大型循环流化床锅炉投入石灰石系统后出现的问题及其分析

第一篇：大型循环流化床锅炉投入石灰石系统后出现的问题及其分析

大型循环流化床锅炉投入石灰石系统后出现的问题及其分析

文章摘要：

摘 要：大型循环流化床锅炉最大的优势在于炉内脱硫，但石灰石系统投入后对流化床锅炉运行产生一些影响。本文针对投入石灰石系统后流化床锅炉出现的一些问题进行分析，并提出了一些防范措施。

关键词：循环流化床锅炉 脱硫 石灰石系统

0 前言

中国华电集团有限公司石家庄热电厂八期技改工程配套采用了四台410t/h循环流化床锅炉，每台锅炉配备一套炉内石灰石脱硫系统。石灰石的4个给料口独立布置在炉膛前墙，同时由2台BK8011型石灰石罗茨风机（1台运行，1台备用）进行送粉，石灰石粉从粉仓经旋转给料阀（上）进入中间缓冲仓，从缓冲仓再经旋转给料阀（下）被石灰石输送粉风机通过输送管道送入炉膛密相区。（见图1）

1－日用仓

2－暖冲仓

3－压缩空气

4－石灰石粉

5－石灰石风机 6－检修压缩空气 7－二次风 8－炉膛

图1 石灰石输送系统图 石灰石系统投运后出现的问题

为了缓解石家庄市区内的环保压力，我厂四台流化床锅炉的石灰石系统都进行了试运行，总体上达到了环保要求，但在系统长期稳定运行上仍存在一些问题：

(1)石灰石粉仓上料系统，由于检修压缩空气系统供气量有限，常常因为压缩空气低致使石灰石上料系统无法正常向粉仓上粉。(2)检修用压缩空气带水，使石灰石粉受潮，结块。石灰石粉仓内板结，造成下粉不畅。

(3)石灰石系统送粉管路较细较长，中途弯头处极易发生堵塞。

(4)石灰石粉质量问题，粒度不合理，运行时石灰石量加的很大，但脱硫效果不甚明显。

(5)石灰石罐车内有杂物伴随石灰石进入粉仓或石灰石粉仓上部观察孔落下杂物造成旋转给料阀卡涩，造成不下粉，或下粉不畅。

(6)投入石灰石后，造成炉膛床温降低。

(7)炉膛床压迅速上涨，严重时需要投油助燃，降低床压。

(8)运行中的冷渣器排渣量增大，并且容易结低温焦块，造成冷渣器堵塞。原因分析

(1)修压缩空气压力正常维持在0.6Mpa左右，而石灰石罐车所需要的内部上粉压力最低为0.3Mpa，因此单一台炉上粉时完全可以满足要求，如果两台炉或是多台炉同时上粉时便会造成检修压缩空气储气罐压力降低，上粉速度减慢，加之运行中如果再有其他用气点（如落渣管引渣用吹扫压缩空气等），将造成储气罐压力进一步降低，致使无法正常上粉。

(2)氧门排出大量的潮湿蒸汽，造成石灰石粉罐长期处在潮湿的环境中。石灰石细粉具有极强的吸湿性，长期处于潮湿的环境中,极易板结成块。此外如果长期停运石灰石系统，而粉仓及送粉管路中仍存有大量石灰石粉，便很容易造成石灰石的板结，为再次投运带来不便，甚至需将管路解体逐段疏通，无形中增大了工作量。

(3)石灰石送粉系统在运行中，送粉中途的管路不易堵塞，可是当加粉量短时内突然增大时，尤其是在弯头处，单凭输送风无法将石灰石粉送入炉膛，直接造成输送管路堵塞。

(4)脱硫使用的石灰石粉要求，CaCO3≥94.06%，MgCO3≥1.8%，水分≤0.08%其他≤40.6%，石灰石粉粒度≤1.5mm(d50=0.45)。脱硫剂粒度与燃煤粒度及其粒度分布对循环流化床锅炉的脱硫效率都有较大的影响：

a.采用粒度较小的石灰石粉，可以有效的提高循环流化床锅炉的脱硫效率；但过小的脱硫剂粒度会造成脱硫剂在炉膛内未能完全反应就被高速的烟气带走，影响脱硫效率，造成不必要的浪费。

b.采用粒度较大的石灰石粉就会减少反应生成的CaO与烟气中SO2的接触面积，一样影响脱硫效率。合理的钙硫摩尔比也是影响脱硫效率的主要因素。

我厂四台循环流化床锅炉设计钙硫摩尔比为2.3；石灰石粉消耗量4.8t/h。随着石灰石粉量（钙硫摩尔比）的增大，二氧化硫的排放量明显降低，脱硫效果十分显著。但当石灰石粉量高于设计值，仍继续加大给料量时，脱硫效率提高的很少；同时造成一些负面的影响，如：由于石灰石给料量过大造成床温下降；床压上升；从而影响锅炉负荷，使得NOx排放升高。在实际运行过程中我们通过对石灰石下粉量与旋转给料阀转速的计算，发现在80％以上额定负荷时，燃烧实际煤种，投入石灰石量应较大于设计值,为5~7t/h。投石灰石前，SO2排放量约为2000 mg/m3以上；投石灰石后，SO2排放量低于设计值404 mg/m3，脱硫效率达到了90%。

(5)送入炉膛的石灰石质量不过关或没有严格的成分化验通知单，使得运行人员无法及时了解石灰石的成分。

(6)由于石灰石自锅炉燃烧室前墙送入，从DCS床温测点显示，前墙一侧的床温降低较多，但总体平均床温变化不大，基本能够保持最佳的脱硫反应床温在850℃左右。

投运前床温（℃）

达到要求后床温（℃）

870

859

(7)投入石灰石后，对床压的影响很大。通过上面的计算，当燃用实际煤种，使得SO2排放达到环保要求时，石灰石用量约为5~7t/h。通过4台炉一年的运行情况来看，燃用的实际煤种带额定负荷，已经比设计煤种多3~4t/h，灰份极大，如果再加入5~7t/h的石灰石，就大大的加大了底渣量，若要保证炉膛床压在规定范围内，必须加大底渣排放量。以22炉为例(2004年2月29日石灰石系统投运状况)：

负荷

t/h

煤量

t/h

石灰石风机电流

A

给料阀转速r/m

二氧化硫

Mg/m3

床压

kpa

A

B

左

右

407

50.8

0

0

0

2046

5.7

5.8

408

51.2

1250

5.9

6.1

409

51.1

205

208

393

6.5

6.7

411

50.7

253

255

264

7.3

7.4

401

49.1

1624

7.8

8.0

385

47.9

1990

8.1

8.4 表中阴影的数据显示，随着给料阀转速的提高，SO2呈下降趋势，而床压则呈上升趋势。

(8)流化床锅炉带额定负荷，床温在890℃，投入石灰石粉之后床温下降7~10℃，同时冷渣器排渣量增多，炉膛内部分未燃尽煤粒随同石灰石粉从落渣管排入冷渣器，未燃尽的煤粒在冷渣器富氧环境下继续燃烧，造成选择室床温升高，严重时，选择室床温会高于炉膛床温；在高温下石灰石于高温渣粒粘结成块儿，渣块儿在选择室内形成堆积，床温测点不能准确的反应选择室床温，选择室床压逐渐增高，最终造成冷渣器堵塞。在实际的冷渣器清扫过程中，选择室内掏出大量的含石灰质的渣块儿，这是造成投入石灰石系统后冷渣器发生频繁堵塞的主要原因。防范措施

(1)保证检修空压机稳定运行和储气罐压力的稳定,注意检查各个用气点，防止漏气。合理安排各炉的上粉时间，尽量避免两台炉同时上粉，并保持压缩空气干燥，以免石灰石受潮，形成板结。

(2)将高脱排氧门移至汽机侧或延伸至锅炉顶棚以上，避免石灰石粉仓长期处在潮湿的环境中。

(3)在石灰石送粉管炉的弯头处加装压缩空气吹堵装置。

(4)投运石灰石系统时应逐渐加大石灰石粉的给料量，并注意监视石灰石送粉风机电流及出口风压与石灰石粉量的对应关系。如发现系统管路堵塞，及时打开吹堵阀吹扫；吹扫无效，敲打管路，使之通畅。另外，保证检修压缩空气储气罐压力，定时对石灰石送粉管路进行吹扫（间隔30 min~40min）。石灰石系统停运或机组停运时，应尽量将石灰石粉罐内的石灰石粉排净，避免石灰石粉板结；如果在短时间内停炉或停石灰石送粉系统，应对送粉管道进行吹扫，确认系统送粉管路确实通畅，再停运石灰石系统。目前，风机电流和管道压力能较准确的反映石灰石下粉情况（见下表）：

参数

空载

达到脱硫效果

风机电流A

管道风压kpa

16~17

26~29

二氧化硫 mg/m3

2000以上

350

(5)对石灰石粉成分及粒度进行严格审核，石灰石厂接到石灰石合格通知单，方能将石灰石粉装车，进行对粉仓上粉。

(6)投入石灰石后，排渣量增大。在运行中应加大冷渣器的监视力度，严格将冷渣器的选择室床温控制在750℃以下，同时严格执行冷渣器的定期切换制度，确保冷渣器的稳定运行。结论

随着城市环保标准的日趋严格，对大型发电企业的环保要求也越来越严格，创优秀发电企业需要大家的努力，以上的防范措施对循环流化床锅炉加装石灰石后稳定运行起到了一定的作用，但是随着机组的运行工况的不断变化，新的问题仍在出现，还需要我们的不断摸索和总结。希望大家能多提宝贵意见，不足之处给预修正。

参考文献：

岑可法，倪明江，骆仲泱等著，循环流化床锅炉理论设计与运行，北京：中国电力出版社，1997。

刘德昌主编，流化床燃烧技术的工业应用，北京：中国电力出版社，1998.9。

作者简介：

吕毅，男，1977年生，助理工程师，中国华电集团公司石家庄热电厂，从事CFB锅炉专业方面的理论与技术研究。

第二篇：循环流化床锅炉脱硫工艺分析

循环流化床锅炉脱硫工艺分析

1、前言

循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。较低的炉床温度（850℃～900℃），燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%～95%，使清洁燃烧成为可能。

2、循环流化床内燃烧过程

石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850℃～900℃的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。

