国内外循环流化床锅炉发展概况
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循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler,CFB)技术是一种高效的燃烧设备,经过多年的发展已成为热电领域的重点推广应用技术。
本文将从循环流化床锅炉技术的现状出发,探讨其发展前景,以及面临的挑战和解决方案。
一、技术现状1.1 技术特点CFB锅炉具有循环流化床燃烧技术的独特优势:(1) 燃烧效率高:废气中低温部分的热量可以被利用,热效率可以达到96%以上,同时降低了烟气中二氧化硫和氮氧化物的排放量。
(2) 运行灵活:能够适应不同的燃烧物料,既能够燃烧固体废弃物、木屑、秸秆等生物质能源,又能够燃烧煤炭、石油焦等传统燃料,且燃烧效果良好。
(3) 净化效果好:CFB锅炉的燃烧过程中,废气中的二氧化硫和氮氧化物可以通过床层内的石灰石和其他固体脱硫、脱氮材料进行吸收。
1.2 应用领域CFB锅炉技术在能源、化工、冶金、环保等领域有着广泛的应用:(1) 电力行业:CFB锅炉可为电厂常规电机组提供蒸汽和电力,可应用于燃煤和生物质发电厂、废物处理场等。
(2) 化工行业:CFB锅炉可用于化学合成、烟气净化、制氢等化学反应过程。
(3) 冶金行业:CFB锅炉可用于钢铁、有色金属等冶炼行业的高温加热过程。
(4) 环保行业:CFB锅炉可用于污染治理领域,如焚烧废弃物、处理工业废水等。
二、发展前景2.1 国内市场需求目前,中国热电装备市场规模逐年扩大,能源需求增加,对CFB锅炉提出了更高的要求。
据分析,未来中国应用CFB锅炉的市场需求将有以下几个方面的发展趋势:(1) 大型化倾向:随着国内能源消耗的不断升级,整个行业将向大型化发展,CFB锅炉也是如此。
(2) 多燃料开发:在中国资源丰富的条件下,CFB锅炉依靠多种燃料的灵活运用,将成为未来市场上的利润佳品。
(3) 低排放:随着环保法规的日益严格,CFB锅炉也需要适应这一趋势,保证燃烧过程中废气的低排放。
2.2 技术创新CFB锅炉技术在未来几年也将面临着技术创新的压力,以满足市场的需求。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种利用高效循环流化床燃烧技术实现煤炭、石油焦等固体燃料的洁净、高效燃烧的技术。
其主要特点是燃料与气相、固相平衡流化,燃烧效率高、燃烧温度可控、污染物排放少。
1. 技术成熟:循环流化床锅炉技术已经经过多年的研究和发展,在我国已经建成的循环流化床锅炉装机容量已达数千兆瓦,形成了一定的产业化规模。
2. 功能完善:循环流化床锅炉技术的自动化程度逐渐提高,监控系统成熟,操作方便,运行稳定可靠。
循环流化床锅炉还具备灵活燃烧、硫捕集、脱硝、脱电除尘等多种功能。
3. 效果显著:循环流化床锅炉技术在煤炭、石油焦等固体燃料的燃烧效率上有明显改善,已实现了燃烧效率高于传统锅炉的目标。
循环流化床锅炉对污染物的排放也有明显改善,特别是对于二氧化硫和氮氧化物的排放效果显著。
4. 排放达标:循环流化床锅炉技术采用先进的脱硫、脱硝、脱电除尘等技术手段,可以有效控制燃烧过程中的污染物排放,达到甚至超过国家标准的排放要求。
1. 燃料多元化:循环流化床锅炉技术适应性强,可以适应各种固体燃料的燃烧,包括煤炭、石油焦、生物质等,未来可以实现更多种类燃料的利用,提高资源利用率。
2. 清洁化发展:循环流化床锅炉技术可以通过改进燃烧方式和燃烧设备,进一步降低污染物排放,实现更清洁的能源转换。
3. 高效节能:循环流化床锅炉技术具备灵活燃烧、高效热交换等优点,未来可以进一步提高能源的利用效率,减少能源消耗。
4. 大型化发展:循环流化床锅炉技术在我国已初步形成一定的规模,未来可以进一步发展为大型化设备,满足国家能源需求。
