内循环流化床锅炉较层燃炉排锅炉运行节能效果研究.docx

内循环流化床锅炉较层燃炉排锅炉运行节能效果研究摘要：本文将循环流化床锅炉与层燃炉排锅炉运行 的经济性能进行了对比分析，认为前者与后者相比，具有明 显的性能优势和节能减排优势关键词：循环流化床锅炉；层燃炉排锅炉；经济性能； 分析随着我国经济的迅猛发展，国家对节能环保的要求越来 越高，而作为耗能较高且污染较重的燃煤锅炉，对资源的消 耗及环境保护的影响也日渐突出由于从资源及运行的经济 性考虑，目前的生产生活所需能源的提供仍不能离开燃煤锅 炉，作为重要的能源供给设备，燃煤锅炉在节能及环保方面 的技术改进及提高显得尤为紧迫内循环流化床锅炉作为燃煤锅炉的一种型式，与层燃炉 排锅炉比较，因其具有非常高的燃烧效率及较高的热效率， 在节能减排方面具有明显优势，目前被广泛推广使用下面 就内循环流化床锅炉的性能特点作一介绍，并将其与层燃炉 排锅炉的运行节能效果进行分析比较一、内循环流化床锅炉性能简介循环流化床技术及系列锅炉产品是采用卧式水冷旋涡 内分离技术及壁式半自流回料阀对传统流化床进行结构创 新、完善和性能扩展开发而成的其传热机理以接触式传热 与对流传热为主要特征（层燃炉排锅炉以辐射传热与对流传 热为主要特征），接触式传热占全炉传热量的40%。

因此，该 型锅炉结构紧凑，具有高效节能、低污染，易于采用微机控 制等特点测试鉴定结果表明，内循环流化床锅炉的燃烧效 率达96%-99%,热效率达86%-88%在该系列产品中，卧式 水冷旋涡内分离、惯性分离、浓相段循环等技术的应用，实 现了分级分离循环流化燃烧的方式，使各方面性能指标获得 了大幅度的提高其结构性能特点为：1、 有明显的浓相区和稀相区在浓相区内，连续运行 周期达1.5万至4万小时的浸埋式传热元件的设计，承担了 全炉70%以上的燃烧份额和全炉30%-40%的吸热量，而钢耗 却只占全炉受热面的2. 5%-3%,这一结构的设计大大节省了 锅炉的钢耗，同时延长了检修周期，减少了锅炉的检修量及 检修成本，也减少了物料在炉内的不必要循环，极其有效地 避免了全炉磨损严重、连续运行周期短，检修成本高的严重 缺陷，锅炉有着很高的运行稳定性、可靠性2、 锅炉低倍率循环技术和炉内多级分离技术防磨技术 及结构的采用，炉膛分离器出口至对流受热面入口采用了两 级U形分离结构，使锅炉内分离效率得以大幅度提高，且有 效地解决了炉内及各段受热面磨损问题实测结果表明，锅 炉原始排放浓度低于国标允许值的40%,有效降低了环保配 套投资水平和除尘设备运行费用。

3、 锅炉具有强化燃烧、传热强度高的良好性能，燃烧 效率及热效率均能达到很高的水平，从鉴定和使用结果来看 燃烧效率达96%以上，热效率达86%-88%o4、 具有很强的煤种适应性和燃料筛分适应性，劣质煤、 优质烟煤、造气炉渣、链条炉渣、原煤等均可达到很好的燃 烧效果5、 低温分级燃烧，使NOx生成能得到有效的抑制配 以适当的脱硫剂石灰石（S/Ca为1/2. 5）o可使SOx的生产 排放大幅度降低，而脱硫成本仅为其它炉型的l/6-l/2o6、 水冷旋涡内置分离器，水冷壁、膜式水冷壁对分离 器的耐火涂层具有冷却作用，使其更加坚固、耐磨，不易脱 落，且对耐火涂层材料无特殊要求7、 根据哈尔滨工业大学对流化床锅炉飞灰粒子的测定 结果显示，只有27011 m的飞灰粒子的含碳量较高因此， 水冷旋涡内循环流化床锅炉的分离器只分离^50 um的飞灰 粒子，并使其在炉内循环燃烧，因而水冷旋涡内分离循环流 化床采用的是低倍率（3-6倍）循环，加之稀相段的存在（稀 相段烟气速度W3.5m/s）, —方面减轻了循环灰量对锅炉出 力的影响，另一方面在燃烧效率得以提高的同时，显著减轻 了对炉内水冷壁及炉内外分离器和各段受热面的磨损。

