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[摘 要]本文以75蒸吨的中温、中压化工三废混燃循环流化床锅炉为例，研究这一新型锅炉的设计问题，从循环流化床技术的优点阐述入手，重点研究锅炉的总体结构和设计要点，并根据该锅炉在运行中的实际情况，在四个不同的方面探讨了锅炉运行时需注意的各种问题。
[关键词]化工三废混燃循环流化床锅炉；锅炉设计
中图分类号：TK229.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0156-01
化工行业迅猛发展的同时，与此有着密切关系的化工产品也随之衍生出来，并伴随着出现了大量化工三废（废煤粉末、废煤渣、弛放废气），作为可燃性较高的固体和气体，传统的做法是把三废直接排放掉，对环境造成了严重污染。国家相继出台了能源政策以后，节能环保的意识逐渐提高，并着重于资源利用率的提高，三废的价值也随之被认可。日前，一种将化工三废当做燃料的热力设备正在不断地更新，而循环流化床技术作为一种新燃烧技术，自上世纪八十年代被提出以来就持续发展，该项技术有着突出优点，能够针对三废燃料的输送问题解决污染，并在此技术的基础上，开发、设计一种新型锅炉，能够同时回收三废燃料的热量。
一、循环流化床技术的优点
循环流化床技术的优点比较突出，在解决废气、废料污染问题上是一种创新的尝试。首先，该项技术既有着常规流化床燃烧的优点，也同时拥有着煤粉燃烧的优势；其次，该技术可以强化燃烧和传热功能，运用该技术可以有效缩小锅炉的实际体积；第三，循环流化床技术的燃料适应性比较强，可以适应的燃烧范围较宽，对于煤种或废渣质量的要求不高，有效地减少了废渣排放；第四，与传统的煤粉锅炉比，运用该项技术研发的锅炉不需要复杂的制粉系统，因此可以节约投资成本。[1]
二、化工三废混燃循环流化床锅炉的总体结构和设计要点
本文以75蒸吨的中温、中压化工三废混燃循环流化床锅炉为例，研究运用这一新型技术锅炉的结构和设计。由于锅炉的结构比较简单和紧凑，而且和传统的炉型比较相似，本体由7个主要部分组成，分别是：锅筒、膜式水冷系统、分离及运料装置、过热器、省煤器、空气预热器、给料装置。[2]以下将主要介绍锅炉的设计要点。
（一）炉膛设计密封、传热
锅炉的炉膛设计是全膜式的内壁结构，其主要特点是密封性能强、传热效果好。锅炉的炉膛下部，布置了小倾角、小布风板和高卫燃带，有助于提高炉膛对热量的积蓄性能，引燃燃料将变得更加简单易行，还可以同时确保炉膛的截面和容积热负荷科学合理，避免炉膛高温而导致负荷增加，使锅炉燃料无法及时投进，此外，为了避免弛放气泄漏，锅炉设计让细粉在炉膛内部就充分燃烧，分离器就基本不会高温结焦，防止伤人。
（二）单独投送弛放气
三废混燃循环流化床锅炉设计了独立的燃烧器，专门用来投送弛放气，而且锅炉的独立燃烧器配备了一次风冷却系统，灵活地调节了炉膛内的火焰角度，一旦出现了断气的问题，风的冷却效能也将持续作用，从而保护锅炉燃烧器，防止损坏。
（三）炉膛面积大
锅炉炉膛的截面较大，所以炉膛的结构也更加合理，使得锅炉燃料可以充分燃烧，气体和煤粉也可以在炉膛内部作时间长停留，从而有效提高热效率，不仅低碳环保，还有效地降低了锅炉的投入成本。
（四）稳定烟气流速
由于锅炉燃料热值比较低，而且燃料在燃烧之后会产生大量的烟气，这些燃烧后的烟气将热量带到了锅炉的尾部，进而使得炉内蒸汽的温度无法得到有效的控制，同时排烟温度也随之增高。因此，三废混燃循环流化床锅炉的设计考虑烟气的流速问题，为了稳定烟气流速，在布置锅炉尾部的受热面时，尽量顺列布置过热器和上级省煤器。
（五）合理控制切向进口的风速
燃料热值较低的情况导致进入锅炉分离器的气流量会因此而增大，所以在设计锅炉的旋风分离器时，需要控制好锅炉切向进口的风速，避免因为气流湍流的增加而造成二次夹带，从而可以有效地降低锅炉分离器的分离率。[3]
（六）合理布置锅炉尾部
一般锅炉的尾部烟道是会积聚大量灰尘的，锅炉燃料细粉量比较大，直接尾部积灰，因此，为了不影响锅炉尾部的受热面积，可以通过顺列布置的方式，使清灰工作更加简单，并且要安装足够马力的吹灰器，进而减少积灰量，提高锅炉运行效率。
（七）安装防爆装置
锅炉内掺烧一定量的气体容易发生爆炸，因此，一定要在炉膛内部安装防爆装置，可以有效地避免爆炸。而且在锅里设计中，要给锅炉燃烧器配备火焰检测仪器和鼓风引风系统，并充分考虑到锅炉风烟道和除尘器的阻力等问题，并设计安装小型的加压风机和煤粉输送机，可以供给返料风和输送煤粉。
