摘要：大型循环流化床锅炉是工业生产中非常重要的一部分，由于当前这种技术应用会存在一些污染与消耗的现象出现，采用合理的技能策略有助于工业绿色化发展。下面文章就对大型循环流化床锅炉节能减排问题及措施展开探讨。
关键词：循环锅炉；流化床；节能减排；减排问题
引言
全球变暖是地球面临的最大挑战,循环流化床锅以其传热率高、效率高、燃烧温度低、污染物排放量小等特点,在化工行业和能源行业中的能源解决方案被广泛应用。流态化是将固体燃料颗粒转化为类似燃烧状态的流体的过程,它具有高传热率、紧凑的锅炉设计、燃料的灵活性、低品位燃料的燃烧以及硫氧化物和氮氧化物等减排的优点。
1大型循环流化床锅炉节能减排相关概述
循环流化床(简称“CFB”)锅炉技术由于具有煤种适应性好、燃烧过程污染控制性能优等突出优点,已成为世界各国在解决劣质煤燃烧、固体废弃物焚烧方面的首选技术。近年来,我国在超临界CFB锅炉技术领域取得十分显著的进展。继2013年投运世界首台600MW超临界CFB锅炉后,截止到2019年6月,国内又投运了30余台350MW超临界CFB电站锅炉,使我国的超临界CFB锅炉的总装机量占世界同类锅炉装机量的70%以上,这表明我国在大型燃煤CFB锅炉制造与运行技术方面居世界领先水平。随着我国节能减排要求的不断提高,未来的大型循环流化床锅炉,尤其是660MW超超临界CFB锅炉将要求具有更高的锅炉热效率、更高的蒸汽参数以及更低的污染物排放,因此亟需对国内外现已投产的多台超临界CFB电站锅炉的设计、运行等特性进行分析总结,为我国未来更高参数的超超临界CFB锅炉研发提供重要的技术参考。
2大型循环流化床锅炉节能减排关键问题分析
2.1工业锅炉燃料问题
对于工业锅炉的使用运行而言，燃料十分重要。在工业锅炉使用中煤炭发挥着重要作用，煤炭的燃烧加热程度影响着工业锅炉的运行。当前需要燃煤的工业锅炉占我国工业锅炉总量的65%左右，因此工业锅炉的运行对煤炭的需求量极大，在我国锅炉的燃煤量就已高达20多亿t，而工业锅炉就占了近1/4的比例。在生产过程之中，煤炭的纯度不足会对工业锅炉的运行产生许多负面影响，煤炭燃烧程度不足则会影响工业锅炉内部的温度，温度不适宜会对水分的含量造成影响，进而影响工业锅炉的有效运作；容易形成炉垢，不利于热量的传递，消耗更多的燃料，产生大量的渣滓废物；工业锅炉排出的污染气体增多，不利于环境保护与资源的可持续发展。
2.2燃烧设备问题
当前我国很多生产锅炉的企业并没有给予燃烧装置足够的重视,企业中没有成立专门的部门对如何发挥出燃烧装置作用以及如何节能减排做出研究讨论,很多企业都是直接选购专业化的设备，然后运输至现场进行合理的安装、装配。所以目前市场上很多锅炉的燃烧装置都或多或少的存在一些瑕疵,甚至有些工厂出产的燃烧设备还有严重的质量问题,而这些问题只有在企业真正投入生产之后才会发现,浪费了生产锅炉投入的成本,也导致了锅炉的工作效率低下,企业效益减少,能源浪费巨大等问题。
2.3缺乏完善的锅炉辅助配置
在很多企业的燃煤锅炉运行中,始终处于低负荷运行状态,导致燃煤锅炉的热效率相对较低,资源也未能得到充分利用。此外,未能配置完善和专业的燃煤锅炉辅助设备,使得锅炉运行效率大打折扣。此外,燃煤锅炉运行过程中,噪声随之产生,也会影响设备的运行与环境的保护。设备运行不够稳定,严重影响到了燃煤锅炉的性能发挥。
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3大型循环流化床锅炉节能减排的措施方法
3.1外循环回路的均匀性
外循环回路的均匀性,包括两个方面:一是循环灰量的均匀性;二是循环回路热负荷的均匀性。循环灰量的均匀性受炉膛结构及分离器布置方式的影响;循环回路的均匀性受循环灰量、外置床吸热量以及炉内受热面布置等因素的影响。目前还未有系统的研究报道,这方面的研究工作也要加强。