循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

3、循环流化床内脱硫机理

循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石在850℃～900℃床温下，受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使石油焦、石灰石颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃料烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰等送回燃烧室参与循环利用。按设计，II电站CFB锅炉钙硫比达到1.97时，脱硫率可达90%以上。

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高硫石油焦在加热到400℃就开始有硫份析出，经历下列途径逐步形成SO2，即硫的燃烧过程：

S--→H2S--→HS--→SO--→SO2

硫的燃烧需要一定的时间，石油焦床内停留时间将影响硫的燃烧完全程度，其随时间同步增长。同时床温对硫的燃烧影响很大，硫的燃烧速率随床温升高呈阶梯增高。

以石灰石为脱硫剂在炉膛内受高温煅烧发生分解反应：

△CaCO3--→CaO + CO2-179 MJ/mol 上式是吸热反应。由于在反应过程中分子尺寸变小，石灰石颗粒变成具有多孔结构的CaO颗粒，在有富余氧气时与床内石油焦的析出硫分燃烧生成的SO2气体发生硫酸盐化反应：CaO + SO2 + 1/2 O2--→CaSO4 + 500 MJ/mol

使Ca0变成CaSO4即达到脱硫目的。但是生成的CaSO4密度较低，容易堵塞石灰石的细孔，使SO2分子不能深人到多孔性石灰石颗粒内部，所以，Ca0在脱硫反应中只能大部分被利用。

4：影响脱硫的因素与清洁燃烧控制

影响脱硫的因素有许多，一部分属于设计方面的因素，诸如给料方式的不同会有不同的脱硫效果；炉膛的高度影响脱硫时间等。另一部分属于运行方面的因素，如Ca／S摩尔比、床温、物料滞留时间、石灰石粒度、石灰石脱硫活性等，本文仅从运行角度，对II电站CFB锅炉的脱硫工艺进行研究分析。

4.1：Ca／S摩尔比的影响

当Ca／S比增加时，脱硫效率提高。由于II电站CFB锅炉燃烧用高硫石油焦的硫含量基本上为4％～4.5％，所以，Ca／S比的改变可由控制石灰石的加入量来实现。通过对在线仪表的数据采集分析，从图1可以发现，随着石灰石加入量的增大，烟气中的SO2排放量逐步降低，趋势变缓，Ca的利用率下降。因此Ca／S比存在经济性问题，一般经济Ca／S比在1.5～2.5之间。II电站CFB锅炉设计Ca／S比控制在1.97。实际运行中，还可以用石灰石输送风压比照石灰石加入量，目前石灰石输送风压PT650A/B控制在20KPa左右。（脱硫效率以在线监测仪的烟气SO2排放量平均数据表示，排放量越小，则脱硫效率越高。）

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4.2：石灰石粒度及活性的影响

石灰石粒度对床内脱硫反应工况具有重大的、甚至是决定性的影响。如果石灰石颗粒太粗，其发生反应后，在颗粒表面形成CaS04，由于CaS04的分子量比Ca0大得多，所以颗粒外表面被CaS04层阻止了S02与颗粒中心区域Ca0进一步反应，降低了脱硫性能；若石灰石颗粒太细(如小于75μm的颗粒)，则不能被气固分离器捕捉送回炉膛，使石灰石不能充分利用。一般地，石灰石颗粒粒径选在0.2-1.5mm为宜。II电站的石灰石粒径控制设计指标是D50=550μm。所谓D50，指的是通过50％的物料质量的筛网的尺寸，即物料平均粒径。也就是说，II电站的石灰石平均粒径为550μm。石灰石经二级破碎机制粉，在正常运行中不进行粒度的改变调整。

石灰石的脱硫反应活性，受地质特性和物理特性决定，如石灰石的钙含量和其它成分含量、煅烧后的孔隙结构、破碎特性、地质年龄等。应通过试验，测定石灰石的活性指数，从而确定筛选矿区，不采购不明石灰石。

4.3：床温的影响

床温对脱硫效率有较大影响。从图2 床温与脱硫关系曲线可以看出，脱硫率在较高或较低床温下明显下降。因为脱硫反应有其最佳的化学反应温度，约为860℃～880℃左右，偏离最佳反应温度时，脱硫效果下降。

电站CFB锅炉床温一般控制在880℃～900℃，并不在最高脱硫范围内，这有两方面原因：一是床温高，锅炉燃烧效率高；二是石油焦的挥发份少，着火温度高达500℃～550℃，燃烬所需温度亦较高。所以选择这一运行温度范围是统和考虑的结果。

4.4：物料滞留时间的影响

床料在炉膛内滞留时间越长，硫的燃烧、Ca0 与S02的有效反应时间就越长，脱硫效率越高。影响物料滞留时间的因素一般有：流化风速，循环倍率，石油焦造粒及碳黑掺烧，电除尘飞灰回燃循环等等。

4.4.1：流化风速的影响

一次风系统提供循环流化床所必需的流化风。增加流化风速，实际上增加了物料的携带速度，从而使循环回料量增加，相应的延长了脱硫剂在炉膛内的停留时间；并由于整个稀相区物料浓度的增加而增加该区脱硫剂浓度，提高了脱硫剂的利用率，脱硫效率增高。但如果一次风速太大，使炉膛出口烟气速度超过旋风分离器的捕捉速度，造成循环回料量减少，从网址：http://www.xiexiebang.com 联系电话：02161024899 E-mail：service@gesep.com

而降低脱硫效率。在运行中，可通过调节风流量、一、二次风配比等，达到调节流化风速的目的。

4.4.2：循环倍率的影响

循环倍率指单位时间内通过床料回送装置返回炉膛的床料量与锅炉投入固体物料量的质量比。循环倍率越大，脱硫效率越高。因为循环延长了石灰石在床内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率。同时使稀相区的物料浓度增高，增加了石油焦在炉膛内与床料碰撞的概率，提高石油焦在炉膛内的停留时间，从而使脱硫效率升高。图3为循环物料量与烟气SO2排放量关系。

循环物料量的主要控制手段为：控制石灰石的加入量及石灰石的粒径，调整一、二次风比率，控制石油焦粒径，控制J阀的工作状态，控制合适的炉膛上部差压、保证炉膛内有足够的细颗粒等。

4.4.3：石油焦造粒及碳黑掺烧的影响

II电站于2001年1月，在2#CFB锅炉上做了3天的掺烧30%造粒石油焦试验，原目的是研究飞灰碳含量的变化情况。所谓造粒，就是将粉料石油焦，掺加一定比例的飞灰和粘结剂，聚集成4mm左右的粒焦。这实际上使飞灰中30％左右的Ca0得到了回用，提高了石灰石的利用率。但这部分的Ca0由于表面孔隙被CaS04堵塞，使SO2不能充分地深入到Ca0颗粒内部，脱硫性能相对较差。另一方面，随着粒径增大，石油焦的着火点温度将明显提高，延长了石油焦颗粒在高温床料内加热干燥、热解及挥发份燃烧的时间，石油焦的硫份燃烬更加充分，与石灰石充分反应后，脱硫率增高。

目前II电站锅炉在石油焦中掺烧5％左右的碳黑。碳黑来自合成氨装置，水份比较大，经掺和一定量的底灰粘结，使底灰中40％左右的Ca0得到了回用。由于Ca0与碳黑中的H2O反应生成Ca（OH）2，其与SO2的结合能力比Ca0强，因此，比较造粒石油焦与掺烧碳黑，后者的脱硫效果更佳。

4.4.4：电除尘飞灰回燃循环的影响

II电站1#CFB锅炉新增电除尘飞灰回燃循环系统，将锅炉尾部电除尘器一电场收集的飞灰送回J阀回料腿，进入锅炉炉膛的密相区，实现循环燃烧。该系统有以下三个优点：a．提高碳的燃烬率；b．提高石灰石的利用率；c．调节床温，使其保持在最佳的脱硫温度下。

4.4.5：效果

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II电站的两台循环流化床锅炉运行中的烟气SO2排放量在400ppm左右，（标准状态烟气中1ppm的SO2体积浓度等于2.86 mg/Nm3质量浓度），约为1144 mg/Nm3。国家排放控制标准为1200 mg/Nm3～1800 mg/Nm3，工艺控制标准为1500 mg/Nm3。

4、总结

随着社会和国家对环境保护的日益重视，以及公司HSE管理的不断深入，SO2排放控制标准将逐步向世界先进国家靠拢，达到400 mg/Nm3。由此可以看到明显的差距，CFB锅炉的清洁燃烧工作任重道远，需要为之不断的努力。综上所述，CFB锅炉的燃烧脱硫控制，关键是增大石灰石的添加量及加大物料的循环利用程度，提高Ca／S比。同时加强重视对床温、流化风速、物料粒径、石灰石脱硫活性等因素的选取、调整、控制，通过对这些因素的优化组合，提高循环流化床锅炉的脱硫效率，达到清洁燃烧的目的，净化空气，实现最大程度的不破坏环境。

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第三篇：循环流化床锅炉项目可行性研究分析报告

循环流化床锅炉项目可行性研究分析报告

报告说明：

可行性研究报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。

《循环流化床锅炉项目可行性研究报告》通过对循环流化床锅炉项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究，从技术、经济、工程等角度对循环流化床锅炉项目进行调查研究和分析比较，并对循环流化床锅炉项目建成以后可能取得的经济效益和社会环境影响进行科学预测，为循环流化床锅炉项目决策提供公正、可靠、科学的投资咨询意见。具体而言，本报告体现如下几方面价值：

——作为向循环流化床锅炉项目建设所在地政府和规划部门备案的依据；

——作为筹集资金向银行申请贷款的依据； ——作为建设循环流化床锅炉项目投资决策的依据；

——作为循环流化床锅炉项目进行工程设计、设备订货、施工准备等基本建设前期工作的依据；

——作为循环流化床锅炉项目拟采用的新技术、新设备的研制和进行地形、地质及工业性试验的依据；

——作为环保部门审查循环流化床锅炉项目对环境影响的依据。泓域企划机构（简称“泓域企划”）成立于2011年，是一家专注于产业规划咨询、项目管理咨询、、商业品牌推广，并提供全方位解决方案的项目战略咨询及营销策划机构，在全行业中首创了“互联网+咨询策划”的服务模式，通过信息资源整合，可为客户定制提供“行业+项目+产品+品牌”的全案策划方案。

