动化控制系统，要求司炉工有较高的操作技术和责任心，要求热负荷比较稳定。因此，锅炉使用单位要注重司炉工的选拔和培训，并配备所需的专业技术人员。②循环流化床锅炉用电量较大。与层燃炉相比，循环流化床锅炉具有较高的燃烧效率，但其鼓风、引风、碎煤等设备的用电量都比较大。所以，循环流化床锅炉用电量较大。③工业锅炉出口烟尘浓度较大，需要配备高效除尘器，有时甚至采取两级除尘或静电除尘，在环保要求严格的地区尽量不要使用。④循环流化床锅炉可以燃烧低质煤，比层燃炉具有更好的燃料适应性能。循环流化床锅炉比层燃炉的热效率更高。⑤循环流化床锅炉受热面容易磨损，维修费较高。循环流化床燃烧技术是一种高效低污染的燃烧技术。工业锅炉用户在选用循环流化床锅炉时需要对热负荷和燃煤情况进行综合分析，并对用电与用煤的总成本进行计算，以确定是否经济合理。

5 结束语

循环流化床燃烧技术是一种高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程，它有着污染物排放少，锅炉负荷适应性好、燃料适应性广、燃烧效率高以及环境污染少等优点。企业采用流态化循环燃烧，通过提高其燃煤效率进而简化其工作地流程，大大的提高的企业的工作效率。我国现在二氧化硫产生的酸雨已严重危害着环境，一般工业锅炉配套的脱硫设备不但投资较大，而且脱硫效果也不尽人意。若采用循环流化床锅炉，这一问题也能得到较好地解决。再者，由于温室效应、全球沙漠化、缺水等问题日趋严重，要求控制CO2排放量的呼声越来越高。我国作为一个CO2排放大国，提高锅炉运行效率，减少燃煤消耗势在必行，循环流化床锅炉因它结构所决定的节能和环保上的优势，应该得到广泛的应用。

参考文献：

[1]李烁主编.循环流化床锅炉.吉林科技出版社.2006年4月.

[2]张同，陈力，鞠兵.循环流化床锅炉的发展方向.2008年5月.

循环流化床锅炉脱硫工艺分析 篇4

1、前言

循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。较低的炉床温度（850℃～900℃），燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%～95%，使清洁燃烧成为可能。

2、循环流化床内燃烧过程

石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850℃～900℃的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。

循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

3、循环流化床内脱硫机理

循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石在850℃～900℃床温下，受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使石油焦、石灰石颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃料烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰等送回燃烧室参与循环利用。按设计，II电站CFB锅炉钙硫比达到1.97时，脱硫率可达90%以上。

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高硫石油焦在加热到400℃就开始有硫份析出，经历下列途径逐步形成SO2，即硫的燃烧过程：

S--→H2S--→HS--→SO--→SO2

硫的燃烧需要一定的时间，石油焦床内停留时间将影响硫的燃烧完全程度，其随时间同步增长。同时床温对硫的燃烧影响很大，硫的燃烧速率随床温升高呈阶梯增高。

以石灰石为脱硫剂在炉膛内受高温煅烧发生分解反应：

△CaCO3--→CaO + CO2-179 MJ/mol 上式是吸热反应。由于在反应过程中分子尺寸变小，石灰石颗粒变成具有多孔结构的CaO颗粒，在有富余氧气时与床内石油焦的析出硫分燃烧生成的SO2气体发生硫酸盐化反应：CaO + SO2 + 1/2 O2--→CaSO4 + 500 MJ/mol

使Ca0变成CaSO4即达到脱硫目的。但是生成的CaSO4密度较低，容易堵塞石灰石的细孔，使SO2分子不能深人到多孔性石灰石颗粒内部，所以，Ca0在脱硫反应中只能大部分被利用。

4：影响脱硫的因素与清洁燃烧控制

影响脱硫的因素有许多，一部分属于设计方面的因素，诸如给料方式的不同会有不同的脱硫效果；炉膛的高度影响脱硫时间等。另一部分属于运行方面的因素，如Ca／S摩尔比、床温、物料滞留时间、石灰石粒度、石灰石脱硫活性等，本文仅从运行角度，对II电站CFB锅炉的脱硫工艺进行研究分析。

4.1：Ca／S摩尔比的影响

当Ca／S比增加时，脱硫效率提高。由于II电站CFB锅炉燃烧用高硫石油焦的硫含量基本上为4％～4.5％，所以，Ca／S比的改变可由控制石灰石的加入量来实现。通过对在线仪表的数据采集分析，从图1可以发现，随着石灰石加入量的增大，烟气中的SO2排放量逐步降低，趋势变缓，Ca的利用率下降。因此Ca／S比存在经济性问题，一般经济Ca／S比在1.5～2.5之间。II电站CFB锅炉设计Ca／S比控制在1.97。实际运行中，还可以用石灰石输送风压比照石灰石加入量，目前石灰石输送风压PT650A/B控制在20KPa左右。（脱硫效率以在线监测仪的烟气SO2排放量平均数据表示，排放量越小，则脱硫效率越高。）