三、化工三废混燃循环流化床锅炉运行时需注意的问题
（一）给煤时需注意的问题
首先，打开返料器的放料口，放掉返料，降低锅炉返料时所带走的热量；其次，当锅炉床温达到550摄氏度时，应该开始间断性地向锅炉内投煤，同时注意观察锅炉床温和炉膛氧量，要确保床温温升率；第三，要注意测量锅炉的最低流化风量，风量最小时点火，将风室的温度控制在750摄氏度到950摄氏度之间，并尽量缩短点火的时间，此过程还可利用冷态和热态流化风量的不同，保证流化需求。
（二）合理控制床压
在三废混燃循环流化床锅炉正常的运行过程中，不仅要保证锅炉的炉膛内部有足够的床料，还要时床压保持在8千帕左右，以利于升降负荷的调整：在降负荷过程中做到先减煤、后减风，增负荷时则要先加风、后加煤，有效地控制好床压。
（三）合理控制床温
不仅要控制好床压，在锅炉运行过程中，还要合理控制床温，因为正常的床温是保证锅炉稳定运行的主要因素之一。锅炉运行过程中，控制床温要求合理掌握锅炉的风煤比，控制床温的范围应该在1000摄氏度左右，为了保证锅炉的运行参数稳定，床温应该以950摄氏度为宜。
（四）控制细粉和弛放气
如果锅炉的负荷不足40蒸吨，那么就尽量不要投用细粉和弛放气，因为当锅炉处于低负荷运行的时候，对锅炉的使用寿命有着直接影响，而且弛放气的燃烧会直接使锅炉炉膛温度过高，这时没有得到完全燃烧的细粉会在返料风室开始二次的燃烧，从而造成返料结焦。
四、结束语
化工行业的发展，越来越多的专家、学者将研究方向放在新型锅炉的设计和研发方面，以促进技术的更新、产品的换代。三废混燃循环流化床锅炉目前已经在我国的很多地区被投入使用，而且运行状况良好，锅炉指标符合各种要求，则说明了该锅炉在设计方面是成功的，技术也是成熟的。同时，证明了三废燃料并不是完全没有用处的垃圾，而是可以通过燃烧循环利用的，为国家节省了大量的煤炭资源，应该进一步研究、完善。
参考文献
[1] 李志军，常思捷，王洋.化工三废混燃循环流化床锅炉设计[J].工业锅炉，2013，01：32-34.
[2] 邓洪远.三废混燃流化床锅炉结焦的原因分析及预防措施[J].广东化工，2013，11：96-98.
[3] 赵东生.三废锅炉运行实践[J].工业锅炉，2015，01：52-54.
[关键词]化工三废混燃循环流化床锅炉；锅炉设计
中图分类号：TK229.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0156-01
化工行业迅猛发展的同时，与此有着密切关系的化工产品也随之衍生出来，并伴随着出现了大量化工三废（废煤粉末、废煤渣、弛放废气），作为可燃性较高的固体和气体，传统的做法是把三废直接排放掉，对环境造成了严重污染。国家相继出台了能源政策以后，节能环保的意识逐渐提高，并着重于资源利用率的提高，三废的价值也随之被认可。日前，一种将化工三废当做燃料的热力设备正在不断地更新，而循环流化床技术作为一种新燃烧技术，自上世纪八十年代被提出以来就持续发展，该项技术有着突出优点，能够针对三废燃料的输送问题解决污染，并在此技术的基础上，开发、设计一种新型锅炉，能够同时回收三废燃料的热量。
一、循环流化床技术的优点
循环流化床技术的优点比较突出，在解决废气、废料污染问题上是一种创新的尝试。首先，该项技术既有着常规流化床燃烧的优点，也同时拥有着煤粉燃烧的优势；其次，该技术可以强化燃烧和传热功能，运用该技术可以有效缩小锅炉的实际体积；第三，循环流化床技术的燃料适应性比较强，可以适应的燃烧范围较宽，对于煤种或废渣质量的要求不高，有效地减少了废渣排放；第四，与传统的煤粉锅炉比，运用该项技术研发的锅炉不需要复杂的制粉系统，因此可以节约投资成本。[1]
二、化工三废混燃循环流化床锅炉的总体结构和设计要点
本文以75蒸吨的中温、中压化工三废混燃循环流化床锅炉为例，研究运用这一新型技术锅炉的结构和设计。由于锅炉的结构比较简单和紧凑，而且和传统的炉型比较相似，本体由7个主要部分组成，分别是：锅筒、膜式水冷系统、分离及运料装置、过热器、省煤器、空气预热器、给料装置。[2]以下将主要介绍锅炉的设计要点。
（一）炉膛设计密封、传热