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项目可行性研究报告是企业从事建设项目投资活动之前，由可行性研究

主体（一般是专业咨询机构）对市场、收益、技术、法规等项目影响因素进行具体调查、研究、分析，确定有利和不利的因素，分析项目必要性、项目是否可行，评估项目经济效益和社会效益，为项目投资主体提供决策支持意见或申请项目主管部门批复的文件。

循环流化床锅炉项目可行性研究报告编写大纲—— 第一部分 循环流化床锅炉项目总论

第二部分 循环流化床锅炉项目建设背景、必要性、可行性 第三部分 循环流化床锅炉项目产品市场分析 第四部分 循环流化床锅炉项目产品规划方案 第五部分 循环流化床锅炉项目建设地与土建总规 第六部分 循环流化床锅炉项目环保、节能与劳动安全方案 第七部分 循环流化床锅炉项目组织和劳动定员 第八部分 循环流化床锅炉项目实施进度安排 第九部分 循环流化床锅炉项目财务评价分析

第十部分 循环流化床锅炉项目财务效益、经济和社会效益评价 第十一部分 循环流化床锅炉项目风险分析及风险防控 第十二部分 循环流化床锅炉项目可行性研究结论与建议

泰州（Taizhou），简称“泰”。南唐时(公元937年)为州治，取“国泰民安”之意，始名泰州。泰州是中国历史文化名城，地处长江下游北岸、长江三角洲北翼，是江苏长江经济带重要组成部分，是上海都市圈的中心城市之

一。泰州有2100多年的建城 史，秦称海阳，汉称海陵，州建南唐，文昌北宋，兼融吴楚越之韵，汇聚江淮海之风。千百年来，风调雨顺，安定祥和，被誉为祥瑞福地、祥泰之州。这里人文荟萃、名贤辈出，“儒风之盛，素冠淮南”。王艮、刘熙载、施耐庵、郑板桥、梅兰芳是泰州文化艺术史上的杰出代表。泰州是承南启北的水陆要津，为苏中门户，自古有“水陆要津，咽喉据郡”之称。700多年前，马可•波罗游历泰州，称赞“这城不很大，但各种尘世的幸福极多”。泰州所辖县市（区）全部建成国家级生态示范区、全国百强县，同时泰州也是全国文明城市、国家环保模范城市、国家园林城市、中国优秀旅游城市、全国科技进步先进市。

循环流化床锅炉项目可行性研究报告目录—— 第一部分 循环流化床锅炉项目总论

总论作为可行性研究报告的首要部分，要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论，并对循环流化床锅炉项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。

一、循环流化床锅炉项目背景

（一）循环流化床锅炉项目名称

（二）循环流化床锅炉项目的承办单位

（三）承担可行性研究工作的单位情况

（四）循环流化床锅炉项目的主管部门

（五）循环流化床锅炉项目建设内容、规模、目标

（五）循环流化床锅炉项目建设地点

二、循环流化床锅炉项目可行性研究主要结论

在可行性研究中，对循环流化床锅炉项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额筹措、循环流化床锅炉项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题，都应得出明确的结论，主要包括：

（一）循环流化床锅炉项目产品市场前景

（二）循环流化床锅炉项目原料供应问题

（三）循环流化床锅炉项目政策保障问题

（四）循环流化床锅炉项目资金保障问题

（五）循环流化床锅炉项目组织保障问题

（六）循环流化床锅炉项目技术保障问题

（七）循环流化床锅炉项目人力保障问题

（八）循环流化床锅炉项目风险控制问题

（九）循环流化床锅炉项目财务效益结论

（十）循环流化床锅炉项目社会效益结论

（十一）循环流化床锅炉项目可行性综合评价

三、主要技术经济指标表

在总论部分中，可将研究报告中各部分的主要技术经济指标汇总，列出主要技术经济指标表，使审批和决策者对循环流化床锅炉项目作全貌了解。

四、存在问题及建议

对可行性研究中提出的循环流化床锅炉项目的主要问题进行说明并提出

解决的建议。

第二部分 循环流化床锅炉项目建设背景、必要性、可行性

这一部分主要应说明循环流化床锅炉项目发起的背景、投资的必要性、投资理由及循环流化床锅炉项目开展的支撑性条件等等。

一、循环流化床锅炉项目建设背景

（一）国家或行业发展规划

（二）循环流化床锅炉项目发起人以及发起缘由

二、循环流化床锅炉项目建设必要性

泰州（Taizhou），简称“泰”。南唐时(公元937年)为州治，取“国泰民安”之意，始名泰州。泰州是中国历史文化名城，地处长江下游北岸、长江三角洲北翼，是江苏长江经济带重要组成部分，是上海都市圈的中心城市之一。泰州有2100多年的建城 史，秦称海阳，汉称海陵，州建南唐，文昌北宋，兼融吴楚越之韵，汇聚江淮海之风。千百年来，风调雨顺，安定祥和，被誉为祥瑞福地、祥泰之州。这里人文荟萃、名贤辈出，“儒风之盛，素冠淮南”。王艮、刘熙载、施耐庵、郑板桥、梅兰芳是泰州文化艺术史上的杰出代表。泰州是承南启北的水陆要津，为苏中门户，自古有“水陆要津，咽喉据郡”之称。700多年前，马可•波罗游历泰州，称赞“这城不很大，但各种尘世的幸福极多”。泰州所辖县市（区）全部建成国家级生态示范区、全国百强县，同时泰州也是全国文明城市、国家环保模范城市、国家园林城市、中国优秀旅游城市、全国科技进步先进市。

“十二五”时期是泰州发展史上承前启后、取得重大成就的五年，全市

上下深入贯彻落实党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，积极应对国内外宏观环境变化，扎实开展全省转型升级综合改革试点，全面推进思想再解放、项目大突破、城建新提升“三大主题工作”，经济社会发展取得了显著成就。2015 年全市完成地区生产总值 3655.5 亿元，是2010 年的 1.8 倍，年均增长 11.5%；人均地区生产总值7.88 万元，年均增长 11.4%。一般公共预算收入322.2 亿元，是 2010 年的 1.89倍，年均增长 13.5%。转型升级取得新进展。转型升级综合改革试点工作初见成效，三次产业结构由2010 年的 7.4︰55.0︰37.6 调整为 6.0︰49.0︰45.0。传统产业向中高端迈进，生物医药等新兴产业加快成长，高新技术产业产值占规模以上工业比重达42.5%，省级现代服务业集聚区达 9 家。农业现代化步伐加快，国家现代农业示范区成功获批，适度规模经营面积占耕地面积比重达56.2%。自主创新能力不断增强，连续五次入选国家科技进步先进市，成为国家创新型试点城市和国家知识产权示范城市。

三、循环流化床锅炉项目建设可行性

（一）经济可行性

推动产业集群品牌建设。鼓励产业集群制定区域品牌发展规划，支持具有较高市场占有率的特色产业集群制定团体标准，将打造区域品牌作为树立产业集群整体优势和提高知名度的重要手段。加强区域品牌知识产权保护，支持以品牌共享为基础，大力培育地理标志、集体商标、原产地注册、证明标志等集体品牌。鼓励集群企业创建和培育企业品牌，推动区域品牌和企业品牌良性互动。

（二）政策可行性

财政政策要更加积极有效。今年赤字率拟按3%安排，财政赤字2.38万亿元，比去年增加2000亿元。其中，中央财政赤字1.55万亿元，地方财政赤字8300亿元。安排地方专项债券8000亿元，继续发行地方政府置换债券。今年赤字率保持不变，主要是为了进一步减税降费，全年再减少企业税负3500亿元左右、涉企收费约2000亿元，一定要让市场主体有切身感受。财政预算安排要突出重点、有保有压，加大力度补短板、惠民生。对地方一般性转移支付规模增长9.5%，重点增加均衡性转移支付和困难地区财力补助。压缩非重点支出，减少对绩效不高项目的预算安排。各级政府要坚持过紧日子，中央部门要带头，一律按不低于5%的幅度压减一般性支出，决不允许增加“三公”经费，挤出更多资金用于减税降费，坚守节用裕民的正道。

（三）技术可行性

控制工业过程温室气体排放。以减少工业过程二氧化碳、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等温室气体排放为目标，以水泥、钢铁、石灰、电石、己二酸、硝酸、化肥、制冷剂生产等为重点，控制工业过程温室气体排放。开展水泥生产原料替代，利用工业固体废物等非碳酸盐原料生产水泥，减少生产过程二氧化碳排放。开展高碳产品替代，引导使用新型低碳水泥替代传统水泥、新型钢铁材料或可再生材料替代传统钢材、有机肥或缓释肥替代传统化肥，减少高碳排放产品消费。

（四）模式可行性

创新驱动。坚持把创新摆在制造业发展全局的核心位置，完善有利于创

新的制度环境，推动跨领域跨行业协同创新，突破一批重点领域关键共性技术，促进制造业数字化网络化智能化，走创新驱动的发展道路。

（五）组织和人力资源可行性

第三部分 循环流化床锅炉项目产品市场分析

市场分析在可行性研究中的重要地位在于，任何一个循环流化床锅炉项目，其生产规模的确定、技术的选择、投资估算甚至厂址的选择，都必须在对市场需求情况有了充分了解以后才能决定。而且市场分析的结果，还可以决定产品的价格、销售收入，最终影响到循环流化床锅炉项目的盈利性和可行性。在可行性研究报告中，要详细研究当前市场现状，以此作为后期决策的依据。

一、循环流化床锅炉项目产品市场调查

（一）循环流化床锅炉项目产品国际市场调查

（二）循环流化床锅炉项目产品国内市场调查

（三）循环流化床锅炉项目产品价格调查

（四）循环流化床锅炉项目产品上游原料市场调查

（五）循环流化床锅炉项目产品下游消费市场调查

（六）循环流化床锅炉项目产品市场竞争调查

二、循环流化床锅炉项目产品市场预测

市场预测是市场调查在时间上和空间上的延续，利用市场调查所得到的信息资料，对本循环流化床锅炉项目产品未来市场需求量及相关因素进行定量与定性的判断与分析，从而得出市场预测。在可行性研究工作报告中，市