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4.2：石灰石粒度及活性的影响

石灰石粒度对床内脱硫反应工况具有重大的、甚至是决定性的影响。如果石灰石颗粒太粗，其发生反应后，在颗粒表面形成CaS04，由于CaS04的分子量比Ca0大得多，所以颗粒外表面被CaS04层阻止了S02与颗粒中心区域Ca0进一步反应，降低了脱硫性能；若石灰石颗粒太细(如小于75μm的颗粒)，则不能被气固分离器捕捉送回炉膛，使石灰石不能充分利用。一般地，石灰石颗粒粒径选在0.2-1.5mm为宜。II电站的石灰石粒径控制设计指标是D50=550μm。所谓D50，指的是通过50％的物料质量的筛网的尺寸，即物料平均粒径。也就是说，II电站的石灰石平均粒径为550μm。石灰石经二级破碎机制粉，在正常运行中不进行粒度的改变调整。

石灰石的脱硫反应活性，受地质特性和物理特性决定，如石灰石的钙含量和其它成分含量、煅烧后的孔隙结构、破碎特性、地质年龄等。应通过试验，测定石灰石的活性指数，从而确定筛选矿区，不采购不明石灰石。

4.3：床温的影响

床温对脱硫效率有较大影响。从图2 床温与脱硫关系曲线可以看出，脱硫率在较高或较低床温下明显下降。因为脱硫反应有其最佳的化学反应温度，约为860℃～880℃左右，偏离最佳反应温度时，脱硫效果下降。

电站CFB锅炉床温一般控制在880℃～900℃，并不在最高脱硫范围内，这有两方面原因：一是床温高，锅炉燃烧效率高；二是石油焦的挥发份少，着火温度高达500℃～550℃，燃烬所需温度亦较高。所以选择这一运行温度范围是统和考虑的结果。

4.4：物料滞留时间的影响

床料在炉膛内滞留时间越长，硫的燃烧、Ca0 与S02的有效反应时间就越长，脱硫效率越高。影响物料滞留时间的因素一般有：流化风速，循环倍率，石油焦造粒及碳黑掺烧，电除尘飞灰回燃循环等等。

4.4.1：流化风速的影响

一次风系统提供循环流化床所必需的流化风。增加流化风速，实际上增加了物料的携带速度，从而使循环回料量增加，相应的延长了脱硫剂在炉膛内的停留时间；并由于整个稀相区物料浓度的增加而增加该区脱硫剂浓度，提高了脱硫剂的利用率，脱硫效率增高。但如果一次风速太大，使炉膛出口烟气速度超过旋风分离器的捕捉速度，造成循环回料量减少，从网址：http:// 联系电话：02161024899 E-mail：service@gesep.com

而降低脱硫效率。在运行中，可通过调节风流量、一、二次风配比等，达到调节流化风速的目的。

4.4.2：循环倍率的影响

循环倍率指单位时间内通过床料回送装置返回炉膛的床料量与锅炉投入固体物料量的质量比。循环倍率越大，脱硫效率越高。因为循环延长了石灰石在床内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率。同时使稀相区的物料浓度增高，增加了石油焦在炉膛内与床料碰撞的概率，提高石油焦在炉膛内的停留时间，从而使脱硫效率升高。图3为循环物料量与烟气SO2排放量关系。

循环物料量的主要控制手段为：控制石灰石的加入量及石灰石的粒径，调整一、二次风比率，控制石油焦粒径，控制J阀的工作状态，控制合适的炉膛上部差压、保证炉膛内有足够的细颗粒等。

4.4.3：石油焦造粒及碳黑掺烧的影响

II电站于2001年1月，在2#CFB锅炉上做了3天的掺烧30%造粒石油焦试验，原目的是研究飞灰碳含量的变化情况。所谓造粒，就是将粉料石油焦，掺加一定比例的飞灰和粘结剂，聚集成4mm左右的粒焦。这实际上使飞灰中30％左右的Ca0得到了回用，提高了石灰石的利用率。但这部分的Ca0由于表面孔隙被CaS04堵塞，使SO2不能充分地深入到Ca0颗粒内部，脱硫性能相对较差。另一方面，随着粒径增大，石油焦的着火点温度将明显提高，延长了石油焦颗粒在高温床料内加热干燥、热解及挥发份燃烧的时间，石油焦的硫份燃烬更加充分，与石灰石充分反应后，脱硫率增高。

目前II电站锅炉在石油焦中掺烧5％左右的碳黑。碳黑来自合成氨装置，水份比较大，经掺和一定量的底灰粘结，使底灰中40％左右的Ca0得到了回用。由于Ca0与碳黑中的H2O反应生成Ca（OH）2，其与SO2的结合能力比Ca0强，因此，比较造粒石油焦与掺烧碳黑，后者的脱硫效果更佳。

4.4.4：电除尘飞灰回燃循环的影响

II电站1#CFB锅炉新增电除尘飞灰回燃循环系统，将锅炉尾部电除尘器一电场收集的飞灰送回J阀回料腿，进入锅炉炉膛的密相区，实现循环燃烧。该系统有以下三个优点：a．提高碳的燃烬率；b．提高石灰石的利用率；c．调节床温，使其保持在最佳的脱硫温度下。

4.4.5：效果

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II电站的两台循环流化床锅炉运行中的烟气SO2排放量在400ppm左右，（标准状态烟气中1ppm的SO2体积浓度等于2.86 mg/Nm3质量浓度），约为1144 mg/Nm3。国家排放控制标准为1200 mg/Nm3～1800 mg/Nm3，工艺控制标准为1500 mg/Nm3。

4、总结

随着社会和国家对环境保护的日益重视，以及公司HSE管理的不断深入，SO2排放控制标准将逐步向世界先进国家靠拢，达到400 mg/Nm3。由此可以看到明显的差距，CFB锅炉的清洁燃烧工作任重道远，需要为之不断的努力。综上所述，CFB锅炉的燃烧脱硫控制，关键是增大石灰石的添加量及加大物料的循环利用程度，提高Ca／S比。同时加强重视对床温、流化风速、物料粒径、石灰石脱硫活性等因素的选取、调整、控制，通过对这些因素的优化组合，提高循环流化床锅炉的脱硫效率，达到清洁燃烧的目的，净化空气，实现最大程度的不破坏环境。

循环流化床锅炉试题库 篇5

2、流化床有几种不正常的流化状态?

