循环流化床优点

循环流化床锅炉的优点

我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，目前每年煤炭消费量约12亿吨，其中80通过燃烧被利用。然而，燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染严重，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，寻求一种高效、低污染燃烧技术，开发新的燃烧设备成为当务之急。

循环流化床燃烧（CFBC）技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术，具有许多其它燃烧方式没有的优点。

1）循环流化床（CFB）属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为200ppm左右，并可实现在燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备经济简单，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加烟气脱硫（PC FCD）。以130t/h、220t/h、410t/h循环流化床锅炉测算（按年运行5000小时、脱硫效率80），每台锅炉每年可分别燃用劣质煤12万吨、19万吨、35万吨；减排二氧化硫2784吨、4560吨、8502吨；节约脱硫费用分别为222万元、364万元、680万元，而且减少了大量劣质煤的占地问题。

2）燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤。

3）排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染。

4）负荷调节范围大，低负荷可降到满负荷的30左右。

在我国目前环保要求日益严格，电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下，循环流化床锅炉

已成首选的高效低污染的新型燃烧技术。

虽然循环流化锅炉以其独特的优点在国内外都得到了极大的发展，但要完全发挥其优势，必须走产业化和大型化的道路，开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉，并在容量上尽快达到与煤粉炉相当的水平。一旦这项新技术实现了大型化和国内的产业化，就能切实地体现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。

循环流化床锅炉的技术特点

1、燃料适应性广

由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。

2、截面热强度高

同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。

3、污染物排放少

可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80--90的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。

4、锅炉负荷适应性好

循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。由于同样原因，循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。

5、燃料制备系统相对简单

循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统，只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。另一方面，与循环流化床锅炉相比，链条炉虽一般不需燃料制备装置，但其燃烧效率一般很低。为保证燃料在链条炉排上的高效燃烧，燃料颗粒必须很均匀，这样的燃料制备装置同样会比循环流化床锅炉的复杂。

6、若干缺点或问题

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。这是因为送风系统的布风板及床层远大于煤粉炉及链条炉的送风阻力，而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力。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。这是因为烟气流中含尘浓度很高，因而可能对炉膛水冷壁和气固分离器造成严重磨损。若分离器效率不高或运行不正常，还将引起对流受热面的严重磨损。对辅助设备要求较高。某些辅助设备，如冷渣器或高压风机的性能或运行问题都可能严重影响锅炉的正常安全运行。

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。如适当的炉膛设计可完全避免水冷壁的磨损；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。风机问题则是单就烟-风系统阻力而言。如果考虑到煤粉炉需要复杂的制粉系统而链条炉效率低且无脱硫效果，则风机用电量的少量增加是完全可以接受的。