循环流化床锅炉技术在煤炭、石油焦等固体燃料的洁净、高效燃烧方面具有显著的优势,并且具备广阔的发展前景。
随着对环境保护要求的提高和能源利用效率的追求,循环流化床锅炉技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进、节能、环保的燃烧设备,广泛应用于电力、化工、冶金和煤化工等行业。
它采用高效的燃烧方式,具有燃烧效率高、污染物排放少、对燃料适应性强等特点,因此备受青睐。
随着能源环保要求的提高和技术水平的不断提升,循环流化床锅炉技术也在不断发展。
本文将对循环流化床锅炉技术的现状及发展前景进行分析和探讨。
循环流化床锅炉是一种以固体颗粒作为燃料和热载体,在床内形成强烈的热风流动状态,通过控制空气、固体和燃料的比例,使其在高温下燃烧,从而释放出能量。
相对于传统的燃煤锅炉,循环流化床锅炉具有燃烧效率高、污染物排放少、对燃料适应性强等优点。
1. 绿色低碳能源需求将推动循环流化床锅炉技术发展随着全球环境意识的增强和碳排放量控制的要求,可再生能源和清洁能源的发展成为未来的趋势。
循环流化床锅炉技术具有燃烧效率高、污染物排放少的特点,非常适合于生物质能源、废弃物能源等清洁能源的利用。
随着绿色低碳能源需求的增加,循环流化床锅炉技术将会得到更广泛的应用和推广。
2. 技术创新将进一步提升循环流化床锅炉技术随着循环流化床锅炉技术的不断发展,技术创新也将是未来的重点。
在锅炉结构、节能技术、在线监测技术等方面,都有着广阔的发展空间。
通过提高循环流化床锅炉的燃烧效率、降低NOx等污染物排放、减少燃料消耗等方面的技术创新,将进一步提升循环流化床锅炉技术的市场竞争力。
新材料、新工艺在循环流化床锅炉技术中的应用也将带来新的发展机遇。
3. 国家政策支持将促进循环流化床锅炉技术的发展我国一直致力于节能减排和清洁生产,大力支持清洁能源和节能环保产业的发展。
国家在循环流化床锅炉技术领域的政策支持将有助于技术的快速发展。
鼓励资金投入、政策激励和技术支持等措施将会为循环流化床锅炉技术的进一步完善和推广提供有力支持。
2024年循环流化床锅炉市场分析现状1. 引言循环流化床锅炉是一种高效、环保的燃煤锅炉,被广泛应用于工业和民用领域。
本文将对循环流化床锅炉市场的现状进行分析,并探讨其发展趋势。
2. 市场规模循环流化床锅炉市场在过去几年中取得了显著的增长。
根据市场调研数据,循环流化床锅炉市场规模从20XX年的XXX亿元增长到20XX年的XXX亿元,年复合增长率为XX%。
这一增长主要得益于循环流化床锅炉的高效、节能、环保等优势,以及国家对清洁能源的大力支持。
3. 市场驱动因素3.1 能源需求增长随着经济的发展和城市化进程的推进,国内能源需求持续增长。
而循环流化床锅炉具有高效利用煤炭等常见能源的优势,满足了大量工业和民用能源需求,成为了替代传统锅炉的理想选择。
3.2 环保压力增大随着环境保护意识的增强,传统锅炉的高污染排放成为了制约其发展的重要因素。
而循环流化床锅炉通过先进的燃烧技术和废气处理设备,大幅度降低了污染物的排放,满足了环保要求,受到政府的大力支持。
3.3 能源结构调整我国正逐步实现从传统能源向清洁能源转型,其中燃煤锅炉的替代是关键一环。
循环流化床锅炉由于具有高效、低污染等优势,成为了能源结构调整的重要推动力量,市场需求逐渐增大。
4. 市场竞争格局循环流化床锅炉市场竞争激烈,主要厂商包括A公司、B公司和C公司。
这些厂商通过技术创新和产品优化,不断提升产品性能和竞争力。
目前,市场主要集中在大型工业和能源领域,民用领域的市场占有率相对较低。
5. 发展趋势5.1 技术进步随着科技的不断进步,循环流化床锅炉的研发和生产工艺不断改进,使得产品性能得到提升。
未来,循环流化床锅炉将更加高效、智能化,进一步降低能耗和排放。
5.2 智能化趋势智能化技术在循环流化床锅炉领域的应用将成为未来的发展趋势。
通过传感器、数据分析等技术手段,实现对锅炉运行状态的实时监测和优化控制,提高整体系统的运行效率。
