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循環流化床范文1
關鍵詞：流化床鍋爐 烘爐 耐磨材料 耐火材料
Abstract： Based on the dehydrating mechanism of refractory material and the structure features of large CFB boilers, a dry-off procedure for large CFB boiler is proposed, which is used for 220 t/h boilers and provide practical experience to improve boiler dry-off procedure. In this way, good results with high quality boiler dry-off, thus enhancing the reliable operation of CFB boilers.
Keywords： CFB boilerboiler dry-offwear-resisting materialrefractory material
中圖分類號：TK229文獻標識碼：A 文章編號：
循環流化床(流化床)鍋爐具有煤種適應性強、負荷調節范圍大、啟/停迅速、爐內方便脫硫、能夠分級燃燒并能有效降低污染物排放等優點，近年來在國內得到大力發展，但流化床鍋爐運行特點為大量物料的循環，這就要求流化床鍋爐必須敷設大量的耐火耐磨保溫材料。在流化床鍋爐的旋風分離器（包括本體及回料閥）、水冷風室、床下點火風道、爐膛的密相區域、屏式過熱器和水冷屏、爐膛出口煙道等區域都有用保溫材料、耐磨耐火材料砌筑的墻襯，在新砌筑的墻襯內都含有一定的水分。為了保證爐墻在鍋爐投運后不出現裂縫、變形、損壞、磨損和脫落，達到保溫、防磨的目的，必須對墻襯進行合理的干燥和烘烤，使墻襯中水分蒸發、墻體固化并形成高強度的耐磨耐火襯里。
烘爐是耐火材料施工和使用的關鍵環節，烘爐得當，能保證耐火材料的使用壽命；否則，水分排除不暢通，會使襯體產生裂縫，降低其壽命，甚至引起襯體大面積剝落。而大型流化床鍋爐的爐膛容積和附屬設備均比原有的小型流化床鍋爐要大很多，鍋爐運行的可靠性和烘烤質量要求也不盡相同，采用小型流化床鍋爐的烘爐方法對大型流化床鍋爐進行烘烤，不僅烘烤質量達不到要求，而且難以控制與實現。根據耐火耐磨材料廠家的要求并結合大型流化床鍋爐烘爐的現狀，大型流化床鍋爐烘爐的關鍵在于以下三點：
a. 制定切實可行的烘爐措施；
b. 要有合理的烘爐手段；
c. 采用可靠的監視設備，保障烘爐過程能夠按照要求實現。
結合大慶石化120萬噸/年乙烯改擴建工程鍋爐項目220t/h 流化床鍋爐的烘爐方案、措施等進行分析與探討。
1、烘爐措施的制定
大慶石化120萬噸/年乙烯改擴建工程鍋爐項目220t/h 流化床鍋爐為上海鍋爐廠生產的SG-220/12.0型流化床鍋爐。爐膛底部是由水冷壁管彎制圍成的水冷風室，通過膨脹節與風道點火器相連，風道點火器共4臺，分為床上2只，床下2只，其中各布置1個高能點火C4燃燒器。爐膛與尾部豎井之間布置2臺絕熱式旋風分離器，其下部各布置1臺J閥回料器。
1.1烘爐曲線的制定
烘爐目的是排除耐火材料施工后襯體中的游離水、結晶水，以獲得耐火材料的高溫使用性能。正確的烘爐操作是緩慢地驅逐砌體內水分，不使之驟然發生應力，并應制定具體烘爐措施，繪制正確的烘爐升溫曲線，避免無序、任意操作。
耐火材料襯體施工完畢后，在點火烘爐前應進行自然干燥養護。其干燥程度主要取決于環境溫度和經歷的時間。一般要求施工完成后經7 d左右的自然干燥養護，方可加熱干燥。
自然干燥養護后，爐襯中仍有大量的水分，不定型耐火材料中含有的大量游離水和結晶水必須在烘爐時排出。根據廠家提供的耐火澆筑料在不同溫度下的試驗，澆筑料表面水分在110 ℃時蒸發，此后排水速度減緩，隨著溫度繼續升高，到200 ℃時，游離水和結晶水不斷排除，到300 ℃時，游離水和部分結晶水排凈,到550 ℃時完成晶型轉化和聚合作用，800 ℃時達到設計要求的燒結強度，完全釋放熱應力。為充分排除深層的游離水和結晶水并完成晶型轉化，必須在110、200、300、550 ℃時恒溫一段時間，現根據材料廠家提供的升溫控制曲線和現場條件制定了烘爐曲線，如圖1所示；高溫烘爐曲線，如圖2所示。
圖1
圖2
1.2具體實施方案
烘爐過程共需要進行兩個階段，即低溫階段和中高溫階段。低溫階段主要是脫去施工結合水(游離水)和部分結晶水的過程，以提高不定型材料的強度和其它物理性能；進入到中高溫養護階段時,主要是脫去材料中的結晶水過程，使材料達到設計使用的強度；而到最后高溫恒溫階段時,耐火、耐磨材料的高溫固化強度得到進一步提高，并使其具有陶瓷性結合而最終達到材料的最優物理性能，實現工作層材料具有耐火、耐磨、高強和極好的抗熱震穩定性能。
第一階段:用燃油烘爐機（以下簡稱烘爐機）產生的熱能對爐內環境氣流進行加熱，來對整個鍋爐內的襯里材料進行系統的養護，即環境起始溫度至300℃±50℃,該階段的工作由烘爐單位完成，鍋爐使用單位運行操作人員配合操作。
