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1、循环流化床锅炉烟气余热的利用李玉忠 1，柯秀芳 2（1.新会双水发电厂有限公司，广东江门 529153；2.广东工业大学材料与能源学院，广东广州 510006）摘要：针对循环流化床锅炉的特性，对其烟气余热利用进行了理论分析。循环流化床锅炉由于现实炉内脱硫，烟气中三氧化硫的含量低，所以烟气的露点低，为烟气余热利用提供了条件。例举了循环流化床锅炉余热利用的工程实例，为余热利用技术的推广提供了参考。关键词：循环流化床锅炉；余热利用；炉内脱硫；露点1 前言循环流化床(CFB)锅炉由于具有环保性，煤种适应性等优势，在国内得到越来越普遍的应用。在 2006 年，国内的 CFB 燃煤发电机组以 135150
2、MW 级别为主，达到了 130 台；近几年 300MW 级别的 CFB 机组也发展起来，目前已投用 15 台，在建与订货的数目在 50台以上；600 MW 级别的 CFB 锅炉的研发已经列入国家 973 项目。循环流化床锅炉的大型化应用时从本世纪初开始迅速发展起来的，在引进技术的基础上，锅炉制造厂和用户不断积累经验，不断改进设计和提高运行水平，目前已经基本解决了受热面磨损、排渣困难等难题，运行稳定性不断增强，山东华盛江泉热电厂的 3#炉（135MW）创下了连续运行 350多天的记录。CFB 锅炉技术和应用在中国已经达到了快速发展的阶段。CFB 锅炉用于电站锅炉比传统煤粉炉晚，因此在 CFB 锅
3、炉的设计上，很多方面是借鉴了传统煤粉炉的设计思路，如何突破煤粉炉设计框架的束缚，根据 CFB 锅炉的特性对系统设计进行优化，应该是今后 CFB 锅炉技术发展的方向之一。本文就是针对 CFB 炉内干法脱硫的特性，突破传统观念中对低温腐蚀的担忧，探索烟气余热利用的可行性。2 理论分析目前，CFB 锅炉的排烟温度在设计上参考了煤粉炉的设计规范一般都大于 150，而在煤粉炉的设计和运行中，排烟温度是影响过来效率和安全运行的重要因素之一，排烟温度的降低对于锅炉效率的提高无疑是有利的，但是，排烟温度收到烟气露点的制约。如果排烟温度过低，会使低温受热面在低于露点以下的部分有大量硫酸蒸汽凝结，引起该处受热面金
4、属的严重腐蚀严重时几个月须更换受热面，经济损失巨大。此外，空气预热器腐蚀洞穿，还导致热空气温度下降，影响磨煤机的出力。凝结下来的硫酸液还与受热面上的积灰起化学反应引起积灰硬化，时间长了会导致堵灰。堵灰使烟道阻力增大，迫使引风机出力下降，炉膛负压不能维持，使燃烧条件恶化。为了避免上述现象的发生，必须将排烟温度维持在延期露点以上。实际上，燃煤锅炉延期的水蒸气露点一般在 50左右，但通常的烟气露点都高出 50很多，一般为 125145，这主要是由于烟气中含有的 SO3 会使烟气露点升高，为了避免低温腐蚀，一般传统煤粉炉的排烟温度选择 150170。关于低温腐蚀的问题，CFB 锅炉与传统煤粉炉是不同的
5、，主要的原因是 CFB 锅炉实现了炉内干法脱硫，其工艺特点是：CFB 锅炉的燃烧温度为 850900，比煤粉炉低，该温度范围适合实施炉内脱硫，向炉内添加石灰石粉，石灰石在该温度分解出 CaO，吸收炉内的 SO2，从而实现炉内脱硫。而煤粉炉由于燃烧温度高于 1200，不适合进行炉内脱硫，一般进行尾部烟气脱硫。有研究表明，CFB 炉内脱硫过程中的 CaO 对于 SO3 具有很强的吸收作用，经比较，进行了炉内脱硫的 CFB 所排放的粉煤灰中 SO3 超标，说明 SO3 被吸收到灰中。因此，CFB 锅炉经过炉内脱硫后，烟气中的 SO3 含量远远低于煤粉炉，因此，CFB锅炉排放的烟气的露点温度由于受 SO3 影响少，应该比煤粉炉低得多，因此，CFB 锅炉的低温腐蚀问题比煤粉炉轻得多，烟气余热利用的空间很大。
