循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术应用小结
王秀国
（兖矿化工有限公司，山东 邹城 273500）
[摘 要] 如何协调并解决炉内高效深度脱硫、燃烧过程深度低氮排放、燃料燃烧充分和保持较高锅炉热效率之间的矛盾，一直以来都是困扰循环流化床技术持续发展的一个课题，因此循环流化床锅炉（CFB）深度低氮燃烧技术一直没有形成很统一的概念和具体的技术改造措施。而如今，太原锅炉集团与清华大学合作研发的循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术，有效地解决了这一问题。兖矿国宏化工有限公司2台130 t/h循环流化床锅炉的应用实践表明，循环流化床锅炉采用流态重构节能超低排放技术进行技改后，与常规循环流化床锅炉相比，在运行的经济性、可靠性、环保性等方面优势突出，具有推广价值。
[关键词] 循环流化床锅炉；烟气超低排放标准；流态重构节能超低排放技术；改造；运行情况
[中图分类号] TK 229.6+6 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）04-0057-02
循环流化床燃烧技术是20世纪中期国际上发展起来的一种新型洁净燃烧技术，近30 a来，该技术在我国得到迅猛发展，经历了国外引进、引进消化及自主研发等几个阶段，在国内中小型燃煤锅炉中获得了不可替代的市场地位，成为国际上公认的商业化程度最好的洁净煤燃烧技术。
1 常规循环流化床锅炉存在的主要问题
尽管目前循环流化床锅炉（CFB）连续运行时间超过200 d，甚至达到300 d，但与煤粉炉相比，在运行的经济性等方面仍有一定的差距，突出表现在如下方面：一是可靠性差，锅炉磨损严重；二是燃烧效率低，普遍较煤粉炉低3%～5%；三是自用电高，风机电耗偏大，较煤粉炉高2%～3%；四是环保性能没有得到充分发挥。
2 烟气超低排放标准
《山东省火电厂大气污染物排放标准》（DB37/664—2013）和《山东省关于加快推进燃煤机组（锅炉）超低排放的指导意见》要求，2017年1月1日起，燃煤锅炉超低排放执行标准为烟尘≤10 mg/m3、SO2≤35 mg/m3、NOX≤100 mg/m3。而目前我公司各单位烟气和烟尘排放执行的标准为烟尘≤30 mg/m3、SO2≤200 mg/m3、NOX≤200 mg/m3，不能满足超低排放标准要求，现有烟气净化装置应进行关于SO2、NOX、烟尘等污染物超低排放的改造，以满足环保要求。
3 流态重构节能超低排放技术简介
兖矿国宏化工有限公司采用太原锅炉集团与清华大学合作研发的循环流化床锅炉流态重构节能超低排放技术，对现有2台（1#、2#）130 t/h循环流化床锅炉（额定产汽量160 t/h；实际产汽量130 t/h，兖矿国宏化工有限公司在锅炉性能考核中以此为据，故习惯上称作130 t/h循环流化床锅炉）进行低氮、节能技改，重点解决锅炉烟气NOX原始排放浓度高、锅炉煤耗高、锅炉电耗高、炉内喷钙脱硫效率低等问题。
3.1 细颗粒物料循环以提高床料质量
流态重构节能超低排放技术的核心是，细颗粒物料循环以提高床料质量。一是炉膛下部为鼓泡床，可为燃烧和运行提供所需的稳定热源；二是上部叠加快速床状态，且具有多态性（烟速、循环量）；三是明确粗细粒作用并根据不同煤种优化其数量和质量。测试数据表明：床压绝大部分消耗在2.5 m高度以下，床压增加，炉膛防磨层以上物料浓度增加很少，对锅炉带负荷的作用很小，循环物料浓度增加，影响二次风穿透力，降低燃烧效率。炉膛、高温绝热旋风分离器、回料阀、送风系统组成的物料循环系统，具有极高的分离效率，可使循环物料粒径更细，这是解决锅炉磨损及提高燃烧效率的关键所在，运行中可采用较薄的料层，使飞灰粒径变小（d50=10～12 μm、d99=90～110 μm）。
更多内容详见《中氮肥》2017年第4期