第二階段: 由生產單位完成，按筑爐供料公司的材料性能要求進行在管道吹掃和試投煤階段進行中、高溫養護,即300℃±50℃至800℃±50℃,（見圖2）該階段的烘烤不需要再單獨進行,只需在具備管道吹掃和試投煤燃燒的過程中兼顧進行，由于鍋爐本體主蒸汽管道吹掃時，爐膛溫度及吹掃的時間能夠完全滿足中高溫烘烤的溫度和時間,而且在試投煤或燃料氣過程中,即完成了高溫烘爐工作，又對輸煤系統和給煤系統進行了調試，這樣既對鍋爐熱態運行設備進行了考核,又縮短了整個工程的工期。
2大型流化床鍋爐烘爐手段
2.1特制烘爐用烘爐機
按照耐火耐磨材料廠家提供的烘烤控制溫度，低溫烘爐階段，采用烘爐廠家提供的特制的烘爐機。該烘爐機與其它單位的不同，是自帶風機和機械霧化，自行完成一次和二次風的霧化燃燒，在燃燒機本身霧化燃燒后再次進行混合風燃燒，最后進入烘烤部位內，因此避免了燃燒不充分的現象。
該種烘爐機，在現場使用時，不需要用戶提供壓縮風、壓力油管線，而且機器重量較輕，安裝與拆卸都很方便。而且該烘爐機操作及控制方便，最主要是經濟省油。
循環流化床范文2
Zhao Buhe Sun Limin
（Shenhua Zhunneng Gangue Power Generation Company，Ordos 010300，China）
摘要：循環流化床鍋爐是一種國際公認的潔凈煤燃燒技術，以其燃料適應性廣、脫硫效果好、NOX排放量低、負荷調節性能好等優點在我國燃煤電廠得到廣泛應用。本文通過對循環流化床鍋爐石灰石脫硫工藝進行探討，論述循環流化床鍋爐脫硫原理及影響脫硫的主要因素，找出循環流化床鍋爐脫硫改造中應注意的一些問題，從而對循環流化床鍋爐脫硫設施的設計、運行起到一定的借鑒意義。
Abstract: CFB boiler is an international recognized clean coal combustion technology. With fuel adaptability, effective desulfurization, NOx emissions low, and good load regulation performance of coal-fired power plants, it is widely used in China. Based on the exploration of Desulfurization with Lime-stone process of CFB boiler, the paper discusses the its principle of circulating and the main factors to find notes in the transformation of desulphurization of CFB boiler, thus playing a certain reference role in design and operation of desulfurization facilities of CFB boiler.
關鍵詞：循環流化床鍋爐 脫硫 石灰石 輸送
Key words: CFB boiler；desulfurization；limestone；transport
中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）26-0024-02
0引言
在我國煤煙型污染是生態環境破壞的首要因素。我國大氣中，約87％的SO2、60％的總懸浮顆粒物、67％的NOX和71％的CO2均來自煤炭的燃燒。燃煤排放的大量SO2和NOX也是我國酸雨形成的主要原因。繼歐洲、北美之后，我國己成為世界上第三大酸雨區[1]。因此加大污染源控制是我國十二五規劃的重要任務，也是企業發展的使命。近年來隨著循環流化床鍋爐運行技術的發展，循環流化床鍋爐朝著大型化超臨界、深度脫硫與脫硝、能源綜合利用等方向發展。我國循環流化床鍋爐技術已步入世界先進水平，循環流化床鍋爐總裝機容量也居世界第一位，但是，我國CFB鍋爐的脫硫現狀并不樂觀，脫硫系統的可用率、鍋爐脫硫效率等方面還存在不少問題，離國際先進水平有一定差距。本文以神華準能矸石發電公司2×150MW機組，在循環流化床鍋爐脫硫方面展開的有益探索，結合國內眾多兄弟電廠在脫硫方面的成功經驗，對循環流化床鍋爐脫硫原理及其影響脫硫的主要因素進行分析、探討，從而共同促進循環流化床脫硫技術。
1設備概況
神華準能矸石發電公司一期工程建設2×150MW循環流化床（CFB）機組，汽輪機采用南京汽輪機（集團）有限公司制造的中間再熱兩缸兩汽凝氣式汽輪機。鍋爐采用東方鍋爐（集團）股份公司制造的型號為DG480/13.73-Ⅱ11超高壓參數，型式為自然循環汽包爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風、緊身封閉布置、全鋼爐架懸吊方式、固體排渣循環流化床鍋爐、爐蒸發量為480t/h。
