关于循环流化床锅炉炉灰（渣）颜色发红的原因及防治

常冲 李翠英（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海 格尔木 816000）

循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃煤技术，这种技术可以适应多种燃料，其负荷调节性能也很好，燃烧后所产生的灰渣也能被充分利用，在国际上备受瞩目。该技术在我国应用以后，极大的提升了燃煤利用率，节约了煤炭资源且能焚烧劣质燃料，是一种绿色能源。在利用循环流化床技术时发现，锅炉炉灰（渣）会成为红色，这就需要相关工作人员研究其变红的原因，并给出合理的解决办法。

1 循环流化床锅炉的工作原理

循环流化床锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料回送至床内，多次循环燃烧[1]。在900。C左右的床温下，燃料和空气，以及石灰石在炉膛密相区内混合，煤粒在流化状态下进行燃烧并释放出热量，高温物料、烟气与水冷壁进行热交换。

循环流化床锅炉还具有高的燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内取得了迅速发展。随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床锅炉是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。

2 循环流化床锅炉炉灰（渣）颜色发红的原因

在热电厂二期循环流化床锅炉（4×480t/h）使用过程中，发现锅炉炉灰、炉渣会呈现红色，因该设备较为贵重，为防止出现问题缩短其使用寿命，因此应研究致使其颜色变红的主要原因。分厂煤质分析室为此展开了实验研究，将炉膛温度、自然环境、选用不同的煤炭等进行综合性实验。经实验发现，煤质成分和固定碳均未出现显著变化，无论是有氧还是无氧，在燃烧后其煤灰颜色均未出现变化，颜色基本一致，并呈现灰色。但其中以矸石为主要材质的煤碳经过燃烧以后会呈现红褐色。

为增强实验结果的说服力，使用不同的煤质在温度相同的情况下进行了两次实验，一种是经过简单人工粗磨以后的煤碳，另一种是未经过任何处理的煤碳，将两种煤碳放置在相同设备、温度、条件、燃烧时间下开始实验，最终发现，当燃烧温度在710摄氏度到800摄氏度之间时，矸石灰与煤灰的颜色基本为灰褐色，甚至接近灰色，当温度升至810摄氏度到890摄氏度之间时，煤灰颜色未发生变化，但在放置25分钟以后发现其颜色逐渐由灰褐色变化为红色，因空气中含有氧气，所以，致使煤灰变红的原因主要是其中的某些元素被氧化，同时也得知温度并不是影响煤灰颜色的主要原因。但矸石灰的颜色会随着温度的升高而发生变化且呈现红色[2]。同时发现，在矸石与岩石的混合样品中，如果温度达到870度以上，在烧制一到二小时会发现，其灰渣的颜色会呈现红色。

通过实验得知，致使循环流化床锅炉灰渣呈现红色的主要原因在于煤质中杂质较多，尤其是矸石和硫铁矿中含铁矿物质较多，这些灰渣会被氧化，生成三氧化二铁，因其为红棕色，所以其灰渣也会呈现红色。尽管灰渣颜色变红，但并不影响锅炉使用年限与质量。

3 防治循环流化床锅炉炉灰（渣）颜色发红的主要措施

通过以上研究得知，引起循环流化床锅炉灰渣颜色变红的主要原因是其所选煤炭中矿物质较多，含铁量加大，杂质偏多，为防止循环流化床锅炉灰渣颜色变红，应选用含铁量较少、无杂质、矿物质较少的煤炭。这样的原煤在燃烧以后，基本不会出现灰渣变红的情况，含铁矿物质减少以后，即便灰渣被氧化也不会产生红棕色的三氧化二铁。为防治灰渣颜色变红，青海盐湖化工分公司热电厂便选取了由青海煤业鱼卡有限公司供给纯度较高的原煤，并对进厂原煤的检验过程进行严格把关，原煤按照国家标准GB475-2008《商品煤样人工采取方法》中全深度试样或不同深度试样采样方法，用专用煤铲进行采样，一车一取作为一个子样，做到进厂原煤分析要求色泽一致，光泽新鲜自然，无风化及氧化现象；无掺杂使假，感管初步判定含矸率小于5%、含杂率小于0.5%，粒度小于50mm为合格，超过以上指标经验收小组现场调查和确认，出具验收意见，拒绝收货。，有效控制各项分析指标，确保热电厂煤质符合规定要求。

由于锅炉灰渣变红主要原因在于原煤矿物质较多，因此，在选煤阶段应选取纯度较高的煤质，将含铁矿物质少和含量低的煤炭作为首选，在存储煤炭与燃烧阶段应注意与空气隔离，减少氧化情况，这也是防止煤炭燃烧后灰渣变红的重要措施。

4 结语

通过以上研究了解到了循环流化床锅炉的工作原理，并得知其是现代社会中燃煤利用率较高的一种技术，长期工作发现，部分锅炉灰渣被呈现红色，为防止其影响锅炉使用寿命，经过实验研究得知主要是由于原煤中含铁矿物质较多，燃烧氧化后生成三氧化二铁。因此，可以提升原煤质量，减少含铁量矿物质的应用能够有效避免灰渣变红，重点在于即便其变化也不会影响锅炉使用情况，所以不需要担心。

[1]郭永生，黄西雷.全国最大循环流化床锅炉机组已顺利投产[N].中国石化报,2010-01-07007.

[2]徐莅，王复信.新疆昊鑫锂盐开发有限责任公司.浅析循环流化床锅炉常见运行缺陷及正确安装[N].新疆科技报(汉),2010-09-10003.