【正文】 氣，是一種對大氣臭氧層有著非常強(qiáng)的破壞作用的有害氣體，同時具有干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)的作用。近年來的一系列研究結(jié)果表明，流化床低溫燃燒是產(chǎn)生N2O的最大污染源。因此，控制循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物的排放必須同時考慮到NOX和N20。②廠用電率高。由于循環(huán)流化床鍋爐獨(dú)有的布風(fēng)板、分離器結(jié)構(gòu)和爐內(nèi)料層的存在，煙風(fēng)阻力比煤粉爐大得多，通風(fēng)電耗也相應(yīng)較高，因此，一般認(rèn)為循環(huán)流化床鍋爐廠用電率比煤粉爐高。目前我國運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐還存在以下諸方面的問題：①爐膛、分離器以及回送裝置及其之間的膨脹和密封問題。特別是鍋爐經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，由于選型不當(dāng)和材質(zhì)不合格，加上鍋爐的頻繁啟停，導(dǎo)致一些部位出現(xiàn)顆粒向爐外泄漏現(xiàn)象。②由于設(shè)計和施工工藝不當(dāng)導(dǎo)致的磨損問題。爐膛、分離器以及返料裝置內(nèi)由于大量顆粒的循環(huán)流動，容易出現(xiàn)材料的磨損、破壞問題。一些施工單位對循環(huán)流化床內(nèi)某些局部部位處理不當(dāng)，出現(xiàn)凸臺、接縫等，導(dǎo)致從這些部位開始磨損，然后磨損擴(kuò)大，導(dǎo)致爐墻損壞。③爐膛溫度偏高以及石灰石選擇不合理導(dǎo)致的脫硫效率降低問題。早期設(shè)計及運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐片面追求鍋爐出力，對脫硫問題重視不夠，爐膛溫度居高不下，石灰石種類和粒度的選擇沒有經(jīng)過仔細(xì)的試驗(yàn)研究，導(dǎo)致現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率不高，許多鍋爐脫硫系統(tǒng)沒有投入運(yùn)行，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。④飛灰含碳量高的問題。只要循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)設(shè)計合理、運(yùn)行調(diào)整良好，其底渣含碳量通常很低，至于飛灰含碳量較高，僅對于比較難于燃燒的煤種和在負(fù)荷比較低時。提高爐膛溫度是降低飛灰含碳量的有效手段，但受到石灰石最佳脫硫溫度的限制。⑤灰渣綜合利用率低的問題。一般認(rèn)為，循環(huán)流化床鍋爐的灰渣利于綜合利用，而且利用價值很高。但由于各種原因，我國循環(huán)流化床鍋爐的灰渣未能得到充分利用，或者只進(jìn)行了一些低值利用，需要進(jìn)一步做工作。循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，非常適合我國現(xiàn)階段對節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的要求，近年來得到迅速發(fā)展。但循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展歷史還比較短，還存在或出現(xiàn)這樣那樣的問題。相信經(jīng)過我國各科研單位、制造廠、用戶的共同協(xié)作，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，一定能解決尚存在及以后可能出現(xiàn)的問題。1 鍋爐結(jié)構(gòu)為（單）雙鍋筒橫置式自然循環(huán)鍋爐；　2 爐膛出口配置有平行的高溫旋風(fēng)分離器，運(yùn)行穩(wěn)定，分離效率高?！? 采用進(jìn)口耐熱鋼制作的旋風(fēng)喉管，耐高溫、耐磨損?！? 返料器采用兩個小U型閥，實(shí)行雙點(diǎn)回料，如爐回料分布均勻，不會形成在布風(fēng)板局部堆積而影響流化質(zhì)量?！? U型返料器，進(jìn)料量與回料量自動平衡，運(yùn)行中無需人為調(diào)節(jié)?！? 爐膛下部水冷壁管及煙窗管均纏繞耐熱鋼絲，確保受熱面使用壽命。　7 爐膛內(nèi)部不布置埋管受熱面，不存在埋管的磨損問題?！? 流化床爐膛、旋風(fēng)分離器等部位均采用流化床耐磨成型磚和流化床耐磨澆筑料，保證鍋爐長期安全運(yùn)行。　第四章 生產(chǎn)過程工藝流程流化床燃燒是床料在流化狀態(tài)下進(jìn)行的一種燃燒，其燃料可以為化石燃料、工農(nóng)業(yè)廢棄和各種生物質(zhì)燃料。