石灰石系統由內蒙古電力勘探設計院設計。采用了爐內添加石灰石粉（粒徑＜1mm）直接脫硫的工藝。石灰石粉輸送系統采用正壓氣力輸送系統，每臺爐設1個容積170m3的鋼結構石灰石粉倉庫，可儲存每臺鍋爐BMCR工況下設計煤種24小時的石灰石耗量。粉倉內的石灰石粉經設在其下的倉泵，由壓縮空氣通過管道經分配器直接輸送至鍋爐爐膛內進行脫硫。廠內設有石灰石破碎廠，石灰石破碎成粉裝入灰罐車后，通過石灰石入庫管道輸送入石灰石庫。為避免石灰石粉在石灰石庫板結，石灰石庫設置一石灰石庫氣化風機，產生的氣體，通過布袋除塵器凈化后，排向大氣。石灰石粉通過下料管道、下料閘板、給料閥進入石灰石輸送管道，由壓縮空氣通過管道經分配器直接輸送至鍋爐爐膛內進行脫硫。通過（CEMS）在線煙氣檢測裝置檢測SO2含量，通過調節給料閥轉速，來控制石灰石給料量，使SO2含量在設計值范圍之內。
我廠于2007年3月份通過內蒙古環保檢測竣工驗收，2008年2月份通過內蒙古SO2排放達標認證，成為內蒙古首批享受脫硫優惠電價的電廠之一。
2設計燃料、石灰石、灰渣特性及其他有關設計參數
2.1 鍋爐設計燃用煙煤，煤種煤質資料如下：
①元素分析收到基（碳、氫、氧、氮、硫）的含量分別為：33.94%、2.41%、10.72%、0.57%、0.31%。②工業分析收到基灰分44.65%、收到基水分7.38%、空干基水分4.56%、干燥無灰基揮發分46.48%。③收到基低位發熱量12502Kj/kg。④灰成分（二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉、三氧化硫、二氧化鈦、五氧化二磷）的含量分別為：31.62%、51.5%、2.92%、8.92%、0.62%、0.68%、0.15%、1.53%、1.45%、0.1%。使用石灰石特性，氧化鈣+氧化鎂≥90%，最大粒徑dmax≤0.50mm。
2.2 主要參數資料 （兩臺爐）①FGD入口煙氣量（修正壓力、溫度）：1894400m3/h。②FGD入口煙氣量（標態干煙氣）：1040670Nm3/h。③FGD入口SO2濃度：1084.07mg/Nm3。④FGD脫硫效率：95%。⑤FGD入口煙氣溫度：130℃。⑥煙囪入口煙氣溫度：50℃。⑦煙囪出口SO2濃度：54.20mg/Nm3。⑧鈣硫比：1.05。⑨脫硫效率：90%。⑩SO2年脫除量：5982 t。
3循環流化床鍋爐脫硫原理
硫在煤中的存在形式：黃鐵礦硫、有機硫和硫酸鹽。黃鐵礦（FeS2）在燃燒條件下與氧反應生成SO2。有機硫在大于200℃時可以部分分解，釋放出H2S、硫醚、硫醇等物質，這些物質在大于300℃時即可燃燒生成SO2；未分解部分和氧氣經燃燒反應直接生成SO2。循環流化床鍋爐采用爐內添加石灰石，來消除燃燒產生的SO2。爐內反應為加入爐膛的石灰石分解形成氧化鈣（CaO），然后與SO2反應生成硫酸鈣，如下所示：
CaCO3＝CaO+CO2（1） CaO+SO2+1/2O2＝CaSO4 （2）
（1）式為煅燒過程，把石灰石煅燒成生石灰是吸熱反應。（2）式是硫酸鹽化過程，把煤燃燒后產生的SO2通過與CaO、O2反應生成CaSO4通過此法達到脫硫目的，這個反應為放熱反應。該反應的最佳溫度約為850℃～900℃，在較大負荷變動范圍內爐膛將控制到800℃～950℃。同時分級燃燒及相對較低的爐膛溫度可以最大程度的降低NOX的排放。另外循環流化床的鍋爐工藝流程的特點如下：①爐膛內部的強烈混合、床溫分布比較均勻。②燃料在爐膛內較長的停留時間。③將爐膛溫度保持在脫去SO2的最佳溫度。
4影響脫硫效率的因素
4.1 鍋爐床溫影響硫酸鹽化反應的速度隨溫度的變化而變化，對流化床床溫在850℃～900℃范圍內脫硫效果最佳。當溫度低于800℃時，脫硫劑孔隙數少，孔徑小，反應速度低，脫硫效果差。使SO2未能與CaO反應就被帶出爐膛，如果要達到脫硫效果，就只有增大石灰石的投加量，這樣不但使成本增加，同時也加大了底灰系統的負荷。當床溫高于900℃時，CaO內部的孔隙結構會發生部分燒結而減緩CaO與SO2反應的速率，導致脫硫效率降低；溫度過高時，雖然脫硫反應速率提高，但由于脫硫劑表面孔隙過早堵塞，使擴散阻力升高；另外，在高溫情況下，已生成的CaSO4會重新分解而釋放出SO2。降低脫硫效率。
4.2 鈣硫比的影響經研究發現脫硫反應的鈣硫摩爾比為1時，由于床內氧化鈣和二氧化硫接觸時間較短，二氧化硫的分壓力低，而氧化鈣顆粒表面反應生成的硫酸鈣致密層又阻止二氧化硫與氧化鈣的進一步接觸，所以氧化鈣在脫硫反應中有部分被利用。脫硫效率隨鈣硫比增加而增加，但增加緩慢。對循環流化床鍋爐達到90%的脫硫效率所需鈣硫比為1.5-2.0，鼓泡床需2.5-3甚至更才能達到這樣的脫硫效果。
4.3 石灰石粒徑的影響石灰石粒徑對脫硫效率有影響。應盡量選擇活性較好的石灰石。影響最佳脫硫效率與對應的石灰石粒徑分布的因素是多方面的。鍋爐制造廠、鍋爐設計單位給出的分布不同，法國通用電氣阿爾斯通公司認為d50=120-150微米[2]；美國ABB-CE公司認為粒徑應小于1mm，平均粒徑為500微米；針對我國寬篩分特性，浙江大學熱能工程系提出石灰石顆粒徑在0～2mm，平均顆粒徑在0.1～0.5mm時，脫硫效果較好[3]。細顆粒在爐膛內停留時間很短，又很難被旋風分離器捕捉，得不到充分利用，影響了脫硫效率。
石灰石粒子過于粗大或細小都將對循環流程產生不利影響。
4.3.1 過粗的石灰石粒子將導致：