5.3 增加应用领域随着技术的成熟和价格的下降,循环流化床锅炉将逐渐扩大其应用领域。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进的锅炉燃烧技术,具有节能、环保、高效、安全等特点,被广泛应用于发电、热水供应等领域。
本文将介绍循环流化床锅炉技术的现状以及未来发展前景。
1、技术特点循环流化床锅炉技术以煤炭、煤屑、废热、废料等非化石能源为主要燃料,通过高速风流使燃料在炉内均匀分布,从而使燃料的燃烧充分、热效率高。
该技术具有以下特点:(1)熄火、剧烈爆炸等现象很少发生,能够保证燃料的可靠燃烧,从而减少污染排放。
(2)燃料颗粒大小范围较广,可处理不同种类的燃料。
(3)含硫、含氯等有害成分的排放量明显降低,可以达到环保排放标准。
(4)炉内温度均匀,使用寿命长,可靠性高。
(5)锅炉采用循环式加料,自动控制,操作简便。
(6)应用范围广泛,可以用于发电、热水供应、工业锅炉、化工等领域。
2、技术应用循环流化床锅炉技术已经被广泛应用于国内外的发电和热水供应等领域。
在中国,国内已有一些大型发电厂采用循环流化床锅炉技术。
例如,湖南金山电厂、山西黄陵发电厂以及华能大兴发电厂等发电厂都采用了循环流化床锅炉技术。
3、技术进展随着技术的不断进步,循环流化床锅炉技术也在不断完善。
近年来,循环流化床锅炉技术的主要进展包括以下方面:(1)热效率提高:目前循环流化床锅炉技术的热效率已经达到了 85%以上,在很大程度上节约了能源。
(2)技术可靠性提高:现代循环流化床锅炉技术采用先进的控制系统,可以实现全自动化控制,使得技术可靠性大大提高。
(3)减少污染排放:近年来,循环流化床锅炉技术在减少污染排放方面也取得了重大进展。
例如,采用低氮燃烧技术和脱硝技术等措施可以大幅减少氮氧化物的排放量。
循环流化床锅炉技术应用范围十分广泛,可以应用于电力、冶金、化工、建材、纺织、食品等多个行业。
随着技术的不断发展,循环流化床锅炉技术将会在更多行业中得到应用。
2、技术创新推动行业进步循环流化床锅炉技术的不断创新和发展将推动整个燃热行业的进步。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景【摘要】循环流化床锅炉技术是一种高效和环保的燃烧技术,在能源领域具有重要的应用价值。
本文首先介绍了循环流化床锅炉技术的基本原理,包括气固两相流动和传热方式。
接着探讨了循环流化床锅炉技术的优势与特点,如燃烧效率高、烟尘排放少等。
然后分析了当前循环流化床锅炉技术的应用领域,如电力、化工等行业。
接下来讨论了循环流化床锅炉技术的发展趋势,以及在环保领域的应用前景。
最后总结了循环流化床锅炉技术的未来发展方向和市场前景,强调了其重要性和潜力。
循环流化床锅炉技术将在未来得到更广泛的应用,为我国能源结构转型和环保减排做出重要贡献。
【关键词】循环流化床锅炉技术、现状、发展前景、基本原理、优势、特点、应用领域、发展趋势、环保领域、应用前景、未来发展方向、市场前景、重要性。
1. 引言1.1 循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进的燃烧技术,具有高效、节能、环保等优点,在工业领域得到广泛应用。
随着环保意识的不断增强和能源结构的调整,循环流化床锅炉技术的发展前景备受关注。
循环流化床锅炉技术的基本原理是通过循环流动的流体化床,在适当的温度和压力下,使燃料在气流中燃烧,同时有效控制燃烧过程中产生的污染物排放。
这种独特的燃烧方式不仅提高了燃烧效率,还减少了污染物的排放,符合现代工业对能源利用效率和环保要求的双重标准。
当前循环流化床锅炉技术已经广泛应用于电力、化工、钢铁等领域,为企业节能减排提供了有效手段。
未来,随着技术的不断创新和完善,循环流化床锅炉技术将更加普及和深入,成为工业领域不可或缺的重要技术之一。
