【文章內容簡介】 ，幾乎不可能用于中小型工業(yè)鍋爐。流化 床鍋爐燃燒溫度 900～ 1000℃，較鏈條鍋爐、煤粉鍋爐都低，抑制了 NOX的生成，煙氣中 NOX 含量少，有利于保護環(huán)境。 我國用于燒劣質煤的沸騰鍋爐已有上千臺，但他們都是屬于鼓泡床技術，對于這種鼓泡床鍋爐，由于較大的上升煙氣速度將相當多的未燃盡細小煤粒帶出爐膛，造成燃燒效率的下，煙氣含塵量大，特別是燃燒高灰份的劣質燃料是更為嚴重。因為絕大多數的煤粒是在流化床中燃燒放熱，在流化床中設置了大量的埋管受熱面，物料的強烈沖刷使埋管磨損相當嚴重，一般只能使用六個月左右，爐子的可靠性差。另外，風機的電耗高，向大型化發(fā)展困難 ，脫硫劑利用率低等使得它被局限于燒煤矸石、爐渣等劣質燃料的場合。 外循環(huán)流化床燃燒技術是國際上八十年代初發(fā)展起來的鍋爐燃燒技術，它不僅具有鼓泡流化床燃燒的技術特點，而且具有更新的技術優(yōu)勢。該技術一出現就以其特有的技術特點，受到國內有關部門和專家的關注，被認為是鍋爐燃燒技術領域的一次革命，其顯著特點有： 燃料適應性廣 在外循環(huán)流化床鍋爐中按重量計，燃料進展床料的 1%～ 3%，其余的是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣或啥。循環(huán)流化床鍋爐的特殊流體動力特性，使得氣～固和固～固混合非常好，因此燃料進入爐膛后很快與 大量床料混合，燃料被迅速加熱之高于著火溫度，而同時床層溫度沒有明顯降低。只要燃料的熱值大于加熱燃料本身和燃料所需的空氣至著火溫度所需的熱量，上述優(yōu)點就可以使得外循環(huán)流化床鍋爐不許輔助燃料而燃用任何燃料。外循環(huán)流化床鍋爐即可以燃用優(yōu)質煤，也可以燃用鏈條鍋爐不能燃燒的各種劣質燃料，如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥、以及油頁巖。 燃燒效率高 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐、鏈條鍋爐高，燃燒效率通常在 %～ %范圍內，可與煤粉爐相比媲美，循環(huán)流化床鍋爐能在較 寬的運行范圍內保持較高的燃燒效率，甚至燃用細分含量高的燃料時也是如此 ,而鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐、鏈條鍋爐則不可能有此優(yōu)點。 有效脫硫 循環(huán)流化床鍋爐的脫硫比鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐更加有效，典型的循環(huán)流化床鍋爐達到 90%脫硫效率時所需的脫硫劑化學當量比為 ～ ，鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐達到90%脫硫效率時則需要脫硫劑化學當量比為 ～ 3，甚至更高。有時即使鈣硫比在高，也不能達到 90%的脫硫效率。因此，無論是脫硫劑的利用率還是二氧化硫的脫除率，循環(huán)流化床鍋爐比鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐優(yōu)越，鏈條 鍋爐不可能在爐內進行脫硫。 氧化物排放低 氮氧化物排放低是外循環(huán)流化鍋爐另一個非常吸引人的特點。實踐表明，外循環(huán)流化床鍋爐的氮氧化物排放在 50～ 150PPM。外循環(huán)流化床鍋爐 NOX 排放低是由于以下兩個原因：一是低溫燃燒，此時空氣中的氮一般不會生成 NOX， ，二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉化為 NOX，并使已生成的 NOX得到還原，鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐、鏈條鍋爐無此特點。 燃燒強度高，爐膛截面小 爐膛單位截面積的熱負荷高是外循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點之一，循環(huán)流化床鍋爐的截面熱負荷約為 ～ ，接近或高于煤粉爐，同樣熱負荷下鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比外循環(huán)流化床鍋爐達 2～ 3 倍。 給煤點少 循環(huán)流化床鍋爐的截面積小，同時良好的混合和燃燒區(qū)域的擴展使所需的給煤點數大大減少，如熱功率為 100MW 的循環(huán)流化床鍋爐只需一個給煤點，而相同容量的鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐則需 20～ 30 個給煤點。 