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【摘 要】循环流化床锅炉是一种高效环保型锅炉。135MW级循环流化床锅炉作为新时期大型火力发电的核心设备，其设计热效率一般是85%左右。但灰渣可燃物比煤粉炉高，特别是飞灰的可燃物高，使锅炉热效率降低。
【关键词】循环流化床；燃烧；热效率；途径
前 言
循环流化床锅炉属于低温燃烧锅炉，氮氧化物排放量低于高温燃烧炉，并能实现燃烧过程的炉内脱硫。是一种高效环保型锅炉。循环流化床锅炉的设计热效率一般是85%左右。但灰渣可燃物比煤粉炉高，特别是飞灰的可燃物高，使锅炉热效率降低。
1、循环流化床锅炉的优势
（1）沸腾燃烧方式有非常广泛的燃烧适应能力，燃烧效率高；（2）燃料适应性广，煤粉燃烧方式无法相比，它即可燃用一般锅炉用燃料，还可燃用劣质烟煤，节约能源；（3）投资少，成本低、见效快；（4）汽负荷稳定、负荷调节比大和负荷调节快，而且非常适合作为调峰机组，且低负荷下不须油助燃，大大降低了低负荷发电成本；（5）氮氧化物排放低、低成本的炉内脱硫，环境条件良好。
2、循环流化床锅炉的缺陷及不足
循环流化床锅炉的投入使用，给煤炭企业带来了很大的经济效益，同时也存在以下几个方面的缺陷：（1）排烟热损失大、不完全燃烧热损失高。（2）省煤器上部布置的平面流分离器分离效率低。（3）过热器下部的飞灰返送量大，灰管易堵，埋管结焦严重。（4）排烟粉尘严重超标，污染环境。（5）风帽、埋管、对流管磨损严重。
3、影响循环热化床锅炉热效率的主要因素、
众所周知，锅炉的热平衡方程为:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6。影响锅炉热效率的因素，从热量分布上看存在至少6个原因。但经过认真分析，我们发现，最主要的原因是机组的机械未完全燃烧热损失(Q4)偏高。这项损失主要存在于锅炉的排渣和飞灰之中。一般炉渣的碳含量为2％。而飞灰的碳含量却在30%以上，加上其它各项不可避免的热损耗，使机组的热效率明显降低。所以，要提高135MW级循环流化床锅炉的燃烧热效率，必须在减少其它各项热损失的同时，突出解决飞灰的燃烬度问题。使之达到允许的热损失范围之内，也就是要提高燃烧效率。
4、提高燃烧热效率的措施
4.1 提高燃料在密相区的燃烧份额
燃料在炉床上流态化燃烧，反应强烈，且大部分燃料在此停留时间较长，燃烧效率高。因此，提高密相区的燃烧份额，不仅减轻稀相区的燃烧负担，而且提供充足的热量，由烟气、循环灰携入稀相区建立高温，从而提高整个锅炉的燃烧效率。
4.2 提高密相区气化率
固体燃料在高温炉床上进行燃烧的同时还存在着还原反应。循环流化床分级燃烧使密相区上部形成浓厚的还原气氛，使部分CO2还原为CO。即固体燃料的气体。具有一定浓度CO的烟气进入稀相区与二次风混合后迅速燃烧，并大大提高了炉膛温度。一般可达950～1000℃，比进稀相区前高50～100℃。对循环倍率不太高的循环流化床锅炉是十分明显的。提高气化率即增加CO气体。它实际上是间接地提高了密相区燃烧份额，同时有利密相区热平衡的控制。
4.3 降低入炉煤碎煤率
煤场燃料的筛分试验显示：粒度1毫米以下的煤粒达50％。这些煤送入炉内很快被带入炉膛。降低入炉煤粒度，减少超细粒子数量，可有效提高燃烧热效率。
4.4 提高锅炉循环倍率
锅炉的燃烧效率随着循环倍率的增大而提高。循环倍率高，意味着分离器的分离效率高，能把相当小的灰粒子都捕集下来参加循环燃烧。另方面循环倍率高炉内的物料浓度大，一部分物料在稀相区、密相区来回运动形成内循环，均匀地把热量带入稀相区，保持炉膛高温，缩小炉内温度梯度。同时使燃料得到较有效地燃烧，提高锅炉燃烧效率。
4.5 增大排渣量
