循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)及其應(yīng)用研究

盛增慶

摘?要：循環(huán)流化床在目前燃燒技術(shù)水平中具有獨特優(yōu)勢，無論是其商業(yè)性或者發(fā)展前景都十分亮眼。本文通過對循環(huán)流化床鍋爐飛灰技術(shù)原理的解讀以及對各類設(shè)備的介紹與選擇來闡述該技術(shù)的深層次內(nèi)涵，通過分析其作用與效益來預(yù)測該技術(shù)的應(yīng)用前景，對未來循環(huán)流化床的各種技術(shù)的發(fā)展和改造提供更好的方向。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;自動化;飛灰回燃技術(shù)

在循環(huán)流化床領(lǐng)域，鍋爐灰飛回燃技術(shù)是目前的主流模式，已經(jīng)作為一種新式清潔型燃燒技術(shù)在投入使用。燃料在流化的形態(tài)下進(jìn)行完全的燃燒，反應(yīng)簡單?，F(xiàn)如今我國絕大多數(shù)如坑口電廠等都應(yīng)用了循環(huán)流化床鍋爐點火技術(shù)，主要是由于其具有燃燒穩(wěn)定性高、氮氧化物的低排放、自動脫硫、冷卻性強等優(yōu)勢。

一、循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)概述

（一）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)運行原理

循環(huán)流化床的燃燒方式相對于其他燃燒技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢，不光在于其內(nèi)部的燃燒系統(tǒng)較為方便簡易、燃燒所需溫度不高，同時還可以使燃料之間充分反應(yīng)?；厝技夹g(shù)能夠在爐內(nèi)充分脫硫，劣質(zhì)燃料在爐內(nèi)也不會由于低質(zhì)而出現(xiàn)反應(yīng)不完全的現(xiàn)象?；厝技夹g(shù)運行原理方便簡易：最初要將鍋爐燃燒系統(tǒng)中需要燃燒的燃料制作為具有一定大小與密度的小顆粒物，同時篩選出符合燃燒條件的煤粒，此舉可以大大增加其燃燒接觸面積與反應(yīng)速度。其次在燃燒時所需要的空氣則是從爐膛的下方部分首次輸入，第二次輸送是位于爐膛側(cè)方入口處。此設(shè)計是為了防止充分燃燒時內(nèi)壁部分熱量過高，采用冷水設(shè)施進(jìn)行降溫處理。最后在充分燃燒后仍需排出的不可燃燒煤渣就可從冷渣口輸送出去。

（二）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)設(shè)備選擇

由于燃料的種類不同，內(nèi)部含碳量亦不同，以此需要針對不同類別的煤料來進(jìn)行設(shè)備的選擇。類似于粉煤灰這種粉末形態(tài)的燃料，由于顆粒細(xì)小，在工作過程中極容易發(fā)生粉塵彌漫的現(xiàn)象，會影響設(shè)備正常運行。在設(shè)備中增加抽氣裝置則可以有效避免這種情況的發(fā)生。此外，對于羅茨設(shè)備的閥門處，安裝螺旋式壓力裝置，可以調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力到正常范圍，從而有效保證燃料的充分燃燒[1]。

（三）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)改造思路

針對傳統(tǒng)飛灰回燃技術(shù)工作中的不足，可以從以下三方面入手：

1.含碳量

由于許多煤料具有揮發(fā)性強、內(nèi)部碳含量高的特點。燃燒溫度越高，燃料越能發(fā)揮有效作用。可以利用這種規(guī)律，將煤料與空氣充分結(jié)合。在固定的基本配置例如燃料質(zhì)量、煤爐尺寸等不變的情況下，設(shè)法使碳氧結(jié)合完整。

2.燃燒情況

燃燒系統(tǒng)需要考慮的部分包括燃料量設(shè)置、兩次空氣量的把握、設(shè)備內(nèi)部壓力調(diào)控以及溫度方面的控制。這些都是需要改進(jìn)的部分，尤其是對設(shè)備爐壁降溫裝置的處理是重點。

3.節(jié)能減排效果

很多企業(yè)由于建立初期缺乏足夠的技術(shù)與經(jīng)驗來保證工作完整進(jìn)行，有許多值得注意的部分。有些鍋爐飛灰量不足，設(shè)備工作效率低，導(dǎo)致部分燃料內(nèi)部含碳量虛高，沒有協(xié)調(diào)的工作運行體系。國家近年來著重強調(diào)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境相適應(yīng)的戰(zhàn)略體系。在這種環(huán)境下，需要對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

