生意社04月14日訊  

　　本文闡述了對于75T／H容量以下的中小型流化床鍋爐采用帶飛循環(huán)燃燒的常規(guī)流化床鍋爐是較佳方案。

　　發(fā)展高效、低污染燃燒技術(shù)，節(jié)約能源，保護(hù)大氣環(huán)境是世界各國共同關(guān)注的重大課題。利用當(dāng)?shù)孛杭傲淤|(zhì)煤亦是擺在我父科技工作者面前的重要任務(wù)。 我國南方各省低揮發(fā)份的無煙煤，劣質(zhì)煤，石煤等儲量較大，如何就地利用這些燃料，發(fā)展坑口電廠及農(nóng)村小火電亦得引起重視，為了有效地利用這些燃料，我們廠 與華中理工大學(xué)燃燒理論教研室共同開發(fā)了“循環(huán)流化床鍋爐”系列產(chǎn)品。

　　我國自六十年代以來研制了常規(guī)的流化床鍋爐，現(xiàn)已積累了豐富的經(jīng)驗，但常規(guī)流休床鍋爐存在著燃燒效率低，脫硫劑利用率不高，受熱面磨損嚴(yán)重等缺 點。而循環(huán)流化床鍋爐是在流化床鍋爐的基礎(chǔ)上，采用了飛灰再循環(huán)燃燒，保持了原有流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性強(qiáng)，傳熱效果好，負(fù)荷調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，克服了燃燒 效率低，石灰石消耗量大等缺點。目前大家普遍認(rèn)為：對于75T／H容量以下的流化床鍋爐采用帶飛灰循環(huán)燃燒的常規(guī)流化床鍋爐是較佳方案。

　　根據(jù)床層的壓力降隨截面氣流速度的變化特性曲線(見圖1)，可以判斷其流化狀態(tài)。燃燒鍋爐可分為定床(層燃鍋爐)、鼓泡床循環(huán)鍋爐循環(huán)床鍋爐(快速循環(huán)床)和煤粉鍋爐。本文將介紹鼓泡床循環(huán)燃燒鍋爐：

　　一、循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展中存在的一些問題及其剖析：

　　1.從國內(nèi)目前已運行的些循環(huán)流化床鍋爐看遇到的主要問題如下：

　　1)鍋爐蒸發(fā)量不到設(shè)計的額定值；

　　2)高溫分離器和物料返送器內(nèi)結(jié)焦；

　　3)耐火材料和受熱面磨損；

　　4)鍋爐排煙溫度偏高。

　　2.上述四點主要問題中最根本的問題是鍋爐額定蒸發(fā)量達(dá)不到設(shè)計值，分析其鍋爐出力不足有如下一些原因：流化速度低，飛灰循環(huán)流量不夠。另外，飛灰分離裝置效率不高，亦致使床內(nèi)粒子循環(huán)流量不夠。所以實際運行的傳熱效果與設(shè)計計算中的傳熱系數(shù)值偏移較大。

　　1)濃相床與懸浮段受熱面布置不洽當(dāng)或有矛盾，特別是在燒劣質(zhì)煤時，濃相床內(nèi)沒有布置熱面不足時，鍋爐負(fù)荷高時則床內(nèi)超溫，這無形中限制了鍋爐負(fù)荷的提高。

　　2)煤的篩分范圍過寬；在濃相床，稀相床內(nèi)燃燒份額；一二次比風(fēng)例的選取與設(shè)計的傳熱系數(shù)值不協(xié)調(diào)等，亦是造成鍋爐出力不足的原因之一。

　　3)輔機(jī)的選取如鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)流量，壓頭選擇不當(dāng)也將影響鍋爐出力。

　　4)解決循環(huán)流化床鍋爐蒸發(fā)量不足問題，要對具體情況作具體分析，一般可采取以下幾個措施：

　　5)增加床內(nèi)受熱面

　　6)減少煤的篩分范圍

　　7)若是床內(nèi)粒子循環(huán)流量小，則可提高飛灰回收裝置的效率：或?qū)㈠仩t尾部過濾灰投入再循環(huán)燃燒：或從系統(tǒng)外補(bǔ)充細(xì)灰等。

　　8)確產(chǎn)因鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)選擇不當(dāng)，則要更換壓頭，容量大些的風(fēng)機(jī)。設(shè)計時適當(dāng)選用大一些的風(fēng)機(jī)，對試運行時調(diào)整是有利的。

