学习心得

学习锅炉节能减排及优化运行心得

公司即将上马清洁燃料油升级项目，其中公用系统中锅炉装置也要进行新建和扩建，初步意向新上循环流化床的锅炉，由于我们对循环流化床锅炉了解的较少，领导安排我参加了《中工学信息中心》在银川举行的这次培训会，主讲老师是《中国国电烟台龙源电力技术股份有限公司》的技术总监程昌业老师，现就这次培训心得总结如下：

一、循环流化床锅炉的发展史：

我国循环流化床锅炉经过二十多年的发展，全国共有循环流化床锅炉3700多台，循环流化床锅炉不仅在技术上有了长足的进步而且在容量和参数等级上一直稳步提高，大致上讲我国循环流化床锅炉技术的发展可分为以下几个时期：

1、二十世纪六十年代末至八十年代初为鼓泡床沸腾炉时期，八十年代中期以后进入循环流化床锅炉时期，其中八十年代中后期为循环流化床低压炉发展时期，八十年代后期为循环流化床中压炉发展时期。

2、二十世纪九十年代初期为循环流化床中压锅炉完善时期，九十年代中期为循环流化床高压炉发展时期，九十年代后期为为循环流化床锅炉大型化阶段。

3、二十一世纪头十年初期为循环流化床超高压中间再热发展时期，二十一世纪头十年中期为循环流化床亚临界发展时期，二十一世纪头十年后期循环流化床锅炉进入超临界发展时期。

二、相对其他锅炉循环流化床锅炉的优缺点：

由于循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构，使其具备有许多独特的优点。

1、燃料适应性广：在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1%-3%，其它是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气、固和固与固体燃料混合非常好，因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至高于着火温度，而同时床层温度没有明显降低，只要燃料热值大于加热燃料本身和燃料所需的空气至着火温度所需的热量，循环流化床锅炉不需要辅助燃料而适用任何原料。循环流化床锅炉既可用优质煤，也可烧用各种劣质煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油页岩、石油焦、炉渣树皮、废木料、垃圾等。

2、燃烧效率高：循环流化床锅炉的燃烧效率要比链条炉高得多，可达97.5-99.5%，可与煤粉炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为下述特点：气、固混合良好，燃烧速率高，特别是对粗粉燃料，绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛再燃烧，同时，循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率。甚至燃用细粉含量高的燃料时也是如此循环流化床锅炉的脱硫比其它炉型更加有效，典型的循环流化床锅炉脱硫可达90%。与燃烧过程

不同，脱硫反应进行得较为缓慢，为了使氧化钙（燃烧石灰石）充分转化为硫酸钙，烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂有充分长的接触时间和尽可能大的反应面积。当然，脱硫剂颗粒的内部并不能完全反应，气体在燃烧区的平均停留时间为3-4秒钟，循环流化床锅炉中石灰石粒径通常为0.1-0.3mm，无论是脱硫剂的利用率还是二氧化硫的脱除率，循环流化床锅炉都比其他锅炉优越。

3、氮氧化物（NO2）排放低：

氮氧化物排放低是循环硫化床锅炉一个非常吸引人的一个特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的二氧化氮排放范围为50-150PPM或40-120mg/mJ。NO2排放低的原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NO2，二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化NO2，并使部分已生成NO2得到还原。

4、其他污染物排放低：

循环流化床锅炉的其他污染物如：CO、HC1、HF等排放也很低。

5、燃烧强度高、炉膛截面积小

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的主要优点之一。循环流化床锅炉的截面热负荷约为3.5-4.5MW/m2接近或高于煤粉炉。

