浅谈循环硫化床锅炉风系统优化措施

摘 要：循环流化床锅炉技术是在鼓泡床锅炉的基础上研发出来，是一种最新型的清洁燃烧技术。和传统锅炉相比循环硫化床锅炉可以燃烧一些劣质燃料，从而大大降低企业的运作成本。同时劣质燃料的燃烧也大大降低了锅炉排烟中二氧化硫等空气污染物的排放，对环境起到了保护作用。而本文主要研究循环硫化床锅炉风系统的优化措施，主要从硫化床锅炉风系统的工作原理出发，找到其缺点和优化措施，降低锅炉的阻力损失和企业成本。

关键词：循环硫化床；锅炉；风系统；优化；降低成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.037

0 引言

循环流化床锅炉技术是一种相对比较高效的锅炉燃烧枝术，此燃烧技术的污染物排放率低，清洁率高，相比传统的燃烧技术来讲更能在提供同等燃烧能量的同时减少周围环境污染。近几十年来循环硫化床锅炉技术发展迅速，尤其是在我国。而对于锅炉技术来讲，风系统也是其中最重要的组成部分，排风系统的多少与好坏既关系到硫化床锅炉燃烧技术多余燃烧能量的排出，也涉及到锅炉的使用寿命的长短，用电率的高低，布风均匀与否等等。本文会从探讨硫化床锅炉技术的原理出发，找到风系统的合理优化措施，增加锅炉的使用寿命。

1 硫化床锅炉风系统的工作原理

循环硫化床锅炉系统通过燃料炉膛燃烧、废料分离、废料冷却、风系统排出等设备完成整个燃料燃烧过程。燃烧废料在通过废料的分离和冷却后，通过锅炉的烟风系统进行排出。整个风系统的组成包括：燃烧用风系统和输送用风系统。燃烧用风主要由一次风、二次风、 三次风（播煤风）组成；输送用风主要由回料风、石灰石输送风和冷却风等组成。

循环硫化床的优点主要由：1）煤料适用广，包括一些劣质燃料也可以燃烧，且着火容易。2）煤料燃烧效率和速率都很高，包括剩余燃料石灰石的再次循环燃烧。3）脱硫效果好。通过剩余燃料的再次燃烧，锅炉尾气中的钙、硫流失比较严重，锅炉排烟中的二氧化硫和氮化物的含量就大大降低了，这样不仅降低了企业的投资费用，也降低了对环境的污染。4）由于硫化床锅炉的循环燃烧，包括一些灰渣的再次燃烧利用，导致其燃烧强度相对较高，炉截面的利用率比较高。5）由于炉壁截面利用率比较大，所以锅炉截面小，燃煤效率高，极大的减少了锅炉的给煤量，降低了燃料预处理的操作难度。

2 循环硫化床锅炉的缺点

循环硫化床锅炉在企业中虽然利用率比较高，燃料适应性好，污染物的排放量也比较低，但是循环硫化床锅炉本身也存在其缺点，循环硫化床锅炉的缺点是：越高循环倍率的锅炉，其费用越高，企业投资初期的成本较大；循环硫化床锅炉的灰渣分离系统比较复杂，操作难度大，自身消耗电量也大；灰渣分离之后的循环灰浓度比较大，导致再次燃烧时的受热面积比较大，燃烧相对慢，燃烧所需的空气也多；风系统的适应性能和调节性能的要求相应也会提高。

3 循环硫化床锅炉风系统需要优化的地方

通过以上对锅炉系统和风系统的工作原理和缺点分析，得出首先循环硫化床锅炉应具备的节能方向有：

（1）燃油装置的节能：燃油节能装置能降低燃煤之间的粘度，增加燃油雾化面积，从而加大燃料的燃烧面积，提高燃料充分燃烧率，解决了因为不能充分燃烧带来的炉壁残渣；并且减少了充分燃烧后的废气污染，保护了环境。

（2）冷凝型燃气装置的节能：循环硫化床锅炉所排出的尾气中水蒸气居多，并且水蒸气中有充足的潜在能量没有被使用，尾气的温度比较高，热能的流失巨大，对锅炉的燃料消耗也大为增加，企业的运行成本也随之增加。而要降低企业运行成本就需降低燃料和热能的消耗，故冷凝型燃气装置可以直接对锅炉尾气中的多余高温热能进行回收，增加热能利用率，降低企业的燃料和成本消耗，提高企业经济效益。

（3）排烟余热的冷凝式回收：排烟中的水蒸气的温度仍然过高，不能直接进行排放，就需要对排烟中的水蒸气进行余热的冷凝式回收，回收排烟中水蒸气的热能进行再次利用，降低排烟温度便于排烟。

（4）鍋炉尾部的余热回收：锅炉尾部的余热回收一直是各个企业的一大难题，因为锅炉热管余热多是一些从来没有被使用过的热能，也是剩余的废弃能源。这些废弃能源包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。而锅炉尾部的热管余热回收却可以在一定的技术条件支持下，对这些废弃的热能进行部分回收利用，增加锅炉中的热能回收利用率。

故循环硫化床锅炉的风系统应该从以下几个方向进行优化：

（1）对锅炉的送风量进行细化并严格控制。在锅炉的满负荷运行中，燃烧用风一次风的耗电量过大，一台二次风的风量又过小，包括预热器漏风和燃煤品种的变化都会影响锅炉的耗电量和送风量；所以首先对燃料用风的一次风机进行调试，目前市面上调节成功的案例是采用液力偶合器的调节；其次是增加二次风的风量，二次风风量的增加一是根据实际情况，使用两台或多台二次风的风机，二是经过严格的参数计算，在二次风风机机身不变的情况下，重新制作风机叶轮和风机的进风口，以满足要求。第二种改进方法相对比较节省，因为这样可以减少一台二次风风机，降低企业的风机成本，也可以对一次风和二次风进行更加严格和锡纸的控制。

（2）对锅炉中的空气预热管经常进行检查和更换，由于锅炉在使用前要提前进行低温预热，防止炉壁在使用时出现问题，所以预热管会在低温预热的情况下被低温积压的灰尘进行腐蚀损坏，所以要及时进行检查和更换。

（3）在专业人士的建议和操作下，要对一次风进行一次偏置，可以增加各种燃煤对空气的要求。

4 结语

循环硫化床锅炉系统本身就具备燃料适用广、低污染、燃煤效率高等高效率的特点，在其风系统通过布风、燃料质量和灰渣系统的优化之后，可以大大提高循环硫化床锅炉的安全运行，降低成本，加大硫化床锅炉的市场竞争力，也可以为企业的生产工作降低电力成本，提高企业生产效率。因此循环硫化床锅炉风系统的优化对企业具有重要的意义。

参考文献：

[1]于孟玥.160t/h循环流化床锅炉低负荷运行原因分析及改造方案研究[D].华东理工大学，2014.

[2]曾兵.循环流化床锅炉选择性排渣冷却系统研究[D].重庆大学，2012.

[3]冯冰潇.循环流化床锅炉布风板风帽特性及炉膛传热的研究[D].上海交通大学，2013.

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