循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计与分析

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计与分析一、细灰渣的来源及特点循环流化床锅炉在燃烧过程中，会产生大量的废弃物，包括废渣和灰渣。

其中细灰渣是指在燃烧过程中产生的较细的灰烬颗粒，通常直径小于0.1mm。

细灰渣的主要成分包括无机成分和有机成分，其中有机成分以碳为主要成分，无机成分包括硅、铝、铁、钙、镁等元素。

细灰渣通常呈现为灰白色，具有一定的流动性和流动性，因此在废弃物中具有较大的应用潜力。

二、细灰渣的处理技术1. 细灰渣的物理性质细灰渣是一种固体颗粒，具有一定的比表面积和孔隙结构。

其物理性质直接影响着细灰渣的处理方式和效果。

细灰渣的比表面积较大，因此对于吸附和反应具有较大的活性。

细灰渣的孔隙结构影响着细灰渣的渗透性和流动性。

针对细灰渣的处理技术需要充分考虑其物理性质。

2. 细灰渣的处理方法在工业生产中，对细灰渣进行处理的方法可以包括物理处理和化学处理两种。

物理处理主要包括颗粒物料的筛分、研磨、压实等方法，通过改变细灰渣的颗粒大小和形状实现对其物理性质的改变。

化学处理主要包括浸出、酸洗、碱洗等方法，通过改变细灰渣的化学成分实现对其物理性质的改变。

3. 细灰渣的应用领域随着工业技术的发展，对细灰渣的应用领域也越来越广泛。

细灰渣可以用于制备水泥、混凝土、砖块等建筑材料，也可以用于制备废弃物填埋场的覆盖层、环保材料等。

还可以用于制备陶瓷、涂料、颜料等化工产品。

三、细灰渣的设计和分析1. 细灰渣的设计原则在工业生产中，对细灰渣进行处理和利用时，需要遵循一定的设计原则。

需要充分了解细灰渣的物理性质和化学成分，从而确定处理方法。

需要根据细灰渣的处理目标和要求确定处理工艺的相关参数，包括处理时间、处理温度、处理压力等。

需要充分考虑细灰渣的后续利用方式，从而确定处理效果和成本。

2. 细灰渣的分析方法对细灰渣进行设计和分析时，需要进行一系列的分析实验。

需要对细灰渣的物理性质进行表征，包括比表面积、孔隙结构、粒径分布等。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计与分析循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣是指在循环流化床锅炉中，将不同能源的固体燃料进行气化，产生的灰渣进行细灰处理和利用的过程。

这种技术可以有效提高锅炉的热效率，减少污染物的排放，并且可以实现废弃物的资源化利用。

本文将对循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计与分析进行详细介绍。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计需要考虑以下几个方面：气化温度、氧化剂与燃料的比例、氧化剂的类型和粒径、废气处理等。

合理设置气化温度可以提高气化效果，增加燃烧反应速率，同时降低气化过程中的污染物排放。

通过调节氧化剂与燃料的比例可以调整气化过程中产生的燃料气化效率和产物分布。

选择适当的氧化剂类型和粒径可以改善气化炉的反应动力学和传热特性。

废气处理是循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣设计的重要环节，可以通过喷射吸附剂、湿式废气处理装置和高温脱硝等方式实现。

对于循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计，还需要进行细灰渣的分析。

细灰渣是气化过程中产生的固体残渣，其中含有大量的未完全气化物质和重金属元素。

通过对细灰渣的成分分析和物理特性测试，可以确定其适用的综合利用方式。

对于未完全气化物质的成分分析，可以进一步优化气化过程的参数设置，提高气化效率。

对于重金属元素的分析，可以评估细灰渣对环境的影响，并制定相应的治理措施。

除了细灰渣的分析，循环流化床锅炉掺烧气化炉还需要进行能耗分析和经济性评价。

通过能耗分析可以评估气化过程中的能量损失和能源利用效率，进而优化工艺设计，提高能量利用效率。

经济性评价则可以评估该技术在工程应用中的经济效益和可行性，包括投资、运行成本和收益等方面的考虑。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细灰渣的设计与分析需要综合考虑气化温度、氧化剂与燃料的比例、氧化剂的类型和粒径、废气处理等方面的因素；对细灰渣进行成分分析和物理特性测试，制定适用的综合利用方式；进行能耗分析和经济性评价，提高能量利用效率和经济效益。