　　二、發(fā)展低循環(huán)倍率流化床鍋爐符合我國國情：

　　我國的循環(huán)流化床鍋爐大多采用寬篩分的燃料，沒有外部流化床(即熱交換器)，而是一個細(xì)粒子夾帶床(稀相床)疊加在一個粗粒子濃相床上。多采用低循環(huán)倍率燃燒，設(shè)計時只要鍋爐整體設(shè)計得當(dāng)，低循環(huán)倍率流化床鍋爐是能夠保證有較高的燃燒效率的。

　　1.損失與燃煤細(xì)粒度含量有關(guān)：

　　我國流化床鍋爐燃煤粒度大多為0-10MM的篩分范圍，用機(jī)械破碎，振動篩篩分制成，其中小于0.5MM的細(xì)粒煤約占25-30%有時甚至超過 30%。煤在床層燃燒時，會發(fā)生爆裂相互碰撞和磨擦等，將使小顆粒增多，所以當(dāng)運行的速度一定時粒子帶出量亦增多q4損失主要與帶出床層的粒子含碳量有 關(guān)，對于常規(guī)流化床鍋爐，其燃燒率低，主要原因中飛灰量大，飛灰含碳量高，一般小型工業(yè)流化用流化床鍋爐其飛灰含碳量達(dá)15-25%，有的高達(dá) 30-40%，引起q4損失增大。華中理工大學(xué)做了大量試驗，整理出固體末完作燃燒損失與不同燃煤細(xì)粒含量之間的關(guān)系如圖.

　　2.飛灰的循環(huán)倍率對燃燒效率的影響：

　　美國通用原子能公司和田納西州流域委員會在試驗臺上研究了灰再循環(huán)倍率對燃燒效率的改善。如圖3所示，直線1表示采用旋風(fēng)子除塵器時飛灰再循環(huán) 倍率對燃燒效率的影響。從直線2表示采用旋風(fēng)子加過濾灰再循環(huán)時，隨環(huán)倍率對燃燒的影響。圖中還可看出,旋風(fēng)子和過濾除塵聯(lián)合再循環(huán)可獲得99%以上的燃 燒效率。

　　3.煤種變化時，飛灰再循環(huán)倍率對燃燒效率的影響：

　　荷蘭TWEMTE工業(yè)大學(xué)在試驗裝置上研究了煤種不同時飛灰再循環(huán)位率與燃燒效率的關(guān)系，如圖4所示，從圖在看出對不同煤種飛灰循環(huán)倍率的變化 對燃燒效率的影響是不同的。當(dāng)飛灰循環(huán)倍率大于3以后，對不同煤種，對有些煤如美國的費吉尼亞著了，對提高燃燒效率的影響不顯著了。4.床溫變化時，飛灰 再循環(huán)對效率的影響：

　　床溫對燃燒效率的影響，要比過量空氣的影響重要得多。當(dāng)床溫從750℃增到900℃時，對試驗的四種煤(除開德國褐煤)采用飛灰再循環(huán)燃燒效率 都有明顯提高。圖5表示了比利時煤的試驗結(jié)果。試驗工況為：燃煤平均粒徑為6.8MM過量空氣系數(shù)為18%。綜上所述我們認(rèn)為對不同煤種，采用低循環(huán)倍率 的流化床燃燒技術(shù)，其鍋爐的燃燒效率能達(dá)到95-98%。

　　三、我們廠循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計特點：

　　1.特點：1)在常規(guī)流化床基礎(chǔ)上，采用中溫下排氣飛灰分離裝置，低倍率循環(huán)流化床燃燒技術(shù)；

　　2.鍋爐本體為“II”型布置；

　　3.單鍋筒自然循環(huán)水冷系統(tǒng)；

　　4.掃爐膛采用重型爐墻結(jié)構(gòu)，懸浮段四壁布置水冷壁。

　　5.沸騰段設(shè)計有溢流口和冷渣口。

　　2.中溫下排氣旋風(fēng)分離裝置：

　　此飛灰分離裝置布置在過熱器后，水平煙道與尾部煙道連接處的轉(zhuǎn)向室，這樣保持了鍋爐本體的“II”型布置，使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊。過熱器后煙溫-650℃故為中溫分離器，其體積小，保溫材料可以薄些，重量輕，啟動時間可縮短，旋風(fēng)分離器芯管材料亦易解決。

　　中溫下排氣旋風(fēng)分離器根據(jù)華中理工大學(xué)冷態(tài)試驗結(jié)果，具有結(jié)構(gòu)簡單，高分離效率，低阻力損失等特點，用于循環(huán)流化床鍋爐的初級