燃料中的灰份最终以炉渣和飞灰的形式排出炉外。炉渣中可燃物少，而飞灰中含碳量非常大。显然，增大排渣占然灰份中的份额，也就是减少了可燃物排出总量，减少Q4。针对煤种及其粒度分布，在保证运行可靠前提下，采取一些措施，把渣灰比例适当放大可以达到降低Q4的目的。
4.6 合理选择燃料，控制入炉煤粒径
4.6.1煤质选择
燃料的热值与固定碳含量成正比，灰份与固定碳含量成反比。不同的燃料在炉内燃烧，若其飞灰含炭量一样，则灰份低的排出可燃物的总量也低。但固定碳越高也更难烧，需要在炉内燃烧的时间也更长。在同样条件下燃烧，其飞灰含炭量也高。因此，选择燃料时要求热值较高，灰份较少的品种。
4.6.2提高运行操作水平
要使锅炉稳定运行并取得较高的燃烧效率仍有赖于运行人员的正确操作。锅炉燃烧控制是以控制炉温为中心对风、煤、循环灰各量进行综合调节，以满足对锅炉蒸发量、蒸汽参数和热效率的要求。
4.7 循环灰控制
充足的的循环灰是提高热效率的重要举措。改变灰的量将引起燃烧的变化。循环流化床锅炉的运行以控制循环灰为主，调整风、煤为辅。在锅炉负荷相对稳定的情况下，循环灰在松动风的作用下，利用料腿与炉内压力差自行平衡，源源不断地将分离器捕集的灰送入炉内。
4.8 煤量、风量调节
在循环流化床锅炉运行中，煤量、风量调节比较频繁，操作工应当牢记给煤、循环灰、一、二次风在燃烧过程中的作用，规范、准确操作。
4.9 大力发展135MW级大型循环流化床锅炉
为提高锅炉热效率，大型企业应采用大型循环流化床锅炉。
1、大型循环流化床锅炉能燃烧优质煤，劣质煤及其它各种生物质燃料和种式各样的有一定热值的废弃物，对燃料的适应性特别好。
2、大型循环流化床锅炉的环保条件比较好。大型循环流化床锅炉通过加石灰石和空气分级，低温燃烧能实现燃烧过程中脱硫。
3、循环流化床锅炉负荷调节性能特别好。负荷调节范围为25%-120%，负荷变化速率达每分钟5%-10%。非常适合作为调峰机组，大大降低了低负荷发电成本。
4、循环流化床锅炉的灰和渣活性好，均能综合利用。
5、结束语
解决锅炉热效率问题。突破口是提高飞灰燃烬度，降低机械未完全燃烧损失。同时减少各项热损失。应从改进锅炉设计入手，同时在燃煤制备和操作等方面紧密配合。
【关键词】循环流化床；燃烧；热效率；途径
前 言
循环流化床锅炉属于低温燃烧锅炉，氮氧化物排放量低于高温燃烧炉，并能实现燃烧过程的炉内脱硫。是一种高效环保型锅炉。循环流化床锅炉的设计热效率一般是85%左右。但灰渣可燃物比煤粉炉高，特别是飞灰的可燃物高，使锅炉热效率降低。
1、循环流化床锅炉的优势
（1）沸腾燃烧方式有非常广泛的燃烧适应能力，燃烧效率高；（2）燃料适应性广，煤粉燃烧方式无法相比，它即可燃用一般锅炉用燃料，还可燃用劣质烟煤，节约能源；（3）投资少，成本低、见效快；（4）汽负荷稳定、负荷调节比大和负荷调节快，而且非常适合作为调峰机组，且低负荷下不须油助燃，大大降低了低负荷发电成本；（5）氮氧化物排放低、低成本的炉内脱硫，环境条件良好。
2、循环流化床锅炉的缺陷及不足
循环流化床锅炉的投入使用，给煤炭企业带来了很大的经济效益，同时也存在以下几个方面的缺陷：（1）排烟热损失大、不完全燃烧热损失高。（2）省煤器上部布置的平面流分离器分离效率低。（3）过热器下部的飞灰返送量大，灰管易堵，埋管结焦严重。（4）排烟粉尘严重超标，污染环境。（5）风帽、埋管、对流管磨损严重。
3、影响循环热化床锅炉热效率的主要因素、
众所周知，锅炉的热平衡方程为:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6。影响锅炉热效率的因素，从热量分布上看存在至少6个原因。但经过认真分析，我们发现，最主要的原因是机组的机械未完全燃烧热损失(Q4)偏高。这项损失主要存在于锅炉的排渣和飞灰之中。一般炉渣的碳含量为2％。而飞灰的碳含量却在30%以上，加上其它各项不可避免的热损耗，使机组的热效率明显降低。所以，要提高135MW级循环流化床锅炉的燃烧热效率，必须在减少其它各项热损失的同时，突出解决飞灰的燃烬度问题。使之达到允许的热损失范围之内，也就是要提高燃烧效率。