①石灰石耗量的增加。②鍋爐床溫高于正常值。③鍋爐的效率降低。④降低爐膛傳熱，從而增大減溫水量，并提高排煙溫度。⑤為了床溫恢復到正常值，不得不增大布風板的風量。⑥底灰超過設計值等。⑦加劇設備磨損。
4.3.2 如石灰石粒子過細，其在主回路中停留的時間達不到要求，導致石灰石耗量的增加；另一個負面影響是使飛灰系統超負荷，由于存在未反應的石灰石粒子，當石灰石與濕卸料系統中的水混合之后，過量的石灰石將產生大量的熱，將使除灰工作遇到困難。
4.4 循環倍率的影響脫硫劑在脫硫反應中只有部分被利用，對于循環流化床鍋爐隨著循環倍率的增加，石灰石在爐床內的停留時間加長，增加了反應時間，提高了石灰石的利用效率，從而提高脫硫效率。
4.5 其他因素的影響脫硫劑在脫硫反應中，不同種類的石灰石分解后產生呃氧化鈣孔隙直徑分布是不一樣的，小孔能在單位吸收重量下提供較大的孔隙面積，但其入口處容易被硫酸鹽堵塞，影響石灰石的利用率；大孔可提供向吸收劑內部的便利通道，卻相比小孔隙直徑的氧化鈣反應表面有所減少。另外，煤質對脫硫效果也有影響，不同的煤質中堿金屬 氧化鈣含量不同，固硫能力也有所不同。
5石灰石脫硫工藝介紹及系統改造
該系統在鍋爐正常運行過程中，ROTOFEED系統用來將石灰石灰斗中的物料通過管線輸送至鍋爐附近，然后再分為4路進入鍋爐內部。該系統主要包括1個石灰石庫、2臺壓力倉泵、給料器組件、壓縮空氣主進氣組件、石灰石輸送管道等組成。我廠所用石灰石為成品石灰石粉，石灰石灰罐車運達我廠后，通過石灰石入庫管道輸送入石灰石庫。為避免石灰石粉在石灰石庫板結，石灰石庫設置一石灰石庫氣化風機，產生的氣體，通過布袋除塵器凈化后，排向大氣。石灰石粉通過下料管道、下料閘板、給料閥進入石灰石輸送管道，由壓縮空氣通過管道經分配器直接輸送至鍋爐爐膛內進行脫硫。通過煙氣在線裝置檢測SO2含量，來調節給料閥轉速，從而控制石灰石給料量，使SO2含量在設計值范圍之內。該工藝主要應用于神華準能矸石發電公司（脫硫工藝流程如下）。
煙囪布袋除塵鍋爐爐膛石灰石輸送系統汽車運輸
我廠石灰石給料系統流程如下：
氣化用空氣石灰石粉倉收料泵給料泵
給料泵收料泵物料輸送至返料器
輸送空氣物料輸送到鍋爐
由于石灰石氣力輸送系統的不穩定性，我廠為保障石灰石輸送系統正常穩定以及保障石灰石正常添加量，于2010年11月增加一套石灰石給料添加系統，從而更好的保障了脫硫效率和石灰石系統的投運率，解決了機組瞬時升負荷時二氧化硫超標的難題。
脫硫系統的可能形式采用氣力輸送系統布置靈活、可靠性高、便于控制、易于實現多點給料，但由于國內的循環流化床多是采用燃用劣質燃料，呈現寬篩分特性。石灰石粒徑較大，這樣氣力輸送不僅投資大而且能耗也高，尤其是爐前石灰石氣力輸送國產設備可靠性差，進口設備價格昂貴。因此在進行脫硫系統改造或技術革新時，應考慮到脫硫系統的性價比。脫硫系統的種類有多種，在選擇石灰石系統的種類時，要本著經濟適用的原則進行，要根據自身情況和煤及石灰石的情況來決定石灰石系統的安排及具體的設備。我廠循環流化床鍋爐，使用的是氣力輸送系統，自2007年以來，出現過緩沖倉裂紋泄漏、石灰石入爐粉管堵塞等問題。但通過，在緩沖倉法蘭處增加橡皮緩沖膨脹節，較好的解決了因震打時造成法蘭連接處泄漏；通過對空壓機的干燥系統的改造和空壓機改造，有效地解決了壓縮空氣帶水問題，從而解決了石灰石入爐粉管因帶水堵塞的問題。
6結論
我廠石灰石系統投運以來。在額定負荷下，燃燒實際煤種（保持Ca/S＝2.2）時，通過計算得出應投入石灰石量為2.1t/h，實際控制旋轉給料閥的輸出為40%，轉速約為5r/min。運行數月平均每小時耗石灰石3.68噸左右，依鍋爐負荷（給煤量）而定。每天耗石灰石88.32噸。SO2排放量有原來的1084mg/m3降到208mg/Nm3。脫硫效率達到82%以上。
經過調整改造試運，石灰石系統各設備運行基本穩定，控制靈活可靠。各主要運行參數及指標都基本達到了設計要求，能夠滿足環保要求。通過改造調試，發現并解決了系統及設備在設計、制造和安裝中存在的問題和隱患，規定了運行數據并輸入了程控裝置，基本掌握了系統的運行方法，保證了石灰石系統的正常安全投運，鍋爐的脫硫效果良好，減輕了鍋爐對市區環境的污染。
參考文獻：
[1]中國環境科學與技術發展年報2003.中國環境科學出版社,2005，（1）.
循環流化床范文3
關鍵詞：循環流化床鍋爐；煤粉鍋爐；特點；比較
中圖分類號：U26 文獻標識碼：A
循環流化床鍋爐燃燒技術具有燃燒效率高、負荷調節范圍大、飛灰和爐渣可綜合利用等優點的潔凈燃燒技術。近些年來循環流化床鍋爐在我國得到突飛猛進的發展，但在使用的過程中也暴露了許多問題，主要如下：鍋爐受熱面的磨損、爆管；耐火防磨內襯材料磨損、開裂脫落；風帽的漏渣、磨損；冷渣器的落渣堵塞；燃煤粒徑過大；灰渣含碳量高；蒸汽溫度難以保證；燃燒系統熱工自動化無法投用；輔機配套不成熟、連續運行時間短等缺點。
1 循環流化床鍋爐相比煤粉鍋爐的優越性
1.1 燃料系統比較簡單。流化床鍋爐是適合燃用寬篩分燃料，燃料的給煤機粉碎系統簡單易操作。所以，循環流化床鍋爐的整體低于同等容量的煤粉鍋爐。
1.2 燃燒效率高。對常規的煤粉鍋爐，若煤種達不到設計值，效率一般可達到85～95%，而循環流化床鍋爐采用飛灰再循環系統，燃燒效率可達到95～99%。循環流化床鍋爐燃燒效率高是因為有以下特點：氣固混合良好，燃燒速率高；其次是飛灰的再循環燃燒。