场预测的结论是制订产品方案，确定循环流化床锅炉项目建设规模参考的重要根据。

（一）循环流化床锅炉项目产品国际市场预测

（二）循环流化床锅炉项目产品国内市场预测

（三）循环流化床锅炉项目产品价格预测

（四）循环流化床锅炉项目产品上游原料市场预测

（五）循环流化床锅炉项目产品下游消费市场预测

（六）循环流化床锅炉项目发展前景综述 第四部分 循环流化床锅炉项目产品规划方案

一、循环流化床锅炉项目产品产能规划方案

二、循环流化床锅炉项目产品工艺规划方案

（一）工艺设备选型

（二）工艺说明

（三）工艺流程

三、循环流化床锅炉项目产品营销规划方案

（一）营销战略规划

（二）营销模式

在商品经济环境中，企业要根据市场情况，制定合格的销售模式，争取扩大市场份额，稳定销售价格，提高产品竞争能力。因此，在可行性研究报告中，要对市场营销模式进行详细研究。

1、投资者分成

2、企业自销

3、国家部分收购

4、经销人代销及代销人情况分析

（三）促销策略

第五部分 循环流化床锅炉项目建设地与土建总规

一、循环流化床锅炉项目建设地

（一）循环流化床锅炉项目建设地地理位置

（二）循环流化床锅炉项目建设地自然情况

（三）循环流化床锅炉项目建设地资源情况

（四）循环流化床锅炉项目建设地经济情况

（五）循环流化床锅炉项目建设地人口情况

二、循环流化床锅炉项目土建总规

（一）循环流化床锅炉项目厂址及厂房建设

1、厂址

2、厂房建设内容

3、厂房建设造价

（二）土建总图布置

1、平面布置。列出循环流化床锅炉项目主要单项工程的名称、生产能力、占地面积、外形尺寸、流程顺序和布置方案。

2、竖向布置（1）场址地形条件

（2）竖向布置方案

（3）场地标高及土石方工程量

3、技术改造循环流化床锅炉项目原有建、构筑物利用情况

4、总平面布置图（技术改造循环流化床锅炉项目应标明新建和原有以及拆除的建、构筑物的位置）

5、总平面布置主要指标表

（三）场内外运输

1、场外运输量及运输方式

2、场内运输量及运输方式

3、场内运输设施及设备

（四）循环流化床锅炉项目土建及配套工程

1、循环流化床锅炉项目占地

2、循环流化床锅炉项目土建及配套工程内容

（五）循环流化床锅炉项目土建及配套工程造价

（六）循环流化床锅炉项目其他辅助工程

1、供水工程

2、供电工程

3、供暖工程

4、通信工程

5、其他

第六部分 循环流化床锅炉项目环保、节能与劳动安全方案

在循环流化床锅炉项目建设中，必须贯彻执行国家有关环境保护、能源节约和职业安全方面的法规、法律，对循环流化床锅炉项目可能造成周边环境影响或劳动者健康和安全的因素，必须在可行性研究阶段进行论证分析，提出防治措施，并对其进行评价，推荐技术可行、经济，且布局合理，对环境有害影响较小的最佳方案。按照国家现行规定，凡从事对环境有影响的建设循环流化床锅炉项目都必须执行环境影响报告书的审批制度，同时，在可行性研究报告中，对环境保护和劳动安全要有专门论述。

一、循环流化床锅炉项目环境保护

（一）循环流化床锅炉项目环境保护设计依据

（二）循环流化床锅炉项目环境保护措施

（三）循环流化床锅炉项目环境保护评价

二、循环流化床锅炉项目资源利用及能耗分析

（一）循环流化床锅炉项目资源利用及能耗标准

（二）循环流化床锅炉项目资源利用及能耗分析

三、循环流化床锅炉项目节能方案

（一）循环流化床锅炉项目节能设计依据

（二）循环流化床锅炉项目节能分析

四、循环流化床锅炉项目消防方案

（一）循环流化床锅炉项目消防设计依据

（二）循环流化床锅炉项目消防措施

（三）火灾报警系统

（四）灭火系统

（五）消防知识教育

五、循环流化床锅炉项目劳动安全卫生方案

（一）循环流化床锅炉项目劳动安全设计依据

（二）循环流化床锅炉项目劳动安全保护措施 第七部分 循环流化床锅炉项目组织和劳动定员

在可行性研究报告中，根据循环流化床锅炉项目规模、循环流化床锅炉项目组成和工艺流程，研究提出相应的企业组织机构，劳动定员总数及劳动力来源及相应的人员培训计划。

一、循环流化床锅炉项目组织

（一）组织形式

（二）工作制度

二、循环流化床锅炉项目劳动定员和人员培训

（一）劳动定员

（二）年总工资和职工年平均工资估算

（三）人员培训及费用估算

第八部分 循环流化床锅炉项目实施进度安排

循环流化床锅炉项目实施时期的进度安排是可行性研究报告中的一个重要组成部分。循环流化床锅炉项目实施时期亦称投资时间，是指从正式确定建设循环流化床锅炉项目到循环流化床锅炉项目达到正常生产这段时期，这一时期包括循环流化床锅炉项目实施准备，资金筹集安排，勘察设计和设备

订货，施工准备，施工和生产准备，试运转直到竣工验收和交付使用等各个工作阶段。这些阶段的各项投资活动和各个工作环节，有些是相互影响的，前后紧密衔接的，也有同时开展，相互交叉进行的。因此，在可行性研究阶段，需将循环流化床锅炉项目实施时期每个阶段的工作环节进行统一规划，综合平衡，作出合理又切实可行的安排。

一、循环流化床锅炉项目实施的各阶段

（一）建立循环流化床锅炉项目实施管理机构

（二）资金筹集安排

（三）技术获得与转让

（四）勘察设计和设备订货

（五）施工准备

（六）施工和生产准备

（七）竣工验收

二、循环流化床锅炉项目实施进度表

三、剂循环流化床锅炉项目实施费用

（一）建设单位管理费

（二）生产筹备费

（三）生产职工培训费

（四）办公和生活家具购置费

（五）其他应支出的费用

第九部分 循环流化床锅炉项目财务评价分析

一、循环流化床锅炉项目总投资估算

二、循环流化床锅炉项目资金筹措

一个建设循环流化床锅炉项目所需要的投资资金，可以从多个来源渠道获得。循环流化床锅炉项目可行性研究阶段，资金筹措工作是根据对建设循环流化床锅炉项目固定资产投资估算和流动资金估算的结果，研究落实资金的来源渠道和筹措方式，从中选择条件优惠的资金。可行性研究报告中，应对每一种来源渠道的资金及其筹措方式逐一论述。并附有必要的计算表格和附件。可行性研究中，应对下列内容加以说明：

（一）资金来源

（二）循环流化床锅炉项目筹资方案

三、循环流化床锅炉项目投资使用计划

（一）投资使用计划

（二）借款偿还计划

四、循环流化床锅炉项目财务评价说明&财务测算假定

（一）计算依据及相关说明

（二）循环流化床锅炉项目测算基本设定

五、循环流化床锅炉项目总成本费用估算

（一）直接成本

（二）工资及福利费用

（三）折旧及摊销

（四）工资及福利费用

（五）修理费

（六）财务费用

（七）其他费用

（八）财务费用

（九）总成本费用

六、销售收入、销售税金及附加和增值税估算

（一）销售收入

（二）销售税金及附加

（三）增值税

（四）销售收入、销售税金及附加和增值税估算

七、损益及利润分配估算

八、现金流估算

（一）循环流化床锅炉项目投资现金流估算

（二）循环流化床锅炉项目资本金现金流估算

九、不确定性分析

在对建设循环流化床锅炉项目进行评价时，所采用的数据多数来自预测和估算。由于资料和信息的有限性，将来的实际情况可能与此有出入，这对循环流化床锅炉项目投资决策会带来风险。为避免或尽可能减少风险，就要分析不确定性因素对循环流化床锅炉项目经济评价指标的影响，以确定循环流化床锅炉项目的可靠性，这就是不确定性分析。

根据分析内容和侧重面不同，不确定性分析可分为盈亏平衡分析、敏感

性分析和概率分析。在可行性研究中，一般要进行的盈亏平衡平分析、敏感性分配和概率分析，可视循环流化床锅炉项目情况而定。

（一）盈亏平衡分析

（二）敏感性分析

第十部分 循环流化床锅炉项目财务效益、经济和社会效益评价 在建设循环流化床锅炉项目的技术路线确定以后，必须对不同的方案进行财务、经济效益评价，判断循环流化床锅炉项目在经济上是否可行，并比选出优秀方案。本部分的评价结论是建议方案取舍的主要依据之一，也是对建设循环流化床锅炉项目进行投资决策的重要依据。本部分就可行性研究报告中财务、经济与社会效益评价的主要内容做一概要说明：

一、财务评价

财务评价是考察循环流化床锅炉项目建成后的获利能力、债务偿还能力及外汇平衡能力的财务状况，以判断建设循环流化床锅炉项目在财务上的可行性。财务评价多用静态分析与动态分析相结合，以动态为主的办法进行。并用财务评价指标分别和相应的基准参数——财务基准收益率、行业平均投资回收期、平均投资利润率、投资利税率相比较，以判断循环流化床锅炉项目在财务上是否可行。

（一）财务净现值

财务净现值是指把循环流化床锅炉项目计算期内各年的财务净现金流量，按照一个设定的标准折现率（基准收益率）折算到建设期初（循环流化床锅炉项目计算期第一年年初）的现值之和。财务净现值是考察循环流化床

锅炉项目在其计算期内盈利能力的主要动态评价指标。如果循环流化床锅炉项目财务净现值等于或大于零，表明循环流化床锅炉项目的盈利能力达到或超过了所要求的盈利水平，循环流化床锅炉项目财务上可行。

（二）财务内部收益率（FIRR）

财务内部收益率是指循环流化床锅炉项目在整个计算期内各年财务净现金流量的现值之和等于零时的折现率，也就是使循环流化床锅炉项目的财务净现值等于零时的折现率。财务内部收益率是反映循环流化床锅炉项目实际收益率的一个动态指标，该指标越大越好。一般情况下，财务内部收益率大于等于基准收益率时，循环流化床锅炉项目可行。

（三）投资回收期Pt 投资回收期按照是否考虑资金时间价值可以分为静态投资回收期和动态投资回收期。以动态回收期为例：

（l）计算公式

动态投资回收期的计算在实际应用中根据循环流化床锅炉项目的现金流量表，用下列近似公式计算：Pt＝（累计净现金流量现值出现正值的年数-1）+上一年累计净现金流量现值的绝对值/出现正值年份净现金流量的现值