二、循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)的應(yīng)用前景

（一）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)的作用對比

在進(jìn)行爐膛內(nèi)部設(shè)備改造之后，由于大大增加燃料內(nèi)部含碳量與燃料利用效率，使得生產(chǎn)成本有效降低。從實驗所得到的數(shù)據(jù)可以推斷出，具體回燃前后的作用對比概括為：在相同燃料種類的情況條件下，在使用新型改進(jìn)后的煤爐所浪費的燃料以及成本均有效的降低。而在使用相同的新型設(shè)備，低質(zhì)煤得到充分的燃燒，在飛灰回燃前后內(nèi)部碳含量變化明顯。這些現(xiàn)象均表示改進(jìn)鍋爐裝置的優(yōu)勢極為顯著。

（二）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)的改造途徑

1.底部加熱

從以往的技術(shù)總結(jié)與經(jīng)驗可以分析出，在燃燒過程中系統(tǒng)鍋爐底部具有改造空間。新設(shè)置的鋼制管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管道種類，鋼管可以連接多個燃燒爐膛，可以一直輸送至鍋爐底部位置。改進(jìn)過后的設(shè)備也可以更好的保證加熱工作的有效進(jìn)行。

2.系統(tǒng)改造

在除塵器使用方面已經(jīng)從傳統(tǒng)水膜式改進(jìn)為電力式，并且將飛灰回燃新技術(shù)運用于返回系統(tǒng)中。由于飛灰的顆粒大小、內(nèi)部碳含量等技術(shù)參數(shù)不同，在燃燒時的沉積、附著能力也會不同。通過之前的實驗結(jié)果觀察可以得知，內(nèi)部碳含量的大值主要集中分布于除塵設(shè)備中，因此可以考慮改進(jìn)動力系統(tǒng)。

3.低壓空氣改進(jìn)

所需設(shè)備為羅茨鼓風(fēng)機作為動力源，而返灰設(shè)備則可以通過返灰泵進(jìn)行工作[2]。在最高程度保證內(nèi)部碳含量的同時通過部分管道及所有可利用的途徑將飛灰進(jìn)行高效傳輸，進(jìn)行第二次完全燃燒，可以提高燃料使用效率。

（三）循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)的效益分析

1.經(jīng)濟(jì)收益

通過將設(shè)備調(diào)試至最佳狀態(tài)可以保證所需燃料的有效充分燃燒、節(jié)省燃料燃燒量、降低巨大的燃料成本。這與許多企業(yè)“誠信為本，效益為先，全員為要”的經(jīng)營理念相一致，在保證基本生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)均達(dá)成的情況下，最大限度的為公司追求更高層次的經(jīng)濟(jì)效益。

2.環(huán)保效益

新疆能源化工企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)正是結(jié)合國家電投集團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略，利用新疆地理自然資源的各種綜合優(yōu)勢?；厥桨l(fā)展清潔能源;積極發(fā)展綜合智慧能源;在創(chuàng)新與奮斗在摸索基礎(chǔ)設(shè)施等新興業(yè)態(tài)。目前，公司在“十三五”的基本目標(biāo)是實現(xiàn)運電力裝機500萬千瓦，清潔能源裝機占比為59%。許多能源公司都在追求效益與可持續(xù)相平衡的發(fā)展路線，努力在行業(yè)內(nèi)形成較大貢獻(xiàn)能力的實體產(chǎn)業(yè)。

三、結(jié)論

經(jīng)過以上對循環(huán)流化床飛灰回燃技術(shù)的詳細(xì)分析與優(yōu)化設(shè)計，不難發(fā)現(xiàn)在對循環(huán)流化床關(guān)于灰飛回燃技術(shù)層面的全新升級之后，具有含碳量低、收益與節(jié)能減排相適應(yīng)、外排煙霧量達(dá)標(biāo)、外排灰渣的數(shù)量大大減少、控制效果良好等優(yōu)點。也許技術(shù)觀察周期略短，但仍可以作為對該項技術(shù)未來發(fā)展模式的參考標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉娟娟.循環(huán)流化床鍋爐飛灰回燃技術(shù)應(yīng)用及分析[J].煤，2018，27（11）：77-78.

[2]張猛.循環(huán)流化床鍋爐飛灰殘?zhí)剂康目刂芠J].山西化工，2017，37（01）：68-69.