循环流化床锅炉节能优势探讨.doc

循环流化床锅炉节能优势探讨CFB是锅炉英文 circulating fluidized bed boiler(循环流化床锅炉)缩写。因其具有燃料适应性广、燃烧效率高、负荷调节大、可在床内直接脱硫及实现低NOx排放、燃料制备系统简单、易于实现灰渣综合利用等众多优点，在生产用汽、供热、热电联产、电站锅炉中被广泛采用。循环流化床锅炉是我国目前乃至今后50年锅炉蒸发量10t/h(热功率7MW)以上燃煤锅炉首选的节能、环保、安全、可靠的最佳锅炉。我国从20世纪80年代初期开始进行循环流化床技术的开发，取得了很大成效，特别是在中小型锅炉燃用劣质煤并实现资源综合利用时，CFB锅炉是首选的能源转换设备。循环流化床锅炉燃料适应性广：这是CFB锅炉的主要优点之一。在CFB锅炉中按质量计，燃料仅占床料的1%3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。燃料进入炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至着火温度以上，而同时床层温度没有明显降低。只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量，上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。它既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、泥煤以及油页岩、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等，根据不同燃料，均可选择到对应的CFB锅炉。循环流化床锅炉燃烧效率高：CFB锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床(即沸腾炉)锅炉高，燃烧效率通常在92.5%99.5%范围内，可与煤粉锅炉相当。由于其气-固两相混合良好，燃烧速率高，特别是对粗粒燃料，绝大部分未燃尽的燃料被返回炉膛循环燃烧。循环流化床锅炉高效脱硫：在CFB锅炉中可实现炉内脱硫，其脱硫剂通常采用廉价的石灰石，粒径通常为0.10.3mm。典型的循环流化床锅炉达到90%脱硫效率时，所需的脱硫剂化学当量比(即Ca/S比)为1.52.5。因此循环流化床锅炉为洁净燃烧技术，对日益要求严格的环境保护是适应的。循环流化床锅炉氮氧化物(NOx)及其他污染物(CO、HCl、HF等)排放低：这是由于其在燃烧时有两个特点：一是低温燃烧，此时空气中氮一般不会生成NOx;二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOx，并使部分已生成的NOx得到还原。循环流化床锅炉燃料预处理系统简单：CFB的煤粒度一般小于10mm，因此，与煤粉炉相比，燃料的制备破碎系统大为简单。此外，循环流化床锅炉能直接燃用高水分煤(水分可达30%以上)，当然用高水分燃料时也不需要专门的处理系统。循环流化床锅炉易于实现灰渣综合利用：目前对燃煤锅炉的环保要求，既要对在燃烧中产生的污染物加以控制和消除，又必须对燃烧排放的气、液、固体废弃物加以控制，不得造成二次污染，要实现无害化、资源化直至商品化。而CFB锅炉在加入石灰石脱硫后生成的灰渣，可作为水泥掺合料或做建筑材料，完全达到上述的环保要求，因此受到人们的关注。循环流化床锅炉负荷调节范围大，负荷调节块：CFB锅炉的负荷调节比可达(3-4)1，其调节速率一般可达每分钟4%。循环流化床锅炉投资运行费用适中：CFB锅炉的投资和运行费用略高于常规煤粉炉，但比配置脱硫装置的煤粉炉低15%20%。任何事物都是一分为二的。这些年来的发展和实践证明，CFB锅炉也有某些缺点。比如：一次风机压头较高，电耗大;燃烧室下部膜式壁与耐火防磨层交界处的磨损严重;耐火耐磨层易磨损、开裂和脱落;点火启动时间长;对燃煤粒径要求严格;N2O生成量较高等。但不管怎样，CFB锅炉燃烧技术仍然是一种先进的洁净煤燃烧技术。因此，未来CFB锅炉仍将在我国发电技术领域得到广泛应用，对该项技术的研究开发及完善也就十分必要。新疆油田风城循环流化床锅炉试验取得成功截至8月22日，股份公司重大试验项目新疆油田风城循环流化床锅炉正式投产运行已70余天，掺混使用稠油净化污水10.3万吨。这意味着新疆油田风城循环流化床锅炉试验获得成功，并将有力助推风城油田大开发。“水质各项指标均达到设计要求，污水比例达到60%，锅炉平稳运行。”新疆油田风城循环流化床锅炉试验项目组技术人员介绍。风城超稠油资源丰富，是新疆油田“十二五”乃至今后一个时期稠油开发的主力接替区和产能建设主战场。降低热采成本，实现可持续开发，成为超稠油资源能否经济规模动用的关键。新疆油田风城循环流化床锅炉试验的成功在节能减排、环境保护方面意义重大。该循环流化床锅炉的最大特色在于采用油田采出污水生产蒸汽。其中，所使用的水中最高可掺混60%的污水。循环流化床注汽站采用集中供汽方式，替代6台普通燃气注汽锅炉，节能节水效果显著。同时，还采用了分段蒸发汽水循环和低床压降循环流化床等先进技术，实现了稠油净化污水回用锅炉的环保要求。今年5月，锅炉建设进入对各类水质的适应及运行调试阶段。为确保循环流化床锅炉试验顺利进行，新疆油田采油一厂、风城油田作业区专门成立了污水掺混试验小组，明确职责和分工，制定了详细试验方案。为确保试验成功，项目部成员24小时坚守在现场。一方面跟踪设备运行工况，确定加药时间，调整加药量，记录数据资料；另一方面进行反复对比、研究论证，以确定最经济安全、合理有效的污水掺混方式，然后分别对这台锅炉按照100%清水软化水及掺混20%、40%、60%比例污水展开试验，成功实现了“最高使用六成污水”的设计要求。目前，锅炉蒸汽干度99.6%，掺60%经过净化的回用污水，锅炉每小时注汽量达到120吨以上，锅炉运行各项参数稳定正常。该工程的实施为风城油田稠油总体规划提供基本数据，可推动风城稠油的高效开发。循环流化床锅炉注汽技术取得突破，可为类似油田的高效开发探索一条新的技术途径，带动稠油资源开发。首台600MW超临界循环流化床锅炉 在川研制成功6月16日记者获悉，近日，由中国东方电气集团自主研发的世界首台最大容量的600MW超临界循环流化床示范工程主机设备研制任务在四川顺利完成，标志着我国在自主研制低煤耗、低成本污染控制的洁净煤燃烧技术走在了世界的前列。据了解，循环流化床锅炉是近30年来发展起来的一种新型洁净煤燃烧技术，在清洁燃烧特别是燃烧劣质煤方面具有污染物排放低、燃料适应范围广、调峰能力强、燃烧效率高等特点，具有很好的节能和环保效能。作为新一代高效洁净燃烧技术的循环流化床，该项目主要采用东方电气控股子公司东方锅炉自主开发涉及的全新技术，兼备了CFB燃烧技术和超临界蒸汽循环的优点，可使电厂效率平均可达40%-42%，脱硫、脱硝等综合效益更佳。该项目的成功研制与推广应用，对目前我国调整能源结构，摆脱长期依赖国外技术，帮助国家重大装备制造企业全面掌握600MW超临界循环流化床原始设计技术，提高自主创新和自主开发能力，努力实现能源发展与环境保护双赢具有重要意义。