（2）评价准则

1）Pt≤Pc（基准投资回收期）时，说明循环流化床锅炉项目（或方案）能在要求的时间内收回投资，是可行的；

2）Pt＞Pc时，则循环流化床锅炉项目（或方案）不可行，应予拒绝。

（四）循环流化床锅炉项目投资收益率ROI

循环流化床锅炉项目投资收益率是指循环流化床锅炉项目达到设计能力后正常年份的年息税前利润或营运期内年平均息税前利润（EBIT)与循环流化床锅炉项目总投资（TI）的比率。总投资收益率高于同行业的收益率参考值，表明用总投资收益率表示的盈利能力满足要求。

ROI≥部门（行业）平均投资利润率（或基准投资利润率）时，循环流化床锅炉项目在财务上可考虑接受。

（五）循环流化床锅炉项目投资利税率

循环流化床锅炉项目投资利税率是指循环流化床锅炉项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额或平均年利润总额与销售税金及附加与循环流化床锅炉项目总投资的比率，计算公式为：投资利税率=年利税总额或年平均利税总额/总投资×100%投资利税率≥部门（行业）平均投资利税率（或基准投资利税率）时，循环流化床锅炉项目在财务上可考虑接受。

（六）循环流化床锅炉项目资本金净利润率（ROE）

循环流化床锅炉项目资本金净利润率是指循环流化床锅炉项目达到设计能力后正常年份的年净利润或运营期内平均净利润(NP)与循环流化床锅炉项目资本金(EC)的比率。循环流化床锅炉项目资本金净利润率高于同行业的净利润率参考值，表明用循环流化床锅炉项目资本金净利润率表示的盈利能力满足要求。

（七）循环流化床锅炉项目测算核心指标汇总表

二、国民经济评价

国民经济评价是循环流化床锅炉项目经济评价的核心部分，是决策部门

考虑循环流化床锅炉项目取舍的重要依据。建设循环流化床锅炉项目国民经济评价采用费用与效益分析的方法，运用影子价格、影子汇率、影子工资和社会折现率等参数，计算循环流化床锅炉项目对国民经济的净贡献，评价循环流化床锅炉项目在经济上的合理性。国民经济评价采用国民经济盈利能力分析和外汇效果分析，以经济内部收益率（EIRR）作为主要的评价指标。根据循环流化床锅炉项目的具体特点和实际需要也可计算经济净现值（ENPV）指标，涉及产品出口创汇或替代进口节汇的循环流化床锅炉项目，要计算经济外汇净现值（ENPV），经济换汇成本或经济节汇成本。

三、社会效益和社会影响分析

在可行性研究中，除对以上各项指标进行计算和分析以外，还应对循环流化床锅炉项目的社会效益和社会影响进行分析，也就是对不能定量的效益影响进行定性描述。

第十一部分 循环流化床锅炉项目风险分析及风险防控

一、建设风险分析及防控措施

二、法律政策风险及防控措施

三、市场风险及防控措施

四、筹资风险及防控措施

五、其他相关粉线及防控措施

第十二部分 循环流化床锅炉项目可行性研究结论与建议

一、结论与建议

根据前面各节的研究分析结果，对循环流化床锅炉项目在技术上、经济

上进行全面的评价，对建设方案进行总结，提出结论性意见和建议。主要内容有：

1、对推荐的拟建方案建设条件、产品方案、工艺技术、经济效益、社会效益、环境影响的结论性意见

2、对主要的对比方案进行说明

3、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议

4、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见

5、对不可行的循环流化床锅炉项目，提出不可行的主要问题及处理意见

6、可行性研究中主要争议问题的结论

二、附件

凡属于循环流化床锅炉项目可行性研究范围，但在研究报告以外单独成册的文件，均需列为可行性研究报告的附件，所列附件应注明名称、日期、编号。

1、循环流化床锅炉项目建议书（初步可行性研究报告）

2、循环流化床锅炉项目立项批文

3、厂址选择报告书

4、资源勘探报告

5、贷款意向书

6、环境影响报告

7、需单独进行可行性研究的单项或配套工程的可行性研究报告

8、需要的市场预测报告

9、引进技术循环流化床锅炉项目的考察报告

10、引进外资的名类协议文件

11、其他主要对比方案说明

12、其他

三、附图

关键词：循环流化床锅炉项目可行性研究报告,循环流化床锅炉项目计划书,循环流化床锅炉项目建议书,循环流化床锅炉商业计划书,循环流化床锅炉可行性报告,循环流化床锅炉可行性研究报告,循环流化床锅炉可研报告,循环流化床锅炉资金申请报告,循环流化床锅炉项目可行性报告,循环流化床锅炉可行性分析,循环流化床锅炉可行性分析报告,循环流化床锅炉项目申请报告

