循环流化床锅炉和煤粉炉优缺点(「锅炉百问」循环流化床锅炉与煤粉锅炉的差异有哪些？)

Posted 2023-05-26

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循环流化床锅炉和煤粉炉优缺点(「锅炉百问」循环流化床锅炉与煤粉锅炉的差异有哪些？)

循环流化床锅炉与煤粉锅炉的主要区别有哪些？

（1）炉内气固流动状态不同。循环流化床炉内呈现较高气固浓度和较大气固速差的快速流态化状态，存在强烈的颗粒成团与返混现象。而煤粉炉内呈现较低气固浓度和较低气固速差的稀相气力输送状态，没有颗粒成团与返混现象。

（2）锅炉结构不同。循环流化床锅炉通常设置有能够维持炉内较高气固浓度的气固分离装置，并形成较高循环倍率的炉外返料系统，而煤粉锅炉则没有。

（3）适用燃料不同。循环流化床锅炉可以燃用比煤粉锅炉更宽广的固态燃料，且特别适宜燃用污泥、矸石、煤泥、秸秆、油页岩等低热值燃料。

（4）燃料粒度不同。循环流化床锅炉一般燃用0~8mm的宽筛分燃料（也有部分锅炉燃用0~10mm或0~13mm的宽筛分燃料，部分燃用褐煤的锅炉燃用0~25mm或0~30mm的宽筛分燃料），而煤粉锅炉燃烧使用的是非常细的煤粉，需要配置制粉系统。

（5）炉膛温度水平和分布不同。循环流化床锅炉燃烧温度一般为850~950℃,而煤粉锅炉火焰温度高达1300~1700℃.

（6）能耗指标不同。循环流化床锅炉厂用电率略高于同容量煤粉锅炉，有较大的改善空间。循环流化床锅炉的运行成本与煤质密切相关，由于其可以燃用劣质燃料和低热值燃料，虽然供电煤耗略高，但仍有较好的燃料替换收益。

（7）污染物原始排放浓度不同。由于燃烧温度低，循环流化床锅炉的二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、粉尘、汞等重金属排放浓度低于煤粉锅炉，但循环流化床锅炉的N2O原始排放高于煤粉锅炉。

（8）运行影响因素不同。循环流化床锅炉炉内存在大量物料循环，因此煤粉锅炉的壁面高温腐蚀、结焦在循环流化床锅炉基本不会出现，循环流化床锅炉主要问题是受热面的局部磨损；循环流化床锅炉炉膛出口不存在显著的烟温偏差和水冷壁管间热偏差，进入超临界参数后，对于减缓氧化皮脱落有利。

（9）自动控制系统要求不同。循环流化床锅炉由于将大热惯性的燃烧系统和相对较低热惯性的汽水系统耦合在一起，因此对自动控制系统的要求较高。而煤粉炉的燃烧系统热惯性与汽水系统的热惯性基本一致，因此对自动控制系统的要求相对低一些。

循环流化床锅炉炉内热负荷分布与煤粉锅炉相比有什么不同？

循环流化床锅炉炉膛在大量循环物料作用下，炉内温度场相对均匀，因此热负荷也较均匀。而煤粉锅炉燃烧器区域热负荷较高，在燃烧器区域上下则逐渐下降，通常最高点热负荷与最低点热负荷可相差3~4倍，因此在煤粉锅炉中需要特别注意高温区壁面热负荷问题，而在循环流化床锅炉中则没有此问题。

为什么循环流化床锅炉的厂用电率和能耗高于煤粉锅炉？

循环流化床锅炉炉膛内固体颗粒运行在快速流态化，为此炉膛下部设置有两种炉型的炉内热负荷分布比较带风帽的布风装置，炉膛内固体颗粒浓度较高，炉膛出口布置有气固分离器，这些阻力由高压头流化风机克服；出于提高燃烧效率的考虑，二次风要具有较高的穿透力，二次风机压头也相对较高；为保证返料系统安全运行，返料系统要配置单独的高压流化风机。设计单位、制造单位在进行项目建设时，风机余量选择偏大，为降低基建成本未采用变频调速等节能手段也是厂用电率高的原因之一，由此带来循环流化床锅炉厂用电率和能耗普遍高于煤粉锅炉的问题。此外，循环流化床锅炉主要燃用矸石、煤泥、高水分褐煤以及低挥发分无烟煤等低热值燃料，锅炉效率偏低。