摘要:基于对循环流化床锅炉技术现状及发展前景的研究,首先,阐述循环流化床锅炉技术现状。然后,分析循环流化床锅炉技术优势,其中包括燃料利用率高的优势、燃料适应性广的优势等。最后,对循环流化床锅炉技术发展前景进行分析,包括超临界、大型化发展、向深度脱硫脱硝发展、强化防磨损技术、提高燃料燃尽率,加强能源综合利用等。
关键词:循环流化床;锅炉技术;燃料
社会的快速发展带动我国工业事业的进步,在此背景下,有关工业技术也得到一定的完善与优化。在工业事业发展中,锅炉技术在其中发挥着不可替代的作用。尤其是循环流化床锅炉技术具有自身优势,比如,低污染、高效率,燃料适应性强,灰渣可综合利用等。因此,循环流化床锅炉在工业生产中得到广泛应用,另外。由于循环流化床锅炉自身的特点,在如今环保态势日益严重的今天,跟应该深度进行研究,使其更加适用于如今安全环保生产的现状。所以,本文将针对循环流化床锅炉技术现状及发展前景相应内容进行阐述。
1、循环流化床锅炉技术现状
实际上循环流化床锅炉技术,是从鼓泡床锅炉发展而来的一种新型技术。在此之前,无论是旧锅炉改造,还是新锅炉研发,都为循环流化床锅炉技术的发展提供相应数据与经验。循环流化床锅炉技术属于一种高效且清洁的燃烧技术,因此,在社会市场中得到广泛应用。一方面,循环流化床由于燃烧特性,对燃料的适应性广泛,在燃烧过程中通过控制一二次风的风量,对炉膛内的燃烧进行扰动,达到分层燃烧的目的,使得氮氧化物的排放量减少,另一方面,由于燃料的循环燃烧,使得未燃尽颗粒重复进入炉膛反复燃烧,使得燃料燃尽率提高,降低了灰渣的残碳含量,起到了节能减排的目的,所以循环流化床锅炉技术符合现如今环保生产的要求。故循环流化床锅炉技术对于工业发展,社会发展具有积极重要的作用。因此,对循环流化床锅炉技术要加强重视程度,将循环流化床锅炉技术优势发挥出来。
2、循环流化床锅炉技术优势
循环流化床锅炉技术优势,主要体现在以下几点:
(1)燃料利用率高的优势。流化床主要是指固体颗粒与气体流动,主要是促使颗粒能够始终保持运动状态。如果从技术行为角度分析,可以将系统描述为鼓泡床、流化床两种。流化床锅炉在设计过程中,将其设计为内循环与外循环重复燃烧,通俗来讲就是循环流化床锅炉[1]。内部循环良好可以大大提高燃料的燃尽率,在外部循环的过程中,旋风分离器分离下来的物料重新送入炉膛参与燃烧,进一步降低飞灰的残碳,大大提高锅炉效率。
(2)燃料适应性广优势。循环流化床锅炉从发展到如今,可以适应不同种类燃料,也是因此循环流化床锅炉技术能够在市场中得到广泛应用。例如有关煤颗粒的燃烧要求,燃料的力度要求范围比较大,同时对煤的特性要求不是特别严格,如无烟煤、褐煤,无论是挥发分高易燃烧还是挥发分低火焰短,都能适应循环流化床的工况要求。另外,如今环保态势严峻,流化床锅炉也能够适应高硫煤燃料,通过将固体石灰石燃料混掺,降低锅炉的硫化物排放量。另外,在较为极端情况下,除了燃煤外,还可以焚烧垃圾或秸秆等热值较低的燃料。
(3)灰渣综合利用率高。循环流化床锅炉灰渣颗粒性好,是建筑工程中道路修建的优质基层材料。利用冷渣机等设备使得外排渣颗粒保持干燥,综合利用效率更高。
(4)配套除尘脱硫装置简单,效率高,方便达到超净排放要求。锅炉烟气排放指标主要控制氮氧化物、硫化物及粉尘等参数。通过增加布袋过滤气室数量,能够轻易达到控制标准。在脱硝方面,通过调整风量,控制炉内分层燃烧,能够降低氮氧化物排放量,关于控制硫化物排放,通过炉内喷钙、半干脱硫、湿法脱硫都能够做到良好的控制。
3、循环流化床锅炉技术发展前景
3.1循环流化床锅炉的发展趋势
从目前工业生产中可以看出,循环流化床锅炉现有的技术,基本上可以满足工业生产需求。但是无法跟上我国未来经济的发展与工业的进步,因此,要及时对循环流化床锅炉进行创新与完善。循环流化床锅炉在自身燃烧过程中有着一定特性,例如循环流化床锅炉相较于煤粉炉而言,炉膛内温度相对较低,可以实现对水冷壁温度的有效控制,一方面是炉内受热面处于良好的运行工况下,减少因温度过高造成金属蠕变引起爆管的机率,另一方面,由于分层燃烧的特性,使得污染物的排放量相对较低,但这些还远远不足以适应新时代的要求。
