淺談循環(huán)硫化床鍋爐風系統(tǒng)優(yōu)化措施

陳惠杰

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐技術是在鼓泡床鍋爐的基礎上研發(fā)出來，是一種最新型的清潔燃燒技術。和傳統(tǒng)鍋爐相比循環(huán)硫化床鍋爐可以燃燒一些劣質(zhì)燃料，從而大大降低企業(yè)的運作成本。同時劣質(zhì)燃料的燃燒也大大降低了鍋爐排煙中二氧化硫等空氣污染物的排放，對環(huán)境起到了保護作用。而本文主要研究循環(huán)硫化床鍋爐風系統(tǒng)的優(yōu)化措施，主要從硫化床鍋爐風系統(tǒng)的工作原理出發(fā)，找到其缺點和優(yōu)化措施，降低鍋爐的阻力損失和企業(yè)成本。

關鍵詞：循環(huán)硫化床；鍋爐；風系統(tǒng)；優(yōu)化；降低成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.037

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐技術是一種相對比較高效的鍋爐燃燒枝術，此燃燒技術的污染物排放率低，清潔率高，相比傳統(tǒng)的燃燒技術來講更能在提供同等燃燒能量的同時減少周圍環(huán)境污染。近幾十年來循環(huán)硫化床鍋爐技術發(fā)展迅速，尤其是在我國。而對于鍋爐技術來講，風系統(tǒng)也是其中最重要的組成部分，排風系統(tǒng)的多少與好壞既關系到硫化床鍋爐燃燒技術多余燃燒能量的排出，也涉及到鍋爐的使用壽命的長短，用電率的高低，布風均勻與否等等。本文會從探討硫化床鍋爐技術的原理出發(fā)，找到風系統(tǒng)的合理優(yōu)化措施，增加鍋爐的使用壽命。

1 硫化床鍋爐風系統(tǒng)的工作原理

循環(huán)硫化床鍋爐系統(tǒng)通過燃料爐膛燃燒、廢料分離、廢料冷卻、風系統(tǒng)排出等設備完成整個燃料燃燒過程。燃燒廢料在通過廢料的分離和冷卻后，通過鍋爐的煙風系統(tǒng)進行排出。整個風系統(tǒng)的組成包括：燃燒用風系統(tǒng)和輸送用風系統(tǒng)。燃燒用風主要由一次風、二次風、 三次風（播煤風）組成；輸送用風主要由回料風、石灰石輸送風和冷卻風等組成。

循環(huán)硫化床的優(yōu)點主要由：1）煤料適用廣，包括一些劣質(zhì)燃料也可以燃燒，且著火容易。2）煤料燃燒效率和速率都很高，包括剩余燃料石灰石的再次循環(huán)燃燒。3）脫硫效果好。通過剩余燃料的再次燃燒，鍋爐尾氣中的鈣、硫流失比較嚴重，鍋爐排煙中的二氧化硫和氮化物的含量就大大降低了，這樣不僅降低了企業(yè)的投資費用，也降低了對環(huán)境的污染。4）由于硫化床鍋爐的循環(huán)燃燒，包括一些灰渣的再次燃燒利用，導致其燃燒強度相對較高，爐截面的利用率比較高。5）由于爐壁截面利用率比較大，所以鍋爐截面小，燃煤效率高，極大的減少了鍋爐的給煤量，降低了燃料預處理的操作難度。

2 循環(huán)硫化床鍋爐的缺點

循環(huán)硫化床鍋爐在企業(yè)中雖然利用率比較高，燃料適應性好，污染物的排放量也比較低，但是循環(huán)硫化床鍋爐本身也存在其缺點，循環(huán)硫化床鍋爐的缺點是：越高循環(huán)倍率的鍋爐，其費用越高，企業(yè)投資初期的成本較大；循環(huán)硫化床鍋爐的灰渣分離系統(tǒng)比較復雜，操作難度大，自身消耗電量也大；灰渣分離之后的循環(huán)灰濃度比較大，導致再次燃燒時的受熱面積比較大，燃燒相對慢，燃燒所需的空氣也多；風系統(tǒng)的適應性能和調(diào)節(jié)性能的要求相應也會提高。

