35t/h循环流化床锅炉与链条炉排锅炉比较分析

35t/h循环流化床锅炉与链条炉排锅炉比较分析

殷红波

内蒙古工源节能设备有限公司 内蒙古024000

摘要

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效、低污染、清洁燃烧技术。相比于其他类型的锅炉，循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、氮氧化物排放低、负荷调节范围大，负荷调节快等诸多优点。

关键字：高效 低污染 清洁燃烧

循环流化床锅炉技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；在国内，循环流化床锅炉已逐渐成为传统燃烧方式锅炉的替代产品，未来的几年在环保、节能等新技术领域的地位及作用越来越重要，将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。

内置水冷旋涡分离器低倍率循环流化床锅炉（简称内分离低速循环床锅炉）是采用清华大学卧式水冷旋涡内分离技术，依据空气动力学原理，结合流态化燃烧技术而研发的高效、节能新型燃烧技术，分段给料燃烧技术、炉内多级分离降尘技术、对流段不积灰设计、高温燃烧元件水冷保护技术、炉内脱硫脱氮技术、水循环停炉保护技术、新防磨床及全炉防磨保护技术、全自动灰循环技术、全自动除渣技术、承压部件优化制造技术等先进技术、工艺，成功研发的第五代循环流化床锅炉产品，以其优异的燃烧控制性能、环保性能、较长的使用寿命、较高的运行稳定性，以及国内领先水平的燃烧效率和热效率。

产品的特点：

1、燃烧效率及热效率高

燃烧效率不低于99%，热效率不低于90%。达到工业锅炉国家１级或２级能效标准（１级能效为最高级），高于国家标准最低限定值。

2、易损件使用寿命长，大修周期长、检修费用低

易损件使用寿命不低于5年；其余受热部件正常使用寿命均大于10年。易损件更换及维修方便，费用低廉。

3、操作简便，运行稳定性高，负荷调节范围大

司炉人员只需在仪表台前即可完成锅炉运行的各种操作指令。锅炉在微负压状态运行，运行场所清洁卫生。负荷可在30%～110%之间灵活调节，压炉时间可达48小时以上。锅炉燃烧无机械传动部件，不易出现运行故障。

4、环保特点

锅炉采用低温度梯度工况设计，炉膛温度控制在900℃以下，有效抑制炉内氮氧化物生成（氮氧化物生成温度在900℃以上）。同时，可在燃料入炉前配以适当的脱硫剂石灰石，实现炉内脱硫80~85%，降低炉后脱硫压力。多级分离技术有效降低了锅炉出口的烟气排放浓度，减少二次污染，是一种清洁的燃烧技术。

5、灰渣可综合利用

燃烬后的灰渣有广泛的利用价值：可用作水泥熟料、制造烧结砖、化工业提取原料、交通工程的回填、路堤和路基中，还可作为天然砂的替代品。

6、燃料适应范围宽

适应燃料低位发热值2500kcaL/kg～5500kcaL/kg。燃用其他类型锅炉不能燃烧的劣质煤、糠荃等生物质燃料、优质烟煤、造气炉渣、链条炉渣、原煤均有上佳表现，达到或超过设计效率。燃用优质煤时更具有超负荷稳定运行能力。

循环流化床锅炉比链条炉排锅炉的优点：

循环流化床锅炉和链条炉排锅炉是两种截然不同的燃烧方式，其运行稳定性、锅炉效率、煤种适应性、操作连续性、机械故障率等方面存在很大差异，说明如下：

1、燃烧方式

循环流化床锅炉是将直径在10mm以下的燃料用高压风吹浮在一定高度上进行燃烧，未燃烬的小颗粒被分离下来循环燃烧，燃料各个表面充分与氧气接触，在高温中悬浮燃烧，燃烧强烈充分。燃烧效率可达99%，燃料适应性强，可燃烧各种低热值等劣质煤，对褐煤更有优势。

链条炉排锅炉是将燃料平铺在炉排上，燃烧反应仅存在于燃料层上部，用于低劣质燃料时燃烧状态更差，炉排运行过程中漏煤串风，灰渣含碳量高，煤在燃烧过程中极易结焦块、焦核，燃烧效率及热效率低。

2、锅炉效率差异及经济性比较

由于燃烧机理的差别，燃烧效率及热效率均相差较大，循环流化应锅炉有较强的煤种适应性，燃用低劣质煤（2500kcal/kg均可）时仍能达到99.23%的燃烧效率、90%以上的设计效率。