一般粗重的粒子在燃燒室下部燃燒，細(xì)粒子在燃燒室上部燃燒。被吹出燃燒室的細(xì)粒子采用各種分離器收集下來之后，送回床內(nèi)循環(huán)燃燒。圖27給出了循環(huán)流化床鍋爐的工作過程。在燃煤循環(huán)流化床鍋爐的燃燒系統(tǒng)中，燃料煤首先被加工成一定粒度范圍的寬篩分煤，然后由給料機(jī)經(jīng)給煤口送入循環(huán)流化床密相區(qū)進(jìn)行燃燒，其中許多細(xì)顆粒物料將進(jìn)入稀相區(qū)繼續(xù)燃燒，并有部分隨煙氣飛出爐膛。飛出爐膛的大部分細(xì)顆粒由固體物料分離器分離后經(jīng)返料器送回爐膛，再參與燃燒。燃燒過程中產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔猓鹘?jīng)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面，進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵，最后由引風(fēng)機(jī)排至煙囪進(jìn)人大氣。循環(huán)流化床鍋爐燃燒在整個爐膛內(nèi)進(jìn)行，而且爐膛內(nèi)具有很高的顆粒濃度，高濃度顆粒通過床層、爐膛、分離器和返料裝置，再返回爐膛，進(jìn)行多次循環(huán)，顆粒在循環(huán)過程中進(jìn)行燃燒和傳熱。鍋爐給水首先進(jìn)入省煤器，然后進(jìn)入汽包，后經(jīng)下降管進(jìn)入水冷壁。燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量在爐膛內(nèi)通過輻射和對流等傳熱形式由水冷壁吸收，用以加熱給水生成汽水混合物。生成的汽水混合物進(jìn)入汽包，在汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離。分離出的水進(jìn)入下降管繼續(xù)參與水循環(huán)；分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器系統(tǒng)繼續(xù)加熱變?yōu)檫^熱蒸汽。鍋爐生成的過熱蒸汽引入汽輪機(jī)做功，將熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能。一般125MW及以上機(jī)組鍋爐將布置有再熱器，這些機(jī)組中的汽輪機(jī)高壓缸排汽將進(jìn)入鍋爐再熱器進(jìn)行加熱，再熱后的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中、低壓缸繼續(xù)做功。第五章 循環(huán)流化床鍋爐與一般鍋爐的區(qū)循環(huán)流化床鍋爐的燃燒設(shè)備主要由給煤系統(tǒng)、燃燒室、分離器和返料系統(tǒng)組成。其燃燒過程與常規(guī)煤粉爐有很大區(qū)別，突出表現(xiàn)在循環(huán)和流化兩方面。 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒1 燃燒系統(tǒng)燃煤系統(tǒng)設(shè)備包括給煤機(jī)、一、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)、高溫旋風(fēng)分離器等。該鍋爐配置了4臺RAMSEY1057型江蘇賽摩拉姆齊公司生產(chǎn)的電子稱重重力式給煤機(jī)，采用微機(jī)控制，無級變速驅(qū)動，2臺即可滿足BMCR的要求，正常運(yùn)行時4臺同時運(yùn)轉(zhuǎn)每臺擔(dān)負(fù)25％的負(fù)荷。經(jīng)碎煤機(jī)燃煤粒徑7mm以下的煤從原煤斗煤管進(jìn)入電子稱重給煤機(jī)，將煤送自爐前落煤管，落煤管入爐處設(shè)有播煤分管，播煤風(fēng)將下落的煤吹散入爐參與燃燒，經(jīng)過燃燒后一部分固體粒子進(jìn)入爐膛后布置的兩個旋風(fēng)分離器，使進(jìn)入的煙氣進(jìn)行離心分離，將兩相流體中的大部分固體粒子分離下來，通過料腿進(jìn)入返料裝置，送回燃燒室繼續(xù)燃燒。2 風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)系統(tǒng)、 冷渣器流化風(fēng)系統(tǒng)、返料風(fēng)系統(tǒng)及石灰石輸送風(fēng)系統(tǒng)。