循環(huán)流化床鍋爐喉管磚

　　循壞流化床鍋爐的循環(huán)流化燃燒方式與其他燃燒方式的鍋爐相比具有以下特點。

　　1. 可燃用的燃料范圍寬

　　循環(huán)流化床鍋爐爐膛中存在大量由固體顆粒構(gòu)成的床料。這些熾熱的固體顆粒可以是沙子、礫石、石灰石及煤灰。加入的燃料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算只占床料總量的1%?3%。

　　循環(huán)流化床是快速床，在爐膛形成一個中心區(qū)氣流與細(xì)顆粒向上運動而四周近壁環(huán)形區(qū)顆粒團向下沉降的強烈內(nèi)循壞運動。加上隨煙氣流出爐膛的高溫固體顆粒被分離捕集后再次送回爐膛的外循環(huán)作用，使?fàn)t膛內(nèi)傳熱和傳質(zhì)過程得到顯著強化。爐膛內(nèi)溫度能均勻地保持在850℃左右，加入爐膛的燃枓顆粒迅速加熱到爐膛溫度并著火燃燒。因而循環(huán)流化床鍋爐可以不需輔助燃料，而燃用各種固體燃料，從低揮發(fā)分的無煙煤到高硫煙煤乃至灰分含量高達(dá)40%?60%的高灰煤均可滿意地燃燒。此外，這種鍋爐還能燃用石油焦、頁巖等其他固體燃料，其燃料適用范闈十分寬廣。

　　2. 燃燒效率高

　　循環(huán)流化床燃燒時，雖然其燃料顆粒比煤粉粗?jǐn)?shù)十倍乃至上百倍，但在設(shè)計和運行良好的情況下，其燃燒效率可以達(dá)到煤粉爐的水平。

　　循環(huán)流化床鍋爐能保持燃燒效率高的主要原因如下：首先新鮮燃料顆粒進入爐膛迅速與大量熾熱床料混合，可立即著火燃燒，而且爐內(nèi)氣固混合強烈，燃燒速率高;此外，在這種鍋爐中，燃燒區(qū)域擴散到整個爐膛。隨氣流流出爐膛的未燃盡顆粒會被旋風(fēng)分離器分離后再送回爐膛循環(huán)燃燒。因而使燃料燃燒時間大為延長，有利于燃料燃盡;當(dāng)然，也有一些細(xì)顆粒未被旋風(fēng)分離器收集，并隨煙氣流入鍋爐尾部受熱面煙道，造成一些不完全燃燒損失。為了降低這部分燃燒損失，可以在鍋爐尾部煙道底部收集這些細(xì)顆粒并送回爐膛參加燃燒。

　　3. 脫硫效果好

　　煤粉爐的主要缺點之一即為排煙中含有在燃燒過程中產(chǎn)生的大量SO2氣體。含有SO2 的煙氣排入大氣后將嚴(yán)重污染環(huán)境。為了減少煙氣中的SO2含墾，并使之達(dá)到環(huán)保要求，往往需要采用價格昂貴的煙氣脫硫裝置，或在燃燒過程中加入脫硫劑(吸收劑)脫硫。常用的脫硫劑為石灰石(CaCO3j)和白云石(CaCO3 • MgCO3)

　　在循環(huán)流化床鍋爐中，脫硫劑在爐膛中是在佳反應(yīng)溫度下進行脫硫，爐膛中燃料和物料的內(nèi)循環(huán)和分離設(shè)備、回送設(shè)備造成的外部循環(huán)使脫硫劑在爐膛內(nèi)平均停留時間可長達(dá)數(shù)十分鐘。因而，脫硫過程可充分進行。在采用石灰石作脫硫劑Ca/S=2的情況下，其脫硫效率可高達(dá)90%以上，脫琉劑利用率可達(dá)50%以上，排入大氣的煙氣中SO2含量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))小于200mg/m3，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可不采用昂貴的煙氣脫硫裝置。

　　4. 氮氧化物NOx棑放量低

　　鍋爐排煙中另一種危害環(huán)境的物質(zhì)為氮氧化物NOx煙氣中的NOx按其生成機理可分為熱力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx三類。

　　熱力型NOx是燃燒用空氣中所含的N2在高溫時氧化生成的;快速型NOx，是燃料燃燒分解時所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物與N2反應(yīng)生成的;燃料型NOx是燃料中所含有機氧化合物在燃燒時氧化生成的。

　　在燃煤鍋爐中，快速型NOx占總NOx含量的比例較少，一般在5%以下，因此排煙中氮氧化物主要為熱力型NOx和燃料型NOx研究表明，燃料型NOx和熱力型NOx均與燃燒溫度密切相關(guān)。燃燒溫度愈高則這兩種類型的NOx含量愈大，反之則愈小。特別是熱力型NOx，受燃燒溫度影響更明顯。循環(huán)流化床鍋爐的爐膛溫度為850℃左右，此時熱力型NOx生成量已較少，一般只占NOx總排放量的10%以下。加上循環(huán)流化床鍋爐燃燒所需空氣采用分段給入方式。一次風(fēng)從布風(fēng)板下送入，其量低于燃燒所需氧量，因而析出的燃料氮不能充分與氧反應(yīng)生成氧化氮。二次風(fēng)在爐膛下部還原區(qū)以上送入爐膛，此時燃料析出的氮已成為分子氮，因而也不易形成NOx由于合理組織了分段送風(fēng)和分段燃燒，可以有效地減少燃料型NOx的生成。因而循環(huán)流化床鍋爐煙氣中的NOx排放范圍為(50?150) ppm，可以滿足各國的環(huán)保法規(guī)要求。

　　5.爐膛截面熱負(fù)荷高，有利于發(fā)展大容量鍋爐

　　循環(huán)流化床鍋爐的爐膛內(nèi)氣流速度是鼓泡流化床鍋爐的3?5倍，爐內(nèi)混合強、傳熱快， 其爐膛截面熱負(fù)荷也遠(yuǎn)大于鼓泡流化床鍋爐，一般為3?5MW/m2，可達(dá)到與煤粉鍋爐相當(dāng)?shù)乃健?/p>

　　6.鍋爐出力調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)速率快

　　在循環(huán)流化床鍋爐中，可以通過減少進入外置式換熱器的循環(huán)量使?fàn)t溫升高。這樣，就可補償在低負(fù)荷時，因燃料量和空氣量的下降而引起的爐溫降低，使?fàn)t溫仍保持在佳爐溫運行工況。因而可使鍋爐出力調(diào)節(jié)范圍較寬，一般在鍋爐正常出力的25%?30%下仍可穩(wěn)定運行。此外，由于爐膛氣速高、傳熱快，因而其出力調(diào)節(jié)速率較快，可達(dá)到4%/min的程度。

　　7.灰渣可進行多種綜合利用

　　由于低溫燃燒和燃燒效率高，使循環(huán)流化床鍋爐排出的灰渣未經(jīng)熔化過程且含碳量小。但由于采用加入脫硫料的爐內(nèi)脫硫技術(shù)，其固體灰渣排出一般是同容量煤粉鍋爐的1.5?2倍。并且灰渣中含有大量的氧化鈣和硫酸鈣，不像煤粉鍋爐灰渣以氧化硅為主。其灰渣可用于水泥摻和料、建筑材料和磚瓦生產(chǎn)等方面的綜合利用。

　　循環(huán)流化床鍋爐的一系列特點已使其逐漸發(fā)展為一種適用燃料范圍廣、低污染的燃煤鍋爐，不僅適用于工業(yè)鍋爐，也適用于大型電站鍋爐，具有寬廣的應(yīng)用和發(fā)展前景