趙坤

摘 要：隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)重視程度的提升，節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用成為很多行業(yè)提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段，而對(duì)循環(huán)流化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用符合社會(huì)發(fā)展的需求。該技術(shù)是有助于實(shí)現(xiàn)煤清潔燃燒、促進(jìn)煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、高效、安全等優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)流化床技術(shù)是具有高負(fù)載調(diào)節(jié)要求和頻繁負(fù)載變化的峰值發(fā)電廠的最佳選擇。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床;鍋爐發(fā)展;展望

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.031

0 引言

采用循環(huán)流化床技術(shù)的鍋爐的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）具有更廣的使用范圍。該技術(shù)能夠燃燒劣質(zhì)煤，故相比傳統(tǒng)燃煤爐，在負(fù)荷適應(yīng)性和灰分綜合利用方面優(yōu)勢(shì)明顯。（2）低溫燃燒技術(shù)，對(duì)鋼的要求不高。（3）脫硫效率高，可有效地減小煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣對(duì)大氣的污染。雖然在實(shí)際應(yīng)用中循環(huán)流化床鍋爐具有較大優(yōu)勢(shì)，但其在使用中仍存在一些問(wèn)題，如設(shè)備表面磨損嚴(yán)重、排渣問(wèn)題明顯、爐子啟動(dòng)用時(shí)較長(zhǎng)、鼓風(fēng)室積灰嚴(yán)重等，因此，有必要對(duì)循環(huán)流化床技術(shù)的特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行探討，并對(duì)鍋爐薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)化管理，確保鍋爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

1 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)循環(huán)流化床技術(shù)始于上世紀(jì)80年代，歷經(jīng)40余年的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)今的循環(huán)流化床鍋爐已有最初的小容量蒸汽鍋爐逐漸向大型超臨界鍋爐發(fā)展，目前，我國(guó)現(xiàn)有的循環(huán)流化床設(shè)計(jì)理論正逐步走向世界。隨著我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的逐步推進(jìn)，工業(yè)建設(shè)對(duì)能源的需求量也在不斷地提高，而我國(guó)的能源分布以及供應(yīng)情況決定了煤炭資源依然是我國(guó)現(xiàn)今工業(yè)建設(shè)方面最為主要的能源支撐。在實(shí)際應(yīng)用中，由于高灰以及硫分含量高于1%的高硫煤使用最為廣泛，據(jù)資料顯示，灰分高于20%的使用煤約占總用煤量的一半以上。而循環(huán)流化床燃燒具有更為廣闊的燃料適用性、環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)性和負(fù)荷調(diào)節(jié)性，故現(xiàn)今循環(huán)流化床已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中所使用的大規(guī)模清潔設(shè)備。據(jù)2018年公布的資料顯示，我國(guó)循環(huán)流化床燃燒鍋爐發(fā)電容量已達(dá)1億kW，總鍋爐臺(tái)數(shù)超過(guò)3000臺(tái)，居世界第一。

2 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)

2.1 循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性

燃燒室、分離器及返料器是循環(huán)流化床鍋爐中的主循環(huán)回路，當(dāng)燃料在鍋爐內(nèi)燃燒時(shí)，鍋爐內(nèi)會(huì)積存大量的灰分以及脫硫石灰粉，這些積存的雜質(zhì)會(huì)造成鍋爐燃燒室下部出現(xiàn)鼓泡床，上部出現(xiàn)快速床，由于鍋爐下部的熱物料能夠?yàn)槿玖系闹鹛峁嵩?，因此，在?shí)際中對(duì)與燃料的要求不高。循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，由于系統(tǒng)在流化工程中氣固混合現(xiàn)象強(qiáng)烈，有助于燃燒反應(yīng)速度的加快。據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，在800-900℃條件下，鍋爐的燃燒最為穩(wěn)定，此時(shí)將石灰石加入鍋爐內(nèi)，則石灰石內(nèi)碳酸鈣能夠在高溫條件下分解產(chǎn)生氧化鈣，進(jìn)而吸收燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫。此外，由于低溫燃燒形成的多孔灰顆粒對(duì)重金屬有很強(qiáng)的吸附能力，煙氣中重金屬排放低。所以循環(huán)流化床是適應(yīng)劣質(zhì)煤的低成本污染控制的潔凈燃燒技術(shù)。

2.2 循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)保性能

因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行時(shí)能夠運(yùn)用低溫燃燒以及爐內(nèi)脫硫技術(shù)，故煤炭在燃燒后產(chǎn)生的煙氣中氮化物以及二氧化硫的含量都較低。CFB協(xié)作網(wǎng)公布的資料顯示：循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組所產(chǎn)生的污染物量濃度較低。資料顯示，2017年，循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組排放煙氣經(jīng)處理后二氧化硫濃度低于50mg/Nm3，氮化物的排放濃度小于15mg/Nm3。

2.3 循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)性

由于循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)內(nèi)的布風(fēng)板上設(shè)置有許多循環(huán)床料，能夠積存能量，因此，在小負(fù)荷條件下依然可完成燃煤的點(diǎn)燃，這也就使得鍋爐可在低負(fù)荷條件下保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

從表1中能夠得知，循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組最小負(fù)荷遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)負(fù)荷（300MW），故其能夠在電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰中發(fā)揮較大作用。

3 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展展望

隨著全球能源危機(jī)的加劇，各行各業(yè)開(kāi)始逐步將節(jié)能環(huán)保技術(shù)的使用作為自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，而循環(huán)流化床在此背景下具有較好的發(fā)展機(jī)遇。例如，因?yàn)檠h(huán)流化床能夠適應(yīng)各種類(lèi)型的燃料，故其可以把城市產(chǎn)生的垃圾作為燃料，不僅有助于減輕環(huán)境壓力，還能夠?yàn)楣I(yè)發(fā)展提供動(dòng)力;此外，社會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提升，各種煤炭脫硫技術(shù)得到應(yīng)用，但各種脫硫技術(shù)需要進(jìn)行配套設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝，無(wú)疑增加了脫硫的成本與復(fù)雜程度，而循環(huán)流化床鍋爐可以直接在鍋爐內(nèi)部使用噴鈣脫硫技術(shù)，且脫硫率可達(dá)93%左右;另外，隨著風(fēng)機(jī)功率的不斷提升，循環(huán)流化床結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化，其逐步向大型化、智能化發(fā)展。

4 結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐是一種高效低污染的燃燒爐，只有對(duì)其運(yùn)行機(jī)理、運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行研究，才能逐步地對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而發(fā)揮更大作用。相信在不久的將來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及各種智能化設(shè)備的應(yīng)用，循環(huán)流化床鍋爐必將更加清潔、高效、安全。

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