8、 循环灰道（相当于料腿）内布置有适当数量的冷却 受热面（水冷壁管、膜式壁），使循环灰中含碳粒子不能在 其内部发生二次燃烧，避免了在循环灰道内发生结焦、堵塞 而引起的停炉事故9、 播煤风、二次风的使用，使床内燃料分布更加趋于 均匀，可燃成份（固体、气体）得到充分混合燃烧10、 烟气转折室及火洞结构的应用，强化了烟气中可燃 成分（固体、气体）的进一步燃烬11、 压火时间较长，最长可达24小时12、 低磨损，无异形砖的炉墙结构能够确保炉墙大修周 期8年以上13、 炉内髙温环境中无任何机械传动部件，运行维护简 便14、 可实现热、电、燃气三联产，综合效益高15、 锅炉负荷可在30-110%范围内调节，单床能在30% 负荷下稳定运行，负荷调节灵活可靠16、 灰渣可综合利用，可作为制作水泥、熟料或提取化 工产品原料17、 炉膛内低温度梯度工况的设计，配以二次风以及炉 膛出口卡曼涡阶原理的运用，使锅炉任何工况下的烟气林格 曼黑度都小于lo18、 与任何其它结构形式的锅炉相比，该系列产品有最 大的锅内水循环自然动力因此，锅炉在运行中有很高的传 热效率和运行安全稳定性，在压火期间有很好的自我保护功 能。

二、内循环流化床锅炉与层燃炉排锅炉运行的经济性能 对比分析1、 下面以20T/h、1.25MPa的锅炉为例对循环流化床锅 炉与层燃炉排锅炉运行的经济性能进行分析煤炭资源背景状况适合于循环流化床锅炉燃用的当地劣质煤到货价350元 /吨，发热值 3000kcal/kgo基础数据（1） 单台层燃炉排锅炉（链条锅炉或往复炉排锅炉）电 耗：（2） 单台循环流化床锅炉电耗：除渣考虑采用水力方式（含除尘），用电量18. 5 kw辅助电耗按每天20 kw计（辅助电耗中包括照明、装灰、 清灰）2、 单台锅炉煤耗及费用 循环床锅炉热效率按86%计算，层燃炉热效率按65%计算，按24小时/天连续运行, 年平均运行时间按300天计算3、 单台炉电耗及费用（电费按每千瓦时0.8元计）：A、 层燃炉排锅炉（链条炉排锅炉或往复炉排锅炉）：B. 循环流化床锅炉：4、供热成本：（1） A、单台层燃炉排锅炉年运行成本： 1720+103. 68=1823. 68 万元/年B、单台循环流化床锅炉年运行成本： 1300+154. 944=1454. 944 万元/年C、 除渣除尘能耗（按12小时/天间断运行）：D、 辅助电耗（按12小时/天间断使用）：E、 单台锅炉运行人员工资按每年20万元计。

2） 单台层燃炉排锅炉年运行总费用：单台循环流化床锅炉年运行总费用：（3） 单台炉年总产汽量：20X24X300=144000吨/年层燃炉排锅炉直接成本：18547680F 144000=128. 8元/ 吨蒸汽循环流化床锅炉直接成本：148603204-144000=103. 2元 /吨蒸汽三、两种形式锅炉连续稳定运行实际出力效益比较实际运行中测得，循环流化床锅炉可以达到额定设计出 力满负荷和超负荷状态下长期稳定运行，层燃炉排锅炉只能 维持在额定设计出力的70%-80%长期稳定运行即传统定义 上的经济运行负荷层燃炉排锅炉要想维持锅炉的高负荷或 满负荷运行状态，几乎是不可能的，这方面与前者相比有明 显的不足和差距而由此引发的两种炉型的蒸汽出力差异达:按直接成本计算，20t/h、1.25MPa层燃炉排锅炉每年实 际出力潜亏为：128.8X28800=370.944 万元至 128.8X43200=556.416 万元也就是，选用层燃炉排锅炉时，采用提负荷方式补偿出 力不足所需的费用为370. 944至556. 416万元四、分析结论若采用循环流化床锅炉与采用层燃炉排锅炉相比，因循 环流化床锅炉出力运行稳定，热效率高，可比层燃炉排锅炉年节省运行成本：1854. 768万元-I486. 032万元 =368. 736 万元年节省耗煤量：49166吨-37160吨二12006吨。

而采用层燃炉排锅炉时，由于层燃炉排锅炉出力不足需 补偿的运行成本达370. 944至556. 416万元此外，循环流化床锅炉可确保8年的大修周期，每个大 修周期检修费用不超过40万元，不需更换或大修锅炉炉排, 大修成本远远低于层燃炉排锅炉由此可见，循环流化床锅 炉与层燃炉排锅炉相比，具有明显的性能优势和节能减排效 益优势。