摘要：循环流化床锅炉技术作为当前使用较广的煤炭燃烧技术，其燃烧产物排放会产生较多污染，因此有必要对循环流化床锅炉污染物排放进行合理控制。基于此，分别从粉尘、氮氧化物、硫氧化物排放控制工作进行深入研究，希望能对当前的锅炉污染物排放控制工作带来一定帮助。
关键词：循环流化床；污染物排放；控制
1、循环流化床锅炉技术的特点
（1）燃料利用率高。“流化床”一词显然是指固体颗粒和气体流动的强混合系统中的流体动力学，它使颗粒保持动态运动。根据技术行为的观察，可以将不同的系统描述为鼓泡、湍流化床。因此，各种制造商将其系统称为鼓泡床、涡轮流化床。流化床系统可以设计成诱导特定的强制循环，即循环流化床锅炉，如，“内部循环”或“外部循环”，靠近主燃烧室是一个大型旋风分离器，用于分离返回到流体中的较大固体颗粒。流化床和热烟气通过加力燃烧区离开旋风分离器，在燃料燃烧时，气固混合好，燃烧的速率高。（2）燃料适应性广。循环流化床锅炉发展至今，已经能适应多数种类的燃料，这是循环流化床锅炉技术能被市场广泛采用的重要因素。强烈的湍流允许在流化床系统的给定条件下进行广泛的吸附过程，特别是硫氧化物与钙和镁氧化物的化学结合，这些吸附剂已存在于废物中或以碳酸钙（石灰石）或规定细颗粒尺寸的氢氧化钙的形式送入流化床。该特性还可有效地用于流化床系统中的低品位煤的燃烧，二氧化硫排放量综合减少约90%（无二次脱硫措施）。循环流化床锅炉的设计和运行适用于平均燃料混合物，从约5～8MJ/kg，到超过40MJ/kg的值。在极端情况下，要焚烧的废物的平均热值可以低于3MJ/kg，例如，机械脱水的污水污泥，预热的燃烧空气（热量的内部回收）和一些废物流在利用自备蒸汽轮机提供的低压蒸汽的系统中部分干燥。因此，循环流化床锅炉的利用对燃料的适应性非常广泛。（3）负荷调节范围大、速度快。当床层负荷压力变化时，以往采用的鼓泡流化床锅炉采用分离床压火技术，操作困难。循环流化床锅炉操作简单，只需调整煤、空气、物料循环，负荷调节速度快，调节范围大幅度增加。同时，循环流化床炉内的垃圾燃烧速率远高于移动炉排炉内的燃烧速率。因此，底部和飞灰残留物以及烟气中的未燃烧有机物浓度非常低。此外，由于精确的过程控制，完全燃烧所需的过量空气可以保持在低于移动炉排过程的水平，这减少了烟气的热损失。（4）排放污染物少。对于工业生产来讲，能够降低对环境的污染代表生产技术的进一步优化，循环流化床锅炉通过底部进料喷嘴从密相区底部送回，粉煤灰固体与湍流床层物质混合，并与它们发生强烈的热质交换。此外，氧化钙表面的硫酸钙产品也将被磨掉。在高温、空气新鲜的条件下，粉煤灰容易着火燃烧。粉煤灰颗粒进入稀相区后仍保持高温，在稀相区可进一步燃烧。经过这样一次循环，炉内停留时间大大提高，这优于传统的锅炉再循环，燃烧时的有害气体和其他有污 染的副产物大幅度减少。
2、循环流化床锅炉设备运行管理
2.1提升管道的耐磨损性能
在锅炉燃烧的过程中，对管道产生的磨损情况是不可避免的，因此在对管道的材料选择上，应当尽可能选择质量好耐磨度高的材料，在进行锅炉管壁的装配过程中，对管道可以采用电弧喷涂的方法来增强其磨损。使用电弧的喷涂方法，使得在喷涂很薄的情况下，依旧可以很好地对管道进行保护，此方法还具有较强的导热性，喷涂形成的表面硬度也比较高，在固体粒子高速运转将对管道的氧化膜造成损害的过程中，利用电弧喷涂形成的保护膜，可以有效地抵抗高速运转形成的摩擦力，保持管道的完整性，抵抗磨损造成的损害。
2.2水冷壁的保护