3、什么是沟流?

4、沟流一般分为哪几种形式?

5、什么是节涌?

6、什么是分层?

7、什么是物料循环倍率，影响循环倍率的运行因素有那些?

8、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些?

9、CFB锅炉主要有哪些燃烧区域?

10、为什么说小粒度煤粒比大粒度煤粒更易着火?

11、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成?

12、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备?

13、床下点火器有何优缺点?

14、对物料回料装Z的要求是什么?

15、什么是宽筛分煤粒?

16、影响磨损速度的主要因素有哪些?最大因素是什么?

17、煤粒在进入CFB锅炉后将依次发生哪些燃烧过程?

18、循环流化床锅炉床面结焦的现象有哪些表现?

19、什么是低温结焦?

20、什么叫高温结焦?

21、什么是水循环倍率?

22、影响流化床锅炉负荷的因素有哪些?

23、床下点火器有何优缺点?

24、循环流化床锅炉点火时何时投煤，怎样投煤?

25、影响循环流化床锅炉热效率的因素有哪些?

26、运行风量对燃烧有什么影响?

27、循环流化床锅炉运行中风量的调整原则是什么?

28、风机启动前应做那些准备?

29、物料循环量的变化对流化床内燃烧的影响有哪些?

30、影响循环流化床锅炉床温的主要因素有哪些?

31、点火初期通过哪些方法控制床温升速?

32、循环流化床锅炉运行中床温的控制和调整原则是什么?

33、运行中对循环灰系统的控制和调整应注意什么?

34、布风板的作用有哪些?

35、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些?

36、在点火过程中一次风应如何调整?

37、锅炉水压试验安全注意事项?

38、什么是CFB料层差压?特点如何?

39、什么叫CFB锅炉的炉膛差压?

40、控制炉膛差压的意义是什么?

41、在高温气固旋风分离器中，中心管插入深度直接影响旋风分离器性能，请问：

中心管插入长度是入口管高度的多少倍时，分离器分离效率最高?

42、DCS自动化的内容主要包括哪几个方面?

43、什么叫完全燃烧?什么叫不完全燃烧?

44、什么叫低位发热量?

45、什么是发电标准煤耗?什么是供电标准煤耗?

46、如何理解循环流化床锅炉的“循环”和“流化”的概念?

47、循环流化床锅炉易磨损的部位主要有哪些?

48、影响循环流化床锅炉启动速度的主要因素有哪些?

49、什么叫风机的全压?

50、风机风量调节的基本方法有哪些?

51、循环流化床锅炉进行压火热备用需要注意哪些问题?

52、循环流化床锅炉的控制系统由哪几部分组成?

53、循环流化床锅炉的自动保护有哪些?

54、循环流化床锅炉的优点有哪些?

55、循环流化床锅炉如何进行脱硫?

56、影响循环流化床锅炉运行的参数有哪些?

57、MFT动作的条件有哪些?

58、MFT动作的结果有哪些?

59、OFT动作的条件有哪些?

60、循环流化床锅炉烘炉有何注意事项?

61、布袋除尘器的工作原理?

62、循环流化物床锅炉物料循环系统由哪些部件构成?有何特点?

63、锅炉汽包有什么作用?

64、电接点水位计工作原理?

65、锅炉自然水循环工作原理?

66、目前国内锅炉除渣方式有哪些?

67、气力除灰系统应包括那些设备?

68、除尘器工作原理?

69、锅炉水压试验标准?

70、电除尘器的结构组成有哪些?

71、离心风机结构是怎样组成的?工作原理是怎样的?

72、锅炉运行调整的主要任务有哪些?

73、叙述汽包水位计冲洗程序。

74、转动机械巡回检查内容有哪些?

75、蒸汽压力过低、过高有何影响?

76、遇有哪些情况必须紧急停炉?

77、为什么饱和温度随压力的增加而提高?

78、何为空气预热器?其作用是什么?

79、为什么生火期间要进行定期排污工作?

80、锅炉连续排污和定期排污的作用各是什么?

81、锅炉排污有何规定?

82、锅炉定期排污时的注意事项?

83、锅炉运行中，为什么要经常进行吹灰、排污?

84、水位计发生泄露或堵塞对水位计的准确性有什么影响?

85、水位计指示不准的原因有哪些?

86、燃烧工况的变化对汽包水位有何影响?

87、在何种情况下出现虚假水位?出现虚假水位时应如何控制汽包水位在正常范围内?

88、什么是锅炉点火水位?

89、叙述单冲量水位与三冲量水位调节的区别和优缺点。

90、如何判断蒸汽压力变化的原因是属于内扰或外扰?

91、升压过程中为何不宜用减温水来控制汽温?

92、循环流化床锅炉床温如何调整?

93、防止空气预热器低温腐蚀的方法是什么?

94、简述过热汽温过高的危害?

95、锅炉对给水、炉水品质有哪些要求?

96、汽压变化对汽温有何影响?为什么?

97、锅炉停炉过程中，汽包上、下壁温差是如何产生的?怎样减小汽包上、下壁温差?