1.3 負荷調節范圍大，負荷調節快。當負荷變化時，只需要調節給煤量、空氣量和物料循環量，而不必像煤粉鍋爐那樣，低負荷時要用油助燃，維持穩定燃燒。一般來說，循環流化床鍋爐的負荷調節比可達3：1～4：1。負荷調節速率也很快，一般可達到每分鐘4%左右。
1.4 高效脫硫。由灰的循環燃燒過程，床料中未發生脫硫反應而被吹出燃燒室的石灰石、石灰能送回至床內再利用；另外，已發生脫硫反應部分，生成了硫酸鈣的大粒子，在循環燃燒過程中發生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應的氣氛中。這樣循環流化床燃燒與鼓泡流化床燃燒相比脫硫性能大大改善。當鈣硫比為1.5～2.0時，脫硫率可達85～90%。而鼓泡流化床鍋爐，脫硫效率要達到85～90%，鈣硫比要達到3～4，鈣的消耗量大一倍。與煤粉燃燒鍋爐相比，不需采用尾部脫硫脫硝裝置，投資和運行費用都大為降低。
1.5 給煤點數量少，布置簡單。循環流化床鍋爐的爐膛截面積小，同時良好的混合和燃燒區域的擴展使所需的給煤點數大大減少。既有利于燃燒，也簡化了給煤系統。
1.6 易于實現灰渣的綜合利用。由于低溫燃燒，灰渣不會軟化和粘結，燃燒的腐蝕作用也比煤粉鍋爐小。此外，低溫燃燒所產生的灰渣，具有較好的活性，可以用做制作水泥的摻合料或者其他建筑材料的原料，綜合利用具有廣闊的前景。
1.7 氮氧化物（NOX）排放低。氮氧化物排放低是循環流化床鍋爐非常吸引人的特點。運行經驗表明，循環流化床鍋爐的NOX排放范圍為50～150ppm或40～120mg/MJ。循環流化床鍋爐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，并使部分已生成的NOX得到還原。
2 循環流化床鍋爐相比煤粉爐的不足之處
2.1 循環流化床鍋爐的風機耗電量大、煙風道阻力高。相比煤粉鍋爐，流化床鍋爐一次風機、二次風機、流化風機壓頭高；布風板和飛灰再循環燃燒系統使送風系統的阻力遠大于煤粉鍋爐送風的阻力，耗電量大，噪音高，震動大。
2.2 耐火耐磨層磨損、開裂和脫落的問題比較棘手。流化床鍋爐使用耐火材料比煤粉爐要多許多。由于耐火耐磨材料選擇不當、施工工藝不合理、溫度控制不當等原因，升溫、降溫過快，導致耐火材料中蒸發水汽不能及時排出，會造成耐火材料內襯破裂和脫落。耐火材料的的脫落將破壞正常的床料流化工況，造成床料結渣。分離器、料腿及返料閥系統耐火材料的的脫落將堵塞返料系統結渣，物料循環破壞，蒸發量無法維持，被迫停爐。
2.3 點火啟動時間長。循環流化床鍋爐點火啟動時間除受汽包升溫速率的影響外，還受到耐火防磨層內襯材料溫升和能承受的熱應力限制。溫升過快，耐火防磨層內襯材料熱應力將超過允許熱應力出現開裂。所以，對循環流化床鍋爐點火啟動時間和升溫速率有嚴格要求。汽冷旋風分離器的循環流化床鍋爐從冷態啟動到帶滿負荷的時間一般控制在6～8小時。而煤粉鍋爐因無大面積的耐火防磨內襯材料，點火啟動只考慮汽包升溫速率，點火時間相對較短，冷態在5～6小時就可達到設計負荷。
2.4 循環流化床鍋爐對燃料適應性廣，但對燃煤粒徑要求嚴格。循環流化床鍋爐燃煤粒徑一般在0～10mm之間，平均粒徑在2.5～3.5mm之間，如果達不到這個要求，將帶來運行中的不良后果，鍋爐達不到設計蒸發量，主汽溫度難以保證，灰渣含碳量高，受熱面磨損嚴重。
2.5 循環流化床鍋爐受熱面的磨損比煤粉爐大。循環流化床鍋爐的飛灰比煤粉爐少，但飛灰顆粒直徑比煤粉爐大得多，在運行中如果分離器效果差或煙氣流速大，將導致尾部過熱器、省煤器等受熱面嚴重磨損。
2.6 循環流化床鍋爐的核心部件風帽較易磨損。風帽通風孔之間的橫向沖刷，及高速床料對風帽的磨損容易引起風室漏渣、流化效果惡化、結焦、溝流現象，影響鍋爐負荷。而風帽的維修異常困難，需要先清除布風板上幾十噸的惰性床料，然后又回裝，檢修周期長，勞動力需求大。
2.7 循環流化床鍋爐實現自動化控制難度加大。循環流化床鍋爐的燃燒系統比煤粉爐復雜，對床壓、床溫、返料系統風量的控制，都是煤粉鍋爐所沒有的，加之爐內磨損嚴重，壓力、溫度測點運行的連續性和可靠性無法保證，自動化控制較煤粉爐難得多。而煤粉爐通過調試可以達到燃燒系統自動控制，減少了操作人員的工作量。這是循環流化床鍋爐所不具備的。
綜上說述，循環流化床鍋爐在運行中的問題要較煤粉鍋爐多，連續運行小時數要比煤粉爐短，在化工行業選型中，如果燃料煤質供應可靠，燃料含硫量低可考慮煤粉鍋爐，它具有燃燒穩定，自動化程度高，易于操作，運行周期長，維修量相對較小的優點，適合化工系統長周期安全穩定運行的特點。反之，如果燃燒的煤種為劣質煤，燃煤質量不穩定，且煤質中硫的含量較高，環境排放要求苛刻，屬于供熱、調峰、熱電聯產類的供熱形式，良好的脫硫成本，對各種煤質良好的適應性，考慮循環流化床鍋爐是好選擇。
循環流化床范文4
關鍵詞：300MW循環流化床；鍋爐；優點；發展趨勢；
中圖分類號: TK223文獻標識碼：A
引言
