循环流化床锅炉节能性优势分析

循环流化床锅炉节能性优势分析

[摘要]：循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品，在生产中有着广泛的应用。其对于环境的改善、可持续工业发展的促进、一次能源资源的充分利用、对机械制造业技术水平和电力工业的提升有着重要意义。同时，循环流化床锅炉在节能方面也有着很大的优势。

[关键词]：循环流化床锅炉节能

中图分类号：f416.4 文献标识码：f 文章编号：

1009-914x(2012)29- 0069 -01

就我国目前来讲，核能发电、风力发电和水力发电还不能够对火力发电有着全面的替代，所以燃煤的锅炉必然是我国在未来一段时间内不可忽略的生产使用设备。我国的二氧化碳排放可以说燃煤的火力发电厂占了大部分，所以对于锅炉的减排节能任务是当前可持续发展战略的重要环节。虽然说对锅炉的淘汰还是遥遥无期，但是对燃煤锅炉热效率的提高，加强节能工作的重视，减少二氧化碳的排放，也是当前节能建设的发展措施。循环流化床锅炉在节能建设中就有很好的优势。

1、循环流化床锅炉概述

在沸腾燃烧锅炉基础上发展了循环流化床锅炉，其燃烧方式比较独特，对于发热量低、含灰量高以及挥发分低的劣质燃料、中煤、矸石及一般煤粉锅炉不能使用的燃料都可以很好的适用；循环流化床锅炉能够对灰溶点低的燃料很好的使用，烟气中具有较低的一氧

化氮，在燃烧时加入脱硫剂，比如石灰石，可以进行脱硫处理，使烟气中no和s02减少，进而降低了大气污染。

循环流化床锅炉最大的特点是进入炉内的燃料除了颗粒细小的以外都要循环多次，并且在多次循环中燃料可以燃透燃烬，通常可以有2.5～40的物料循环倍率。节约能源是循环流化床锅炉的燃烧特点，可以对大气的污染有所减少，是当前热能动力发展的主要方向；另外，循环流化床锅炉的灰渣可以在低温条件下烧透，方便再利用。

2、工作特性

在循环床燃料室下部给入燃料和脱硫剂，布风板送入一次风，从燃烧室中部送入二次风。主床达到5～8m/s的风速后，在床内会有非常强烈的扰动。为了使石灰石的固硫效果更加充分，可以布置水冷壁或排管受热面在燃烧室内，保持850℃左右的炉温。气流会携带出燃烧室中大量的高温颗粒物料，通过旋风分离器的分离作用，这些高温颗粒物料会有部分再次回到燃烧室中，还有一部分利用低速流化床和埋管受热面换热，冷却，在温度到400～600℃以后，会被送到主床继续进行燃烧，也可能将其排出。高温烟气被旋风分离器引出后，被对流受热面冷却，最后通过除尘器除尘后排放到烟囱。这样，多次燃烧、循环和反应的燃料及脱硫剂使用，实现了理想的燃烧效率和脱硫效率。

3、循环流化床锅炉节能性优势

（1）燃料具有很好的适应性以及高效率的燃烧效果

在床料中，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)仅占很小的份额，这是因为大量灰粒子的循环较为稳定，而循环流化床具有的特殊流体动力特性，可以对其中的质量和热量充分交换，对预热、燃烧新燃料非常有利，煤粒子没有燃烬，在循环多次后不仅可以使炉内停留时间增加还能对床层中剧烈的质量和热量交换多次参与，对燃料燃尽非常有利，且能够达到95％～99％的燃烧效率。这种燃烧特点使得循环流化床对最难以燃烧的燃料也能很好的适应，如中煤、矸石、高硫劣质煤、垃圾等，并且还具有很好的燃烧效果，能够对一次能源资源充分利用，提高了能源的使用率。

（2）具有变化范围较大的锅炉负荷

高温循环灰在循环流化床锅炉床料中占很大一部分，对燃烧稳定和蒸汽参数的保持比较容易，提供给新燃料稳定的热源，使其可以快速燃烧，所以可以具有较低的循环流化床锅炉负荷。通常来讲一般情况下，负荷变化范围在100％～25％之间。在负荷变化时，只要对供煤量和流化的速度进行调节，就能使负荷的变化得到满足，进而使得节能减排得到了保证。

（3）既能够脱硫，又能够脱硝，具有很好的环保性能

循环流化床锅炉的突出优点之一就是能够通过脱硫剂的使用达到高效脱硫，石灰石是使用普遍的脱硫剂。一般保持700～950℃的床温这是由于床温太高可能会导致床内出现焦、渣块进而对正常的流化工况产生破坏，太低则使燃烧温度得不到有效保证。700～950℃之间是高效率的脱硫反应效率温度，所以能够在钙硫比和石

灰石粒度适当的条件下，使脱硫率高达80％～90％。另外，对于nox的生成可以有效降低，这是因为流化床锅炉使用的是850～950℃的低温进行分级送风的燃烧，在低过量空气下进行燃烧，这使得炉内脱硫脱硝得以实现，使烟气中排放的有害物浓度得以降低，使电厂对周围环境的污染减轻。

（4）综合利用燃料灰渣

循环流化床燃烧是一个低温燃烧的过程，并且在炉内较好的燃尽条件下，锅炉中燃料灰渣有极低的含碳量，灰渣的活性良好，在水泥的掺和料或建筑材料中可以进行使用，其经济价值非常好，促进了能源的再利用。对节能建设有着重要意义。

4、对循环流化床锅炉的节能性改造

（1）冷凝式余热回收锅炉

通过燃料低位发热值计算出锅炉热效率，并没有对燃料高位发热值中汽化潜热的热损失进行考虑，所以传统的锅炉通常只有87%～91%的热效率。而冷凝式余热回收锅炉可以保持50～70℃的排烟温度，对烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热充分回收，不但使热效率提升，还可以回收利用冷凝水。

（2）燃油节能器

可以在油泵和燃烧室或喷咀之间加装燃油节能器，要小于360℃的环境温度。碳氢化合物在被燃油节能器处理后，分子结构会发生一定变化，使燃料油得以充分燃烧，可以将鼓风量减少，防止烟道流失热量。燃油在节能器处理后，能够节油4.87%～6.10%，对燃烧

油咀的结焦现象可以彻底清除，同时使再结焦得到避免。使积残渣现象得以解除，减少了燃烧废气的排放，实现了环保节能的目的。

（3）冷凝型燃气锅炉节能器

降低成本的最佳途径就是燃料消耗的减少，可以在现有的锅炉烟道内直接安装冷凝型燃气锅炉节能器，对高温烟气中的能量进行回收，使燃料消耗减少，具有明显的经济效益，另外，凝结的水蒸气可以吸收烟气中的污染物，使污染物排放降低，对环境保护有着重要意义。

（4）在锅炉尾部热管余热回收技术的使用

余热，也就是多余、废弃的能源，主要包括废汽废水余热、冷却介质余热、高温废气余热、可燃废气废液、高温产品和炉渣余热、化学反应余热和废料余热以及高压流体余压等。通过实际调查发现，在预热总资源中可回收利用的余热资源占了大约58%。预热回收技术的使用，也是节能的重要实现措施。

总结：

循环流化床锅炉作为一种新型的燃料设备，其对燃料的高效利用以及循环燃烧、再利用的特点，在节能环保方面有着很大的优势，对我国目前的节能发展建设有着重要意义，其广泛使用是我国可持续发展战略的重要举措。

参考资料：

[1]李君,董长青,牛国维.循环流化床锅炉节能运行试验[j].锅炉技术, 2011,(01)