98、蒸汽压力过低、过高有何影响?

99、如何避免循环流化床锅炉启动时发生结焦事故?

100、什么原因造成返料器堵塞?

101、返料器堵塞的处理方法有哪些?

102、如何判断锅炉熄火?

103、锅炉满水有哪些现象?

104、锅炉缺水有哪些现象?

105、汽包水位计水位不明如何判明?

106、汽包水位计损坏如何处理?

107、汽水共腾有何现象?

108、汽水共腾有哪些原因?

109、汽水共腾如何处理?

110、水冷壁管损坏有哪些现象?

111、水冷壁管损坏有哪些原因?

112、过热器管损坏有哪些现象?

113、蒸汽及给水管道损坏有哪些现象?

114、锅炉管道水冲击有哪些现象?

115、厂用电中断事故如何处理?

116、风机故障有哪些现象?

117、风机故障有哪些原因?

118、风机故障如何处理?

119、锅炉烟道内二次燃烧有什么现象?

循环流化床锅炉简介 篇6

循环流化床锅炉具有高效、低污染、低成本等的特点，在目前被广泛的看好。

1996年，华电内江高坝电厂从芬兰引进的第一台100MW机组，2002年分宜电厂投产的国产第一台100MW，到2006年四川白马电厂引进的第一台300MW机组，再到2006年底国产第一台300MW机组的相继投产，在中国的市场在不断扩大。

CFB锅炉燃烧技术是煤洁净燃烧发电的核心技术之一。CFR电厂具有环保性能好、煤种适应性广、综合利用性能好、优越的调峰经济性和负荷调节范围大等显著特点，是符合国家环保政策、产业政策和市场需求的电厂新技术。目前我国已掌握了135MWCFB电厂的制造和设计技术，已建和在建同等容量的机组已有100多台。

300MW级CFB锅炉电厂技术是我国“十五”国家重大技术装备研制项目，该项目由原国家经贸委立项，体制改革后变更为由国家发展和改革委员会高技术产业司负责。经过研究论证和比选，国家最终决定采用技贸结合的方式对300MW鲁奇型CFB锅炉系统设计与制造采用技术引进和消化吸收的方式最终形成自主设计、制造能力，尽快实现产业化、商品化，从而缩短开发周期，推动我国发电设备技术进步和优化火电结构，目前大型CFB已成为国内电厂建设的热门话题。

中国电力工程顾问集团公司承担了对法国ALSTOM鲁奇炉型锅炉岛系统设计技术引进相吸收消化工作，并在此基础上实现了CFB锅炉系统的自主设计，成为国内唯一一家(包括下属7个子公司)拥有法国ALSTOM公司200～350MWCFB电厂系统设计技术转让产权并具备独立设计和审查大型CFB电厂能力的企业。

鲁奇型CFB锅炉是国际上三大主流CFB技术之一，ALSTOM公司也是国际上两大生产大型CFB锅炉的厂家之一。200～350MW等级的CFB锅炉在国内外的应用实践较少，法国普罗旺斯250MWCFB电厂是世界首台该炉型电厂并已成功投运近l0a。四川白马工程是ALSTOM公司在世界范围内第1台300MW级CFB锅炉电厂，该项目已进入设备安装阶段。在白马1×300MWCFB锅炉示范电厂项目之后，我国正在进行河北秦皇岛、内蒙古蒙西、云南巡检司、云南小龙潭等一批大型CFB锅炉电厂的前期工作，因此，对ALSTOM公司设计的仪表与控制系统方案进行不断完善相优化，逐步形成自主设计能力势在必行。

CFR机组与常规煤粉炉机组相比，从控制策略和仪表检测2个方面都有很大不同，鉴于大型CFB技术转让的知识产权要求，现仅就CFB机组仪表与控制系统的主要设计原则进行讨论。

一、大型CFB锅炉仪表设计的特殊性

目前，国外大型CFB锅炉主要有两大流派，一是以德国的LurgiLentjiesBabcock(LLB)、法国的Stein和ABB-CE等公司为代表的鲁奇(Lurgi)派;二是以美国的FosterWheeler(FW)、芬兰的ALSTROM(后者于1995年被前者兼并)等公司为代表的FWPyropower派。

大型CFB锅炉的炉型主要有3种:德国Lurgi公司的Lurgi型、原芬兰ALSTROM公司(现为美国FosterWheeler公司)的Pyroflow型和德国Babcock公司研制的Circofluid型。本文主要针对我国引进的法国ALSTOM的Lurgi型锅炉进行研究。

CFB锅炉仪表与控制的设计范围至少包括:锅炉汽包、蒸发受热面及其联箱、省煤器、空气预热器、过热器、再热器、减温器、旋风分离器、密封槽、锅炉布风板及喷嘴、锅炉点火系统、吹灰系统及助燃油系统、炉底灰冷却器、外置床、锥形阀等锅炉本体设备;锅炉汽水系统;一次风、二次风系统;密封风系统;高压流化风系统;锅炉烟气系统;锅炉灰系统;石灰石破碎及输送系统;输煤设备及系统;除灰渣设备及系统等。

国内300MW亚临界、600MW亚临界/超临界常规煤粉炉的仪表与控制系统设计与选型都已非常成熟，而300MW级的CFB锅炉与常规煤粉炉相比在仪表设计与选型方面具有一

定的特殊性和难点。仪表与控制设计人员应根据CFB锅炉本体的结构特点、工艺系统设计要求和锅炉运行方式等进行检测仪表的设计与选型，要注意选用技术先进、质量可靠、有成熟应用业绩的设备和元器件。CFB锅炉的过程测量仪表除满足常规要求外，还应考虑以下几方面的特殊性。