•212- I 工程设计丨 Engineering Design (2019年第18删循环流化床机组除灰渣系统设计研究胡佳琪(中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北石家庄050031)摘要：文章根据循环流化床机组的除灰渣系统设计过程，对循环流化床锅炉机组除灰渣系统及石灰石粉储存输运系统 的设计、选型、布置等多方面进行总结。

底渣釆用经冷渣器冷却后链斗输送机和斗提机输送至渣仓方案，石灰石和飞灰 釆用乞力输送方案，压缩空气采用全厂压缩空气集中配置的方案。

供同行参考和讨论。

关键词：循环流化床锅炉：除灰渣系统；石灰石粉输送系统中图分类号：TK229.6 文献标志码：A 文章编号：2096-2789 (2019) 18-0212-021 工程概况工程位于贵州省兴义市，规划容量：4X350MW ； 本期建设规模：4X350MW 超临界循环流化床纯凝湿冷 机组，同步安装烟气脱硫、脱硝装置，并实现超低排放。

厂内除灰渣系统釆用灰渣分除、气力除灰方案，灰渣及 脱硫石膏全部综合利用。

厂外设置临时备用贮灰场。

2 设计原始资料2.1锅炉燃煤量本工程燃煤为原煤和煤肝石的混合燃料，原煤及煤 肝石均产自兴义当地煤矿。

一台炉的燃煤量如表1所示。

表1燃煤量(t/h)注：(1)年计算灰渣量按6500h 计算。

(2)除尘效率99. 97%. (3)灰渣 的分配比例为5 : 5. (4)表中灰渣量己包含炉内、炉外脱硫时增加的排 灰渣量。

名称设计煤种校核煤种燃煤量225.51202.7一台炉炉内脱硫石灰石耗量如表2所示。

表2石灰石耗量(t/h)名称设计煤种校核煤种石灰石粉耗量76. 33682.2锅炉灰渣量锅炉排灰渣量，如表3所示。

表3灰渣量名称设计煤种校核煤种灰量354.464t/h 295. 492t/h 2304016t/a 1920698t/a354. 56t/h295. 576t/h 2304640t/a1921244t/a灰渣量709. 024t/h 591. 068t/h 4608656t/a3841942t/a3 除灰渣系统3.1除渣系统除渣系统采用滚筒式冷渣器+机械输送系统方案。

循环流化床锅炉掺烧气化炉细渣分析1 概述内蒙古博大实地化学有限公司气化炉采用多元料浆气化技术，产气化炉粗渣16.67t/h，气化炉细渣8.33t/h。

气化炉粗渣根据博大实地化学有限公司2015年3月残碳检测，其残碳平均值为11.64%，含碳量较低，可送至水泥厂用于水泥生产。

气化炉细渣根据博大实地化学有限公司2015年3月残碳检测，其残碳平均值为22.96%，含碳量较高，如送至水泥厂生产水泥，会降低混凝土的强度和耐久性，故气化炉细渣不可以直接用于水泥生产。

由于其有较高的含碳量，可以和锅炉燃料煤混合后送至循环流化床锅炉内燃烧，燃烧后的锅炉灰渣则可以送至水泥厂生产水泥。

但由于气化炉细渣的一些固有特性，掺烧气化炉细渣将会对锅炉的正常运行产生诸多不利影响。

2 气化炉细渣的掺烧2.1 掺烧气化炉细渣节能对比博大实地化学有限公司含碳量为19～25%气化炉细渣的湿基低位发热量为300～400kcal/kg左右。

博大实地现在锅炉燃料煤的收到基地位发热量为4400～4900kcal/kg，将气化炉细渣和燃料煤按1.5∶8.5的比例掺烧，掺烧后的混合燃料低位发热量平均为4012kcal/kg。

博大实地目前3台180t/h的循环流化床锅炉平均产蒸汽量为376.7t/h，则混合燃料消耗量经计算为：60.21t/h，其中燃料煤消耗量为：51.18t/h。

在不掺烧气化炉细渣时，3台180t/h循环流化床锅炉产376.7t/h蒸汽时的燃料煤消耗量经计算为：51.95t/h，则掺烧气化炉细渣后可节约燃料煤0.77t/h，年节约燃料煤6160t。