循环流化床锅炉技术在环保领域的应用前景广阔,可以有效减少大气污染物的排放,提高空气质量,助力生态环境保护。
未来,循环流化床锅炉技术将持续发展壮大,为实现清洁能源、节能减排做出更大贡献。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉技术的基本原理循环流化床锅炉技术的基本原理是指在循环流化床内,通过气体或液体的流化作用将固体颗粒悬浮并使其呈现类似于液体的状态。
目前国内外开发循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势目前国内外开发循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势电力的发展给人类社会进步和文明作出了巨大的项献,但电力事业的发展,特别是火力发是电事业的发展给人类生存环境造成了严重的灾难。
随着世界上各国对环境污染控制要求越来越严格,因而寻求新型的燃烧技术已成为广大电力科技工作者孜孜以求的事业。
从本世纪七十年代起,循环流化床燃烧技术以其独有的先进性,得到世人的关注,并在近二十多年里得到飞速的发展,成为火力发电史上最有希望的燃烧技术。
有人预言,下一世纪将是循环流化床燃烧技术的天下。
一、循环流化床燃烧技术的优点循环流化床锅炉兼具泡床炉和煤粉炉的长处,又摒弃了两种炉型的不足之处,因此,循环流化床燃烧技术具有其它各种燃烧方式无与伦比的优点,所以才被世人公认为最有希望的燃烧技术,其主要优点:1、低污染燃烧。
由于循环流化床燃烧炉膛温度可控制在8500C左右,并可在投燃料的同时加投石灰石CaCO3这样可以达到去除SO2与控制NOX有害物质生成的目的,避免大气中形成酸雨造成的危害,目前世界上脱硫效率最好的可达95%,这种先进的燃烧方式为烧高硫煤电解除了后顾之优。
2、燃烧适应范围广,除了燃用一般的煤以外,还可以烧低热值的煤矸石,油页岩、煤泥等化石燃料的垃圾、树皮等,这对处理城市垃圾和综合利用能源有着显著的经济效益和社会效益。
3、适合调峰运行,循环流化床锅炉能做到在30%MCR时不投油稳燃。
所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损失几乎可以达到的0的水平,同时灰渣的热量也能得到充分的回收。
4、锅炉热效率高,循环流化床锅炉的燃料是在多次循环中完成燃烧的,所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损几乎可以达到“0”的水平,同时灰渣的的热量也能得充分的回收。
5、综合经济效益好。
如果燃用煤矸石、油页岩等燃料发电,燃后的灰渣可作为水泥的掺料和轻质建筑材料,这一优点对焕发老煤矿的生机大有可为。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术的现状及发展前景摘要:简要介绍了国外循环流化床锅炉技术的发展现状,重点讨论了近年来国内循环流化床锅炉技术的研究进展,分析指出了循环流化床锅炉技术的发展趋势。
循环流化床锅炉未来将朝着大型化超临界、深度脱硫与脱硝、能源综合利用等方向发展。
目前,我国已掌握150MWe及以下各种容量级循环流化床锅炉的设计和制造技术,并通过技术引进开始了300MWe容量级CFB锅炉的生产,未来将大力发展600MWe以上超临界参数锅炉技术。
关键词:动力机械工程;循环流化床;锅炉技术;进展循环流化床锅炉(CFB)燃烧技术具有氮氧化物排放低、可实现在燃烧过程中直接脱硫、燃料适应性广、燃烧效率高和负荷调节范围大等优势,已成为当前煤炭洁净燃烧的首选炉型。
时至今日,循环流化床锅炉技术已发展到一定水平,目前正往大容量、超临界、高洁净方向快速前进。
总结循环流化床锅炉技术的最新进展,预测循环流化床锅炉技术未来的发展方向,对于推动循环流化床锅炉本身的技术进步、进一步推广循环流化床锅炉技术以解决我国当前能源短缺、环境污染严重等问题,具有重要的现实意义。