1.1仪表的防堵与耐磨设计

CFB锅炉的工艺流程和被测介质的要求决定了其一次检测元件及仪表的选型必须考虑防堵和耐磨。例如用于炉膛、床料循环系统、石灰石、热风或烟道的压力、差压等测量仪表应采取有效的防堵措施，必要时应加装吹扫装置，吹扫气源可来自电厂内仪表用压缩空气。

CFB床温测量信号是床温控制的重要参数，要求在炉膛燃烧室内密相区分层布置多支热电偶，并将多个测量值进行综合运算后得出床温信号，床温热电偶应选用稳定性好、反应灵敏、耐磨、维护量小的检测元件。

1.2需增设的工艺检测仪表

与常规煤粉炉相比，热工检测除应增加CFB锅炉床温和床压的测量外，还应增加流化风压力、流量和温度检测，石灰石料仓料位及给料量检测，旋风分离器温度和压力检测，冷渣器温度、压力和冷却水流量检测，风量检测，密封回料器温度和压力检测及用于炉膛燃烧和脱硫控制等的检测。

CFB锅炉系统的风量测量仪表是CFB的重要检测仪表之一，包括一次风、二次风和流化风的母管和支管风量测量。白马1×300MWCFB示范电厂风量测量仪表近40支，选用了插入式测量装置，满量程测量精度可达到±1%。目前阿牛巴、威力巴及德国的易它巴(ITAB)测量仪表的测量原理基本相同且都能满足CFB锅炉风量测量要求，具体工程实施时应通过招标方式择优选择。

1.3设置汽包水位工业电视和烟气连续监测系统

汽包水位是CFB锅炉启动和运行的重要监视参数之一，应设置汽包双侧水位工业电视摄像探头，并单独设置彩色监视器布置在机组集中控制室内便于运行人员监视。

为达到良好的脱硫和脱硝效果，满足环保要求，CFB锅炉炉膛燃烧室温度应控制在850-900℃，实现中温稳定燃烧。根据法国ALSTOM公司有关资料，在钙/硫为1.5时脱硫效率能达到90%，脱硝后NOx的体积分数能达到(l00-300)×l0-6，完全能满足我国国家标准GBl3223-2003《火电厂大气污染物排放标准》的要求。CFB锅炉机组设置的烟气连续监测系统(CEMS)的测量项目包括NOx、S02、CO及粉尘浓度等，其中S02信号通过硬接线接入机组分散控制系统(DCS)的模拟量调节系统，控制石灰石给料量从而控制脱硫效率，其余测量结果可通过通信方式接入DCS，在单元控制室指示及记录。同时，烟气连续监测系统的信号接口还应能满足当地环保检测站的要求。

1.4不宜装设炉膛火焰监视工业电视系统

CFB锅炉炉膛物料的燃烧是高速流化状态的，燃烧方式与常规煤粉炉有很大区别，所观察到的炉膛火焰并不明显，因此一般建议不设置炉膛火焰监视工业电视系统。

1.5不宜装设炉管泄漏检测装置

CFB锅炉炉膛燃烧的噪音相对较大，国内在煤粉炉上设置的炉管泄漏检测装置大多采用声波导入原理，根据法国ALSTOM公司设计师的经验和目前135MWCFB锅炉的运行经验，建议不设CFB锅炉炉管泄漏检测装置。

1.6带点火装置的燃烧器应装设火焰检测装置

炉膛结构和运行方式的不同决定了CFB锅炉燃烧器与煤粉炉燃烧器存在很大区别。CFB锅炉的风道燃烧器和床上燃烧器应装设火焰检测装置，床枪不设火焰检测装置。随CFB锅炉本体成套提供的风道燃烧器设备应包括油枪、点火枪、伸进和退出装置、高能点火器、就地点火控制箱等现场仪表设备。CFB锅炉的火焰检测装置数量比煤粉炉的数量要少，火焰

检测冷却风也无需设置专门的冷却风机。

1.7系统设计方与锅炉本体制造商的接口原则

由于国内几大锅炉厂早期分别引进过100MW级CFB锅炉不同技术流派的炉型，国内建设投运的中、小型CFB电厂五花八门。本次ALSTOM公司300MW级CFB鲁奇炉型的制造与系统设计技术转让期限为15a，且属于中国市场独家转让。在国家发展和改革委员会统一领导下，于2003年底至2004年，由东方、上海、哈尔滨三大锅炉制造集团和中国电力工程顾问集团公司共同承担300MWCFR锅炉制造与系统技术引进和消化吸收工作。

为规范设计院与锅炉制造厂商的接口工作，建议设计院和制造厂之间的设计界面在依据国内电力市场惯例划分的基础上，按锅炉系统设计的一次检测元件和仪表、控制系统应由设计院设计方案，由业主招标采购的原则进行。但CFB锅炉本体制造商应提供监控和性能试验所必需的压力、差压、液位测点开孔，并提供相应一次仪表阀门、门前脉冲管、必需的空气过滤减压阀等附件。

原则上建议CFB锅炉制造商仅成套提供就地显示仪表，包括弹簧管压力表、双金属温度计、就地风量指示仪、汽包双色水位计、锅炉安全控制阀(PCV)就地控制装置、空气预热器间隙调整控制装置、空气预热器着火监测报警装置等。