1）给煤点少：循环流化床锅炉因炉膛截面积较大，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，只需一个给煤点，也简化了给煤系统。2）燃料预处理系统简单：循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉炉相比，燃料的制粉系统相比大为简化。此外，循环流化床锅炉能直接燃用高水分煤（水分可达30%以上）。当燃用高水分煤时，也不需要专门的处理系统。3）易于实现灰渣综合利用：循环流化床锅炉因燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件，使得锅炉灰渣含碳量低，易于实现灰渣的综合利用。如灰渣作为水泥掺和料或做建筑材料，同时低温烧透也有利于灰渣中金属氧化物（如Al2O3、Fe3O4）的提取。4）负荷调节范围大，负荷调节快：)当负荷变化时，当需调节给煤量、空气量和物料循环量、负荷调节比可达（3-4）：1，此外，由于截面风速高、吸热量大、系统控制工艺简单，循环流化床锅炉的负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。5）循环床内不布埋受热面管：, 循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，不存在埋管磨损问题，此外，启动，停炉，结焦处理时间短、长时间压火之后可直接启动。

6、投资和运行费用低：

循环流化床锅炉的投资和运行费用略高于常规煤粉炉但比配制脱硫装置的煤粉炉低15-20%。

二、循环流化床锅炉存在的问题：

1、炉内受热面布置和温度控制为了保证循环流化床锅炉的炉内温度控制在一定范围内，在固体颗粒循环回路中必须吸一部分热量。但是，对于燃料热值范围就有一定要求，对于低于1500大卡的煤矸石只能按比例进行掺烧，掺烧比例一般不高于30%。目前炉内吸热主要有以下两种方法：一种是炉膛内布置水冷壁或隔墙；另一种是炉膛内布置部分受热面（如过热器等）在固体物料循环回路上再布置流化床换热器。这两种形式都可行的。但这两种方法，对床温控制方式是不同的，前者主要是靠调节返料量来调节床内固体颗粒浓度，以改变水冷壁的换热系数。从而改变炉内吸热量来控制床温，后者仅需调节进入流化床换热器和热接返回炉内固体物料量的比例，便可控制床温，相对比较灵活，特别适合于大容量循环流化床锅炉。

2、运行风速（或截面热负荷）的确定, 循环流化床锅炉的运行风速是一个重要的参数。一般运行风速为4-6m/s。运行风速提高会使炉子更为紧凑。截面热负荷相应增大，此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面，必须增加炉膛高度。这样不仅磨损增加，而且锅炉造价增加。风机功率会增大，用电量也会相应增加。但风速过低则发挥不了循环流化床的优点，因此要根据燃料设计最佳的运行风速。

3、循环流化床锅炉部件的磨损：

由于循环流化床锅炉内的高颗粒浓度和高运行风速，锅炉部件的磨损是比较严重的。磨损主要与风速、颗粒度以及流场的不均匀性有关，磨损与风速及浓度成正比。在设计时，一般应防止烟气走廊突缩或突扩的形式。

4、尾部受热面的设计：

目前在循环流化床锅炉中，尾部烟道受热面的磨损、漏风是目前流化床锅炉遇到的问题。

三、管理好循环流化床锅的几个关键的环节：

1、首先要从锅炉开始设计把好关，由于我国工业现有的体制，循环流化床锅炉和配套的辅机系统由两个单位采用独立的设计标准进行设计，锅炉主机和配套辅机完美的配合是保证锅炉性能参数的前提，我国这种非整台锅炉的设计方式极易造成两个单位负责设计的设备出现配合不良的问题，对建设、运行中出现的问题相互推诿，出现的问题也长期不能得到解决，造成循环流化床锅炉不经济、不安全的运行，因此循环流化床锅炉必须从开始设计就有有经验的专家把好设计关，这样能确保日后锅炉安全、经济长周期运行，这一点十分重要。

2、安装、冷态试运行把好关，现在运行的循环流化床锅炉有的单位同时上三、四台同样的锅炉，在实际运行的过程中，同一型号的锅炉和辅机，运行的安全、经济性上会有很大的差别，出现这种情况往往是锅炉安装过程中出现了问题，安装施工没有按照施工规范进行，曾经有电站锅炉在施工过程中浇注料将锅炉下降管堵塞的严重事件，所以循环流化床锅炉安装应找有经验且管理严细的施工队伍，另外使用方也要做好有效的监督，才能保证施工质量。循环