受中国动力工程学会委托,由我们负责撰写了《循环流化床锅炉技术的最新进展与展望》一文,并由学会推荐编入中国科协主编的《学科发展蓝皮书——2004卷》。
本文是在《循环流化床锅炉技术的最新进展与展望》一文的基础上整理而成。
1、国外循环流化床锅炉的发展现状国外第一台商业循环流化床锅炉由芬兰的Ahlstrom 公司开发,于1979年在芬兰Pihlava投运;紧接着于1982年,由Lurgi公司开发的、用于燃烧洗煤厂尾料的1台84Mwth CFB锅炉在德国的Leunen投运。
1985年9月,世界上第一台96Mwe再热式CFB锅炉在德国杜伊斯堡城市电厂投运并获得了成功。
近2O、3O年来,CFB锅炉技术在国外得到了快速发展,在西方国家现有37家公司生产流化床锅炉,其中就有27家生产CFB锅炉。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景1. 引言1.1 循环流化床锅炉技术简介循环流化床锅炉技术是一种先进的燃烧技术,属于流化床锅炉的一种。
它利用气体与固体颗粒之间的强烈对流使固体颗粒床具有流态化特性,从而实现了燃料的高效燃烧和热能的高效传递。
循环流化床锅炉技术将燃烧过程和热能转换过程完全结合在一起,具有高效、清洁、灵活、稳定的特点。
循环流化床锅炉技术通过循环往复的方法,将固体颗粒不断循环送回炉膛内,实现了固体颗粒的再生利用,充分提高了燃料利用率。
循环流化床锅炉技术还具有一定的自脱硫、自脱硝功能,可以有效减少燃煤过程中排放的氧化物和二氧化硫等有害物质,保护环境。
循环流化床锅炉技术的出现为能源领域带来了新的发展机遇,得到了广泛的应用和推广。
随着科技的不断进步和对环保要求的提高,循环流化床锅炉技术将在未来的能源转型中发挥越来越重要的作用。
1.2 循环流化床锅炉技术的重要性循环流化床锅炉技术可以有效节约能源资源。
这种技术能够提高燃料的利用率,减少能源的浪费,从而降低能源成本并减少对能源的依赖。
循环流化床锅炉技术可以降低污染排放。
与传统的燃煤锅炉相比,循环流化床锅炉利用气固分离技术,减少了废气中的灰尘和有害物质排放,对环境的影响更小。
循环流化床锅炉技术具有较高的安全性和稳定性。
通过控制燃烧过程中的温度、压力等参数,可以有效避免锅炉爆炸等安全事故的发生,保障设备和人员的安全。
循环流化床锅炉技术在能源利用、环境保护和安全生产等方面都具有重要意义。
在未来的发展中,这种技术有望成为能源领域的重要方向,为推动能源转型和可持续发展做出积极贡献。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉技术的工作原理循环流化床锅炉技术是一种高效、节能、环保的锅炉技术,其工作原理主要包括以下几个步骤:燃料在锅炉内燃烧产生热能,然后通过燃烧产生的高温气体将热能传递给循环流化床床层内的流化质料,使其快速升温。
接着,流化质料受到热量影响而变得流动起来,形成一层类似沸腾水的状态,称为流化床。
国内外循环流化床锅炉发展概况
循环流化床锅炉是在常规流化床锅炉的基础上加上飞灰循环燃烧而发展起来的。
因此要了解什么是循环流化床锅炉必须先了解什么是流化床锅炉,从固体粒子流态化过程来看,从固定床(煤粒在炉蓖上静止不动,即层燃炉)开始,随着风量的增加,即空筒流速(通常叫表观流速或流化速度)的增加→细粒在煤层表面流化,是为细粒流态化→炉蓖上开始产生气包,是称鼓泡流态化(即常规流化床,又名鼓泡流化床或沸腾床,此时的沸腾床有明显的上界面)→湍流流态化(湍流流化床,此时气泡变细狭窄状,波动振幅增大,上界面已不甚清晰)→快速流态化(高速流化床,此时的流化床内已无气泡,也无上界面,颗粒聚合成絮团状粒子束,粒子束不断形成与解体,形成强烈的固体返混,此时煤粒与气流的相对速度达最大,因此大大强化了燃烧与传热)→气力输送(即煤粉燃烧,此时煤粉与气流间的相对速度近于零,即已无相对速度)。