4、提高燃烧热效率的措施
4.1 提高燃料在密相区的燃烧份额
燃料在炉床上流态化燃烧，反应强烈，且大部分燃料在此停留时间较长，燃烧效率高。因此，提高密相区的燃烧份额，不仅减轻稀相区的燃烧负担，而且提供充足的热量，由烟气、循环灰携入稀相区建立高温，从而提高整个锅炉的燃烧效率。
4.2 提高密相区气化率
固体燃料在高温炉床上进行燃烧的同时还存在着还原反应。循环流化床分级燃烧使密相区上部形成浓厚的还原气氛，使部分CO2还原为CO。即固体燃料的气体。具有一定浓度CO的烟气进入稀相区与二次风混合后迅速燃烧，并大大提高了炉膛温度。一般可达950～1000℃，比进稀相区前高50～100℃。对循环倍率不太高的循环流化床锅炉是十分明显的。提高气化率即增加CO气体。它实际上是间接地提高了密相区燃烧份额，同时有利密相区热平衡的控制。
4.3 降低入炉煤碎煤率
煤场燃料的筛分试验显示：粒度1毫米以下的煤粒达50％。这些煤送入炉内很快被带入炉膛。降低入炉煤粒度，减少超细粒子数量，可有效提高燃烧热效率。
4.4 提高锅炉循环倍率
锅炉的燃烧效率随着循环倍率的增大而提高。循环倍率高，意味着分离器的分离效率高，能把相当小的灰粒子都捕集下来参加循环燃烧。另方面循环倍率高炉内的物料浓度大，一部分物料在稀相区、密相区来回运动形成内循环，均匀地把热量带入稀相区，保持炉膛高温，缩小炉内温度梯度。同时使燃料得到较有效地燃烧，提高锅炉燃烧效率。
4.5 增大排渣量
燃料中的灰份最终以炉渣和飞灰的形式排出炉外。炉渣中可燃物少，而飞灰中含碳量非常大。显然，增大排渣占然灰份中的份额，也就是减少了可燃物排出总量，减少Q4。针对煤种及其粒度分布，在保证运行可靠前提下，采取一些措施，把渣灰比例适当放大可以达到降低Q4的目的。
4.6 合理选择燃料，控制入炉煤粒径
4.6.1煤质选择
燃料的热值与固定碳含量成正比，灰份与固定碳含量成反比。不同的燃料在炉内燃烧，若其飞灰含炭量一样，则灰份低的排出可燃物的总量也低。但固定碳越高也更难烧，需要在炉内燃烧的时间也更长。在同样条件下燃烧，其飞灰含炭量也高。因此，选择燃料时要求热值较高，灰份较少的品种。
4.6.2提高运行操作水平
要使锅炉稳定运行并取得较高的燃烧效率仍有赖于运行人员的正确操作。锅炉燃烧控制是以控制炉温为中心对风、煤、循环灰各量进行综合调节，以满足对锅炉蒸发量、蒸汽参数和热效率的要求。
4.7 循环灰控制
充足的的循环灰是提高热效率的重要举措。改变灰的量将引起燃烧的变化。循环流化床锅炉的运行以控制循环灰为主，调整风、煤为辅。在锅炉负荷相对稳定的情况下，循环灰在松动风的作用下，利用料腿与炉内压力差自行平衡，源源不断地将分离器捕集的灰送入炉内。
4.8 煤量、风量调节
在循环流化床锅炉运行中，煤量、风量调节比较频繁，操作工应当牢记给煤、循环灰、一、二次风在燃烧过程中的作用，规范、准确操作。
4.9 大力发展135MW级大型循环流化床锅炉
为提高锅炉热效率，大型企业应采用大型循环流化床锅炉。
1、大型循环流化床锅炉能燃烧优质煤，劣质煤及其它各种生物质燃料和种式各样的有一定热值的废弃物，对燃料的适应性特别好。
2、大型循环流化床锅炉的环保条件比较好。大型循环流化床锅炉通过加石灰石和空气分级，低温燃烧能实现燃烧过程中脱硫。
3、循环流化床锅炉负荷调节性能特别好。负荷调节范围为25%-120%，负荷变化速率达每分钟5%-10%。非常适合作为调峰机组，大大降低了低负荷发电成本。
4、循环流化床锅炉的灰和渣活性好，均能综合利用。
5、结束语
解决锅炉热效率问题。突破口是提高飞灰燃烬度，降低机械未完全燃烧损失。同时减少各项热损失。应从改进锅炉设计入手，同时在燃煤制备和操作等方面紧密配合。