二、大型CFB锅炉的控制方式和控制水平

CFB锅炉系统自动控制的设计应包括一次检测元件及仪表配置、控制系统配置与功能、主辅机可控性、控制室布置及运行管理模式等方面。控制系统的设计原则应遵循“安全可靠、先进适用、符合国情”的原则。

2.1控制方式

CFB锅炉机组的控制设计水平应不低于相同容量常规煤粉炉机组的监控水平，应采用CFB锅炉、汽轮机、发电机一变压器组组成的单元集中控制方式，根据不同工程的实际建设规模可采用1台机组设1个集中控制室、2台机组合设1个集中控制室或多台机组合设1个集中控制室的布置方案，在集中控制室内实现单元机组的炉、机、电全能值班运行管理模式。

2.2控制系统

采用DCS作为机组的核心控制系统，以操作员站和键盘等人机界面作为监视和控制中心，实现CFB锅炉机组的炉、机、电统一集中监控，满足机组冷态、温态、热态、极热态启动方式，正常运行工况(带基本负荷或调峰)，事故处理工况，安全停机及机组快速减负荷(RUNBACK)的需要。

CFB锅炉机组DCS对工艺系统实现集中监控，完成数据采集和处理(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)及炉膛安全监控(FSSS)功能。

CFB锅炉机组DCS的设计采用功能和物理分散的总体原则，控制网络按分级、分组结构配置，即在垂直方向分层或分级，水平方向分组。DCS重要的控制器、通信网络、I/O通道应采用冗余设计以满足系统安全可靠运行的需要。

2.3控制系统的后备手操设置

CFB锅炉采用DCS对其工艺系统实现集中监控后尚需设置必要的后备手操。后备手操是指独立于DCS软手操之外的后备硬操作。

当DCS发生全局性或重大故障时，如DCS电源丧失、通信网络故障、全部操作员站死机、重要控制器失去控制和保护功能等，为确保CFB锅炉紧急安全停机，并结合锅炉运行的实际特点，建议设置下列后备手操:锅炉紧急跳闸、锅炉安全门打开、汽包事故放水门打开、锅炉汽包紧急补水泵启动。

三、大型CFB锅炉的热工调节设计

热工调节包括单冲量和多冲量的调节，CFB锅炉模拟量调节由DCS实现，应能满足机、炉协调控制的要求，参与电网一、二次调频和调峰。

CFB锅炉控制系统的设计要求对风煤比、配风比等回路进行控制，实现CFB锅炉稳定、经济的中温燃烧并满足环保脱硫、脱硝的要求。在控制策略上CFB锅炉与常规煤粉炉有很大不同，如锅炉主控，协调控制，给煤控制，总风量控制，二次风压力、流量、温度控制，一次风压力、流量、温度控制，流化风压力、流量控制，床枪压力控制，炉膛压力控制，一、二级喷水温度控制，再热蒸汽温度调节，炉膛温度、差压调节，给水调节，空气预热器冷端温度调节，旁路控制等均有不同的控制策略和调节回路，鉴于大型CFB技术转让的知识产权要求，在此不作详细论述。

四、大型CFB锅炉的热工联锁设计

CFB锅炉的热工联锁应能满足机组启动、停机、正常及异常工况下的控制要求，CFB锅炉辅机联锁项目至少包括:风机、空气预热器、除尘器及引风机在启停和事故跳闸时的顺序联锁;风机、空气预热器、除尘器之间的跳闸顺序及与烟、风道中有关阀门、挡板的启闭联锁;燃料系统的投入/切除及与风道燃烧器、床上燃烧器和床枪之间的启停顺序及联锁;石灰石制备、输送系统中各设备启停顺序及与阀门、挡板之间的联锁;煤燃料制备、输送系统中各设备启停顺序及与阀门、挡板之间的联锁;渣循环系统的相关冷渣器、密封回料器设备之间及相应的烟、风道中有关阀门、挡板之间的启停顺序及联锁等。

五、大型CFB锅炉的热工保护设计

CFB锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)在DCS中实现，它包括以下主要功能:锅炉吹扫;风进入炉膛的允许条件;燃料进入炉膛的允许条件;主燃料跳闸;锅炉跳闸。

六、结语

针对法国ALSTOM公司转让的鲁奇(Lurgi)炉型技术就大型CFB锅炉仪表与控制系统的主要设计原则进行了探讨与研究，并论述了大型CFB锅炉的仪表设置和检测、调节、联锁及保护功能的设计。

目前在建的世界上第几个大型CFB锅炉(鲁奇炉型)电厂工程——四川白马1×300MWCFB项目预计2005年年底投运。相继的大唐云南开远电厂、内蒙古蒙西电厂、国电云南小龙潭电厂三期、华电云南巡检司电厂、河北秦皇岛电厂、淮北平山电厂、内蒙古准能煤矸石电厂、广东韶关坪石B厂三期等应用300MW级大型CFB锅炉的建设项目正在进行工程前期工作，有的项目已进入实施阶段。

循环流化床锅炉管材磨损浅析 篇7

本文介绍的锅炉管子材料的磨损资料来源于几十台循环流化床锅炉的运行经验, 其中的几台锅炉早在十几年前就已投运。这些运行经验包括了各种范围的从无烟煤尾品、煤泥等各种品位的燃料。但是大多数运行经验还是来源于烧烟煤及次烟煤的锅炉。

设计和运行工况都相似的循环流化床锅炉中所测得的磨损率有极大差别, 床料的物理和化学特性对材料的磨损起着十分明显的作用。管材的损伤主要由磨蚀引起。在某些管材磨损特别严重的情况下, 腐蚀机理又可能为加速磨损起了推波助澜的作用。

