循环流化床锅炉的优缺点分析

1.循环流化床燃烧技术的特点

（1）低温动力控制燃烧。循环流化床燃烧技术中，燃料不是一次完成燃烧，而是将未燃尽的高温固体颗粒团通过飞灰分离器收集起来，反送回炉膛内再次参与燃烧。通过这种反复循环燃烧的方式，延长了燃料在炉内的停留时间。考虑脱硫效率，通常炉内的温度控制在850～950℃。相对煤粉炉而言，这种温度水平的燃烧具有很多优点，如降低了低灰熔点燃料发生结焦的可能性，降低了热力学氮氧化物的产生几率，提高了炉内脱硫效率等。

（2）高速度、高浓度、高通量的固体物料循环。循环流化床锅炉内部的固体物料不但通过外部的加料、排灰排渣进行循环，同时通过炉膛、飞灰分离器和回料器进行循环，通过炉膛的密相区、过渡区和稀相区进行循环。这三个循环保证了炉内燃料燃烧和脱硫的动态物料平衡，并制造了炉内的高浓度物料的环境。

（3）高强度的热量、质量和动量传递。循环流化床锅炉炉膛内部物料不但沿炉膛高度向上运动，同时还会沿炉膛壁面向下运动。物料和风烟的协同运动造成了炉膛中的强烈湍流环境。在这种条件下，热量、质量和动量的传递非常强烈，这也使得整个炉膛高度下的温度分布比较均匀。

2.循环流化床锅炉的优点

根据循环流化床锅炉的原理及运行特点，循环流化床锅炉通常具有以下优点：

（1）燃料适应性广。这是循环流化床锅炉最重要的优点。循环流化床锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、炉渣、树皮、垃圾等。它的这一优点，对充分利用劣质燃料具有重大意义。

（2）燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率高达95%～99%。锅炉燃烧效率高的主要原因是燃尽率高。已有运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物含量仅有1%～2%。燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当；燃烧劣质煤时，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。(www.xing528.com)

（3）燃烧污染排放量低。通过向循环流化床炉内直接加入石灰石、白云石等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。脱硫剂的量根据燃料含硫量进行调整，脱硫效率一般可达到90%。同时，由于循环流化床锅炉内的低温燃烧环境，氮氧化物的生成量仅有煤粉炉的1/4～1/3，标准状态下氮氧化物的排量可以控制在300mg/m3 以下。

（4）燃烧强度高，炉膛截面积小。炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。

（5）负荷调节范围大，负荷调节快。当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术，也不像煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可达（3～4）：1。负荷调节速率也很快，一般可达4%/min。

（6）易于实现灰渣综合利用。循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低（含炭量小于1%），属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

3.目前循环流化床锅炉存在的问题

（1）循环流化床锅炉部件的磨损。由于循环流化床锅炉内的高颗粒浓度和高风速，锅炉部件的磨损比较严重。磨损主要与风速、颗粒度以及流场的不均匀性有关，磨损与风速及浓度成正比。目前在循环流化床锅炉中，尾部烟道受热面的磨损、漏风是遇到的主要问题。

（2）运行风速的确定。循环流化床锅炉的运行风速是一个重要的参数。一般运行风速为4～10m/s。运行风速提高会使锅炉更为紧凑。截面热负荷相应增大，此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面，必须增加炉膛高度。这样不仅使磨损增加，而且锅炉造价增加，同时，风机功率会增大，厂用电也会相应增加。但风速过低则发挥不了循环流化床的优点，因此对各种燃料都应具有最佳的运行风速，该风速的确定需要综合考虑计算。