循环流化床锅炉节能技术探究

【摘要】近年来，循环流化床锅炉作为一种高效、清洁、节能的锅炉产品得到了快速发展，被广泛应用在在工业锅炉、电站锅炉等领域，循环流化床锅炉的节能技术也成为国内锅炉业界的重要研究课题。本文从循环流化床锅炉的特点出发，探讨了循环流化床锅炉的节能措施。

【关键词】循环流化床锅炉；节能技术；优化

循环流化床锅炉运用半悬浮、流态化燃烧模式，具有较强的燃料适应性，且其蓄热量大、负荷调节灵活、有害气体排放少，有效提高了能源利用率，降低了锅炉燃烧对环境造成的污染。

一、循环流化床锅炉的特性分析

循环流化床锅炉采用气固相混合的燃烧方式，这种气固混合燃料的热容量比粉煤炉的单向烟气高出几十倍，具有极其稳定的燃烧特性。同时，循环流化床锅炉具有非常均匀的炉膛温度，有利于燃烧和传热的进行，因此能够达到较高的燃烧效率，现阶段循环流化床的燃烧率能达到98％以上。循环流化床锅炉采取低温燃烧策略，且燃烧是沿炉膛高度完成的，能够方便地进行分级燃烧，通过分级燃烧有效地减少了氮氧化物的生成，降低了对大气的污染。整体来讲，循环流化床锅炉的性能优势主要体现在以下两点：一是燃料适应性强，可以使用一些普通锅炉难以适应的性质较差的燃料；二是负荷调节能力强，由于炉内物料的循环量比较大，炉体蓄热高，能够维持稳定的燃烧参数，有着较强的负荷调节能力。

二、循环流化床锅炉的节能措施

（一）锅炉的调校

1.风量

相对于煤粉炉，循环流化床锅炉的构造比较特殊，对风量的要求也更为严格。在锅炉安装或大修后，应进行冷态试验，以确定风机的风量和风压能够符合锅炉的燃烧需求。临界流化风量是循环流化床锅炉运行的最小风量，如果低于这一风量，就可能发生结焦，而风量太高的话可能造成灭火，并且造成大量的热能损失。

2.过量空气

过量空气系数关系着炉膛内的风煤比，是保证锅炉燃烧的重要参数，过量空气系数主要通过锅炉尾部烟道口的氧量来间接推测，因此在循环流化床锅炉的运行中要做好氧量监测工作，使炉腔内保持良好的风煤比，此外，还要做好锅炉飞灰中可燃物含量的控制工作。

3.碎煤机

碎煤机是对燃料处理的重要环节，对锅炉正常运行具有重要影响，通过碎煤机可以使燃料达到规定的颗粒度，并实现煤料的均匀分布。以130t/h循环流化床锅炉为例，一般要求煤粒尺寸在10mm以下，若煤粒过粗，会造成大块沉积，影响流化循环，还会造成排渣困难。但煤粒并非越细越好，煤粒过细会造成额外的制煤电耗，还会增加受热面的磨损，并且过细的燃料容易进入尾部烟气，造成烟道燃烧及燃料浪费。

4.阀门

由于循环流化床锅炉特殊的构造，导致其结构中存在较多的冗余设计，阀门内漏比较常见，导致额外的热量损失。因此要重点控制锅炉的疏水阀门及减温水阀门，避免因阀门内漏而影响锅炉的汽温调节功能。

5.滚筒冷渣机

冷渣机的正常运作对于提高流化质量，保障锅炉的安全性和经济性具有重要作用，其中冷渣机对冷却水的利用是实现节能的关键。锅炉产生的炉渣温度通常较高，包含大量热能，且高温炉渣能够释放出有害气体，在滚筒冷渣机中通过循环水对炉渣热能进行交换吸收，循环水经除氧处理后回收到锅炉之中进行再利用，实现锅炉的节能经济运转。在冷渣机使用前要进行空载试车，以检查滚筒转向、水系统密封性、阀门开关、传动系统功能、轴承温度以及电机温度是否存在异常。

6.补水率

一般情况下，锅炉系统的补水率应维持在5％以下，而连续排污率不超过1％，测试锅炉补水率时，先增加补水流量，使系统运转在高水位上，再关上补水阀门，并调整疏水量，根据凝结器水位下降情况来得出锅炉补水率，通常情况下，补水率增加1％，将使煤耗增大0.22％。

7.床温

床温由炉内各处布设的热电偶元件测得，床温应维持在一定的范围内，床温过低会导致燃烧效率下降，还会影响燃烧的稳定性；床温过高则导致脱硫不彻底，还可能诱发结焦问题，降低流化质量。相对于普通锅炉而言，流化床锅炉的磨损比较严重，所以要做好测温元件的监测工作，确保元件的良好工作状态，使其准确地反应床温参数。

（二）锅炉的优化运行

1.床温控制

床温受煤种、一二次风比、燃料颗粒度等参数的影响，床温控制的关键是给煤量控制、料层差压控制和氧量控制。给煤量取决于系统负荷，负荷增大时，应先后增大风和煤，否则床温将降低，负荷降低时，应先后减小煤和风，否则床温将升高；料层差压反应流化床料层的厚度，料层过薄或过厚均不利于锅炉燃烧，通常料层厚度在500mm左右为宜，当料层压差增大时，可适量排放冷渣来减料；氧量是床温控制的另一重要参数，氧量过高会导致床温降低、汽温增高，降低燃烧效率，氧量过低会造成缺氧燃烧，生成还原性气体，使床温显著下降。

床温过高时，可增大一二次风比、加大返料风、减小给煤量、加大排渣量，必要时可适量加入湿煤，或往密相区喷一定的饱和蒸气。床温较低时可适当减小风煤比、循环物料量和排渣量，加大给煤量、二次风，同时检查是否有缺氧燃烧或堵煤现象。

2.蒸汽及水参数

对于130t/h循环流化床锅炉，其蒸汽温度应控制在540℃左右，蒸气温度每下降10℃，将使耗煤量增大0.03％，循环热效率损失0.5‰，同时使出口蒸汽湿度提高0.7‰，加剧汽轮机叶片的腐蚀，此时可以增大热控自动投入率，同时避免减温水门内漏。

3.排烟温度

排烟温度属于综合性指标，主要受锅炉燃烧及换热状况的影响，通过加强保温层及人孔严密性，降低漏风，并科学把握氧量，按时实施吹灰，可以有效确保锅炉受热面的清理与换热作用，稳定排烟温度。

4.灰渣含碳量

灰渣含碳量受煤种、煤料颗粒度、炉温、循环量等因素的影响，根据不同煤种，要科学地设置分离效率，以促进循环燃烧，减小燃料损失。在正常流化的基础上，要尽可能减小一二次风比，并增大料层差压，同时做好碎煤机的维护工作，对控制灰渣含碳量很有帮助。

（三）管道、容器的保温

管道及容器的保温效果对锅炉系统的热效率有重要影响，一般情况下保温设施的整改是比较困难的，因此在设备安装初期就要做好保温设施的规划和建设，通过保温设施可以有效降低热量损失，提高锅炉的节能经济性。

总结

随着我国经济建设步伐的加快，能源供需问题日益紧迫，节能减排在各行各业都突显重要性，锅炉作为能源消耗大户，其节能措施显得尤为重要。这就要求我们提高节能意识，做好锅炉的调校及优化工作，以有效提高锅炉燃烧效率，实现锅炉安全经济运行。

参考文献

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