锅炉管子的材料磨损仅局限在某些区域。一般发生在那些与气固两相流通道发生突变的地方: (1) 水冷壁与耐火材料的交界处; (2) 测量仪器插入处; (3) 膜式水冷壁的凹凸区域或焊接缺陷。这些区域比较少, 可以用防护加保护方法来阻止或减轻管材的磨损。

2 材料磨损及燃料

目前在CFB锅炉部燃烧的大量煤种对管材的磨损率也各不相同。表1总结了烧不同燃料的商业CFB锅炉中的金属材料磨损状况。但对直管、垂直水冷壁管子表面的金属磨损情况没有进行测量。因此, 磨损情况的比较并不是以测量管壁厚度为依据的, 而是以表面保护材料———一般以堆焊层的磨损率来对材料磨损进行分类的。表1中磨损率的分类定义如下。

“None” (无) :到目前为止没有可测量的或肉眼可见的磨损。

“Low” (低) :对表面保护需要进行某种程度的修补, 但修补频次不得多于两年一次。

“Medium” (中等) :对表面保护需要进行某种程度修补, 但修补频次不得多于一年一次。

“High” (高) :保护层的表面需要一年修补一次或更换一次。

“Severe” (严重) :保护表面及在某些情况下管子母材金属在12个月内就需要进行修补。

在大多数情况下, 磨损率都为“低”或“中”。除一台锅炉外, 其它所有锅炉的表面磨损初期均为“严重”, 而后都因适当控制床料的粒度分布而降低到“高”或“中”程度。另外应说明的是, 材料磨损分类为“无”者并非罕见。

按表1给出的数据可得出这样结论, 即燃料的品位看来并不是在循环流化床锅炉燃烧室中造成材料磨损的主要因素。出现磨损率高大多数情况是因燃烧烟煤或次烟煤。烧生物燃料时对燃烧室内的金属材料几乎没有轻微的磨损倾向。因此, 当燃用含灰量很低的生物燃料时, 燃料灰不至于引起腐蚀性磨损。在这些情况下, 正确地选择添加物料, 尤其是砂的选择是相当重要的。因为有些化合物能与这些燃料结合在一起, 对金属管材形成腐蚀性磨损。

3床料特性对金属材料磨损的影响

管子磨损的研究主要集中在研制燃烧室本体和炉膛内部表面的形状上, 这样就排除了腐蚀性磨损。根据多台机组运行经验, 优化了燃烧室内部的气体和固体的流动力学特性, 排除锅炉管子的腐蚀性磨损, 并把表面保护的维护量减至最低程度。当然, 由于床料的物理和化学特性不同而导致的磨损率仍然是有差别的。

4 粒度和速度等因素影响

在循环流化床锅炉的燃烧室内, 床料的粒度对磨损率有极大的影响, 重要的是从床料中除去粗大的颗粒。某些情况下, 有效地进行床灰的分级, 能将磨损率从“严重”或“高”降低到“中”或“低”水平。

可推测, 三物体磨损机理是造成循环流化床锅炉磨损的主要原因。

5 床料的矿物学

床料的矿物学是一个极其复杂的问题, 很少有人了解它对燃烧室内金属材料的磨损作用。床料由燃料灰、石灰石和补给床料———一般是砂组成。进料的比例变化很大, 主要取决于燃料中的含硫量、含灰量及除硫率等。仅在燃料含灰量特低 (如烧泥煤) 时才需添加砂。进入燃烧室的混合物经历了高温的燃烧过程, 因而在运行工况下同样会对床料的最终矿物学特性和化学特性有一定影响。

床料的化学分析已经成为样品典型标准元素分析, 可以从氧化物中测出每种元素的比例。对灰、床料和燃料样品的标准元素分析没有得出样品实际矿物学的资料。另外, 燃料和灰的取样并不总是系统地进行, 有时灰的取样可能还不是与所用燃料和石灰石相对应的。

从哈锅公司多台循环流化床运行机组数据得出, 磨损率与床料中石英和钙的含量有关。用石英砂冲击管材时, 磨损率很高。可是随着床料中钙含量的增加其磨损率却在下降。从投入商业运行的机组取得经验表明, 加到床上维持床料存量的砂子, 它对金属的磨损程度要比燃料灰和石灰石构成的床料对金属的磨损程度轻。

6 床料中碱的含量

燃烧室内材料磨损的一个潜在因素是有机结合碱的存在, 尤其是燃料或其它给料中含钠时, 磨损率高的机组, 其燃料中的含碱量也高。在这种情况下, 可在燃烧室内低磨损区的墙壁上发现含钠、含硫量相当高的某些生成物。因在床料磨损的同时又产生了腐蚀性的损失, 因此很难证明活性钠或钾含量就会加速材料的磨损。

焦硫酸钠或络合的碱金属硫酸盐可能是引起腐蚀的主要因素。有碱金属类硫酸盐存在, 在燃烧室的温度下, 它们将以熔化状态附在床料的表面上。如果这种硫酸盐以熔化状态停留在管子表面上就会产生腐蚀。蒸发器管子的金属温度不应高到产生这一类型的腐蚀。然而由于管子同时既处在保护氧化层被严重破坏下, 又处在被含有半熔化的硫和碱包围的粒子冲击的恶劣工况下, 这种腐蚀在很低的金属温度下就能发生。另外, 由于此磨损区内引起传热率较高, 也会使局部金属温度稍高一些。

