循環流化床鍋爐節能增效改造總結

隨著經濟水平的不斷提高，生態環境問題日益受到人們的關注。環保是中國實現可持續發展的一項基本國策。循環流化床鍋爐技術是近幾年發展起來的一項新技術。循環流化床鍋爐（CFB）具有良好的低溫燃燒特性，燃燒效率高，負荷調節方便，污染排放小等優點，近年來得到了快速發展，并在電廠生產中得到了廣泛應用。但是在實際應用過程中受多種因素的影響，無法充分發揮其優勢，尤其在節能方面。所以，如何節約能源，提高鍋爐效率，是我們要探討的問題。

1 循環流化床鍋爐的特性分析

循環流化床鍋爐采用氣固混合燃燒方式。與煤粉鍋爐單向煙氣相比，氣固混合燃料的熱容量提高了數十倍，具有非常穩定的燃燒特性。循環流化床鍋爐爐內溫度分布非常均勻，有利于燃燒傳熱，燃燒效率高；循環流化床燃燒效率達到98%以上。CFB 鍋爐采用低溫燃燒策略，燃燒高度沿爐高方向，便于分級燃燒。通過分級燃燒，有效地減少了氮氧化物的生成，減少了空氣污染。總的來說，CFB 鍋爐的性能優勢主要體現在兩個方面：第一，燃料適應性強，可以使用一些普通鍋爐很難適應的劣質燃料；第二，負荷調節能力強，由于爐料循環量大，爐體蓄熱量高，能夠保持燃燒參數穩定，并有很強的調載能力。

2 循環流化床鍋爐的應用現狀與必要性

循環流化床鍋爐燃煤鍋爐是一項較為成熟的工業技術，在潔凈煤技術上已經開始應用。近幾年來，以其煤的適應性強，燃燒效率高，爐膛脫硫脫硝，近幾年來在我國潔凈煤發電中占有重要地位。流化床鍋爐具有良好的燃燒穩定性和對燃料的適應性，但不能保證各種不同性質煤的經濟有效利用。由于近年來燃煤發電的現狀，大量燃煤電廠不得不燃燒各種燃煤材料，特別是劣質煤，導致熱效率下降，煤耗增加。因各煤種性質差異較大，國內操作人員缺乏實際操作經驗，不掌握 CFB 鍋爐發電技術，綜合煤質變化較大，機組檢修、啟停次數較多，導致耗煤量增加，實際運行經濟性降低。循環流化床鍋爐的應用現狀決定了節能需要與燃料發電結合的現狀。實際上有很多方法可以提高鍋爐的效率，例如改變燃料比例。

3 循環流化床鍋爐鍋爐運行中節能增效策略

3.1 充分利用回收鍋爐余熱

通過燃燒率可以充分反映鍋爐節能減排的效果。在鍋爐的實際運行中，煤是主要燃料。煤炭的燃燒速度可以直接影響到節能減排，但各種技術的應用直接影響到煤炭的燃燒速度。基于此，在鍋爐燃燒過程中，可以采取鍋爐余熱回收的手段，提高鍋爐的運行效率。在鍋爐的實際運行中，會產生大量的高壓蒸汽，高壓蒸汽的熱量可以通過再循環回收利用。因此，實際運行和操作中，需要一套智能溫度采集系統，以監測鍋爐閥門排放和余熱泄漏，這樣就可以回收了。并在鍋爐尾部煙道中增加鍋爐受熱面，充分利用鍋爐燃燒廢氣溫度，有效地利用了鍋爐的余熱。

3.2 合理安排啟動時間

減少油槍的操作次數，適當安排外床投入時間。在700℃以上時，應保證外床能快速投入使用。外床投運前，應適當增加給煤量，灰渣調節閥開度不宜過大，開度約為15%，以確保床溫穩定。機組啟動的關鍵是汽機的配合，要降低起動消耗，縮短起動時間，關鍵在于合理安排汽機暖缸沖轉和帶負荷。在鍋爐點火后，汽輪機應及時送軸封和真空，開啟高低壓旁路開始疏水，以保證爐前、汽輪機前蒸汽溫度同步升高。在鍋爐蒸汽參數滿足沖轉條件時，可對機組進行沖轉。防止因機前溫度不符合操作條件而使鍋爐持續燃燒，造成機前溫度上升的現象。

