循環流化床鍋爐飛灰回燃技術及其應用研究

盛增慶

摘?要：循環流化床在目前燃燒技術水平中具有獨特優勢，無論是其商業性或者發展前景都十分亮眼。本文通過對循環流化床鍋爐飛灰技術原理的解讀以及對各類設備的介紹與選擇來闡述該技術的深層次內涵，通過分析其作用與效益來預測該技術的應用前景，對未來循環流化床的各種技術的發展和改造提供更好的方向。

關鍵詞：循環流化床鍋爐;自動化;飛灰回燃技術

在循環流化床領域，鍋爐灰飛回燃技術是目前的主流模式，已經作為一種新式清潔型燃燒技術在投入使用。燃料在流化的形態下進行完全的燃燒，反應簡單。現如今我國絕大多數如坑口電廠等都應用了循環流化床鍋爐點火技術，主要是由于其具有燃燒穩定性高、氮氧化物的低排放、自動脫硫、冷卻性強等優勢。

一、循環流化床鍋爐飛灰回燃技術概述

（一）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術運行原理

循環流化床的燃燒方式相對于其他燃燒技術有著明顯的優勢，不光在于其內部的燃燒系統較為方便簡易、燃燒所需溫度不高，同時還可以使燃料之間充分反應。回燃技術能夠在爐內充分脫硫，劣質燃料在爐內也不會由于低質而出現反應不完全的現象。回燃技術運行原理方便簡易：最初要將鍋爐燃燒系統中需要燃燒的燃料制作為具有一定大小與密度的小顆粒物，同時篩選出符合燃燒條件的煤粒，此舉可以大大增加其燃燒接觸面積與反應速度。其次在燃燒時所需要的空氣則是從爐膛的下方部分首次輸入，第二次輸送是位于爐膛側方入口處。此設計是為了防止充分燃燒時內壁部分熱量過高，采用冷水設施進行降溫處理。最后在充分燃燒后仍需排出的不可燃燒煤渣就可從冷渣口輸送出去。

（二）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術設備選擇

由于燃料的種類不同，內部含碳量亦不同，以此需要針對不同類別的煤料來進行設備的選擇。類似于粉煤灰這種粉末形態的燃料，由于顆粒細小，在工作過程中極容易發生粉塵彌漫的現象，會影響設備正常運行。在設備中增加抽氣裝置則可以有效避免這種情況的發生。此外，對于羅茨設備的閥門處，安裝螺旋式壓力裝置，可以調節爐內壓力到正常范圍，從而有效保證燃料的充分燃燒[1]。

（三）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術改造思路

針對傳統飛灰回燃技術工作中的不足，可以從以下三方面入手：

1.含碳量

由于許多煤料具有揮發性強、內部碳含量高的特點。燃燒溫度越高，燃料越能發揮有效作用。可以利用這種規律，將煤料與空氣充分結合。在固定的基本配置例如燃料質量、煤爐尺寸等不變的情況下，設法使碳氧結合完整。

2.燃燒情況

燃燒系統需要考慮的部分包括燃料量設置、兩次空氣量的把握、設備內部壓力調控以及溫度方面的控制。這些都是需要改進的部分，尤其是對設備爐壁降溫裝置的處理是重點。

3.節能減排效果

很多企業由于建立初期缺乏足夠的技術與經驗來保證工作完整進行，有許多值得注意的部分。有些鍋爐飛灰量不足，設備工作效率低，導致部分燃料內部含碳量虛高，沒有協調的工作運行體系。國家近年來著重強調經濟與環境相適應的戰略體系。在這種環境下，需要對設備進行改進。

二、循環流化床鍋爐飛灰回燃技術的應用前景

（一）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術的作用對比

在進行爐膛內部設備改造之后，由于大大增加燃料內部含碳量與燃料利用效率，使得生產成本有效降低。從實驗所得到的數據可以推斷出，具體回燃前后的作用對比概括為：在相同燃料種類的情況條件下，在使用新型改進后的煤爐所浪費的燃料以及成本均有效的降低。而在使用相同的新型設備，低質煤得到充分的燃燒，在飛灰回燃前后內部碳含量變化明顯。這些現象均表示改進鍋爐裝置的優勢極為顯著。

（二）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術的改造途徑

1.底部加熱

從以往的技術總結與經驗可以分析出，在燃燒過程中系統鍋爐底部具有改造空間。新設置的鋼制管道代替傳統的管道種類，鋼管可以連接多個燃燒爐膛，可以一直輸送至鍋爐底部位置。改進過后的設備也可以更好的保證加熱工作的有效進行。

2.系統改造

在除塵器使用方面已經從傳統水膜式改進為電力式，并且將飛灰回燃新技術運用于返回系統中。由于飛灰的顆粒大小、內部碳含量等技術參數不同，在燃燒時的沉積、附著能力也會不同。通過之前的實驗結果觀察可以得知，內部碳含量的大值主要集中分布于除塵設備中，因此可以考慮改進動力系統。

3.低壓空氣改進

所需設備為羅茨鼓風機作為動力源，而返灰設備則可以通過返灰泵進行工作[2]。在最高程度保證內部碳含量的同時通過部分管道及所有可利用的途徑將飛灰進行高效傳輸，進行第二次完全燃燒，可以提高燃料使用效率。

（三）循環流化床鍋爐飛灰回燃技術的效益分析

1.經濟收益

通過將設備調試至最佳狀態可以保證所需燃料的有效充分燃燒、節省燃料燃燒量、降低巨大的燃料成本。這與許多企業“誠信為本，效益為先，全員為要”的經營理念相一致，在保證基本生產經營指標均達成的情況下，最大限度的為公司追求更高層次的經濟效益。

2.環保效益

新疆能源化工企業的戰略目標正是結合國家電投集團發展戰略，利用新疆地理自然資源的各種綜合優勢。基地式發展清潔能源;積極發展綜合智慧能源;在創新與奮斗在摸索基礎設施等新興業態。目前，公司在“十三五”的基本目標是實現運電力裝機500萬千瓦，清潔能源裝機占比為59%。許多能源公司都在追求效益與可持續相平衡的發展路線，努力在行業內形成較大貢獻能力的實體產業。

三、結論

經過以上對循環流化床飛灰回燃技術的詳細分析與優化設計，不難發現在對循環流化床關于灰飛回燃技術層面的全新升級之后，具有含碳量低、收益與節能減排相適應、外排煙霧量達標、外排灰渣的數量大大減少、控制效果良好等優點。也許技術觀察周期略短，但仍可以作為對該項技術未來發展模式的參考標準。

參考文獻：

[1]劉娟娟.循環流化床鍋爐飛灰回燃技術應用及分析[J].煤，2018，27（11）：77-78.

[2]張猛.循環流化床鍋爐飛灰殘碳量的控制[J].山西化工，2017，37（01）：68-69.