第四篇：论文题目 循环流化床锅炉旋风分离器分析循环流化床锅炉旋风分离器分析

自循环流化床燃烧技术出现以来，循环床锅炉在世界范围内得到广泛的应用，大容量的循环床锅炉已被发电行业所接受。循环流化床低成本实现了严格的污染排放指标，同时燃用劣质燃料，在负荷适 应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有 效的途径主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物 料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室稳定的流态化状态，保证燃料和 脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中 分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的稳定的流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路不仅直接影响整个循环流化床 锅炉的总体设计、系统布置，而且与其运行性能有直接关系。分离器是主循环回路的主要 部件，因而人们通常把分离器的形式，工作状态作为循环流化床锅炉的标志。分离器是主循环回路的关键部件，其作用是完成含尘气流的气固分离，并把收 集下来的物料回送至炉膛，实现灰平衡及热平衡，保证炉内燃烧的稳定与高效。从 某种意义上讲，CFB 锅炉的性能取决于分离器的性能，所以循环床技术的分离器研 制经历了三代发展，而分离器设计上的差异标志了 CFB 燃烧技术的发展历程。循环流化床循环流化床 循环流化床 循环流化床 1．1 循环流化床锅炉简介 循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。流化床 燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧，其燃料可以是化石燃料（如煤、煤矸石）、工农业废弃物（如可燃垃圾、高炉煤气）和各种生物质燃料（如秸秆）。流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一 定大小的颗粒（一般为＜8mm）后置于布风板上，煤经给煤机进入燃烧室，燃烧室 内料层的静止高度约在 350～500mm，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以 较高的气流速度通过料层时，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰 渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾 状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。流化燃烧后的细小颗粒燃 料随高温烟气飞出炉膛，大部分被固态物料分离器捕捉，经返料器送回炉膛循环燃 烧，这就是循环流化燃烧技术，采用循环流化燃烧技术生产的锅炉即为循环流化床 锅炉。从已投运流化床锅炉分折，流化床锅炉具有独特的优越性：（1）燃烧效率高： 国外循环流化床锅炉，燃烧效率高达 99％；我国设计，投运流化床锅炉效率也高达 95－98％。该炉型燃烧效率高的主要原因是煤燃烬率高。煤粒燃烬率分三种情况分 析：较小的颗粒（小于 0．04mm），随烟气速度进行流动，它们未达到对流受热面 就完全燃烬了，在炉膛高度有效范围内，它们燃烬时间是足够的；对于较大一些煤 粒（大于 0．6mm），其沉降速度高，只有当其直径进一步燃烧或相互磨擦碎裂而 减小时，才能随烟气逸出，较大颗粒经分离器分离返回炉膛循环燃烧；对于中等粒 度煤，其燃烧时间要比停留时间长，这给颗粒燃烬提供了足够时间，未燃烬颗粒循 环燃烧，达到燃烬的目的。（2）、煤种适应性强：流化床炉可燃用低热值的劣质烟 煤、页炭、炉渣矸石甚至垃圾、秸秆等，对煤种适应性比煤粉炉、层燃炉好。在循 环床锅炉中，通过粒子的循环回燃，炉膛温度能被控制，煤粒着火和燃烬较好。流 化床锅炉设计特点是炉膛高，给煤、布风、出渣等设计都适应劣质煤的燃烧，布风 装置将空气分别送入一次风的风室及分布板，送入二次风的风道喷咀。一次风约占 总风量 60％，由燃烧室底部送入，二次风由密相区的不同高度送入，给高效燃烧提 供了条件。由于采用了分离回料装置，为劣煤分级燃烧、回燃提供了条件，循环流 化床锅炉有两种类型分离装置，一种是惯性分离，一种是旋风分离；现在生产的锅 炉多采用一级高温分离器。国产循环流化床锅炉采用较低流化速度（一般 4．5m／s －5．5m／s）、较低循环倍率约（10－20），因此，分离受热面磨损较小。（3）、添加石灰石，有较高脱硫效果：流化床锅炉脱硫原理是：煤燃烧过程中产生氧化硫 与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应，产生的硫酸钙随炉渣排出，脱硫效果可 800－900低温下燃烧，可控制NOx 生成。流化床炉 NOx 生成原理是 空气中氮气和氧气，在燃烧时产生 NO。在流化床炉燃烧过程中，燃料中 90％的氮 原素转化成 NO2，大约 10％的氮元素反应生成 NO。在燃烧过程中，生成的 NOx CaO还原，减少了 NOx 排放。（5）、系统简单、运行操作方便。（6）、灰渣综合利用，前途广泛：由于流化床炉渣可燃物极低（约 1－1．5％），而且具有较经济的脱硫效果，增加了灰中硫酸钙含量，这对综合利用提供了有利条 件。灰渣可做各种建材的最好掺合料，水泥行业、制砖行业利用灰渣前途最广泛该 炉型推广应用，可减少除灰渣场地，对无灰场条件的中，小城市而言不仅可以大大 改善环境条件，而且可以推进建材行业发展，变废为宝，使煤碳发挥综合效益。1.1.1 循环流化床锅炉结构 锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井 为总吊结构，四周有膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、浓相床、悬浮 段、蒸发管、高温过热器、低温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用支撑结构，由 上而下布置低温省煤器及管式空气预热器。两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部 竖井用敖管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部 重量。锅炉采用床下点火（油或煤气），分级燃烧，一次风率占 50—60%飞灰循环为 低倍率，中温分离灰渣排放采用干式，分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器 灰斗排出。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键，采用湍流床，使得流化速度在 3.5—4.5m/s,并设计适当的炉膛截面，在炉膛膜式壁管上铺设薄内衬（高铝质砖），即使锅炉燃烧用不同燃料时，燃烧效率也可保持在 98—99%以上。分离器入口烟温在 450 度左右，旋风筒内径较小，结构简化，筒内仅需一层薄 薄的防磨内衬（氮化硅砖）。其使用寿命较长。循环倍率为 10—15 左右。循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。床温控制系统的调节过程是自动的。在整个负荷变化范围内始终保持浓相床床 860度的恒定值，这个值是最佳的脱硫温度。当自控制不投入时，靠手动也能维 持恒定的温床。保护环境，节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题，循环流化床锅炉正 是基于这一点而发展起来，其高可靠性，高稳定性，高可利用率。最佳的环保特性 以及广泛的燃应性，越来越受到广泛关注，完全适合我国国情及发展优势。1.1.2 当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力 与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为“散式”流态化。而 对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运 动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流 化床锅炉属于“聚式”流态化。固体颗粒（床料）、流体（流化风）以及完成流态化过程的设备称为流化床。1.1.3 临界流化速度 对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中，在固定床通过的气体流速很低时，随着风 速的增加，床层压降成正比例增加，并且当风速达到一定值时，床层压降达到最大 值，该值略大于床层静压，如果继续增加风速，固定床会突然解锁，床层压降降至 床层的静压。如果床层是由宽筛分颗粒组成的话，其特性为：在大颗粒尚未运动前，床内的小颗粒已经部分流化，床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显，而 往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度，称为临界流化速度。随着风速的进一步增大，床层压降几乎不变。循环流化床锅炉 一般的流化风速是 倍的临界流化速度。1.1.4 影响临界流化速度的因素（1）料层厚度对临界流速影响不大。（2）料层的当量平均料径增大则临界流速增加。（3）固体颗粒密度增加时临界流速增加。提高循环流化床锅炉热效率的措施提高循环流化床锅炉热效率的措施 提高循环流化床锅炉热效率的措施 提高循环流化床锅炉热效率的措施 适当提高燃烧温度，碳粒子的燃烬时间与燃烧温度有关，提高燃烧温度能明显的缩短 碳粒子的燃烬时间。如下式 16 exp(10 77 其中:τp为碳粒子的 燃烬时间s；T 为燃烧温度；dp为碳粒子直径cm。当τp 从800升高到950时，碳粒子的燃烬时间缩短6 倍左右。当燃烧温度从870提高到920，燃烧温度增加50 时，锅炉燃烧效率提高了2 个百分点左右。降低飞灰含碳量提高锅炉燃烧效率，影响飞灰含碳量的因素有如下方面：燃烧温度、煤的种类、分离飞灰的循环倍率、燃烧室上部燃烧偏斜、燃烧氧量的供给、分离器的分离 效率、除尘灰再循环燃烧。（1）温度的影响：经试验证明当燃烧温度从900提高到950 时，飞灰含碳量从22.5%降到10%左右，降低了12.5 个百分点。燃烧温度提高1，飞灰 含碳量降低0.25 个百分点，这个影响程度的不同是由煤的燃烧反应性差异所决定的。（2）挥发分低的难燃煤种,飞灰含碳量较高，挥发分高的易燃煤种，飞灰含碳量较低，一般无 烟煤的飞灰含碳量比烟煤要高5-10 个百分点。(3)分离灰循环倍率的影响： 1-1从图上可以看出分离灰循环倍率为5 时，飞灰含碳量为12.5%左右，而分离灰循环倍率从 提高到4，飞灰含碳量降低约2.5个百分点，7 提高到8 时，降低了1 个百分点，14 18时，只降低了 0.5 个百分点，离灰循环倍率在 2-6 之间变化，对飞灰含碳量的影 响是最有效的。（4）器分离效率：分离器的分离效率与分离灰循环倍率的关系为 为分离灰循环倍率，ηc为分离器分离效率，Ay 为燃煤灰分含量，α 灰份额。分离效率高，分离灰循环倍率大；煤中灰份含量高，分离灰循环倍率大；燃烧 室出口飞灰份额大，分离灰循环倍率高。（5）优化燃烧调整和控制：提高燃烧效果，900-950；改善脱硫效果，830-880；控制 NOX 的生成量 200mg/Nm3-400 mg/Nm3 间，(830-930)；烟气成分包括O2、NO2（NO）、N2O、SO2（SO3）、CO2、CO、N2等，根据O2，CO 和CO2 含量控制空气量，根据SO2 含量控制石灰石加入量，根据NOX 含量控制燃烧温度。降低床底渣含碳量，粗粒子在浓相床内的停留时间： Hb 静止床料高度，m；Fd 布风板面积，m2；ρb--静止床料的堆积密度,kg/m3； 为燃煤消耗量，kg/h；δ为燃煤中粗粒子的份额。通过试验和实际运行可以高热值煤的停留时间比低热值煤长很多，这就是 CFB 锅炉烧低热值煤床底渣含碳量高的原因。故需 要维持合理燃烧温度，适当提高料层厚度。制备合适粒度及大小分布的燃煤，防止燃烧分 层，并注意在烧低热值煤的时候，减少一次风的使用，降低流化的速度。降低排烟温度，减少排烟热损失，影响排烟损失的因素有：排烟温度，包括尾部烟道 受热面积灰，烟气含尘量大；过剩空气系数大。而降低排烟温度就可以从提高尾部烟道的 受热面；提高分离器效率，降低烟气含尘量；加强尾部烟道的吹灰效率；合理搭配一二次 风量，在保证流化和燃烧的情况下，尽可能减少风的使用。1.3循环流化床锅炉节能改造技术 加装燃油，经燃油节能器处理之碳氢化合物，分子结构发生变化，细小分子增 多，分子间距离增大，燃料的粘度下降，结果使燃料油在燃烧前之雾化、细化程度 大为提高，喷到燃烧室内在低氧条件下得到充分燃烧，因而燃烧设备之鼓风量可以 减少 15％至 20％，避免烟道中带走之热量，烟道温度下降 10。燃烧设备之燃油经节能器处理后，由于燃烧效率提高，故可节油 4.87％至 6.10％，并且明显看 到火焰明亮耀眼，黑烟消失，炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之结焦现象，并防 止再结焦。解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象，达到环保节能效果。大大减少燃烧设备排放的废气对空气之污染，废气中一氧化碳（CO）、氧化氮（NOx）、碳氢化合物（HC）等有害成分大为下降，排出有害废气降低 50％以上。同时，废 30％—40％。安装位置：装在油泵和燃烧室或喷咀之间，环境温度不宜超过 360。安装冷凝型燃气锅炉节能器，燃气锅炉排烟中含有高达 18%的水蒸气，其蕴含 大量的潜热未被利用，排烟温度高，显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少燃料消耗是降低成本的最佳途径，冷凝型燃气锅炉节 能器可直接安装在现有锅炉烟道中，回收高温烟气中的能量，减少燃料消耗，经济 效益十分明显，同时水蒸气的凝结吸收烟气中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降 低污染物排放，具有重要的环境保护意义。采用冷凝式余热回收锅炉技术，传统锅炉中，排烟温度一般在 160～250，烟 气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热 损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到 87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉，它 把排烟温度降低到 50～70，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，提升 了热效率；冷凝水还可以回收利用。锅炉尾部采用热管余热回收技术，余热是在一定经济技术条件下，在能源利用 设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却 介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和 废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消 耗总量的 17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的 60%。1．4 循环流化床的脱硫脱硝技术 烟气脱硫是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫 污染的最为有效的和主要的技术手段。目前，世界上各国对烟气脱硫都非常重视，已开发了数十种行之有效的脱硫技 术，但是，其基本原理都是以一种碱性物质作为 SO 的吸收剂，即脱硫剂。按脱硫剂的种类划分，烟气脱硫技术可分为如下几种方法。MgO为基础的镁法； 为基础的氨法；（5）以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例近90%。烟气脱硫装置相对占有率最大的国家是日本。日本的燃煤和燃油锅炉基本上都 装有烟气脱硫装置。众所周知，日本的煤资源和石油资源都很缺乏，也没有石膏资 源，而其石灰石资源却极为丰富。因此，FGD 的石膏产品在日本得到广泛的应用。这便是钙法在日本得到广泛应用的原因。因此，其他发达国家的火电厂锅炉烟气脱 硫装置多数是由日本技术商提供的。在美国，镁法和钠法得到了较深入的研究，但实践证明，它们都不如钙法。在我国，氨法具有很好的发展土壤。我国是一个粮食大国，也是化肥大国。氮 肥以合成氨计，我国的需求量目前达到 33Mt/a（百万吨/年），其中近45%是由小型 氮肥厂生产的，而且这些小氮肥厂的分布很广，每个县基本上都有氮肥厂。因此，每个电厂周围 100km 内，都能找到可以提供合成氨的氮肥厂，SO 吸收剂的供应很丰富。更有意义的是，氨法的产品本身就是化肥，就有很好的应用价值。在电力界，尤其是脱硫界，还有两种分类方法，一种方法将脱硫技术根据脱硫 过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态分为湿法、干法和半干（半湿）法。另一 种分类方法是以脱硫产物的用途为根据，分为抛弃法和回收法。在我国，抛弃法多 的工艺。氨法脱硫工艺具有很多别的工艺所没有的特点。氨是一种良好的碱性吸收剂:从吸收化学机理上分析，SO 的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越利于吸收，氨的碱性强于钙基吸收剂；而且从吸收物理机理上分析，钙基吸收剂 吸收 SO 是一种气－固反应，反映速率慢，反应完全，吸收剂利用率高，可以做到很高的脱硫效率。同时相对钙基脱硫工艺来说系统简单，设备体积小，能耗低。另 外，其脱硫副产品硫酸铵在某些特定地区是一种农用肥料，副产品的销售收入能降 低一部分因吸收剂价格高造成的高成本。氨法脱硫工艺主要由两部分反应组成:吸收过程,烟气经过吸收塔，其中的 SO 被吸收液吸收，并生成亚硫酸铵与硫酸氢铵；中和结晶，由吸收产生的高浓度亚硫酸铵与 硫酸氢铵吸收液，先经灰渣过滤器滤去烟尘，再在结晶反应器中与氨起中和反应，同时用水间接搅拌冷却，使亚硫酸铵结晶析出。燃烧脱硫+ 尾部增湿活化（半干法），燃烧脱硫+尾部增湿活化系指循环流化 床炉内加入石灰石进行燃烧脱硫，然后利用炉内未完全反应的脱硫剂（石灰），在 锅炉尾部烟道喷入水或水蒸汽，适当降低烟气温度（高于烟气绝热饱和温度），尾 部进一步进行烟气脱硫。脱硫产物呈现干态固体物，易于处理，没有污水处理及腐蚀等问题。该脱硫工艺适合与静电除尘器或布袋除尘器配套。降低 排放主要技术措施改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽，喷入二次燃料。烟 气脱硝：干法脱硝，(烟气催化脱硝，电子束照射烟气脱硝)湿法脱硝。而在燃烧上： 凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数，以抑制生成或破坏已生成的 达到减少排放的技术称为低 燃烧技术是采用最广、相对简单、经济并且是有效的方法低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环。低过量空气燃烧：使燃烧过程尽可能地在接近理论空气量的条件下进行，随着 烟气中过量氧的减少，可以抑制 含量的关系如图显示，不过炉内氧的浓度过低，低于 3%以下时，会造成 CO 浓度的急剧增加，从而大 大增加化学未完全燃烧热损失。同时，也会引起飞灰含碳量的增加，燃烧效率将会 降低；此外，低氧浓度会使炉膛内的某些地区成为还原性气氛，从而降低灰熔点，引起炉壁结渣与腐蚀。空气分级燃烧：基本原理——将燃料的燃烧过程分阶段完成一级燃烧：将供入 炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的 70%~75%，使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件 下燃烧。过量空气系数 a＜1，降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平，而且在还原 性气氛中降低了生成 的反应率，抑制了NOx 的生成量。二级燃烧：其余空气与 一级燃烧区产生的烟气混合，在 的条件下完成全部燃烧过程。炉膛喷射脱硝：向炉膛喷射某种物质来还原已生成的 放量。包括喷水、喷射二次燃料和喷氨等。