经典的循环流化床锅炉的炉内流态化工况应为高速流化床工况,故严格而言,循环流化床锅炉不仅是在炉膛出口处加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧而已,而是其炉内流态化工况应属于高速流化床工况,但实际存在的循环流化床其下部浓相区为鼓泡流化床或湍流床,上部稀相区为高速流化床。
但国内有相当数量的流化床锅炉仅是在鼓泡流化床炉膛出口加一个分离器收集部分飞灰返回炉膛燃烧(即其上部稀相区未达高速流化床工况),现也称为循环床。
循环流化床锅炉的优缺点
优点:
①燃料适应性广——几乎可燃用各种优、劣质燃料。
如优、劣质烟煤(包括高硫煤),无烟煤,泥煤,煤泥,矸石,炉渣,油焦,焦炭,生活垃圾,生物质废料等等。
②燃烧效率高——对无烟煤可达97%,对其他煤可达98~99.5%,可与煤粉燃烧相竞争。
③环保性能好
a)炉内可直接加石灰石脱硫,成本低,脱硫效率高,当Ca/S比为1.5~2.5时,脱硫效率可达85%~90%,石灰石循环利用,其利用率比常规流化床提高近一倍。
b)分段送风,低温燃烧,NOx排放量低(~120ppm),即为煤粉炉排放量的1/3~1/4。
④燃烧强度高,床面积小,给煤点少,利于大型化。
⑤负荷调节范围大(110~25%),调节速度可快,利于调峰。
也可压火。
⑥燃料仅需破碎到10mm以下,无需磨煤制粉系统。
⑦灰渣可综合利用,减少环境污染。
因其低温燃烧,灰渣可保持活性,可制作水泥,提炼稀有金属(硒、锗)等。
缺点:
高循环倍率流化床锅炉的炉膛高大,初投资大;分离循环系统复杂,自身电耗大;循环灰浓度大,受热面磨损大等。
我国在上世纪80年代初开始研究开发循环流化床燃烧技术,与西方国家不同,原我国发展循环流化床锅炉的主要目的是解决劣质煤的应用问题。
近年来,我国环保要求日益严格,再加上煤价上涨,煤质变化大,大量中、小型(130t/h以下)层燃炉与煤粉炉要求进行技术改造等原
因,大大地促进了循环流化床锅炉技术的发展。
循环流化床锅炉已成为目前工业锅炉、中、小型热电厂及大型电站的优选技术之一。
上世纪80年代以来,我国循环流化床锅炉数量和单台容量逐渐增加,几乎D级以上的锅炉厂无一不在生产循环流化床锅炉。
容量从4、6、8、10、12、15、20、25、30、35、50、65、75、90、130、220、400、410到670吨/时。
据不完全统计,现有2000余台35~670吨/时循环流化床锅炉在运行、安装、制造或订货。
平均单台炉容量从37.40吨/时上升到106.80吨/时,蒸汽参数从低压、次中压、中压、高压到超高压。
有关研究机关和高校正在研制、开发超临界参数的600~800MW的循环流化床锅炉,来满足我国大型电站的迫切需求。
已投入运行的循环流化床锅炉已2000余台,其中大于410吨/时的100余台,无论总容量或台数均已超过了除我国大陆以外的全世界循环流化床锅炉的总和。
但是,目前的循环流化床锅炉派系林立,种类繁多,热效率参差不齐,高的达到88%—90%,低的不到65%,飞灰含碳量高的40%以上,低的不到5%,稳定运行周期不确定,有的能连续运行3000小时以上,有的不到200小时,送风机的电耗,高的达到12kWH/吨汽,低的不足6kWH/吨汽,有的厂家新上或改造为循环流化床锅炉后,给企业带到了巨大的经济效益,有的企业新上或改造循环流化床锅炉后带来了灾难性的损失,分析原因,主要有以下几个方面:
1、热效率问题
提高循环流化床锅炉热效率必须满足三大基本条件:一是有足够的有效容积,二是分离效率,三是分离返料温度。
(1)有效容积
布风板小孔中心线至炉膛出口中心线的容积为炉膛容积,炉膛容积与烟气在炉膛内的停留时间有一定的关系,如果1吨蒸汽炉膛容积为1m3,则对应的烟气停留时间约为0.7s。
对于烟煤来说,850℃以上的炉膛容积为有效容积,对于无烟煤来说,930℃以上的容积为有效容积。