燃料與處理系統(tǒng)簡單 循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于 12mm，因此與煤粉爐相比，燃料的制備系統(tǒng)大為簡單。此外，循環(huán)流化床鍋爐能直接燃用高水分煤（水分的達 30%以上），當燃用高水分煤時也不需 要專門的處理系統(tǒng)。 易于實現灰渣的綜合利用 循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程屬于低溫燃燒，同時爐內優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣燃燒充分，因此含碳量極低，易于灰渣的綜合利用，可做水泥摻合料和建筑材料。 負荷調解范圍大 當負荷變化時，只需調節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量，不必像鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術。一般而言，外循環(huán)流化床鍋爐的負荷調解比可達 1:4，而鏈條鍋爐、鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐的負荷調解僅為 70%。此外，由于截面風速和吸熱控制容易，循環(huán)流化床鍋爐的負荷調解速度也快，一般可達每分鐘 5%。 床內不布置埋管受熱面 循環(huán)流化床的床內不布置埋管受熱面，因而不存在鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐的埋管受熱面易磨損的問題。此外，由于床內沒有埋管受熱面，啟動、停爐、結焦處理時間短，同時可長時間壓火。 1故障率低、運行周期長 循環(huán)流化床鍋爐本體范圍內設有兩臺螺旋給煤機，避免了鏈條鍋爐因傳動設備故障而經常造成停爐的缺陷。因此，外循環(huán)流化床鍋爐具有故障率低、運行周期長的特點。 1司爐工勞動強度 由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒方式為循環(huán)流化燃燒，司爐工僅看儀表就可進行控制，調解。而鏈條鍋爐則需要不斷通 過觀火門觀察燃燒狀況，并且還要不時的用火鉤、火耙摟火，因此，司爐工的勞動強度較大、工作環(huán)境惡劣。 三、我公司外循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展概況 我國循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術的研究和開發(fā)工作開起步較晚， 1984 年中科院工程熱物理研究所在實驗室研究的基礎上，建造了 循環(huán)流化床燃燒裝置，作為采暖設備投入試驗運行，實燒了煙煤、無煙煤、煤泥等各種燃料，燃燒穩(wěn)定。 1987 年由中國科學院熱物理研究所與開封鍋爐廠合作開發(fā)的 10T/H 循環(huán)流化床鍋爐建成，一次點火成功， 1988 年四月通過省、部級鑒定。這是我國第一臺循環(huán)流化床鍋爐產 品，填補了國內空白。鍋爐熱效率達 %，脫硫效率 83%以上，、。 1995 年我公司研制、開發(fā)的 化床鍋爐通過了省、部級鑒定。在此基礎上相繼開發(fā)了 SHXF SHXF SHXF1 SHXF2SHXF SHXF3 SHXF SHXF4 SHXF75 十一大系列四十余種各類參數的循環(huán)流化床鍋爐。產品行銷全國二十多個省、市自治區(qū)，目前已銷售、運行 800 余臺，并成為中國科學院熱物理研究所循環(huán)流化床研發(fā)基地。 由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的優(yōu)良特性，國內不少大專院校 和科研單位、鍋爐制造企業(yè)也正在開展這方面的工作，積極開發(fā)流化床鍋爐。 四、推薦爐型及分析 由于循環(huán)流化床鍋爐具有高效、節(jié)能、低污染的優(yōu)良特性，根據《能源法》第三十九條，推薦使用我公司研制生產的 。 （ 1）可靠性 SHXF20 鍋爐自通過鑒定以來，已售出 200 余臺，其中大部分已安裝完畢，所用燃料有煙煤、無煙煤、造汽爐渣等，都能長期穩(wěn)定運行，運行最長時間已達 12 年之久。