3.3 超強脫硫技術的應用

循環流化床鍋爐技術采用不同濃度的送風方式燃燒，燃燒過程中形成氮氧化物，與一般鍋爐技術相比，氮氧含量可降低20%左右。隨著我國對這方面的逐步重視和鍋爐技術的不斷完善，超脫硫技術已成為今后循環流化床鍋爐技術發展的必要條件。雖然我國鍋爐數量占世界絕大多數，但核心技術的發展并不盡如人意，尤其是脫硫技術。隨著我國環境問題逐漸提上日程，煤炭脫硫技術已成為當今社會亟待解決的問題之一。我國還將加強對污染物排放標準的嚴格控制，使空氣中二氧化硫含量降至400m3以下。目前，我們總結了傳統脫硫技術存在的問題，發現在流化床中加入石灰石的方法更為有效，可進一步促進脫硫技術的發展。

3.4 低氧燃燒的方式

從鍋爐本身的特點來看，采用低氧燃燒方式，可以使物料具有熱循環回路，連續、重復燃燒，物料的燃盡效率大大提高，電耗也有所降低。

3.5 發展綜合能源

能源綜合利用也是今后鍋爐技術的發展方向之一。我們可以優化一些低能耗的鍋爐和平臺。我們還可以對鍋爐技術和其他原材料進行加工和再利用，以優化能源結構。一些大型循環流化床鍋爐系統在燃燒后會產生大量的灰渣，這些灰渣可以重新加工利用，實現能源的合理升級。

3.6 循環流化床鍋爐運行調整及磨損處理

循環流化床鍋爐的運行特性主要包括床壓、床溫、風量特性和汽溫特性。床層壓力不僅取決于爐內物料的量，還取決于鍋爐負荷。整個爐段包含許多反映床壓的參數，包括鍋爐總壓差、下床壓和鍋爐上壓差。鍋爐床壓監測反映了空氣分布器的阻力、爐內床料總量和流態化的變化。操作時，兩側床壓應平衡，兩側壓差應控制在規定范圍內。

鍋爐正常運行時，整個爐膛可視為一個裝滿液體的容器，容器處于平衡狀態。較低的床壓反映了整個鍋爐的塔重，顯示了鍋爐內的床料量，從而推斷出爐內的燃燒狀況。上壓差能反映鍋爐的各種工況。當上壓差增大時，鍋爐內的物料循環增加。在處理過程中，可以適當調整給料器內的流化速度，也可以控制送入爐膛的一、二次風量進行調節。從燃燒和傳熱的角度來看，通過控制床層溫度可以提高燃燒效率和鍋爐效率。在流化床密相區，燃燒顆粒的表面溫度比床層溫度高100～200℃。為了保證鍋爐的安全運行，應根據鍋爐NOx排放量調節床溫，控制NOx與床溫的雙向關系。當床層溫度較高時，氮氧化物會增加；當床層溫度較低時，氮氧化物也會增加。因此，床層溫度不應控制在850℃，而應將床層溫度控制在850℃以下，這樣才能使床層溫度控制在850℃以下。

在鍋爐運行過程中，風量特性與燃燒和流化狀態有關。為了保證鍋爐的正常運行，燃料獲得濃相區一次風提供的氧氣，并調節左右兩側爐膛壓差。此時用壓差實測值計算偏差值，并對左右兩側風量定值進行修正，將通過平衡偏差得到的風量控制在規定范圍內。當二次風分層分段進入爐膛時，可補償一次風對燃料供氧不足的問題，調節二次風量和爐內氧含量，以獲得最佳控制值。根據節能原理，一定量的煤可以釋放一定量的熱量。調整蒸汽溫度的根本目的是保證煤量與負荷相匹配。綜合了床壓、床溫、燃料量和一、二次風量的特性，保證了鍋爐的正常運行。

3.7 采用混合燃料提高燃燒效率

在循環流化鍋爐的運行過程中，燃料是必不可少的，當今使用的燃料大多是煤炭等不可再生資源，這些資源性價比相對新型能源較低，同時在燃燒過程中還會產生大量的有害物質。因此，可以采用一些生物能源來進行輔助，使其和煤炭混合形成混合燃料，提高燃料的燃燒效率。其中較為常見的生物能源便是秸稈，這些秸稈難以處理便被直接焚燒，不但浪費了大量的生物能源，還造成了嚴重的大氣污染。

將秸稈進行生物發酵處理后，可以生成烷烴等可燃性氣體，燃燒過程中不會出現有害氣體，能夠實現環保發展。但是秸稈加工過程較為繁瑣，一般情況下，往往將秸稈和煤炭混合在一起直接燃燒。將兩者進行混合后，可以使燃料之間有足夠的空隙，這樣在燃燒過程中便擁有足夠的氧氣助燃，燃燒得更加充分。

4 結語

循環流化床鍋爐作為一種節能環保高效的技術，具有低熱值燃料高效利用和循環燃燒的特點，它在節能環保方面具有很大的優勢，對我國當前的節能低碳具有重要意義。然而，我國循環流化床鍋爐的節能還存在許多問題，需要不斷優化。