只要锅炉燃烧时各项指标正常，气化炉细渣的掺烧比例可以逐步增加。

2.2 掺烧气化炉细渣热量核算博大实地产气化炉细渣8.33t/h，含水率50%，如掺入循环流化床中燃烧，气化炉细渣中50%的水份进入锅炉炉膛内要吸热气化成水蒸气，锅炉的排烟温度为130℃，则这部分水蒸气将已130℃的温度离开锅炉，从进入炉膛至排出锅炉需吸收热量为10.98GJ/h。

浅析循环流化床灰渣利用引言由于循环流化床锅炉是属低温燃烧，燃烧温度在1000℃以下，而且循环流化床锅炉的底渣在炉膛停留时间长，一般含炭量均在3%以下，其灰渣以烧粘土质混合材料为主，化学成分SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO和MgO等占90%以上，矿物组成主要为占原煤中50%以上的高岭石在1 000℃以下燃烧形成的具有活性的无定形偏高岭石。

资料表明，煤中粘土矿物在500℃时开始脱水，800℃左右大量的碳酸盐分解，在1000℃以下还伴有少量的CA、CF、C2F、C5A5等生成，因此具有一定的水硬活性。

为此利用其含炭量低和水硬活性特点可以作为水泥的原料。

我国在灰渣的基础研究和新的开发应用方面取得了不少进展，粉煤灰硅酸盐水泥也已得到了较为深入的研究，成为重要的水泥品种之一。

我国的灰渣的综合利用不足30%，水硬活性略差一点，因此循环流化床锅炉灰渣，虽有一定的水硬活性，但在水泥生产应用中却受到限制，目前只有部分作为水泥添加剂，而大多作为一些较简单的利用，如制砖、铺路和用作填土等。

为此必须开发活化工艺，如热水活化工艺和蒸汽活化工艺，以提高其水硬活性。

一、循环流化床锅炉灰渣的基本特性循环流化床锅炉的灰渣分为两种，一种是由除尘器收集的飞灰，另一种是由排渣口排出的炉底渣。

两者之间的比例取决于煤种特性。

对于劣质煤，例如煤矸石、石煤，底渣量可达60%-80%，而对烟煤、无烟煤底渣量可能仅为10%-30%。

1、灰渣的物理特性（1）外观形态燃料及锅炉运行条件不同，飞灰和底渣的外观形态也会有差别，然而飞灰一般呈灰白色至深灰色，底渣则呈棕色至灰色的粒状物质，有经验的运行人员可直接根据灰渣的颜色判断燃料的燃尽率。