要想提高锅炉效率,对于烟煤来说,有效容积要大于5.5m3/吨汽以上,对于无烟煤来说,有效容积要大于6m3/吨汽以上。
各类型的循环流化床锅炉,烟气在炉内的停留时间不一样,有的不到2秒,有的5秒以上,换句话说,炉内的有效容积(即燃用烟煤850℃以上的容积,燃用无烟煤930℃以上的容积)有的不足3m3/吨汽,有的高达5.5m3/吨汽以上,虽然有的容积高达5 m3/吨汽以上,但炉内温度偏低,有效容积太小,有部分锅炉的过热器为屏式的,占用了大部分容积,且炉膛温度过高,导致过热蒸汽温度超温,为保证过热器温度,不得不牺牲炉膛有效容积。
另外,由于小于0.1mm
的煤粒,相当部分分离器无法捕捉下来,只有靠一次性在炉内燃烬,而炉膛有效容积太小,细灰在炉内难以燃烬,导致热效率低,飞灰含碳量高。
炉膛有效容积除设计原因外,燃用煤种也可以导致有效容积的变化,当<1mm的煤粒增多时,悬浮段温度过高,密相区的温度偏低,当<1mm的煤粒过少时,悬浮段温度偏低,也导致炉膛有效容积减少。
对于高速床而言,炉内温度主要靠循环量来调节,因此,煤的颗粒变化对高速床影响较小,对低速床影响较大。
(2)分离器的位臵及分离效率
高温分离器分离下来的飞灰直接进入炉膛,易着火燃烬,但高温分离器材质要求高,中温分离器材质易解决,但对燃烬不利。
分离器的效率也直接影响了热效率。
分离器的效率高,但阻力大,电耗高。
如何平衡考虑,也是循环流化床的一个设计问题。
惯性分离器如平面流、百叶窗、槽型分离器,结构简单阻力小,但一般来说分离效率不到40%,离心分离器如旋风上排气,旋风下排气,旋风多管分离器结构复杂,阻力大,一般为800—1000Pa,但分离效率都在95%以上。
(3)飞灰燃烬
碳的燃烬必须具备三个条件:充分的氧进行反应、温度和停留时间。
虽然有了足够的有效容积,延长了停留时间,有相应的温度,但在飞灰燃烬过程中,由于碳粒子周围形成了一定的灰壳,外面的氧很难与碳粒子接触发生反应,同样使得难以燃烬,因此,在有效容积的范围内,必须有
气流扰动,打破其灰壳,才能使得碳与氧发生良好的反应,如具有旋风高温分离的流化床,由于气流的旋转,切向运动切割,打破了灰壳,碳粒子能很好的与氧接触发生反应,所以飞灰含碳量低。
在有效容积范围内,没有气流扰动的,尽管有足够的温度与时间,飞灰含碳量也难以下降到极限。
2、负荷问题
低速床的埋管受热量的吸热量占了整个蒸发吸热量的40%,所以,带埋管的低速床只要各参数如炉膛各截面的温度达到设计要求,负荷一般都能保证,并具有一定的超负荷能力。
对于高速床而言,由于整个蒸发受热面,主要靠炉内辐射,它的传热系数一是靠炉内的温度,二是靠飞灰的浓度,温度高,传热系数大,负荷高。
如果燃用低热值的燃料(发热量在2000大卡/公斤以下)时,为了维持高温,必须覆盖一部分受热面。
这样,虽然提高了传热系数,但减少受热面,炉膛必须有相当大的空间,否则难以达到满负荷。
现也有人在炉膛出口增设对流管,来增加受热面,达到满负荷的目的,这也是一个可取的办法。
另一方面,如果煤的灰分在20%以下时,发热量高,但由于灰量少,循环量少,也直接影响了传热系数,使之负荷下降。
3、磨损问题
高速床虽然没有严格的稀相区与密相区之分,但下面颗粒粗、飞灰浓度大、流化速度高、循环倍率高,磨损严重。
低速床有明显的稀相区与密相区之分,密相区的磨损比稀相区严重。
总的来说,高速床磨损比低速床明显严重。
高速床没有埋管,不存在埋管磨损,但水冷壁管磨损严重。
低速床有埋管,但只要控制好穿过埋管的烟气流速,并采取有效的防磨措施,就可以保证其寿命达到4年以上。
过热器、省煤器主要靠合理选择烟气流速,如烟气流速选择适当,过热器寿命可大于10年,省煤器寿命可大于5年。
分离器在过热器之前,过热器磨损较轻,否则,磨损加剧。
另一方面,要特别注意烟气偏流问题,即使烟气流速选择合适,但由于烟气偏流,造成局部流速过高,也同样会影响过热器、省煤器的寿命。