摘要：循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。循环流化床锅炉的原理及其脱硫工艺等加工技术的发展，带来了社会效益和经济效益。
关键词：循环流化床锅炉；超低排放；改造
进入新时期后，环保理念与节能理念正在实现全方位的深入，尤其是针对化工领域而言。锅炉循环流化床本身包含了复杂性较高的锅炉内在结构，其在运行时将会排放相对较高的烟尘和其他类型污染物。在当前状况下，电力企业及其有关部门正在着手引进超低排放的模式用来全面改造现有的锅炉装置，进而将全面减排与节能的根本理念渗透在锅炉运行的整个流程中。与传统运行模式相比，建立于超低排放前提下的全新运行模式体现为更高层次的环保实效性，针对此项节能举措有必要致力于全面推广。
一、循环流化床锅炉的特点
由于循环流化床内气、固两相混合物的热容量比单相烟气的热容量大几十倍甚至几百倍，循环流化床锅炉中燃料的着火、燃烧非常稳定。在床内沿炉膛高度所进行的燃烧和传热过程，基本上是在十分均匀的炉膛温度下(一般为850℃～900℃)进行的，从而可使循环流化床锅炉达到98%～99%的燃烧效率。在钙与燃料中的硫摩尔比为115～215的情况下可以达到90%以上的脱硫效率。由于循环流化床锅炉是低温燃烧，而且燃烧过程是在整个炉膛高度上进行的，所以可以方便地组织分级燃烧，因而可以有效地抑制NOx的生成，降低NOx的排放。由于炉内气、固两相流对受热面的传热是在整个炉膛内进行的，不需在床内布置埋管受热面，因而完全避免了埋管的磨损问题。而布置在炉膛出口外的高效分离器可将大部分固体颗粒从烟气中分离出来，大大减少了尾部烟道中烟气的粉尘浓度，减少了尾部受热面的磨损。
①燃料适应性强。由于循环流化床中的燃料仅占床料的1%－3%，不需要辅助燃料而燃用任何燃料，可以燃用各种劣质煤及其它可燃物，特别包括煤矸石、高硫煤、高灰煤、高水分煤、煤泥、垃圾等，可以解决令人头疼的环境污染问题。②燃烧效率高。循环流化床比鼓泡床流化床燃烧效率高，燃烧效率通常在97%以上，基本与煤粉相当。③脱硫率高。循环流化床的脱硫方式是最经济的方式之一，其脱硫率可以达到90%。
二、超低排放改造具备的可行性
通常来讲，循环流化床锅炉将会排出相对较多的烟尘和其他污染物，对于人体健康增添了威胁性，同时也无益于保障最根本的环境洁净度。通过运用超低排放改造的手段与措施，电力企业针对自身现有的流化床装置着手进行改造，从源头上杜绝较高污染带来的威胁性，确保其符合当前绿色化工的宗旨与目标。实质上，传统模式的流化床系统存在较大可能将会排放过高的污染物，其中典型性的污染成分包含二氧化硫、烟尘与氮氧化物等。因此在全面施行超低排放改造时，应当确保限制于每立方米40毫克以内的二氧化硫排出量、每立方米20毫克的烟尘总量以及每立方米180毫克以内的氮氧化物总量。
三、超低排放改造的实效性以及技术要点
1.改造后获得的经济实效性
针对循环流化床锅炉而言，关键在于监控其当前现有的各项运行参数。具体而言，运行参数通常涉及到锅炉的灰份、锅炉发热量、锅炉硫份、外水以及其他相关指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体在施行排放改造时，针对上述指标分别应当控制于30%、4500Kcal、0.8%以及10%的数值范围内。在日常运行时，锅炉装置应当可以承受每小时160吨或者更高的运行负荷，对其应当限制于15kPa以内的风室压力。如果涉及到流化床的测温，那么至少保证其不会超出900°。通过运用上述的改进方式，应当可以节省5%左右的出口耗氧量。
除此以外，运用超低排放的方式来改造循环流化床还可以密切监控氮氧化物在出口位置上的排放浓度，保证其不会超出每立方米90mg。经过上述改造可以得知，针对低氮燃烧器应当限定于60%以内的氮氧化物浓度，从而优化并且改进了整体上的脱硝装置性能。从投资总额的视角来看，超低排放改造整体上能够达到300万左右的资金节省。在各个年度内，循环流化床均可实现80万元或者更多的排污费节约。为了监控各个时间段的粉尘浓度，应当在锅炉出口的特定部位上安装电除尘设施，运用湿式除尘的方式来杜绝过高的粉尘排放。