锅炉的炉膛设计是全膜式的内壁结构，其主要特点是密封性能强、传热效果好。锅炉的炉膛下部，布置了小倾角、小布风板和高卫燃带，有助于提高炉膛对热量的积蓄性能，引燃燃料将变得更加简单易行，还可以同时确保炉膛的截面和容积热负荷科学合理，避免炉膛高温而导致负荷增加，使锅炉燃料无法及时投进，此外，为了避免弛放气泄漏，锅炉设计让细粉在炉膛内部就充分燃烧，分离器就基本不会高温结焦，防止伤人。
（二）单独投送弛放气
三废混燃循环流化床锅炉设计了独立的燃烧器，专门用来投送弛放气，而且锅炉的独立燃烧器配备了一次风冷却系统，灵活地调节了炉膛内的火焰角度，一旦出现了断气的问题，风的冷却效能也将持续作用，从而保护锅炉燃烧器，防止损坏。
（三）炉膛面积大
锅炉炉膛的截面较大，所以炉膛的结构也更加合理，使得锅炉燃料可以充分燃烧，气体和煤粉也可以在炉膛内部作时间长停留，从而有效提高热效率，不仅低碳环保，还有效地降低了锅炉的投入成本。
（四）稳定烟气流速
由于锅炉燃料热值比较低，而且燃料在燃烧之后会产生大量的烟气，这些燃烧后的烟气将热量带到了锅炉的尾部，进而使得炉内蒸汽的温度无法得到有效的控制，同时排烟温度也随之增高。因此，三废混燃循环流化床锅炉的设计考虑烟气的流速问题，为了稳定烟气流速，在布置锅炉尾部的受热面时，尽量顺列布置过热器和上级省煤器。
（五）合理控制切向进口的风速
燃料热值较低的情况导致进入锅炉分离器的气流量会因此而增大，所以在设计锅炉的旋风分离器时，需要控制好锅炉切向进口的风速，避免因为气流湍流的增加而造成二次夹带，从而可以有效地降低锅炉分离器的分离率。[3]
（六）合理布置锅炉尾部
一般锅炉的尾部烟道是会积聚大量灰尘的，锅炉燃料细粉量比较大，直接尾部积灰，因此，为了不影响锅炉尾部的受热面积，可以通过顺列布置的方式，使清灰工作更加简单，并且要安装足够马力的吹灰器，进而减少积灰量，提高锅炉运行效率。
（七）安装防爆装置
锅炉内掺烧一定量的气体容易发生爆炸，因此，一定要在炉膛内部安装防爆装置，可以有效地避免爆炸。而且在锅里设计中，要给锅炉燃烧器配备火焰检测仪器和鼓风引风系统，并充分考虑到锅炉风烟道和除尘器的阻力等问题，并设计安装小型的加压风机和煤粉输送机，可以供给返料风和输送煤粉。
三、化工三废混燃循环流化床锅炉运行时需注意的问题
（一）给煤时需注意的问题
首先，打开返料器的放料口，放掉返料，降低锅炉返料时所带走的热量；其次，当锅炉床温达到550摄氏度时，应该开始间断性地向锅炉内投煤，同时注意观察锅炉床温和炉膛氧量，要确保床温温升率；第三，要注意测量锅炉的最低流化风量，风量最小时点火，将风室的温度控制在750摄氏度到950摄氏度之间，并尽量缩短点火的时间，此过程还可利用冷态和热态流化风量的不同，保证流化需求。
（二）合理控制床压
在三废混燃循环流化床锅炉正常的运行过程中，不仅要保证锅炉的炉膛内部有足够的床料，还要时床压保持在8千帕左右，以利于升降负荷的调整：在降负荷过程中做到先减煤、后减风，增负荷时则要先加风、后加煤，有效地控制好床压。
（三）合理控制床温
不仅要控制好床压，在锅炉运行过程中，还要合理控制床温，因为正常的床温是保证锅炉稳定运行的主要因素之一。锅炉运行过程中，控制床温要求合理掌握锅炉的风煤比，控制床温的范围应该在1000摄氏度左右，为了保证锅炉的运行参数稳定，床温应该以950摄氏度为宜。
（四）控制细粉和弛放气
如果锅炉的负荷不足40蒸吨，那么就尽量不要投用细粉和弛放气，因为当锅炉处于低负荷运行的时候，对锅炉的使用寿命有着直接影响，而且弛放气的燃烧会直接使锅炉炉膛温度过高，这时没有得到完全燃烧的细粉会在返料风室开始二次的燃烧，从而造成返料结焦。
四、结束语
化工行业的发展，越来越多的专家、学者将研究方向放在新型锅炉的设计和研发方面，以促进技术的更新、产品的换代。三废混燃循环流化床锅炉目前已经在我国的很多地区被投入使用，而且运行状况良好，锅炉指标符合各种要求，则说明了该锅炉在设计方面是成功的，技术也是成熟的。同时，证明了三废燃料并不是完全没有用处的垃圾，而是可以通过燃烧循环利用的，为国家节省了大量的煤炭资源，应该进一步研究、完善。
参考文献
[1] 李志军，常思捷，王洋.化工三废混燃循环流化床锅炉设计[J].工业锅炉，2013，01：32-34.
[2] 邓洪远.三废混燃流化床锅炉结焦的原因分析及预防措施[J].广东化工，2013，11：96-98.
[3] 赵东生.三废锅炉运行实践[J].工业锅炉，2015，01：52-54.