中國不僅是一個生產煤的國家也一個燃煤的大國，根據中國的國情，中國在未來很長一段時間也主要能源以煤炭為主，這是我們長期的基本國情，但隨著中國電力工業的不斷發展和人們需求的不斷提高，中國的煤炭消費總量將繼續通過燃燒煤炭來發電在短期內是不會改變。但燃煤會帶來環境污染和生態破壞，據統計，二氧化硫排放量為中國的總金額突破20萬噸，居世界第一位，其中二氧化碳排放量來自煤炭燃燒85 ％ ，帶來我們嚴重危害。因此，循環流化床燃燒技術，這是一種比較成熟的，高效率，低污染清潔技術，可以適應不同煤的來源，濃度較低的污染物排放，具有良好的負載調節性能，對煤的利用率大大的提高。目前，中國的未來很重視環境，較大的燃燒煤發電廠負荷調節范圍增大，多種的煤源以及環保和燃煤之間的矛盾，使我國將首選高效低污染的循環流化床鍋爐作為新型燃煤技術。
1、鍋爐的概述
它的結構簡單，緊湊，與傳統的粉煤爐型差不多，鍋爐由燃燒設備、煤炭設備，床點火裝置、分離并返回給料裝置、冷卻系統、過熱器、省煤器、空氣預熱器、鋼結構主體、平臺扶梯、爐壁等組成。布風板和密相區爐內部采用高強度耐磨可塑料; 水冷壁外墻采用敷管爐墻結構，外加外護板。高溫旋風分離器，水平煙道和尾部煙道爐壁使用輕型爐墻、護板結構。根據循環流化床鍋爐，爐室、高溫旋風分離器部位使用高強度耐磨塑料，高強度耐磨磚，以確保鍋爐運行安全可靠的運行。
2、鍋爐啟動調試
（1）鍋爐調試重要性：鍋爐啟動調試是全面檢驗主機及其配套設備的設計、制造、安裝、調試和生產準備工作的質量的重要環節，是保證今后鍋爐安全、可靠、經濟運行的一個重要程序。通過啟動調試應達到如下目的：檢驗鍋爐、輔機、控制系統等設備的安裝質量；確保管道內表面清潔、管道內無雜物；初步了解鍋爐和主要輔機等設備的運行特性；檢驗鍋爐控制系統、保護系統的合理性和可靠性；初步檢驗鍋爐和輔機滿負荷運行能力；發現鍋爐和輔機等存在的重要缺陷，以便及時采取有效的措施；同時也培訓了有關運行人員對設備性能的了解及運行的初步調整，為試生產和商業運行打好基。
（2）鍋爐整體啟動前的準備：鍋爐整體啟動試運前，應已完成各系統主要設備的分部調試外，還須完成鍋爐的水壓試驗，烘爐，冷態空氣動力特性試驗，清洗鍋爐本體，蒸汽管道吹掃，鍋爐點火試驗，鍋爐安全閥整定，輔機聯鎖保護試驗，鍋爐主保護試驗等主要工作。冷態啟動前，通常按調試大綱、運行規程及鍋爐使用說明書，對鍋爐本體及其汽水系統、煙風系統、燃燒系統，有關的輔機、熱控、化學水處理設備以及現場環境等進行全面檢查，以滿足 鍋爐安全啟動條件。
3、循環硫化床鍋爐的優點：
優點：由于循環硫化床鍋爐獨特的流體動力特性和結構，使其具備有許多獨特的優點，以下分別加的簡述。
1、燃料適應性：這是循環流化床鍋爐主要特性優點之一。在循環流化床鍋爐中按重量計，燃料僅占床料的1%-3%，其它是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣或砂。循環流化床鍋爐的特殊流體動力特性使得氣、固和固與固體燃料混合非常好，因此燃料進入爐膛后很快與大量床料混合，燃料被此速加熱至高于看火溫度，而同時床層溫度沒有明顯降低，只要燃料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。循環流化床鍋爐既可用優質煤，也可燒用各種劣質煤，如高灰分煤、高硫煤、高灰高硫煤、煤矸石、泥煤、以及油頁巖、石油焦、爐渣樹皮、廢木料、垃圾等。
2、燃燒效率高：循環流化床鍋爐的燃燒效率要比鏈條爐高得可達97.5-99.5%，可與煤粉爐相媲美。循環流化床鍋爐燃燒效率高是因為下述特點：氣、固混合良好，燃燒速率高，特別是對粗粉燃料，絕大部分未燃盡的燃料被經過高溫旋風分離器再循環至爐膛再燃燒，同時，循環流化床鍋爐能在較寬的運行變化范圍內保持較高的燃燒效率，甚至燃用細粉含量高的燃料時也是如此。
3、高效脫硫：循環流化床鍋爐的脫硫比其它爐型更加有效，典型的循環流化床鍋爐脫硫可達90%。與燃燒過程不同，脫硫反應進行得較為緩慢，為了使氧化鈣（燃燒石灰石）充分轉化為硫酸鈣，煙氣中的二氧化硫氣體必須與脫硫劑有充分長的接觸時間和盡可能大的反應面積。當然，脫硫劑顆粒的內部并不能完全反應，氣體在燃燒區的平均停留時間為3-4秒鐘，循環流化床鍋爐中石灰石粒徑通常為0.1-0.3mm，無論是脫硫劑的利用率還是二氧化硫的脫除率，循環流化床鍋爐都比其他鍋爐優越。
4、氮氧化物（NOX）排放低：氮氧化物排放低是循環硫化床鍋爐一個非常吸引人的一個特點。運行經驗表明，循環流化床鍋爐的二氧化氮排放范圍為50-150PPM或40-120mg/mJ。NOX排放低的原因：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NOX，并使部分已生成NOX得到還原。
5、循環流化床鍋爐的發展
