循环流化床锅炉与煤粉炉的比较

  关键词：循环流化床锅炉； 煤粉炉； 水冷壁； 运行的成本1 引言 中国每年生产的粮食为 4． 9 亿吨，秸秆产量为 12 亿吨左 右，假设有 40% 的秸秆被用于发电，电站效率为 26% ，则每年 可节约相当于发电消耗的标准煤的 1． 16% ； 中国现有城市 660 多座，每座城市每年生产的垃圾数量巨大，若将其用于流化床 锅炉发电，相当于燃煤量的 0． 05% 左右。

  因此煤粉锅炉水冷壁的工质一侧易发生热负荷偏 大、传热恶化和超温爆管事故。

  循环流化床锅炉炉膛的热负荷在垂直方向上沿着炉膛高 度经历了从高到 低 的 缓 慢 降 低 过 程，在 水 平 方 向 上 锅 炉 热 负 荷也分布均匀。

  3． 3 炉侧蓄热能力 煤粉锅炉的炉侧烟气流动速度较快，蓄热能力有限，而且 炉侧烟气对由负荷变化引起的气温变化的反应速度要比锅侧 工质慢得多。

  循环流化床锅炉炉烟气侧的床料量较大，蓄热能力较强， 不能忽略锅炉负 荷 变 化 时 床 料 温 度 变 化 的 吸 收 作 用 ，即锅 炉 负荷提高，床料释放热量； 锅炉负荷降低，床料吸收热量。

  农业生产产生的秸 秆等副产品、城 市 生 活 和 生 产 垃 圾 都 可 以 作 为 循 环 流 化 床 锅 炉的燃料用于民用生活、工业生产里的工艺用蒸汽、热水或者 电力生产。

  2 概述 煤粉炉（ PCB） 是将煤粉（ 粒径约 75μm） 与空气的混合物 在炉膛中进行悬 浮 燃 烧，燃 烧 产 生 的 烟 气 与 飞 灰 颗 粒 形 成 浓 度很小的气固两相流以气力输送的形式流向尾部烟道。

  循环流化床的燃烧温度为 850 ～ 910℃ ，低于灰分的 DT，因 此，灰分不会在 循 环 流 化 床 锅 炉 水 冷 壁 表 面 形 成 坚 固 的 沾 污 层，基本上不结渣。

  而且，如果脱硫剂中含有较高的 K2 O、Na2 O 或者 其他碱金属的氧化物，会使密相区甚至水冷壁发生严重结渣， 有时会导致排渣不畅的故障。

  ◎工业设计◎循环流化床锅炉与煤粉炉的比较杨欢（ 华北电力大学，北京 102206）摘 要：目前，循环流化床燃烧系统已发展到一个相当 高的水平，其对 于 城 市 垃 圾 和 农 村 秸 秆 的 回 收 利 用 有 着 重 要 的意义。

  本文从燃烧特点、水冷壁、运行的成本等方面对循环流 化床锅炉和煤粉锅炉进行了简要的比较。

  ◎工业设计◎中来，为企业注入新的血液，让在赛事涌现出来的优秀设计人 性化，工业设计自成立以来就已经着手了对产品人性化等各才为东莞玩具产业及创意创造明天和未来。

  方面的研究，这个人性化包含了结构、材料等，所以玩具产业应4 以工业设计的设计原则和流程指导玩具产业开发走工业设计开放产品的道路才能在玩具产品的设计推广中取在工业设计中，大家会把产品设计的本质放在设计流程 得一席之地。

  的首位，一切讲求以人为本，一件脱离了实际只有功能和外形5 结语的产品和一件只有实用价值而没有外形的产品都无法在这个本文从工业设计方面出发，提倡以工业设计的设计原则、竞争舞台上获胜。

  由于燃烧温度比较低，NOx 排放量较低，可 在炉膛内一起进行脱硫和燃烧，飞灰份额一般在 51% ～ 63% 之间。

  循环流化床锅炉具有广泛的煤种适应性，但是对于已投 入运行的某一台 CFB 锅炉而言，其不能燃用一切固体燃料。

  3． 2 炉膛热负荷分布规律 煤粉锅炉 的 烟 气 温 度 在 垂 直 方 向 上 随 着 锅 炉 高 度 的 升 高，经历了快速上升、在燃烧器上方区域达到了最大值、然后逐 渐下降的过程。

  煤粉锅炉的 NOx 和 SOx 的排放量都 很高，需要采用 专 门 的 尾 部 烟 气 脱 硝 装 置 和 尾 部 烟 气 脱 硫 装 置进行烟气净化。

  循环流化床锅炉的密相区温度为 880 ～ 900℃ 左右，燃料 颗粒粒径约为 1 ～ 10mm，燃料颗粒能够直接进行反复循环与燃烧，但是单只布风板 的 面 积 有 限，因 此 循 环 流 化 床 锅 炉 在 容 量扩 大方面受到限制。

  循环流化床锅炉的优点有： 燃料适应性广，燃烧 效率高，可燃用几乎所有种类的煤种及各种低热值、高灰分或 高水分的矸石、石油焦、工农业垃圾及城市垃圾，污染物排放量 低，截面热强度高，燃料制备系统相对简单，灰渣综合利用性能 好等。

  3 PCB 与 CFBB 的比较 3． 1 燃烧特点 煤粉锅炉 炉 膛 温 度 为 1500℃ 左 右，煤 粉 颗 粒 粒 径 约 为 60 ～ 80μm，煤粉颗粒燃尽时间约需 1． 8 ～ 2． 5s，单只煤粉燃烧 器的功率能够达到很大。

  3． 4． 2 水冷壁爆管 环流化床 锅 炉 水 冷 壁 工 质 侧 和 烟 气 侧 温 度 分 布 都 很 均 匀，爆管的原因是床料颗粒对水冷壁金属的磨损。

  （ 下转第 124 页）收稿日期：2012-08-09 作者简介：杨欢（ 1991—） ，女，福建漳州人，本科，热能与动力工程专业。

  循环流化床锅炉 （ CFBB） 是用高压空气将粒径约为 1 ～ 8nm 的燃料和循环灰颗粒流态化，从而形成密相区、稀相区、气 力输送区三个燃烧放热的区域。

  从炉膛排出的烟气中有浓度 很高的燃料和循环灰颗粒，经过高温分离器以后，大部分燃料 和循环灰颗粒被分离下来，进入回料阀，然后由回料风送回炉 膛循环再燃。

  3．壁 3． 4． 1 水冷壁沾污、结渣情况 动力煤的灰分的变形温度 DT 一般在 1100 ～ 1150℃ 之间。

  煤粉炉的炉膛烟气最高温度能达到 1500 ～ 1600℃ ，超过了 灰分的 DT，因此，会有灰分经过熔化、挥发、凝结，最后在水冷 壁管的外壁上形成沾污层。

  如果灰分的 DT 很低，发生了缺氧 燃烧或敷设卫燃带的方式不合理，会造成水冷壁、分隔屏等 部位的严重结渣。