（）一次風(fēng)系統(tǒng)一次風(fēng)系統(tǒng)包括播煤風(fēng)系統(tǒng)及落煤口密封風(fēng)系統(tǒng)，從空氣預(yù)熱器出來的一次風(fēng)由左右兩側(cè)圓型風(fēng)道引入爐下水冷風(fēng)室，通過安裝在水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn)入燃燒器，保證床料充分流化，并提供燃料所需要的空氣，另外一部分作為播煤風(fēng)及落煤口密封風(fēng)進(jìn)入燃燒室，鍋爐點(diǎn)火燃油也取自一次風(fēng)，風(fēng)機(jī)入口設(shè)有消音器，出口風(fēng)道設(shè)有機(jī)翼型流量計，風(fēng)機(jī)的控制根據(jù)燃燒的需要通過調(diào)節(jié)液力耦合器來實(shí)現(xiàn)，由于布風(fēng)板、風(fēng)帽及爐內(nèi)床料阻力很大并要使床料達(dá)到一定的流化狀態(tài)，因此一次風(fēng)壓頭要求很高，一般在1000～2000Pa（試驗(yàn)后定）范圍內(nèi)，一次風(fēng)量占總風(fēng)量40～70％，當(dāng)燃用揮發(fā)份較低的燃料時，一次風(fēng)量可調(diào)整的高些。（）二次風(fēng)系統(tǒng)二次風(fēng)主要是補(bǔ)充爐內(nèi)燃燒燃料并加強(qiáng)物料所需的助燃空氣，加強(qiáng)物料的摻混，循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)能適當(dāng)調(diào)整爐內(nèi)溫度場的分布，對防止局部煙氣溫度過高，降低NOX的排放起著很大的作用。由鍋爐下部燃燒室排出的高溫?zé)嵩?，落入風(fēng)、水冷聯(lián)合冷渣器，冷渣器流化風(fēng)機(jī)熱渣流動提供動力，并強(qiáng)化換熱，自冷渣器出來的熱風(fēng)作為該爐側(cè)二次使用。（）返料風(fēng)系統(tǒng) 返料風(fēng)系統(tǒng)設(shè)有兩臺羅茨風(fēng)機(jī)一臺運(yùn)行一臺備用，羅茨風(fēng)機(jī)直接為自旋風(fēng)分離器下來的灰返回爐膛提供流化輸送風(fēng)，返料風(fēng)占總風(fēng)量的比例很小，但對壓頭的要求較高，因此，采用獨(dú)立風(fēng)機(jī)供風(fēng)，對于返料閥和返料風(fēng)應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視，防止因風(fēng)量不當(dāng)使閥內(nèi)結(jié)焦。（）冷渣風(fēng)和石灰石送風(fēng)系統(tǒng)冷渣風(fēng)是專供風(fēng)冷式冷渣器冷卻爐渣的。石灰石送風(fēng)是對采用氣力輸送脫硫劑――石灰石而設(shè)計的。風(fēng)式冷渣器采用流化床原理，用冷風(fēng)與爐渣繼續(xù)熱交換，因此單設(shè)冷卻風(fēng)機(jī)要有足夠的壓頭克服流化床冷渣器和爐內(nèi)阻力。循環(huán)系統(tǒng)鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn)之一，是用廉價的石灰石粒在爐內(nèi)直接脫硫，因此循環(huán)流化床鍋爐在爐旁設(shè)有石灰石倉，由高壓風(fēng)機(jī)將石灰石粉粒徑12mm吹入倉內(nèi)。3 煙氣系統(tǒng)爐內(nèi)煙氣由爐膛出口經(jīng)水冷屏式、二級過熱器、后進(jìn)入水平式三級過熱器（高溫過熱器）和一級過熱器（低溫過熱器），省煤器，臥式空氣預(yù)熱器、進(jìn)入電氣除塵器、引風(fēng)機(jī)入口擋板、引風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)出口擋板、煙囪。4 燃燒器布置該鍋爐采用沸騰循環(huán)流化床燃燒，流化床下布置2個啟動油槍，床上布置2個助燃油。首先從燃煤制備方式上講，普通煤粉鍋爐的燃煤制備系統(tǒng)為制粉系統(tǒng)，其制粉系統(tǒng)可分為直吹式和儲倉式兩種。所謂直吹式系統(tǒng)，就是煤經(jīng)過磨煤機(jī)磨成煤粉后，直接吹入爐膛，而儲倉式制粉系統(tǒng)是將磨好的煤粉先儲存在煤粉倉中，然后再從煤粉倉根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要通過給煤機(jī)送入爐膛燃燒。普通煤粉鍋爐中最具有代表性的制粉系統(tǒng)為雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)通過速度自動控制的給煤機(jī)把原煤從原煤倉卸下。煤從給煤機(jī)出口進(jìn)入混料箱內(nèi)，靠螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使煤穿過中空軸被送進(jìn)磨煤機(jī)內(nèi)。然后通過旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)部的鋼球運(yùn)動對煤進(jìn)行研磨。循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動就是通過某種方式將床料加熱至投煤運(yùn)行所需的最低溫度以上，以便實(shí)現(xiàn)投煤后能穩(wěn)定燃燒運(yùn)行，整個點(diǎn)火啟動過程一般可分成三個階段：用外來燃料作熱源加熱底料，把底料從室溫加熱到引燃溫度。