摘要：通过对循环流化床锅炉与煤粉锅炉学习与研究，得出循环流化床锅炉与煤粉锅炉的优劣。
关键词：循环流化床锅炉；煤粉锅炉；优缺点
锅炉的分类有很多种，按燃烧方式可分为：火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉和旋风燃烧锅炉。循环流化床锅炉是流化床锅炉的一种；煤粉炉是火室燃烧锅炉的一种。循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多，连续运行小时数要比煤粉炉短，若立足于燃烧劣质煤，供煤质量不稳定，且煤质含硫量高，环境排放要求苛刻，对各种煤质良好的适应性，应考虑循环流化床锅炉。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点
1.1 燃烧热强度大，炉内传热能力强。由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统，燃烧热强度比较高，截面热负荷可达3～8MW/m2，接近或高于煤粉炉，炉膛容积热负荷为1.5～2MW/m3是煤粉炉的8～10倍。流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热，炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。与煤粉炉相比较，可大幅节省受热面的金属耗量。
1.2 燃料系统比较简单。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。
1.3 对燃料适应性特别好。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，煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度，只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度（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最好不过。对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
而煤粉炉对煤质的要求较高，当燃煤与设计煤种存在较大差异时容易出现炉膛喷燃器、过热器结焦，给煤机断煤等现象，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。
1.4 燃烧污染物排放低。向循环流化床锅炉内加入脱硫剂（石灰石或白云石粉），可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫（SO2）。根据燃料中含硫量决定加入的石灰石剂量，在 Ca/S 摩尔比=2～2.5时，脱硫效率可达 90%。和煤粉炉比较（煤粉炉利用湿法脱硫的成本：利用国外技术平均费用 1300～1500 元 /KW，国内技术平均费用1000元 /KW），流化床锅炉在烧高硫煤时有较大的成本优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆流化床锅炉最佳的燃烧温度在 850～950℃，在这个范围适合脱硫反应，NOx 生成量明显减少，排放浓度在 100～200ppm，低于煤粉炉的 500～600ppm，循环流化床锅炉的其它污染物排放如 CO、HCl、HF 的排放也低于煤粉炉；对煤粉炉而言，要从烟气中脱除 NOx，造价比煤粉炉脱硫的费用还要大得多。循环流化床锅炉在 SO2、NOx 的排放量完全能达到国家环境排放标准，使它与煤粉锅炉在环境排放方面竞争有绝对的优势。
1.5 易于实现灰渣的综合利用。流化床的底渣含碳量一般为1～3%，飞灰含碳量4～15%，流化床锅炉最佳的燃烧温度在850～950℃，与煤粉炉相比较属中低温燃烧，产生的灰渣不会软化和黏结，活性较好，可用作制造水泥的掺和料或者建筑材料，综合利用前景广阔。
2 循环流化床锅炉相比煤粉炉的缺点
2.1 锅炉部件的磨损较严重。由于流化床锅炉内的物料成高浓度、高风速的特点，故锅炉部件的磨损比较严重。虽然采取了耐火耐磨浇注料处理、喷涂处理、密稀相区让管等防磨措施处理，但实际运行中循环流化床炉膛内的受热面磨损速度仍远大于煤粉锅炉。密稀相区交界处的管壁磨损处理修复要比煤粉炉难度大得多。流化床锅炉使用耐火材料的部位和数量比煤粉炉要多许多。而由于耐火耐磨材料选择不当，或者施工工艺不合理，或者烘炉和点火启动中温度控制不当，升温、降温过快，导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出，或者热应力过大，造成耐火材料内衬破裂和脱落。密相区内耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况，造成床料结渣。
分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣，物料循环破坏，循环流化床锅炉变成鼓泡流化床锅炉，蒸发量无法维持，被迫停炉。而在煤粉锅炉中不存在这个问题，因煤粉锅炉冷灰斗耐火材料的脱落及结渣而影响停炉的事故很少见。
2.2 循环流化床锅炉尾部受热面的磨损比煤粉炉大。循环流化床锅炉的飞灰份额比煤粉炉小，但飞灰粒径比煤粉炉大得多，在运行中如果分离器效果差或烟气流速大，将导致过热器、省煤器等受热面磨损严重。
2.3 循环流化床锅炉风机电耗大、烟风道阻力高。相对于煤粉锅炉，流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高；流化床独有的布风板装置和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力，煤粉炉送风机风压一般在2KPa以下，而流化床锅炉的送风机风压一般运行在10KPa以上，电耗大，噪音高，震动大。一般循环流化床锅炉用电比率比煤粉炉至少高4～5%以上。
2.4 运行维护费用较高，运行周期短。循环流化床锅炉本体，包括耐火防磨层，金属受热面和风帽磨损严重，导致流化床日常维修费用较煤粉炉高。由于本体及辅机事故比煤粉炉多，循环流化床锅炉连续累计运行时间比煤粉炉短，煤粉炉年运行时间可以达到8000h/y 以上，而流化床几乎不可能，运行周期能达到100天就不错了。
2.5 循环流化床锅炉实现自动化控制难度大。循环流化床锅炉的燃烧系统较煤粉炉复杂得多，对床压的控制、床温的控制、返料系统风量的控制，都是煤粉锅炉所没有的，加之炉内磨损严重，压力、温度测点连续投运可靠性无法保证，自动化控制较煤粉炉难得多，风烟系统自动控制能达到单冲量自动控制就不错了，而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制，减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的。
论文作者:刘小六
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
标签：流化床论文; 锅炉论文; 煤粉论文; 煤质论文; 磨损论文; 系统论文; 燃料论文; 《基层建设》2017年第24期论文;