循环流化床锅炉飞灰回燃技术及其应用研究

盛增庆

摘 要：循环流化床在目前燃烧技术水平中具有独特优势，无论是其商业性或者发展前景都十分亮眼。本文通过对循环流化床锅炉飞灰技术原理的解读以及对各类设备的介绍与选择来阐述该技术的深层次内涵，通过分析其作用与效益来预测该技术的应用前景，对未来循环流化床的各种技术的发展和改造提供更好的方向。

关键词：循环流化床锅炉;自动化;飞灰回燃技术

在循环流化床领域，锅炉灰飞回燃技术是目前的主流模式，已经作为一种新式清洁型燃烧技术在投入使用。燃料在流化的形态下进行完全的燃烧，反应简单。现如今我国绝大多数如坑口电厂等都应用了循环流化床锅炉点火技术，主要是由于其具有燃烧稳定性高、氮氧化物的低排放、自动脱硫、冷却性强等优势。

一、循环流化床锅炉飞灰回燃技术概述

（一）循环流化床锅炉飞灰回燃技术运行原理

循环流化床的燃烧方式相对于其他燃烧技术有着明显的优势，不光在于其内部的燃烧系统较为方便简易、燃烧所需温度不高，同时还可以使燃料之间充分反应。回燃技术能够在炉内充分脱硫，劣质燃料在炉内也不会由于低质而出现反应不完全的现象。回燃技术运行原理方便简易：最初要将锅炉燃烧系统中需要燃烧的燃料制作为具有一定大小与密度的小颗粒物，同时筛选出符合燃烧条件的煤粒，此举可以大大增加其燃烧接触面积与反应速度。其次在燃烧时所需要的空气则是从炉膛的下方部分首次输入，第二次输送是位于炉膛侧方入口处。此设计是为了防止充分燃烧时内壁部分热量过高，采用冷水设施进行降温处理。最后在充分燃烧后仍需排出的不可燃烧煤渣就可从冷渣口输送出去。

（二）循环流化床锅炉飞灰回燃技术设备选择

由于燃料的种类不同，内部含碳量亦不同，以此需要针对不同类别的煤料来进行设备的选择。类似于粉煤灰这种粉末形态的燃料，由于颗粒细小，在工作过程中极容易发生粉尘弥漫的现象，会影响设备正常运行。在设备中增加抽气装置则可以有效避免这种情况的发生。此外，对于罗茨设备的阀门处，安装螺旋式压力装置，可以调节炉内压力到正常范围，从而有效保证燃料的充分燃烧[1]。

（三）循环流化床锅炉飞灰回燃技术改造思路

针对传统飞灰回燃技术工作中的不足，可以从以下三方面入手：

1.含碳量

由于许多煤料具有挥发性强、内部碳含量高的特点。燃烧温度越高，燃料越能发挥有效作用。可以利用这种规律，将煤料与空气充分结合。在固定的基本配置例如燃料质量、煤炉尺寸等不变的情况下，设法使碳氧结合完整。

2.燃烧情况

燃烧系统需要考虑的部分包括燃料量设置、两次空气量的把握、设备内部压力调控以及温度方面的控制。这些都是需要改进的部分，尤其是对设备炉壁降温装置的处理是重点。

3.节能减排效果

很多企业由于建立初期缺乏足够的技术与经验来保证工作完整进行，有许多值得注意的部分。有些锅炉飞灰量不足，设备工作效率低，导致部分燃料内部含碳量虚高，没有协调的工作运行体系。国家近年来着重强调经济与环境相适应的战略体系。在这种环境下，需要对设备进行改进。

二、循环流化床锅炉飞灰回燃技术的应用前景

（一）循环流化床锅炉飞灰回燃技术的作用对比

在进行炉膛内部设备改造之后，由于大大增加燃料內部含碳量与燃料利用效率，使得生产成本有效降低。从实验所得到的数据可以推断出，具体回燃前后的作用对比概括为：在相同燃料种类的情况条件下，在使用新型改进后的煤炉所浪费的燃料以及成本均有效的降低。而在使用相同的新型设备，低质煤得到充分的燃烧，在飞灰回燃前后内部碳含量变化明显。这些现象均表示改进锅炉装置的优势极为显著。

（二）循环流化床锅炉飞灰回燃技术的改造途径

1.底部加热

从以往的技术总结与经验可以分析出，在燃烧过程中系统锅炉底部具有改造空间。新设置的钢制管道代替传统的管道种类，钢管可以连接多个燃烧炉膛，可以一直输送至锅炉底部位置。改进过后的设备也可以更好的保证加热工作的有效进行。

2.系统改造

在除尘器使用方面已经从传统水膜式改进为电力式，并且将飞灰回燃新技术运用于返回系统中。由于飞灰的颗粒大小、内部碳含量等技术参数不同，在燃烧时的沉积、附着能力也会不同。通过之前的实验结果观察可以得知，内部碳含量的大值主要集中分布于除尘设备中，因此可以考虑改进动力系统。

3.低压空气改进

所需设备为罗茨鼓风机作为动力源，而返灰设备则可以通过返灰泵进行工作[2]。在最高程度保证内部碳含量的同时通过部分管道及所有可利用的途径将飞灰进行高效传输，进行第二次完全燃烧，可以提高燃料使用效率。

（三）循环流化床锅炉飞灰回燃技术的效益分析

1.经济收益

通过将设备调试至最佳状态可以保证所需燃料的有效充分燃烧、节省燃料燃烧量、降低巨大的燃料成本。这与许多企业“诚信为本，效益为先，全员为要”的经营理念相一致，在保证基本生产经营指标均达成的情况下，最大限度的为公司追求更高层次的经济效益。

2.环保效益

新疆能源化工企业的战略目标正是结合国家电投集团发展战略，利用新疆地理自然资源的各种综合优势。基地式发展清洁能源;积极发展综合智慧能源;在创新与奋斗在摸索基础设施等新兴业态。目前，公司在“十三五”的基本目标是实现运电力装机500万千瓦，清洁能源装机占比为59%。许多能源公司都在追求效益与可持续相平衡的发展路线，努力在行业内形成较大贡献能力的实体产业。

三、结论

经过以上对循环流化床飞灰回燃技术的详细分析与优化设计，不难发现在对循环流化床关于灰飞回燃技术层面的全新升级之后，具有含碳量低、收益与节能减排相适应、外排烟雾量达标、外排灰渣的数量大大减少、控制效果良好等优点。也许技术观察周期略短，但仍可以作为对该项技术未来发展模式的参考标准。

参考文献：

[1]刘娟娟.循环流化床锅炉飞灰回燃技术应用及分析[J].煤，2018，27（11）：77-78.

[2]张猛.循环流化床锅炉飞灰残碳量的控制[J].山西化工，2017，37（01）：68-69.