底料著火爆燃，用它本身燃燒放熱進(jìn)一步使床溫急劇上升。過渡到正常運(yùn)行風(fēng)量，控制床溫，并適時給煤，調(diào)節(jié)好風(fēng)煤比，逐步過渡到正常運(yùn)行參數(shù)。流化床燃燒鍋爐的點(diǎn)火方式依據(jù)不同的客觀條件而異。目前，循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火方式根據(jù)點(diǎn)火初期時床層的狀態(tài)可分為流態(tài)化點(diǎn)火和固定床點(diǎn)火兩種。點(diǎn)火熱源可以是床上或床層中的油槍、氣槍以及床下預(yù)燃裝置產(chǎn)生的熱煙氣。按點(diǎn)火的位置以爐床為界又可分為床上點(diǎn)火和床下點(diǎn)火。所謂床上點(diǎn)火是指在爐床上部點(diǎn)火加熱床料，反之為床下點(diǎn)火。固定床點(diǎn)火為床上點(diǎn)火，固定床上點(diǎn)火方式在小型鼓泡床鍋爐應(yīng)用較多，對于循環(huán)流化床鍋爐，尤其電站循環(huán)流化床鍋爐基本不使用床上點(diǎn)火，因?yàn)檫@種點(diǎn)火方式費(fèi)時費(fèi)力、效率低、消耗大量木材，若用油槍加熱床料將可能導(dǎo)致料層表面過熱結(jié)焦，而床層底部的床料加熱不夠。流態(tài)化點(diǎn)火方式是循環(huán)流化床鍋爐的最常用而且最基本的點(diǎn)火方式。床料在流化狀態(tài)下被加熱，效率高、加熱均勻、不易結(jié)焦。而按床面積大小還可分成全床啟動和分床啟動。點(diǎn)火加熱用燃料可分為木柴和油，加熱時底料可以為灰渣、石灰石和河砂。在流化床結(jié)構(gòu)設(shè)計時就要考慮到有利于點(diǎn)火操作，例如用等壓風(fēng)室和結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)牟硷L(fēng)板，以使整個床面布風(fēng)均勻；對大面積流化床可采用分床結(jié)構(gòu)，分床啟動，以便于點(diǎn)火床均勻地布風(fēng)和加熱底料；使用嚴(yán)密的快速風(fēng)門和調(diào)節(jié)特性較好的調(diào)節(jié)風(fēng)門，以利于風(fēng)量控制等。在配制點(diǎn)火用底料時要掌握好數(shù)量、發(fā)熱值、篩分特性，因?yàn)榈琢鲜沁M(jìn)行點(diǎn)火的物質(zhì)條件，加熱、配風(fēng)、給煤等操作均以此為依據(jù)，底料不同，操作方式就要隨之改變。目前大容量循環(huán)流化床鍋爐采用床下熱煙氣點(diǎn)火或床上床下相結(jié)合的方法。1 床上油槍點(diǎn)火裝置對于床上點(diǎn)火來說，點(diǎn)火裝置就是點(diǎn)火油槍(或燃?xì)庋b置)，這與常規(guī)的煤粉爐差不多，所不同的是煤粉爐啟動時僅加熱爐內(nèi)空氣，而循環(huán)流化床鍋爐不僅加熱爐內(nèi)空氣，更主要的是加熱爐內(nèi)床料，并且床料是在被一次風(fēng)流化中加熱的，因此比煤粉爐點(diǎn)火操作復(fù)雜。簡單壓力式點(diǎn)火油噴嘴主要由霧化片、旋流片和分油嘴三部分組成。從油泵來的燃料油(一般為柴油)在一定壓力下經(jīng)過分油嘴的幾個小孔匯合到環(huán)形槽中，然后經(jīng)過旋流片的切向槽進(jìn)入旋流片中心的旋渦室，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)。經(jīng)中心孔噴出的油在離心力作用下被破損成很細(xì)的油滴，并形成具有一定霧化角的圓錐。通常霧化后油滴平均直徑在100цm以下。霧化質(zhì)量對燃燒速度和燃燒完全起著十分重要的作用。霧化的目的就是為了增加總表面積，使之與空氣充分混合、強(qiáng)化燃燒。油滴霧化得越細(xì)，油蒸汽與氧氣之間的擴(kuò)散速度就越大，燃燒速度就越快。所以點(diǎn)火油槍應(yīng)當(dāng)選擇霧化質(zhì)量好的噴嘴。當(dāng)床料加熱至800℃左右時，即可向床內(nèi)投煤，煤量逐漸增加，此時應(yīng)當(dāng)注意控制溫升速度。當(dāng)床溫上升到850～900℃左右并穩(wěn)定后，可停止點(diǎn)火油槍運(yùn)行，適當(dāng)調(diào)整給煤量，投人正常運(yùn)行。2 床下熱煙氣發(fā)生器點(diǎn)火裝置流化床點(diǎn)火啟動是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行首先遇到的問題。自從流態(tài)化燃燒技術(shù)問世以來，國內(nèi)外對流化床點(diǎn)火啟動做了大量的研究工作，創(chuàng)造了很多點(diǎn)火方法，其中利用熱煙氣作為流化介質(zhì)加熱床料點(diǎn)燃流化床是一種較為先進(jìn)的點(diǎn)火啟動方法。該方法具有熱利用率高、操作簡便、易