2003 年按照國家科委的要求，國內三大鍋爐制造廠家和七大設計院聯合引進法國ALSTOM 公司Velizy 200 MW～350 MW 等級的循環流化床（Circulating Fluid Bed,CFB）鍋爐技術。CFB 鍋爐的主要特點有：外置式換熱器的運用、π 型爐膛和擴展水冷壁受熱面的應用、高效旋風分離器的設計和大口徑鐘罩式風帽的應用等。經過制造廠和設計院對引進技術的推廣應用，四川白馬電站于2005 年12 月整套機組啟動并網發電，相繼在開遠、秦皇島、小龍潭、蒙西、等機組投產運行，在借鑒引進技術的基礎上，三大鍋爐制造廠總結分析引進技術的成功經驗和工程中存在的不足并進行改進，形成具有自主知識產權的300MW CFB 鍋爐技術，結合與中科院聯合設計的200MWCFB 鍋爐的實驗研究結果進行放大設計，提出以燃燒低質、高灰分的劣質燃料，特別是以煤矸石為主，以節能為重點的針對性設計方案。在充分發揮CFB 鍋爐燃燒技術優越性的前提下，力求系統簡單可靠，降低廠用電耗。在CFB 鍋爐設計時充分考慮防磨損技術措施，以提高CFB 鍋爐可靠性，提升CFB 鍋爐在運行時的經濟效益和環保效益，發揮CFB 鍋爐對燃料適應性強、可燃燒低熱值燃料、鍋爐負荷適應性好、蓄熱能力強、運行穩定、爐內脫硫、脫硝和脫硫工藝系統簡單、二氧化硫和氮氧化物排放量達到國家標準、與煤粉爐相比可減少脫硫和脫硝系統的投資和運行成本的優勢。目前已投運的粵電云浮電廠300 MW CFB 鍋爐運行穩定，整臺機組運行達到了設計要求，運行人員熟悉掌握了CFB 鍋爐的運行特點，經過現場對CFB 鍋爐的改進和提高，機組的可靠性和經濟效益大幅度提升。
6、結束語
循環流化床鍋爐燃料適用范圍廣，特別適用各種劣質燃料，包括選煤廠副產品、工業廢料、生活垃圾、各種低熱值污泥、生物廢渣、以及多種混合燃料等。不同的循環流化床鍋爐對燃料適應性差別也很大，直接影響到鍋爐運行的穩定性、可靠性、經濟性。所以鍋爐啟動調試是全面檢驗主機及其配套設備的設計、制造、安裝、調試和生產準備工作的質量的重要環節，是保證今后鍋爐安全、可靠、經濟運行的一個重要程序。
參考文獻
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循環流化床范文5
關鍵詞：循環流化床鍋爐（CFBB）；冷渣器；點火風道；給煤機；排渣系統
中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）07-
1 某國產型號循環流化床鍋爐（CFBB）概述
循環流化床鍋爐（CFBB）利用了低污染、高效率的清潔燃燒技術，是興起于最近十幾年的新型鍋爐技術之一。在國際上，循環流化床鍋爐（CFBB）主要應用于廢棄物處理利用領域、工業鍋爐領域以及電站鍋爐領域當中，并呈現出大型化的發展趨勢。我國在該方面的研究也取得了碩果，而且可以預見今后將是循環流化床鍋爐（CFBB）發展的黃金時期。循環流化床鍋爐基本原理圖如圖1所示：
本文所研究的某國產型號的循環流化床鍋爐（CFBB）是我國DF鍋爐廠引進美國技術生產的國內首臺大容量自然循環、單汽包、高壓型的鍋爐。該型號循環流化床鍋爐的啟動點火以及低負荷穩燃由布置在爐膛密相區水冷壁前后墻的床上點火油槍負責；另外，爐膛左右兩側分別設置有1個飛灰再循環燃燒接口以及2個多倉式流化床風水冷選擇性排灰冷渣裝置。該型號循環流化床鍋爐的爐前一共設有4個石灰石給料口以及6臺給煤設備，并均勻布置于前墻水冷壁下部收縮段；鍋爐爐膛底部為水冷風室，為了增加受熱面積，該水冷風室由水冷壁管彎制圍成。該型號循環流化床鍋爐共有2個風道點火器（內部布置有高能點火油燃燒器），風道點火器通過膨脹節和水冷風室連接在一起。該型號循環流化床鍋爐尾部豎井里面由下至上分別布置了空氣預熱裝置、螺旋肋片管省煤裝置、低溫過熱裝置以及高溫過熱裝置。
2 某國產型號循環流化床鍋爐（CFBB）調試內容確定
2.1 烘烤內部耐火耐磨材料
2.1.1 烘烤冷渣器和點火風道。該型號循環流化床鍋爐制造廠家為其提供了鍋爐內部耐磨材料的烘烤控制溫度曲線。全部烘烤過程分為3個階段，即150℃烘烤、350℃烘烤、550℃烘烤，持續恒溫烘烤共約90個小時，而后再經歷高于700℃的烘烤。需要特別注意的是，為了達成預期的烘烤效果，通常需要特制烘烤專用的小油槍。這主要是因為點火風道當中的正式油槍無法滿足恒溫水平以及溫升速度的相關要求。特制烘烤專用的小油槍的出力范圍在20～100kg/h之間，并采用高于0.4MPa干燥壓縮空氣作為特制烘烤專用小油槍的配風，燃料則選擇為0#柴油。但是即便如此，為了滿足恒溫水平以及溫升速度的相關要求，根據相關要求、綜合考慮各部位溫升情況選擇合適的時機增投烘烤小油槍。
2.1.2 烘烤鍋爐整體。烘烤鍋爐整體應該在完成烘烤冷渣器和點火風道的基礎上進行，烘烤所選擇用的油槍不是上個階段所采用的特制烘烤專用小油槍，而是采用點火風道里面的正式油槍。但是依然要注意的是，在不同的烘烤階段，恒溫水平和升溫速度均有著較大的差異。具體而言，在烘烤鍋爐整體的初始階段應用單只油槍，并將600kg/h油槍出力調節為1/3，即200kg/h；隨著烘烤溫度的不斷提高，油槍出力也應該隨著溫升逐步提高。油槍出力一直持續到鍋爐烘烤溫度無法在繼續提升時為止，此時需要更換出力更大的油槍（1650kg/h）繼續烘烤，當然油槍的出力需要在原有基礎上從最低值逐漸提高至最大值。在鍋爐的烘烤過程中，恒溫水平與溫升速度的調控主要有兩種方法：其一，調節油槍的出力大??；其二，調節鍋爐爐底的流化風量。當然，我們應該考慮鍋爐旋風分離器、爐膛密相區以及水冷風室當中的耐火耐磨材料畢竟是第一次經歷烘烤，為了避免出現無謂的鍋爐內部磨損，在烘烤的第一個階段直接使用點火風道內部的油槍即可，而不需要投煤和添加床料。實驗表明，耐火耐磨材料在烘烤溫度超過400℃的時候固化，因此，鍋爐烘烤的第一個階段應該將烘烤溫度提升至600℃左右，并將該烘烤溫度保持一定的時間。在鍋爐烘烤的第二個階段，將溫度穩定在600℃一定時間之后，根據烘爐要求選擇加煤，并依照溫升情況在增加投煤量的同時減少燃油量的使用。在此過程中應該時刻關注鍋爐的蒸汽壓力，一旦鍋爐達到吹管壓力，則鍋爐在蒸汽壓力的作用下吹管。在該過程中，必須要嚴格控制恒溫水平和溫升速度，并觀察鍋爐吹管，如果烘烤鍋爐恒溫時間滿足要求但是鍋爐吹管不合格時應該繼續吹管，如果吹管合理但是恒溫時間不合理則需要繼續保持恒溫水平?？傊?，必須要協調鍋爐吹管和恒溫水平之間的關系，保證兩者均合格。