（2）粒度分布粒度分布对建筑回填工程应用影响较大，研究表明粒度分布均匀时，易形成松散结构，当受到动载荷时，容易造成工程破坏，表面沦陷。

而像循环流化床锅炉这样宽筛分的灰渣，颗粒大小混杂，易形成紧密结构，是建筑工程上的理想结构。

循环流化床锅炉灰渣含碳量影响因素研究随着工业化进程的不断发展，燃烧过程中产生的大量固体废弃物，如煤炭、木材等的灰渣成为了一个不可忽视的问题。

目前，循环流化床锅炉是燃烧固态燃料的重要设备之一，其灰渣含碳量直接关系到设备的运行效率和环境保护。

因此，本文主要从循环流化床锅炉灰渣的含碳量出发，探讨了其受到的影响因素以及对其进行控制的方法。

一、循环流化床锅炉灰渣含碳量的定义循环流化床锅炉是应用于煤炭等燃料的一种燃烧方式，它的燃烧方式与传统的燃烧方式有所不同。

在循环流化床锅炉中，燃料的燃烧产生的灰渣是通过气力输送（飞灰）或机械输送（底灰）排出的。

循环流化床锅炉灰渣含碳量是指灰渣中的碳含量比例。

二、影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的因素1.煤质煤质对灰渣含碳量的影响比较显著。

在循环流化床锅炉燃烧过程中，煤质的含碳量高，灰熔点高，灰渣生成量少，灰渣中的碳含量也相对较少。

2.燃烧温度燃烧温度是影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的重要因素之一。

在适当的燃烧温度下，煤的燃烧会更加充分，也会更容易使灰渣中的碳得到完全燃烧。

因此，适当提高循环流化床锅炉的燃烧温度，对于降低灰渣中的碳含量是十分重要的。

3.空气过剩系数循环流化床锅炉的供气量会直接影响到燃料的燃烧程度以及灰渣含碳量。

空气过剩系数越高，碳的燃烧就越充分，灰渣中的碳含量也就越少。

4.风速循环流化床锅炉中，风速的变化会对煤粉的稳定性，煤粉的燃烧速率和灰渣的含碳量产生直接影响。

提高风速会增加煤粉的燃烧速率，降低灰渣中的碳含量。

三、影响循环流化床锅炉灰渣含碳量的控制方法1.优质煤使用使用高含碳、低灰熔点的优质煤可以降低灰渣中的碳含量。

2.调节燃烧温度通过调节循环流化床锅炉的燃烧温度，使其在适当的范围内进行燃烧，可以降低灰渣中的碳含量。

3.控制空气过剩系数控制循环流化床锅炉的空气过剩系数，使其保持适当的水平，可以有效地降低灰渣中的碳含量。

4.控制风速调整循环流化床锅炉中的风速。

流化床气化炉结渣原因分析及解决方案摘要：结渣是流化床气化炉最关键的的运行问题，结渣后将出现炉温飙升、排渣困难、床层升高，旋风失效等严重问题，危及系统的稳定运行。

通过生产实践及理论分析流化床，特别是高压流化床结渣的原因及解决方法。

关键词：流化床气化炉结渣中心管分布板氧浓度目前工业化的流化床气化技术主要有U-GAS、灰熔聚及新奥集团的催化气化技术。

催化气化技术是目前行业压力最高（3.5MPa）的低温（750℃）流化床催化气化技术，日处理原煤1500吨，用于生产富甲烷的粗煤气。

流化床，特别是中高压流化床，在运行过程经常出现气化炉结渣，使系统无法正常运行。

一、流化床气化炉的主要结构及作用流化床气化炉的主要结构有中心管、气室、分布板，环管等组成，如图一所示。

图1.流化床气化炉底部结构图图2气化炉底部流场示意图1.1.中心管的作用中心管在流化床气化炉底部中心，开口向上，气化炉所需的气化剂（蒸汽+氧气）大部分由此进入，高速向上的气流是流化床流化的主要动力源。

通过中心管，气化剂向上形成高速的射流，与煤反应，形成气化炉的高温反应区。

处于中心射流区内的煤颗粒在上升过程中，颗粒较大的煤及不能反应的煤渣（煤灰在高温区进行高温熔聚），由于上升动力不足，首先脱离射流区，下落进入分布板上方及流化床外层区域。

较细较轻的煤粉则跟随气流继续上升，至流化床的稀相区。

如图2所示。

1.2.分布板的作用分布板在流化床气化炉底部，通过小孔进气，对落入分布板的炉料进行流化，起到炉料筛选，及辅助流化的双重作用。

分布板进气的氧气浓度需严格限制，如其过高，分布板上方的炉料将处于高温环境，当排渣中断或排渣量降低，分布板上方的炉料将因高温而出现局部粘结结渣现象，如温度超过灰熔点T1，将引发大面积结渣，系统将被迫停车。

1.3.环管的作用环管是流化床的排渣通道，与分布板下沿连接，中心管位于其中心位置，气化炉产生的炉渣由此排出，进入排渣系统。

环管通入蒸汽，与煤渣逆向流动，起到降温、分离、及控渣的作用。

循环流化床锅炉灰渣利用摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，中国各行业取得了显著的进步，但与此同时，随着经济和社会的快速发展，环境污染已逐渐成为国家和社会关注的焦点。

为了更好的进行环境管理和可持续发展，我们必须探索环境管理策略。

本文主要论述了灰渣的分解处理和循环流化床锅炉灰渣的利用。

关键词：循环流化床；锅炉灰渣；利用前言我国现今还处在经济发展的初级阶段，尽管近年来国内经济发展迅速，但我国的许多产业发展都仍旧依靠着重工业，对于煤炭等高污染资源的利用比例仍然较高。

此外，就我国的煤炭资源来说，有较大一部分属于劣质资源，所以，我们在利用这些资源时需要使用什么样的锅炉才能使污染降到最低是我们最需要考虑的问题。

就目前来说，循环流化床锅炉可以用来燃烧劣质的燃料，并且其产生的大量灰渣是不同于普通的煤粉炉的。

本文将详细的就循环硫化床锅炉灰渣的综合应用进行分析，并探讨其工作原理，总结该设备的先进性。

1研究目的与意义灰渣中未燃炭含量的大小受多方面因素的影响，主要包括水煤浆制浆原料煤种理化特性、粒度级配、制浆药剂选择、喷浆压力、气化燃烧温度、燃烧时间、C/O比等。