3 循環(huán)硫化床鍋爐風系統(tǒng)需要優(yōu)化的地方

通過以上對鍋爐系統(tǒng)和風系統(tǒng)的工作原理和缺點分析，得出首先循環(huán)硫化床鍋爐應具備的節(jié)能方向有：

（1）燃油裝置的節(jié)能：燃油節(jié)能裝置能降低燃煤之間的粘度，增加燃油霧化面積，從而加大燃料的燃燒面積，提高燃料充分燃燒率，解決了因為不能充分燃燒帶來的爐壁殘渣；并且減少了充分燃燒后的廢氣污染，保護了環(huán)境。

（2）冷凝型燃氣裝置的節(jié)能：循環(huán)硫化床鍋爐所排出的尾氣中水蒸氣居多，并且水蒸氣中有充足的潛在能量沒有被使用，尾氣的溫度比較高，熱能的流失巨大，對鍋爐的燃料消耗也大為增加，企業(yè)的運行成本也隨之增加。而要降低企業(yè)運行成本就需降低燃料和熱能的消耗，故冷凝型燃氣裝置可以直接對鍋爐尾氣中的多余高溫熱能進行回收，增加熱能利用率，降低企業(yè)的燃料和成本消耗，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

（3）排煙余熱的冷凝式回收：排煙中的水蒸氣的溫度仍然過高，不能直接進行排放，就需要對排煙中的水蒸氣進行余熱的冷凝式回收，回收排煙中水蒸氣的熱能進行再次利用，降低排煙溫度便于排煙。

（4）鍋爐尾部的余熱回收：鍋爐尾部的余熱回收一直是各個企業(yè)的一大難題，因為鍋爐熱管余熱多是一些從來沒有被使用過的熱能，也是剩余的廢棄能源。這些廢棄能源包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。而鍋爐尾部的熱管余熱回收卻可以在一定的技術條件支持下，對這些廢棄的熱能進行部分回收利用，增加鍋爐中的熱能回收利用率。

故循環(huán)硫化床鍋爐的風系統(tǒng)應該從以下幾個方向進行優(yōu)化：

（1）對鍋爐的送風量進行細化并嚴格控制。在鍋爐的滿負荷運行中，燃燒用風一次風的耗電量過大，一臺二次風的風量又過小，包括預熱器漏風和燃煤品種的變化都會影響鍋爐的耗電量和送風量；所以首先對燃料用風的一次風機進行調(diào)試，目前市面上調(diào)節(jié)成功的案例是采用液力偶合器的調(diào)節(jié)；其次是增加二次風的風量，二次風風量的增加一是根據(jù)實際情況，使用兩臺或多臺二次風的風機，二是經(jīng)過嚴格的參數(shù)計算，在二次風風機機身不變的情況下，重新制作風機葉輪和風機的進風口，以滿足要求。第二種改進方法相對比較節(jié)省，因為這樣可以減少一臺二次風風機，降低企業(yè)的風機成本，也可以對一次風和二次風進行更加嚴格和錫紙的控制。

（2）對鍋爐中的空氣預熱管經(jīng)常進行檢查和更換，由于鍋爐在使用前要提前進行低溫預熱，防止爐壁在使用時出現(xiàn)問題，所以預熱管會在低溫預熱的情況下被低溫積壓的灰塵進行腐蝕損壞，所以要及時進行檢查和更換。

（3）在專業(yè)人士的建議和操作下，要對一次風進行一次偏置，可以增加各種燃煤對空氣的要求。

4 結語

循環(huán)硫化床鍋爐系統(tǒng)本身就具備燃料適用廣、低污染、燃煤效率高等高效率的特點，在其風系統(tǒng)通過布風、燃料質(zhì)量和灰渣系統(tǒng)的優(yōu)化之后，可以大大提高循環(huán)硫化床鍋爐的安全運行，降低成本，加大硫化床鍋爐的市場競爭力，也可以為企業(yè)的生產(chǎn)工作降低電力成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。因此循環(huán)硫化床鍋爐風系統(tǒng)的優(yōu)化對企業(yè)具有重要的意義。

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