1、喷水法，但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸钾，不现实。

2、喷二次燃料：即前述燃料分级燃烧，但二次燃料 不会仅选择 反应，还会与氧气反应，使烟气温度上升

3、喷氨法（尿素等氨基 还原剂）4NH 反应，而一般不和氧反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸收（SNCR）法。但不用催化剂，氨还原 ~1050这一狭窄范围内进行，故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在 950 ~1050之间。喷入的氨与烟气良好混合 是保证脱硝还原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。若喷入的 氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受 热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨（粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。炉内喷氨脱硝优缺点：非催化喷氨脱硝法投资少，运行费用也低.但反应 温度范围狭窄；要有良好的混合及反应空间和反应时间的条件；当要求较高的脱除 率时，会造成 NH 泄漏量过大等问题。10 循环流化床锅炉分离器2.1 分离器简介 循环流化床(CFB)锅炉要求达到的一系列技术参数，如：循环倍率、燃烧效率、脱琉 效率、床温床压以及对燃料的适应性等，都必须通过气固分离器的可靠性和高效率来实现。目前，我国多采用旋风分离器作气固分离，因为它结构简单，制造技术比较成熟，运行人 员也比较熟悉。但多年运行经验表明，旋风分离器用于CFB 锅炉主要存在的问题有：保 温材料耐高温和耐磨能力不强，造成旋风分离器内衬磨损严重；常压CFB 锅炉虽规程上 不允许有后燃现象，但实际运行中，旋风分离器内经常出现后燃现象，甚至将分离器自身 烧坏；对增压CFB 锅炉，因其出口烟气将送到燃气轮机作功，为了燃尽CO 象并非不允许，这对旋风分离器的材料将提出更高的要求；保温材料的热惯性很大，导致启停时间延长，负荷变化适应能力低；旋风分离器自身体积大，不利于CFB 锅炉大型化，超大的体积将给锅炉带来许多不易解决的问题等。气固分离器分离煤燃烧后产物和脱硫剂脱琉后产物的固体颗粒。这两种颗粒的粒度分 布不同于入炉煤和入炉石灰石的粒度分布。完全只根据入炉煤粒度分布来选择气固分离器 已不甚合理，制造厂按自身习惯，将用于一般煤粉炉的传统产品选作CFB 锅炉的气固分 离器则问题会更多。下面介绍几种国内外气固分离器，并提出CFB 锅炉如何选用气固分离器的个人看法。2.2 炉膛出口几何结构 清华大学做了个试验，图2-1 为试验系统示意图。主床面积90mm90mm，有效高 5.25m；试验物料为树脂，其平均粒径为500m，物料真实密度1400kg／m，终端速度2.7m／s。图1-2 表示试验中采用3 种典型的出口几何结构。H 指凸起部分高度(m)。ehit表示炉膛出口面积为44mm88mm，循环颗粒流率为8．46g／m s。光滑形出口如图2-2a 所示，炉膛出口的固体颗粒，由于导向板的作用随着变向气流而进入水平烟道，在出口附近的颗粒密度保持不变。平直出口结构如图2-2b 所示，气固两相流中的 固体颗粒一部分随气流离开炉膛，另一部分在与炉顶碰撞后，将沿炉膛内壁碰回并下降，在内壁面附近形成下降的颗粒层在炉膛内循环，它们不进入气固分离器。当采用图2-2c 的出口结构时，凸起高度在炉膛顶部形成一个空腔。部分颗粒在向上运动过程中由于惯性 而从炉膛进入此空腔，在空腔内密集起来形成一个较浓的区域。聚集的颗粒沿内壁回落称 之为空腔效应，形成的颗粒在炉膛内循环。与光滑出口相比，实际上减少了气固分离器的 负荷。试验的目的是要最大地增加这一炉膛内循环量。上述炉膛内循环量与图2-2c 值有关。如凸起高度(H)小于颗粒惯性能达到的最大高度，则空腔内上升的颗粒将与炉顶相碰撞，碰撞后的颗粒将沿炉膛内壁落下，称之为碰 撞效应。也和空腔效应一样，将导致炉膛顶部密度增加。如果H 大于颗粒所能达到的最 大高度时，则顶部密度不再增加。图2-3 为炉膛出口几何结构对流化床炉膛密度分布的影 响。这种现象不仅可减少流向气固分离器的颗粒量，还有利于增强气固两相的混合。从图 2-3 可看出，H 增至0．15m，两条曲线的距离大于H＝0．15m和H＝0．35m 之间 的间距。也就是说空腔和碰撞的综合效应并非与H 成正比增加。对CFB 锅炉，H 实际取 0．5m 即可，即将炉顶升高0．5m 就够了。12 2-3 2-4 取H＝0．5m，用采样探头法，按各种流率G 测得炉膛顶部的分离效率η，如图2-4所示。该试验仍在A ehit ＝44mm88mm ＝5．14m／s下进行。从图2-4 可看出：(1)当H 在0．3～0．4m 之间，3 根曲线都趋向饱和；(2)随着G 可达70％。这说明出13 口结构作为初级内分离具有很大的应用价值，而且炉顶提高仅0．5m，无论是新建或旧 炉改造都不会花太多的钱。这里要说明的是，η 并非全炉的效率，也不是气固分离器的效 系指炉膛内测出下降颗粒量与上升颗粒量之比。改变炉顶几何结构这一措施除减少炉膛后气固分离器负荷外，还有利于减轻旋风分离器和尾部受热面的磨损。2.3 槽形分离器 槽形分离器属撞击式分离器。图2-5 为埃宾斯别尔格电厂的CFB 锅炉系统图。2-5 CFB 9.10.11.L 12.13.14.15.16.17.18.埃宾斯别尔格电厂的CFB 锅炉210t／h，510和10．6MPa，满负荷时烟气流速6m ／s。槽形分离器的槽形部件交错排列，它们被悬挂在炉膛出口后的炉顶，对烟气和固体 颗粒的通道形成迷宫，如图2-6 所示。两排一次除尘器布置在水平烟道入口处，部分固体 颗粒撞击槽形部件后沿槽板下落，收集来的灰粒沿后墙返回如图2-5 由水平烟道中另一排分离器(图2-5之10)收集的固体颗粒进入灰斗，见图2-6 之3，再经 阀(亦称J阀)即图2-5 之11，返回下部炉膛。14 2-6 经槽形分离器仍未分离出而进入竖井的固体颗粒，通过布置在省煤器和空气预热器之间的多管式除尘器分离后的灰尘收集在灰斗内，再用气力输送设备从图2-5 之13 部输送到下部炉膛，多余的灰从灰斗经排灰阀(16)排入专用容器。槽形分离器除对比于旋风分离器结构上可降低CFB 锅炉的高度外，还有以下优点：(1)由于分离器的阻力小，风压损失较小，下部炉膛的气流扩散密度甚低，因而减少 了厂用电。经测试，风压可降低25％，经计算300t／h 的CFB 锅炉，可降低锅炉厂用电 的15％。(2)炉膛内的颗粒分离，强化了颗粒内部的再循环，促使沿炉膛高度的浓度变化较均(3)借助于L阀颗粒一次回收，炉膛内颗粒质量含量的调节范围增大。(4)新分离器的结构能采用新型耐热材料，由于其热容量小，对加快启停和负荷变化 的反应均较快速。(5)由于配套采用了低温高效小直径的多管式除尘器，能分离颗粒直径小的灰尘，改 善炉膛的热交换、燃烧条件和吸附剂的利用。(6)国外CFB 锅炉多采用外置式灰热交换器以回收灰渣的物理热，并对负荷及床温进 行快速控制和调节，故外置式热交换器是形成CFB 锅炉的重要设备。

第五篇：循环流化床锅炉物料分布特性的分析

循环流化床锅炉物料分布特征分析

王智微1，吴晓玲2，冷洪川2

(1.国电热工研究院，陕西 西安710032；2.东方锅炉(集团)

股份有限公司，四川自贡643000)

摘 要 对循环流化床(CFB)锅炉的物料分布特征进行了分析，CFB锅炉的物料分布可分为四种形式：飞灰、底渣、内循环物料和外循环物料。其中，内循环物料和外循环物料平衡的实现是CFB锅炉运行的关键，对不同的燃料，内循环物料和外循环物料平衡的实现方式不同，高的分离器分离效率是物料平衡实现的基础。