气化灰渣原样品中由于具有高低不一的碳含量而极大限制了其二次利用，如果能对数量庞大的灰渣进行有效合理地利用，实现节约土地占地、减少水质污染以及废物回收利用的目的，十分贴合我国贯彻实行的可持续发展目标。

针对灰渣中未燃炭的分离富集，目前的研究较少，根据对收集到样品相关性质的测试发现，灰渣样品主要粒度分布特点是小于0.125mm细粒级物料占一半以上，大于该粒级产物含量随粒径的增大逐渐减少。

结合国内外选矿行业多年累积经验来看，应用浮选法进行灰渣中炭的回收较为合理，然而，气化灰渣这种特殊的混合物浮选却是一个重大的科学难题，主要归结为以下几个方面原因：首先，气化炉原料煤适宜的煤种较为宽泛，根据各煤种中灰分特质的不同，在浮选矿浆中会产生多种离子干扰浮选体系；第二，较之水煤浆原煤，气化灰渣煤在1450℃左右条件下燃烧后有机质大分子断裂重排，疏水基团变性重组，将近50%的脂肪链结构消失，气体析出导致煤粒表面疏松毛细孔增多，表面氧化程度加深；第三，灰分主要以黏土矿、氧化矿、硫化矿等具有亲水性表面的无机矿物混合构成，在炉内高温辐射作用下表面形貌发生巨大变化，在矿浆中会不同程度地吸附浮选药剂，降低药剂作用效率进而影响浮选效果。

大型流化床锅炉的污染物灰渣形态分析与控制大型流化床锅炉是一种高效、清洁的燃煤锅炉，其燃烧过程中会产生不同形态的污染物灰渣。

对这些灰渣进行形态分析与控制，是保证锅炉运行稳定、降低环境污染的重要措施。

本文将从污染物灰渣的形态特征、危害及控制措施三个方面进行详细阐述。

一、污染物灰渣的形态特征大型流化床锅炉的燃烧过程中，主要产生的污染物有硫化物、氮氧化物、碳残留物等。

这些污染物在燃烧过程中会以固体或气态形式排放出来，其中固体颗粒就是灰渣。

1. 硫化物：硫化物是煤燃烧产生的主要污染物之一，形态主要包括硫酸盐颗粒、硫酸钙颗粒等。

硫酸盐颗粒多为细小、无定形，易在大气中形成酸性雨水，对环境具有一定的危害。

2. 氮氧化物：氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧化氮，它们在大气中具有一定的毒性，是雾霾天气形成的主要原因之一。

氮氧化物在燃烧过程中主要以气态形式排放，但部分会以固体形式存在于灰渣中。

3. 碳残留物：碳残留物是煤燃烧产生的有机物质，主要以颗粒形式存在于灰渣中。

碳残留物的排放会对大气造成污染，同时还会降低锅炉燃烧效率。

二、污染物灰渣的危害1. 环境污染：污染物灰渣的排放对环境造成一定的影响。

硫酸盐颗粒会在大气中形成酸性雨水，对土壤和水源造成污染。

氮氧化物排放会加剧雾霾天气的形成，影响空气质量。

碳残留物的排放则会加重温室效应，导致气候变化。

2. 健康危害：污染物灰渣的成分含有有毒物质，例如重金属等。

长时间接触或吸入这些污染物会对人体健康造成损害，引发呼吸系统疾病、心血管疾病等。

三、污染物灰渣的控制措施为了减少大型流化床锅炉燃烧过程中产生的污染物灰渣，必须采取一系列控制措施，包括先进燃烧技术、烟气脱硫脱硝、灰渣处理等。

1. 先进燃烧技术：通过优化燃烧工艺，可以提高锅炉的燃烧效率，减少污染物的生成。

例如，采用空气预热、再燃烧和多级燃烧等技术，可以使燃料充分燃烧，减少碳残留物的生成。

2. 烟气脱硫脱硝：烟气脱硫脱硝技术是减少硫化物和氮氧化物排放的有效方法。