现如今在国家政策以“安全生产”“绿水青山就是金山银山”的要求下,循环流化床未来的发展趋势应该向着超净排放和锅炉燃烧系统、汽水系统安全运行为目标前进。在环保方面,积极响应习近平总书记关于环保的要求,着力于锅炉烟气排放的控制,努力总结探讨运行经验,以更好的技术和更加先进的设备工艺使得烟气排放更加“绿色”。其次可以从改进投入燃料的方面降低污染物的排放,例如和新式脱硫剂按照比例混烧等等。在运行控制的方面,应突出安全第一的理念,从锅炉设备的安全运行为出发点,改变受热面的结构形式,分布方式等,使得受热面在安全的工况下运行,同时加强新材料的研发与应用,改变锅炉钢的原料成分,增加各种管道的性能参数,保障人身和设备安全。
3.2深度脱硫脱硝发展
循环流化床锅炉技术要朝着深度脱硫脱硝方向发展,这样才能与目前我国环境发展政策相符合。这样才能降低对环境的影响,实现人类与环境的共同发展。提升脱硫效果,可以在很大程度上减少二氧化硫排放量,这也是目前循环流化床锅炉技术存在的一个难点。在如今环境污染严重背景下,循环流化床锅炉技术改进工作势在必行。循环流化床锅炉具有低温燃烧特点,该特点使得燃料在燃烧过程中会产生较少的副产物,但依旧是努力改进的方向,需要工业企业能够给予更多重视与关注[3]。对于脱硫脱硝要加大物力资源、材料资源以及人力资源的投入力度,合理应用不同的先进技术与设备设施,使得循环流化床锅炉在应用中,能够达到更好脱硫脱硝效果,尽量避免对环境的污染。
3.3强化防磨损技术
循环流化床锅炉在运行过程中,物料在内部循环和外部循环的作用下会产生较强摩擦力,同时飞灰对尾部受热面也有这强烈的冲刷,伴随着炉内的高温环境,会对循环流化床锅炉内部受热面造成一定的损伤,而且该损伤是一种不可逆的损伤。这一问题的出现,会影响循环流化床锅炉的使用寿命,严重时引起爆管,危及人身和设备安全。现如今的防磨技术主要以预喷涂防磨层,在对流受热面布置防磨瓦,布置导流板等方式,虽然这些措施能够大大减少飞灰及物料对金属受热面的磨损,但这些还远远达不到“长稳满优”的要求,因此,需要加强对防磨损技术的研发,使用磨损效果更好炉体材料,这也是未来循环流化床锅炉技术发展的一个重要方向。通过防磨损技术的应用以及防磨损材料的应用,保证循环流化床锅炉在运行过程中,减少磨损情况的产生,延长循环流化床锅炉技术的使用寿命,为工业企业节省更多成本。
3.4提升锅炉灰渣燃尽率
在锅炉生产中,使用的主要能源依旧是煤。锅炉运行过程中,灰渣外排热损失依旧是其中很大的一部分损失。如何降低灰渣残碳含量,是关乎着经济运行的重要一个方面。灰渣残碳含量一方面由锅炉设计制约,另一方面由运行操作制约。此方向需要更加深入的研究,为锅炉运行提供更好的技术支持。在同等燃料量的情况下,跟高的燃尽率,更低的残碳量意味着更少的原料消耗,也间接意味着更少的污染物产生,所以提高灰渣燃尽率是很有必要和前景的课题。
结束语:
综上所述,循环流化床锅炉技术对于工业行业的更好发展而言具有重要作用。通过对循环流化床锅炉技术的合理应用,可以提升工业生产效率与生产质量,减少对环境带来的污染。因此,在工业行业发展中,对于循环流化床锅炉技术要有正确认识。根据社会发展实际情况,对循环流化床锅炉技术进行创新与完善,从而实现工业企业可持续发展。
参考文献:
[1]高琴,孔皓,杨海瑞,张缦,吕俊复,肖峰.超高参数二次再热循环流化床锅炉技术可行性分析[J].热力发电,2020,49(06):32-37.
[2]甘政.大型循环流化床锅炉污泥掺烧技术研究[J].电力设备管理,2020(05):109-111.
[3]林敏琳.循环流化床锅炉床温热电偶磨损分析与技术改造[J].能源与环境,2020(02):44+49.
[4]韩峰,丛堃林,李清海,张衍国,严矫平,胡峰.多流程循环流化床技术在综合能源服务中的应用[J].发电技术,2020,41(02):104-109.