2.2 爐前給煤系統
給煤機采用可計量式膠帶給煤機。鍋爐試運過程中出現最頻繁的問題是給煤機斷煤，鍋爐床溫經常因給煤機斷煤而出現大幅波動。給煤機斷煤的原因是由于來煤水分較大，原煤在煤倉內粘結，流動性變差，造成煤倉到給煤機的下煤不暢。為防止爐內煙氣反竄到給煤機和煤倉，燒損給煤機皮帶及其他部件，在每臺給煤機出口加裝速關閥，其作用是當爐內有熱煙氣反竄到給煤機時，通過溫度信號使該速關閥迅速關閉。
2.3 鍋爐排渣系統熱態運行
由于入爐煤平均粒度較小，實測結果d50=1.1mm，爐內渣的平均粒度也很小，因此整個試運過程中只要控制好爐膛床壓、排渣風風壓，冷渣器的排渣就比較正常。試運過程中發現，如果爐底流化風量較小，爐內靜止料層過高，冷渣器的進渣就不正常，而且冷渣器負載過重，出現排渣不及時現象，經提高流化風量、增大外循環量后問題得以解決。因此，維持爐內良好的流化狀態，是保證冷渣器正常工作的前提。為保證冷渣器的冷卻效果，冷渣器向外排渣時，每個風室內都要保留一定厚度的床料。從試運情況看，維持冷渣器各風室內床壓最低在3～4kPa時，爐膛排渣就可得到很好的冷卻，排渣溫度可達至150℃以下。
3 相關體會和建議
（1）冷渣器能否可靠工作，對鍋爐的穩定運行有直接影響。如果冷渣器不能正常排渣，鍋爐只有降負荷運行或停爐，因此合理控制冷渣器的運行方式，保證冷渣器連續穩定運行，是實現鍋爐穩定運行的前提條件。
（2）大型循環流化床鍋爐作為新型的潔凈煤發電技術，在我國剛剛起步，正處在發展完善階段，在運行操作方面還存在不足。因此運行人員應加強學習，提高運行水平，以保證鍋爐的安全、經濟運行。
參考文獻
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循環流化床范文6
關鍵詞：循環流化床 脫硫 影響因素
中圖分類號：X521 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0111-01
煙氣循環流化床脫硫（CFB-FGD）工藝是20世紀80年代德國魯奇（Lurgi）公司開發的一種新型半干法脫硫工藝。目前煙氣循環流化床脫硫工藝已經達到工業應用水平的主要有以下幾種工藝流程：德國Lurgi公司開發的典型煙氣循環流化床脫硫工藝（CFB）；德國Wulff公司開發的煙氣回流式循環流化床脫硫工藝（RCFB）；丹麥L.F.Smith公司開發的氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝（GSA）等。
3 影響脫硫的主要因素
影響循環流化床脫硫效率的主要因素有床層溫度、顆粒物濃度、鈣硫比、脫硫劑粒度和反應活性。
（1）床層溫度對脫硫效率的影響。
一般來說溫度升高有助于提高化學反應速度。但是經過實驗研究發現：在循環流化床煙氣脫硫工藝中，絕熱飽和溫差決定了脫硫效率。指脫硫塔出口煙氣溫度與相同狀態下的煙氣絕熱飽和溫度之差。
由圖1可見，煙氣溫度越低（也就是越?。摿蛐试礁?，這正與我們的直覺相反。這是由于在很大程度上決定了漿液滴的蒸發干燥特性和脫硫反應特性。一方面，降低時，使漿滴液相蒸發趨于緩慢。與脫硫劑的反應時間增大，使得二者的化學反應過程更充分。另一方面，過低又會引起煙氣結露，對反應塔的腐蝕增強，從而增加設備的初始投資成本和運行維護費用。
（2）脫硫劑粒度和反應活性。
循環流化床脫硫中，脫硫劑可以是消石灰也可以是生石灰粉。一般說來，使用消石灰，多噴入漿液。使用生石灰，多數噴入干粉。對于生石灰粉，比表面積和反應活性直接影響到裝置的脫硫效率和鈣硫比。通常要求，含量大于80%，粒度小于2毫米；活性指標比較嚴格，要求達到小于4 min。
（3）顆粒物濃度。
在反應塔中飛灰、粉塵和脫硫劑在高濃度下接觸反應是流化床具有較高脫硫效率的重要原因。通常濃度可達0.5～2.0kg/m3，是一般反應塔的50～100倍。這主要由于塔內強烈的湍流狀態和較高的顆粒循環倍率增加了接觸面積，顆粒之間的碰撞使得反應產物亞硫酸鈣不斷磨損脫落，避免了脫硫劑表面被堵塞，從而不會影響物質的傳質過程和脫硫劑活性的下降。
（4）鈣硫摩爾比。
對脫硫效率的影響被許多研究者驗證，由圖2可見，脫硫效率隨著的增加而增加。但當增加到一定值時，脫硫效率的增加趨于平緩。也就是當鈣硫比達到一定值后，脫硫劑使用效率下降。在實際運行中，由于固體顆粒物的多次循環，脫硫塔內實際的遠大于進料時的，從而使脫硫裝置在較低的進料條件下，維持較高的脫硫效率。
參考文獻
[1] 米浩林，馬國駿.回流式煙氣循環流化床脫硫技術[J].熱力發電，1998，（2）：57-61.