采用相同技術的 4T/T、 6T/H、 10T/H、 15T/H、 20T/T、 25T/H、 30T/H、 35T/H、 40T/H、 45T/H、 75T/H 循環(huán)流化床鍋爐已燒過煙煤、褐煤、無煙煤、造汽爐渣、煤矸石、鏈條鍋爐的爐渣等，燃燒穩(wěn)定。因此，采用 。 （ 2）煤種適應性 目前我國供應工業(yè)鍋爐用煤的煤種多變，細顆粒較多的現實，一般的鏈條鍋爐、拋煤機鍋爐等燃燒較差，熱效率低，能源浪費嚴重，且運行不穩(wěn)定，操作人員勞動強度大，工作環(huán)境惡劣。利用循環(huán)流化床鍋爐煤種適應性廣、能燒細顆粒美的特點，可以從根本上解決這一現實問題，降低運行成本。 （ 3）運行特性 鍋 爐負荷調解比達 1:3，低負荷時熱效率基本上不變，點火容易，壓火時間長，啟動迅速、方便，能完全滿足生產、供熱時負荷變化大的要求。 （ 4）維修費用及周期 因為 鍋爐無傳動部分，沒有鏈條鍋爐經常更換鏈條的麻煩，又無鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐埋管磨損問題，因此，提高了鍋爐運行的可靠性，減少維修工作量。 （ 5）綜合利用 循環(huán)流化床鍋爐燃燒溫度在 950℃以下，在這種較低溫度下燒出的爐渣活性好，適合做水泥的摻和材料，變廢為寶，省去了對方爐渣的場地。 （ 6）環(huán)保 在燒高硫煤并需要脫硫時，可利用白云石 廢料，破碎到 0～ 4mm 的碎末，與煤一同送入爐內，可大量降低煙氣中 SO2,，當 Ca/S=2時，脫硫效率可達 80%以上，每噸煤僅增加數元費用。另外，煙氣中 NOX 也比鏈條鍋爐、煤粉鍋爐低得多。這些是其它鍋爐不具備的特性。從長遠的觀點看，在環(huán)保方面將比一般鍋爐節(jié)省一大筆尾氣脫硫投資，并減少環(huán)境污染。 （ 7）自動控制 循環(huán)流化廠鍋爐便于自動控制，目前已有微機自動控制系統(tǒng)配套產品，可提高運行水平，減輕操作人員勞動強度。 （ 8）結構設計 結構設計采用傳統(tǒng)布置，簡單可靠。而鼓泡（內循環(huán)）流化床鍋爐為了達到分離目的，采用膜式 壁作為分離通道，運行中磨損較大且不便于維修，維修費用也高。 循環(huán)流化床鍋爐設計說明 主要技術參數 額定蒸發(fā)量 15t/h 額定工作壓力 額定蒸汽溫度 194℃ 給水溫度 104℃ 一次風溫度 130℃ 二次風溫度 30℃ 排煙溫度 150℃ 受熱面積： 輻射： 132m2 對流管束： 320m2 省煤器： 空氣預熱器： 274m2 本體水容積 19t 水壓試驗 設計燃料 30%（熱量份額） I 類煙煤 ，粒度 0－ 6mm，（ 0－ 1mm20%） 30%（熱量份額）沼氣 30%（熱量份額）木屑 脫硫劑 石灰石 粒度： 0～ 2mm 脫硫率 84% 設計熱效率 η=8 % 安裝后的外形尺寸： 121647 8801 1800(長 寬 高 )mm(含平臺 ) 第二節(jié) 結構特點 型循環(huán)流化床鍋爐系一種具有燃料適應性廣，燃料利用率高，爐內脫硫和低 NOx 排放特點的高效、節(jié)能低污染的燃煤鍋爐。該鍋爐由13002500mm 流化床燃燒室及由兩個 Φ1800mm 旋風分離器和返料器組成的循環(huán)燃燒系統(tǒng)。本鍋爐采用雙鍋筒橫置式，本體受熱面包括爐膛受熱面，過熱器受熱面和上下鍋筒之間對流受熱面。尾部受熱面由上、下兩級鑄鐵省煤器，空氣預熱器組成。上鍋筒直徑為 φ 1400 30，下鍋筒直徑為φ 900 22，水冷壁集箱分別由φ 219 10，φ 273 12 組成，水冷壁管由φ 60 3 組成，對流受熱管為φ 51 3；過熱器管為φ 38 3；鑄鐵省煤器長度為 2500mm。 鍋爐設計煤種為 I 類煙煤、木屑和沼氣混燒，煤倉中的燃料經螺旋輸煤機進入爐膛燃燒，產生的熱煙氣和未被燃燼的細顆粒煤炭進入旋風分離器，被分離器分離收集的細顆粒煤炭由返料器送回到爐膛中循環(huán)燃燒。熱煙氣由旋風筒出口依次沖刷過熱器、對流管束、省煤器。由除塵器除塵后排入大氣。物料在鍋爐中反復循環(huán)燃燒，形成較均勻的濃度場、溫度場，為燃燼和脫硫過程提供了良好的條件。整個循環(huán)燃燒由一、二次風分級供 給來完成。一次風約占總風量的 60%，二次風從流化床上一定高度處送入，約占總風量的 40%。整個鍋爐采用重型墻結構。 木屑給料位置在爐膛密相區(qū)上部負壓區(qū)域。 本循環(huán)流化床鍋爐有如下燃燒特點： ① 效能顯著，熱效率高 煤的燃燒效率可達 96～ 99%，灰渣含碳量僅為 2%左右，鍋爐運行熱效率大于 86%。 ② 煤種適應性廣 熱值在 3000～ 7000kcal/kg的煙煤、貧煤、無煙煤、褐煤在循環(huán)流化床鍋爐內均可穩(wěn)定、高效燃燒，并可摻燒煤矸石、造氣爐渣及層