南昌江能熱動工程技術(shù)有限責(zé)任公司

我國現(xiàn)階段使用的固體燃料燃燒設(shè)備， 比較成熟的是鏈條爐和循環(huán)流化床。 目前在運行的循環(huán)床鍋爐都是立式循環(huán)流化床鍋爐， 在容量非常小的情況下（如 2～ 20t/h）， 由于要滿足流態(tài)化和燃燒停留時間的要求， 會導(dǎo)致鍋爐結(jié)構(gòu)又細又高， 這樣鍋爐爐膛內(nèi)燃燒份額沿高度的分布和水冷壁傳熱的要求會矛盾，即難以維持較合適的溫度水平， 因而難以實現(xiàn)。 層燃鍋爐由于對所燃用燃料的要求較高（如合適粒度的****煤）， 燃料適應(yīng)性不強， 尤其是不能燃用劣質(zhì)燃料。此外， 層燃鍋爐由于爐內(nèi)無法脫硫， 需要配置煙氣脫硫設(shè)備， 對小型工業(yè)鍋爐而言， 無論是成本還是設(shè)備管理， 都存在相當(dāng)大的難度， 因此我國工業(yè)鍋爐的脫硫成了老大難問題。

發(fā)展****清潔的小型燃燒設(shè)備的要求越來越迫切， 要求燃燒設(shè)備體積小、 成本少， 同時又兼有燃燒污染排放低、 燃料適應(yīng)性廣等優(yōu)點的燃燒裝置， 以適應(yīng)我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的需要， 小型臥式循環(huán)流化床燃燒設(shè)備就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。


1、技術(shù)特征
臥式循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是針對目前立式循環(huán)流化床燃燒設(shè)備而提出的， 一種基于循環(huán)流化床特征的燃燒設(shè)備及循環(huán)燃燒方法。 其既能小型化， 又兼有循環(huán)流化床鍋爐的所有優(yōu)點， 能廣泛應(yīng)用于各種****燃料的燃燒， 具有較高的燃燒效率和較低的污染排放。這項技術(shù)是清華大學(xué)經(jīng)過多年的研究開發(fā)取得的專利技術(shù)。

臥式循環(huán)流化床鍋爐的原理示意圖見圖 1。 這種技術(shù)的根本特征有兩點： 一是臥式； 二是多級物料循環(huán)， 即物料在主燃燒室燃燒后進入與其相鄰的副燃燒室， 通過慣性分離， 一部分熱物料通過傾斜結(jié)構(gòu)直接返回主燃燒室， 另外一部分熱物料隨煙氣折返過后面的副燃燒室終通過分離器分離， 由分離器料腿返回主燃燒室， 形成兩級或兩級以上的氣固兩相流物料循環(huán)。

臥式循環(huán)床專利技術(shù)具有以下優(yōu)點及突出效果：

（ 1） 臥式循環(huán)床采用水平臥式布置， 可大大降低鍋爐的高度， 節(jié)省鍋爐鋼耗， 可有效地降低鍋爐成本，同時由于鍋爐高度降低后， 鍋爐廠房的建造成本可大幅度降低。 鍋爐高度降低后， 減少了鋼架的費用， 鍋爐的穩(wěn)定性好， 可使鍋爐及廠房結(jié)構(gòu)更加緊湊。

（ 2） 臥式循環(huán)床燃燒設(shè)備中物料形成兩級循環(huán)，燃料可以增加與物料的接觸時間， 達到充分匯合， 可提高燃燒效率。 臥式循環(huán)床還可以視容量、 燃料等特點發(fā)展二級及以上的多級循環(huán)流化床鍋爐。

（ 3） 由于改變了傳統(tǒng)立式循環(huán)流化床形式， 臥式循環(huán)床燃燒設(shè)備兼有循環(huán)流化床所有的優(yōu)點， 是一種燃料適應(yīng)范圍很寬的****清潔燃燒技術(shù)， 且燃燒能爐內(nèi)脫硫、 脫硝， 具有低NOx和SOx排放等優(yōu)點。



2、技結(jié)構(gòu)簡介

該產(chǎn)品為水平臥式流化床鍋爐， 包括多段燃燒室、 分離器、 尾部受熱面等部分。 在主燃室頂部開口，煙氣從此進入副燃室， 燃燒室之間以爐墻相隔。 分離器安置在燃盡室后端， 尾部根據(jù)需要可安裝省煤器等受熱面。 燃料和床料經(jīng)主燃室進入副燃室后， 靠慣性分離和煙氣夾帶， 一部分床料返回主燃室， 一部分從副燃室右底部進入燃盡室， 經(jīng)分離器分離后返回主燃室， 由此形成了兩級或兩級以上的物料循環(huán)后氣固分離裝置可工作在 850～ 300℃的范圍內(nèi)。 為了結(jié)構(gòu)緊湊和布置方便， 可設(shè)置外置省煤器， 進一步提高鍋爐熱效率。

目前市場上也有號稱臥式流化床或臥式循環(huán)床的鍋爐， 實質(zhì)上都是鼓泡流態(tài)化的沸騰爐， 或者簡單地把立式循環(huán)床鍋爐高度降低， 產(chǎn)品性能（如效率和排放效果） 與本文所述的臥式循環(huán)床鍋爐有很大的差異。

3、產(chǎn)品特點

實際的臥式循環(huán)床鍋爐產(chǎn)品具有如下之處：

（ 1） 鍋爐熱節(jié)能效果明顯，運行成本低。實際運行熱效率可達85%左右， 明顯高于鏈條鍋爐。

（ 2） 污染物排放低， 環(huán)保性能好。采取低溫燃燒，NOx 產(chǎn)生量??； 可以實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫， 不必單獨配備煙氣脫硫裝置， 可以實現(xiàn)低成本、 ****率地脫硫。

（ 3） 燃料種類適應(yīng)性廣。 不但可以燃燒煙煤， 還可以燃用褐煤煤以及貧煤、 煤矸石等劣質(zhì)燃料，或者混燒上述燃料。

（ 4） 鍋爐采取膜式壁結(jié)構(gòu)， 密封及保溫效果好。

（ 5） 鍋爐臥式布置， 結(jié)構(gòu)緊湊， 占地面積小。

（ 6） 鍋爐運行可靠， 故障率低。

（ 7） 操作簡便， 維護量小。。

4、工程應(yīng)用

臥式循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)已得到實際的工程應(yīng)用。 2006 年由清華大學(xué)熱能系開發(fā)、 北京鍋爐廠設(shè)計制造的****臺 7 M W 臥式循環(huán)流化床熱水鍋爐在內(nèi)蒙古呼和浩特市建成投產(chǎn)。 經(jīng)過一個采暖季的運行， 節(jié)能效果見表 1。 2007 年呼和浩特環(huán)境監(jiān)測站對該鍋爐進行了測試。 結(jié)果顯示該鍋爐大氣污染物排放的各項指標遠優(yōu)于 GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》 的限值。

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