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循环流化床与煤粉炉

循环流化床锅炉燃烧技术是具有燃料适性好、燃烧效率高、气体污染物排放低、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。近20多年,特别是近5年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展,目前300MW级的循环流化床锅炉在我国电站锅炉有30多台投入运行,但在使用的过程中也暴露了许多问题,主要问题有:锅炉受热面的磨损、爆管;耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落;风帽的漏渣、磨损;冷渣器的落渣堵塞;燃煤粒径过大;灰渣含碳量高;蒸汽温度难以保证;辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点。
1. 煤粉炉与循环流化床锅炉综合比较
1.1锅炉的燃料适应性
1.1.1循环流化床锅炉对燃料适应性好。循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤燃烧产生的大量飞灰既是热的载体也可以平衡各受热面的热量平衡,只要燃料燃烧产生的热量能将燃烧室稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料时很好的选择,也可以燃烧生物质燃料。
1.1.2煤粉炉对煤质的要求较高。锅炉设计时就要充分考虑所燃烧煤的因素,煤的挥发分、发热量、灰分等对燃烧影响较大,煤粉炉对燃烧与设计煤种偏离较大时会出现各种问题,比如在炉膛喷燃器、过热器等处结焦;煤质较差时燃烧不稳定,甚至造成锅炉灭火,使锅炉无法正常运行,煤粉炉对煤种适应性差的现象比较明显。
1.2燃料制备和燃烧系统
1.2.1循环流化床锅炉燃料系统比较简单。给煤点数量少,布置简单。循环流化床锅炉横向混合特性较好,给煤点较煤粉炉少 ,如东方锅炉厂的1089t/h循环流化床锅炉只有8个给煤点,给煤点的减少简化了给煤装置的布置,使给煤点不易结焦,运行可靠。循环流化床锅炉二次风系统也相对简单,一般只有上下两层,分别控制XOx的排放和锅炉床温的辅助控制。流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料(煤粒度要求为粒度范围0-10mm,50%切割粒径d50=2mm),燃料的制备破碎系统大为简化。所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统,整体投资含土建仍低于煤粉炉。循环流化床锅炉对燃料适应性广,但对燃煤粒径要求严格。循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0~10mm之间,平均粒径在2.5~3.5mm之间,如果达不到这个要求,将带来运行中的不良后果,床温偏差大,锅炉达不到设计蒸发量,主汽温度难以保证,灰渣含碳量高,受热面磨损严重等。
1.2.2煤粉锅炉都有制粉系统,按类型不同可以分为仓储式制粉系统和直吹式制粉系统

,即每台锅炉至少要有两套及以上的制粉设备。相对煤粉锅炉的其他辅机设备,制粉设备故障率还是比较高的,尤其是直吹式制粉系统,运行工况直接影响锅炉的安全、稳定运行。煤粉锅炉一般有4~5给粉层,煤粉管道系统庞大,运行中弯头等处磨损比较严重,以致泄漏。二次风也是分层给入,每层煤粉层需要相应的二次风作为燃烧时氧气的补充,二次风调节不当会造成燃烧不稳定及火焰偏斜等问题。
1.3燃烧效率及负荷的调节范围

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