首先，由于水冷壁管道的使用离不开水的配合，因此在进行水质的选择上，应当使水质尽量达到相关的标准和规定，尽量避免管道壁上产生水垢的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，对于管道产生腐蚀的情况，可以采取在水冷壁管道上喷涂氧化铝材料，增强管道抵抗腐蚀的能力，还可以选在燃烧过程中尽量减少硫化元素的产生，并降低其浓度，各个单位在燃烧的过程中，可以尽量采取脱硫的方法来保护管道不受腐蚀。最后，一旦水冷壁出现损坏，应当及时检查其损坏程度，如果损坏程度不是很严重，可以继续进行工作，并且经过相关人员的评估，故障位置不会继续扩大，那么可以对其管道进行维护后，采取适当地降低其负荷量的方法后，继续投入使用。这就要求各个锅炉管理单位应当定期对水冷壁进行检查和设备维修，以延长其工作的质量，杜绝安全隐患的产生。
2.3防止回流阀堵塞
要想解决回流阀的堵塞问题，在选购的过程中，应当选择质量合格和风帽开孔大小合适的的回流阀，尽量从源头上解决其可能产生堵塞的问题，使得通风性能可以良好。一旦发生堵塞的情况，应当及时关闭回流风的阀门，利用下部的排位管道，放掉冷灰的处理之后，再采用间断性的送风方式，重新投入到回流阀中。保证循环物料的正常使用，为了避免回流阀的堵塞，应当及时将其中的各种物料的温度情况进行考察，并且根据其温度情况选择合适的风量。
2.4深度脱硫与脱硝
随着现代工业的发展，空气污染已成为世界各国越来越重要的考虑因素。锅炉燃烧过程中产生的大量污染空气中，主要是含氧氮化物和二氧化硫。随着粉煤灰再循环率的增加，二氧化硫排放量降低，再循环对二氧化硫排放有两个方面的影响。首先，粉煤灰循环使密相床温降低，接近循环流化床最佳脱硫温度，通常为850℃，有助于避免硫酸钙分解，提高脱硫效率。其次，粉煤灰中含有大量未钙化的碳酸钙和未反应的氧化钙，它们通过粉煤灰再循环送回炉子。此外，覆盖在碳酸钙或氧化钙表面的硫酸钙会从颗粒中被去除，这使得吸附剂更加活跃。随着吸附剂在炉内停留时间的延长，脱硫效率得到提高。二氧化硫是酸雨和其他形式大气污染的主要成分之一，为消除硫磺进行了大量的研究，循环流化床脱硫是一种新的脱硫方法，该技术具有除尘效率高、烟气洁净、循环费用低等优点。
2.5实现能源综合性利用
煤炭为不可再生能源，因此，循环流化床锅炉如何能实现资源利用最大利用率是当前主要的问题。一方面，依靠现有的技术水平，研发人员可以考虑使用一些环保替代能源来降低主要能源短缺造成的生产压力。另一方面，对于循环流化床锅炉燃料燃烧产生的大量灰份还没有完善的处理方法，这些技术有广阔的发展前景。
2.6循环流化床中锅炉粉尘排放与控制
当前国内的循环流化床锅炉燃烧主要是劣质燃料，燃料当中的灰分含量少于30%。虽然飞灰份额比煤粉燃烧低，但由于单位体积烟气飞灰量高于煤粉炉一倍，因而使得烟气除尘负荷相对较重。循环流化床中的飞灰颗粒大小在50μm以下，为了降低粉尘排放量，要控制除尘效率在99.85%以上。单纯的依靠静电除尘器难以达到上述控制水平，需要使用电袋除尘器完成。近几年，随着袋内袋除尘器技术的不断发展，粉尘排放对锅炉产生的影响相对较小，但对于除尘器要求却更高。
结束语
在使用循环硫化床锅炉的过程中存在着种种的问题，各个企业和单位应当及时发现潜在的问题，针对性地解决问题，在各个环节进行严格的把关，促使其安全稳定的运行，使其在最大程度上发挥节能减排的特性。
参考文献：
[1]刘炎泉. 循环流化床燃用新疆准东煤结渣沾污机理及防止研究[D].浙江大学，2019.
[2]苏海南.循环流化床锅炉应用PNCR脱硝工艺及设备的设计[J].神华科技，2018，16（11）：91-94.
[3]姚晓刚.循环流化床大燃煤锅炉电除尘超低排放改造的分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（16）：87-88.
论文作者:陈武增
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
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