3.2炉内脱硫系统
大型CFB锅炉炉内脱硫剂多使用经济实惠的石灰石，影响脱硫效率的因素有石灰石品质、粒径、流化速度、床温、Ca/S摩尔比等。通过在300MWCFB锅炉上进行实验研究，石灰石粒径≤1.5mm时，即使Ca/S在2.5以上，脱硫效率仅70%，通过严格控制石灰石粒径≤0.5mm，脱硫效率最高可达95%，脱硫效果优异，但运行中发现，由于石灰石颗粒较细，上部床压没有出现增长的趋势，分离器的分离效率似乎不太理想；实验表明，在进行大型CFB炉内脱硫效率选择时，应立足项目实际条件，通过深入技术论证和运行调整，不断摸索CFB炉内、炉外脱硫最佳占比，综合低能耗、低成本因素，选择最佳的炉内脱硫效率，辅助炉外脱硫，实现CFB锅炉超低排放。
3.3加强锅炉运行调整
在燃煤锅炉日常运行过程中,管理人员需要密切关注锅炉运行过程中的炉渣和飞灰的含碳量等指标,构建完善的日化验台账,做好每日数据分析,对于燃烧过程进行适当的调整,以便于进一步优化锅炉运行方式。全部打开炉膛铁壁,依据锅炉的不同负荷来对风门的开度予以调整,不仅要确保燃烧器火焰不贴壁,还要确保煤粉在炉内得到充分的燃烧,直至燃尽。确保锅炉内部的过剩空气系数处于最佳状态,锅炉的排烟温度得到最佳控制,最大限度降低排烟损失。合理运用现代化技术,采用机组自动化控制策略,确保锅炉的相关设备始终保持在最佳的运行状态中,一旦出现异常,及时发出报警并予以调整,最终实现能源消耗的有效降低。
3.4技术节能与管理节能
我们可以从两个方面入手对工业锅炉的排放进行有效控制,一是技术层面,二是管理层面。在技术层面上,我们应对现行的工艺流程做出改革,尽可能地开发出相对环保的可循环能源,还要提升人员对设备操控的技术水平,更新设备功能,对燃烧设备进行专项研究,以期达到节能减排的效应。在管理层面,我们可以在企业中实行严格的节能监管制度,对能源的分配,运输,贮存和使用过程进行科学管理和实时监控。同时要加强企业管理者对于操作人员专业素养的重视程度,在员工正式入职前,要先对其进行考察,并进行系统的锅炉知识讲解和训练,提升员工的素质水平,用这种方法来保证能源能够得到有效利用和发挥。
3.5灰尘处理系统
对于CFB锅炉而言，大多燃用劣质燃料，灰尘量较同容量煤粉锅炉大。一般需要采用专业的静电除尘器进行烟尘初步处理，但灰尘排放量过大，除尘器的利用率较低。再则，仅采用布袋除尘，前级灰尘颗粒较大，对滤袋的磨损较为严重，滤袋的清洗频率过高，不利于长久使用。综合考虑，可以采取布袋与静电除尘器相结合的方式；采用高效静电除尘器与湿法高效脱硫除雾器协调的方式；采用干法脱硫除尘一体化等多种组合方式，具体需统筹考虑采用的脱硫工艺、维护的工作量及系统阻力等因素，在节能高效的前提下实现粉尘达标排放。各企业应牢固树立节能管理理念，适时建立节能制度体系、监察体系、考评体系，逐步形成公司-车间-班组三级节能体系网。不断强化技术创新，加强节能培训，持续增强全员节能意识，从节省一滴水、一度电、一方蒸汽做起，不断提升员工技能意识和创效能力，向经营管理要效益。
结语
循环流化床锅炉由于具有燃烧效率高、污染排放低、燃料适应性广等优点,在我国得到了广泛的应用。随着循环流化床锅炉技术更加广泛的应用于生产当中,在市场经济条件下必将实现技术创新,更好地促进未来工业生产的可持续发展,从而促进社会文明进步。
参考文献
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[3]蒙立志.工业锅炉节能减排现状与存在问题及对策分析[J].工程技术，2016(3):166.
论文作者:徐晓明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
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