7 结语

试论循环流化床锅炉的发展 篇8

【关键词】循环流化床；锅炉；生物质能；烟气余热利用

1.我国循环流化床锅炉发展现状

循环流化床(CFB)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（CFB协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。

2.循环流化床锅炉的特点

循环流化床(CFB)锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。

2.1循环流化床锅炉的燃料适应性

循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。

2.2循环流化床锅炉的环保性能

循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中NOx以及SO2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。

2.3循环流化床锅炉的负荷调节性

循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态。

3.循环流化床锅炉在生物质能利用方面的优势

3.1我国生物质能总量与利用现状

目前，在可再生能源中，生物质能是非常具有开发潜力的一种。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的、以生物质为载体的能量。生物质能是人类使用的最古老的能源，也一直是人类赖以生存的重要能源。目前它仅次于煤炭、石油和天然气而位居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，未来生物质能更会成为支柱能源之一。生物质资源一般包含农业废弃物，比如秸秆、粮食加工废弃物等；林业剩余物以及城市生活垃圾等。其中农业废弃物即农作物秸秆是最有开发潜力的生物质能资源。

3.2循环流化床锅炉混烧生物质秸秆分析

从能量利用的角度来看，利用现有的循环流化床锅炉进行生物质混燃的主要优势有以下几个方面：（1）利用效率较高，采用混燃发电的方式可以使生物质能以大机组的效率进行高效利用，因此效率远高于生物质直燃电站。（2）循环流化床锅炉机组由于燃料适应性广，因此对生物质秸秆的品种和与燃煤的配比方面较为灵活，尤其是当锅炉设计煤种为烟煤而实际煤种为无烟煤或贫煤的时候，无烟煤或贫煤经过与秸秆的适当配比可以使得配出的燃料具有烟煤的特性，更有利于锅炉运行。（3）设备改造投资较低，锅炉本体几乎不需要做大的改动，紧紧需要改动相应的辅机设备以及安装检测计量装置即可。

4.循环流化床锅炉尾部烟气余热利用研究

相比较煤粉锅炉，循环流化床锅炉因为风机出口压头较高，达到20kPa以上，所以风机出口空气温度可以比环境温度提高约20℃，如果在循环流化床锅炉空气预热器设计上忽略了这一点，那会导致排烟温度进一步增高，从而显著降低锅炉效率。如果能够将循环流化床锅炉排烟温度降低到100℃以下，我国循环流化床锅炉将平均提高锅炉效率在2%以上，节能非常明显。目前广东新会双水发电有限公司已经对循环流化床锅炉机组的烟气余热进行了利用，他们采用吸收式制冷机组，利用烟气余热制冷，供应全厂空调使用，效益十分显著。

5.循环流化床锅炉其他方面改进工作的研究

5.1石灰石与燃煤直接混合入炉研究

目前循环流化床锅炉机组的脱硫方式为采用独立的石灰石系统，利用石灰石系统将石灰石粉末喷入炉膛，从而达到脱硫效果。但是从实际运行效果来看，石灰石系统出现过很多故障，比如给料困难、磨损等，这大大影响了锅炉脱硫效率。CFB协作网经过调研后认为，如果采取去掉石灰石系统，而是将燃煤与石灰石粉末直接混合后经过煤仓供给锅炉可能是更好的方式。其主要优点如下：（1）节省了石灰石系统的投入，一套石灰石系统投资约需数百万元，去掉了石灰石系统，就等于节省了数百万元的投资费用。（2）减少了运行费用，石灰石系统在运行过程中需要压缩空气，这需要消耗一定的成本。（3）减轻了维护费用，因为没有石灰石系统，所以就不需要维护。

5.2消除煤仓搭桥研究

锅炉在运行过程中，其煤仓经常出现搭桥断煤问题，尤其是在燃煤含水量较大的情况下。当煤仓出现堵塞不能自动下煤时，时间短的会造成锅炉负荷和运行参数波动，时间长的若处理不好容易造成锅炉灭火，影响正常生产。燃煤的水份含量、粗细度比、热传导量的变化以及物料在煤仓内存放时间的长短等都是堵塞的原因。目前，解决方法主要有：（1）运行人员发现堵塞后，人工用大锤敲打或用长钎捅，缺点是效率极为低下，不但严重浪费了人力，同时由于需要的时间较长，使设备的可用率大大降低；（2）用振动器代替人工敲打，缺点是效率不高，同时在已经形成堵煤时越振越实，同时有时也使煤仓内壁上防堵煤衬板松脱造成更严重的后果；（3）空气炮振打等，缺点也是效率不高，而且有可能越振越实。

6.结论

（1）循环流化床锅炉尽管在我国的起步较晚，但是发展非常迅速，在缓解我国能源与环境双重压力、调整我电力供应结构等方面发挥了重要作用。（2）利用循环流化床锅炉燃料适应性广的优势可以混烧生物质秸秆，节能、环保，经济以及社会效益非常显著。（3）循环流化床锅炉因为采用炉内脱硫的方式，使得排烟中SOx含量较低，因此为开展烟气余热利用提供了基础，这有助于大幅度提高锅炉效率。（4）循环流化床锅炉可以考虑把石灰石系统作为系统备用，以降低投资、运行与维护费用。（5）利用活动面代替固定面有可能是解决煤仓搭桥的一个有效方法。　[科]

【参考文献】

［１］李建锋,郝继红,吕俊复等.中国循环流化床锅炉机组运行现状分析.锅炉技术（收录）．