关键词 循环流化床锅炉物料平衡物料循环

1前言

循环物料平衡、热量平衡和高的燃烧效率是循环流化床(CFB)锅炉正常运行的基础[1]。其中，物料平衡是CFB锅炉正常运行的基本条件，而CFB锅炉的物料平衡又与不同区域的物料分布形式和分布特征有关。因此，有必要对CFB锅炉的物料分布特征进行研究。

在CFB锅炉的模型研究中，利用模型结构可以计算出炉膛任意高度处的物料浓度和物料粒径分布［2，3，4］，但物料的成灰特性是模型的一个研究难点［5］。工程设计上一般注重对循环倍率、灰渣份额、炉膛出口物料浓度等设计参数的选取，还无法深入地表征物料在炉内的运行状态和特征。在CFB锅炉的实际运行中，由于CFB运行所需要的物料浓度不足，CFB锅炉往往以鼓泡床方式运行，一般表现为炉膛下部温度通常在950℃以上，炉膛上部温度明显低于设计值，风室压力偏低，炉膛热量释放主要集中在炉膛下部。

试图将CFB锅炉内的物料分为四种形式，以便对四种形式的物料分别研究，从新的角度对CFB锅炉物料平衡和燃料成灰特性进行研究。

2CFB锅炉内的物料构成

在通常条件下，炉内物料主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、CaSO4、焦碳等构成。

物料中SiO2、Al2O3和Fe2O3为主要成分，SiO2含量一般在40～60%，Al2O3含量一般在20～30%，Fe2O3含量一般在3～10%。随着脱硫用石灰石的增加，CaO和CaSO4含量增加。

焦碳在炉内的平均含量与燃料的燃烧特性有关。对褐煤，底渣可燃物含量一般低于0.5%；对烟煤，底渣可燃物含量一般在1.5%左右；对贫煤，底渣可燃物含量一般在2～3%左右；对无烟煤，底渣可燃物含量一般在3%以上。此外，底渣可燃物的含量明显与底渣份额和燃煤粒径有关。

总体上，炉内的平均含碳量与燃料密切相关［6］。难燃煤种与易燃煤种相比，由于不同燃料的燃烧特性不同，要维持相同的热量释放，难燃煤种在炉内的焦碳浓度或焦碳总量应大于易燃煤种。

3CFB锅炉内的物料分布状态与分布特征

对CFB锅炉，按炉内的物料浓度通常将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三个区域，如图1。CFB运行状态下，在物料循环回路的不同部位，物料粒径的分布和可燃物含量存在很大区别，物料在炉内的分布大致分为以下四种类型：内循环物料、底渣、外循环物料(循环灰)和飞灰。

内循环物料的稳定是CFB锅炉热量平衡的基础，也是CFB锅炉正常运行的关键。在密相区、过渡区和稀相区存在不同的循环方式，同时三个区域的物料特性有很大区别。沿炉膛高度，物料粒径和焦碳含量逐渐减小，密相区物料与底渣相似，稀相区物料与外循环物料相似。

底渣由密相区内排出的物料组成，主要为煤中所含的矸石、未破碎的大煤颗粒、回料管回送的循环灰等。底渣中的可燃物含量一般比炉内的平均可燃物含量大。

外循环物料指通过炉膛出口进入分离器并回到炉内的物料。外循环物料的粒径一般在0.3mm以内，可燃物含量一般在1%左右。

采用旋风分离器结构的飞灰粒径一般小于0.1mm，由进入分离器未分离下来的内循环物料构成。飞灰可燃物含量是以上四种物料类型中最高的。对同一种煤种在相当的运行条件下，随着脱硫用石灰石的增加，飞灰总流量相应增加，但飞灰可燃物总量基本不变，飞灰可燃物含量会相应减小。

4CFB锅炉内的物料流动状态

炉内物料流动过程如图2。物料在炉内的宏观运动表现为： a.物料在密相区有强烈的内循环；

b.物料在一次风的带动下经过过渡区进入稀相区，在密相区的上界面有大量的物料扬析和回落；

c.随着炉膛高度的增加，物料向上扬稀夹带的量逐渐减少，在炉膛壁面可见物料向下流动。

在炉膛下部，内循环物料的运动表现为物料的湍动运动，宏观上可分为三种运动趋势：物料向排渣口运动、燃料在炉膛截面上的扩散和净物料进入过渡区。在排渣口的设计上，排渣口的位置应远离燃料给料口和循环灰回料口。

过渡区的物料流动表现为湍流运动，大量的物料颗粒离开密相区，大部分大颗粒会回落到密相区，而大部分细颗粒继续向上部运动。在总的宏观流动上，通过过渡区的扬稀和夹带进入稀相区的物料净流量等于稀相区内的燃烧量、飞灰量和外循环物料流量的总和。

稀相区的物料流动形式一般认为表现出核——环结构［7］，炉膛边壁大量的物料向下流动，截面内部物料向上流动，向上流动的物料量大于边壁向下的流动量。进一步的试验研究发现紧靠近壁面附近还存在一个物料低浓度区域或气体边界层，物料在稀相区的截面分布认为是双环结构。在炉膛出口明显存在一个物料［8，9］高浓度区域，扬稀到炉膛上部的物料只有一部分通过炉膛出口进入旋风分离器，经旋风分离器分离后形成外循环物料。实验证明上部区域的物料回流对内循环物料的稳定有重要意义。

5CFB锅炉物料分布的实现

CFB锅炉的稳定运行过程就是实现满足CFB运行所需的内循环物料、外循环物料、底渣和飞灰平衡过程。

在低负荷运行条件下，CFB锅炉处于鼓泡床运行状态，内循环物料主要积聚在密相区位置，外循环物料量很少，物料主要通过底渣离开炉膛。通常的认识是在低负荷条件下，由于炉膛空床速度降低，可扬稀和夹带到炉膛上部物料量减小，CFB锅炉以鼓泡床方式运行，实际的CFB锅炉运行证明，炉膛空床速度只是CFB方式运行的表观参数。即使CFB锅炉的空床速度在满负荷设计条件下，如果炉膛中上部所需的物料浓度不够，CFB锅炉仍将以鼓泡床方式运行，并表现出鼓泡床的典型运行特征。

在CFB运行状态下，内循环物料和外循环物料需要维持到一定的浓度才能够得以实现，具体表现为一定量的内循环物料和外循环物料平衡的实现。CFB锅炉的升负荷过程可以看作是内循环物料和外循环物料的积累过程。 在不排放循环灰条件下，物料进入炉膛后通过两个途径离开炉膛，底渣和飞灰；对应特定的运行状态，存在一个特定的底渣份额或飞灰份额。由于密相区与稀相区的物料浓度差异，煤的成灰特性就可以通过四种物料在炉内分布或平衡的实现可以充分体现出来，以下通过一些特殊煤种的物料分布或平衡的实现方法和现象进行阐述：

a.高灰份易破碎煤种，底渣平均粒径ddr明显低于给煤平均粒径dfuel，底渣份额adr小于飞灰份额afa，外循环物料量大。

b.高灰份难破碎煤种，ddr与dfuel相当或大于dfuel，adr远大于afa。尽管燃料的灰份含量高，如果给煤粒径过粗或破碎 性能很差(如煤矸石)，在较短的运行时间内，即使锅炉风室压力已经很高，炉内料层压降增大，但只是密相区大粒径循环物料量在增加，而可参与炉膛上部循环和外循环的物料量却难以积累，锅炉将以鼓泡床方式运行。锅炉从刚启动时的鼓泡床运行方式过渡到CFB运行方式需

［10］要很长的时间，添加可循环的细物料是一个很好的方法。

c.低灰份煤种，一般需要添加可循环的细物料。对低灰份褐煤，燃料的投入甚至不足以弥补飞灰的物料损失，需要定期添加一定的可循环细物料。该类型CFB锅炉选用选择性排渣冷渣器可以弥补排渣带来的一部分物料损失。

6分离器对物料分布的作用

分离器的分离效率对物料分布和燃烧效率起着关键作用。

正常运行条件下，通过底渣的排放和立管内物料料位的自平衡调节，进入炉内可生成的可循环物料量与飞灰量相当，外循环物料的粒径保持在0.3mm以内，炉内维持相当的物料量且平均粒径小于一定值。满足此运行条件，大量的焦碳可在炉膛中上部燃烧，密相区释放的热量带到炉膛上部，炉膛设计中所取的换热系数与运行值相当，热量沿炉膛高度较为均匀地释放。

如果分离器分离效率降低，可循环物料量减小。分离效率的降低一般同时意味着分离器捕捉细颗粒的能力降低，这会造成内循环物料和外循环物料的平均粒径增大，炉膛设计中所取的换热系数大于运行值。随着分离器分离效率的进一步降低，即使在满负荷条件下，CFB锅炉仍将以鼓泡床方式运行。

在实际运行中，由于分离器分离效率、运行控制、煤质特点等原因，常常无法满足CFB运行方式所需要的内循环物料量和外循环物料量及颗粒粒径要求，常常以鼓泡床方式运行。为达到锅炉满负荷出力，通常加大给煤量运行，炉膛下部温度一般在950℃以上，为减小密相区温度，通常采用较大的过量空气系数和一次风份额，而炉膛上部温度一般 在850℃以下，同时还出现水平烟道积灰、飞灰粒径偏大、省煤器频繁爆管等现象。

7添加物料对物料分布的作用

对低灰份煤种，添加一定的内循环物料是必要的。脱硫用石灰石的添加是改变炉内物料分布特性的有效手段。但石灰石的粒径过细并易磨耗，添加一定粒径范围、不易磨耗的惰性细河沙是维持内循环物料量的有效方法。

［11］ 燃料单位热值的灰量是评估决定是否添加循环物料的一个有效指标，实际的运行证明，当燃料折算灰份大于21g/MJ可以满足CFB运行方式所需要的物料平衡，小于8.25g/MJ时需要添加循环物料。不同的煤种由于具有不同的成灰特性，形成可循环物料的量不尽相同，同时由于采用分离器的形式不同，对外加物料的添加和添加的粒径范围还需要进一步的理论和工程应用研究。

8结论

物料在CFB锅炉内的分布可分为四种形式：底渣、飞灰、外循环物料和内循环物料。CFB锅炉的物料平衡可以进一步认为是内循环物料和外循环物料的平衡。CFB运行方式需要满足一定的内循环物料量，对特殊煤种需要采取特殊的方法实现物料的平衡。分离器的高效分离效率是满足和维持可循环物料积累的必要条件。

参考文献

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