3、操控稳定性及检修周期

循环流化床锅炉的燃烧是靠风作为动力，运行可靠稳定，不存在隐患。燃烧部件为风冷耐热铸铁风帽，炉床运行温度较低（＜800℃），基本无故障。在运行时，司炉人员只需在仪表台前即可完成锅炉运行的各种操作指令，且负荷又在30%的范围灵活调整，压炉时间最长可达72小时不灭火，平时可做随机起停，运行简单可靠。

链条炉排锅炉煤层需根据燃烧情况随时调解，调整不可靠且炉排漏煤串风不可避免等诸多因素，使该种炉型故障率高，检修周期短，各种检修费用较高。

3、停、启炉的燃料损耗情况

循环流化床锅炉从停炉到正常燃烧状态仅需几分钟时间，且流化床锅炉的压火是靠灰渣中蓄集的物理热量实现的，停炉时不用加燃料，所以停炉启动过程中基本上没有燃料损失。

链条炉排锅炉压火是靠炉排上燃料的燃烧反应来维持的。是一种消耗燃料的化学反应过程。压炉时间越长，消耗燃料越多，且压炉过程中为防止炉排过热烧蚀，需定期向前推动炉排，以确保接触炉排面上有未燃烧的燃料，对炉排起到保护作用。

4、环保特点

流化床锅炉可实现炉内在燃烧入炉前配以适当的脱硫剂，可实现炉内脱硫。并可加装炉内脱硝系统，实现炉内脱硝。更好的满足锅炉大气污染物排放标准要求。

35t/h链条炉与循环流化床锅炉运行费用对比说明：

一、年运行燃料及电费消耗对比

1、计算前提：

1）基本指标：

锅炉出力：35t/h，按1台计算。

运行时间：每年200天，每天24小时

2）锅炉的热效率：

经实际能效测试验证，流化床锅炉的热效率保证值为90%。因此本计算中流化床锅炉的热效率取值89%（保守计算）。根据国家相关标准规定，链条炉热效率计算取值80%。

3）燃料：

链条炉：低位发热值6000kcal/kg，到场价为600元/吨

循环流化床炉：低位发热值2900 kcal/kg，到场价为70元/吨

4）电费：

流化床锅炉与层燃炉的引风机、上煤系统、给水及水处理系统相同，耗电无差异。二者区别部分为风机电机功率。因此仅对有差异部分进行比较。35t/h流化床锅炉鼓风机185KW，35t/h链条锅炉鼓风机90KW，流化床锅炉配套辅机功率比链条炉不高于10KW，取10KW

2、锅炉燃料费用计算

1）计算公式：

每小时总需发热量=80*60*104/热效率            

每小时耗煤量=每小时总需发热量/煤的低位发热值

  每小时燃料消耗费用=每小时耗煤量*煤单价

2）循环流化床锅炉每小时燃料消耗费用

                      =(35*60*104/0.87)/2900*70=583元

3）链条炉排锅炉每小时燃料消耗费用

                      =(35*60*104/0.80)/6000*600=2625元

4）循环流化床锅炉比链条炉排锅炉每小时燃料费用节省：

   2625-1332=2042元

3、锅炉用电费用计算

每小时循环床比链条炉用电费用高出：

（185+10）-90=105KW，约105元

4、两种炉型的（燃料及电）运行费用对比

1）每小时燃料及电费差合计：

        2042-105=1937元

2）每年燃料及电费差合计：（循环床比链条炉节约）

          1937*200*24=930万元

二、两种炉型的日常维护、大修费用对比

循环流化床锅炉炉料运动及燃烧完全靠鼓风机送风在常温状态下运行，可以达到较长的使用寿命。燃烧元件（风帽）在运行时处于风冷状态下，且压炉时处于炉料低温区，基本上无损坏。受热面管件易损件为埋管，使用寿命达四年以上，链条炉采用机械送煤及燃烧。因全部采用机械传动形式，操作、保养、维护稍有不及时就会发生故障，造成意外停炉影响生产。

综合比较，流化床锅炉维修费用年均1.5万元，链条炉维修费用年均3万元，流化床锅炉较链条炉排锅炉年均维修费用低1.5万元。

参考文献

[1]王锡高.循环流化床技术在工业锅炉上的应用探索[J].工业锅炉,1990(02):29-34+28.

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