2.探析技术要点
循环流化床锅炉通常来讲涉及到相对较多的锅炉运行要点，在全面施行超低排放改造时，关键指标应当包含氮氧化物、粉尘和其他污染物。针对上述的典型污染物如果能够实行全面监控，可以在根源上消除污染并且保障锅炉装置能够持续运行。
一般来讲，湿法脱硫相比而言能够获得更优的综合改造实效。经过改造之后，对于现有的锅炉装置增设了临时性的烟囱并且用来实现排烟处理，确保在烟囱位置上安装粉尘监测装置仪。但是实际上，某些仪器具备相对较高的敏锐度，如果安装于紧挨排风口的位置，那么将会呈现较大的粉尘浓度浮动值，尤其在涉及到沙尘天气或者暴风雨天气时。
因此总体上来讲，超低排放改造有助于保障稳定性的锅炉运行，同时也要将其限定于最佳的参数范围内，确保各个时间段的锅炉运行都不会超出最大限度的运行参数。通过实现上述的改进手段，流化床锅炉就能符合烟尘排放以及硫化物排放的最低标准。
四、循环流化床锅炉发展中存在的一些问题及加工剖析
3.1我国内目前已运行的循环流化床锅炉看遇到的主要问题有：①炉蒸发量不到设计的额定值；②高温分离器和物料返送器内结焦；③耐火材料和受热面磨损；④锅炉排烟温度偏高。
3.2锅炉调试及运行中的控制重点：
3.2.1流化不良的预防方法：①必需保证布风板风帽小孔的畅通，这就要求在加床料之前把风帽小孔及床面清理干净；②运行后一次风量必需大于临界流化风量；③升温升压过程中，控制升温速度，防止炉内耐磨耐火材料脱落堵塞风帽；④原煤粒度控制在6～10mm之间，避免因为原煤粒度过大流化不良；⑤控制燃煤中矸石及铁块的含量，定期将大颗粒物料排除，确保流化良好。⑥在升负荷及调整过程中，加煤和调风不能猛增猛减。
3.2.2超温结焦的预防控制方法：①控制合理的床压，防止燃煤直接接触风帽造成燃煤堆积爆燃超温结焦。②点火启动阶段，控制合理油枪配风，保证燃油完全燃烧，避免未燃尽油雾沾附在煤粒上造成结焦。
3.2.3两床失稳预防控制：①运行中给煤、返料量、排渣控制合理，保证两侧床压一致。②给煤量调整时应将各点给煤均匀，使燃煤在整个床面分布均匀，如一侧给煤量减少时，应立即减少另一侧给煤量，控制炉膛两侧床压偏差小于2.5kPa。③炉膛两侧外置床返料量调整基本一致，避免因为返料量偏差而产生床温床压偏差。④调整炉膛两侧风量及给煤量，使两侧床温及一次风量均衡。
五、结束语
循环流化床燃烧技术是一种高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程，它有着污染物排放少，锅炉负荷适应性好、燃料适应性广、燃烧效率高以及环境污染少等优点。企业采用流态化循环燃烧，通过提高其燃煤效率进而简化其工作地流程，大大的提高的企业的工作效率。我国现在二氧化硫产生的酸雨已严重危害着环境，一般工业锅炉配套的脱硫设备不但投资较大，而且脱硫效果也不尽人意。若采用循环流化床锅炉，这一问题也能得到较好地解决。再者，由于温室效应、全球沙漠化、缺水等问题日趋严重，要求控制CO2排放量的呼声越来越高。我国作为一个CO2排放大国，提高锅炉运行效率，减少燃煤消耗势在必行，循环流化床锅炉因它结构所决定的节能和环保上的优势，应该得到广泛的应用。
参考文献：
[1]李烁主编.循环流化床锅炉.吉林科技出版社.2015年4月.
[2]张同，陈力，鞠兵.循环流化床锅炉的发展方向.2016年5月.
[3]冯俊凯，岳光溪，吕俊复.循环流化床燃烧锅炉[M].北京.中国电力工业出版社.2015.
论文作者:刘燕明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签：流化床论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 超低论文; 粉尘论文; 结焦论文; 燃料论文; 《防护工程》2019年第4期论文;