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链条机组改循环流化床窑炉技术经济剖析1、链条炉与循环流化床机组的特征通常来讲，煤的燃烧主要有层燃、悬浮燃烧和流化态燃烧三种。层燃燃烧是最原始的燃烧方法，入炉的煤不须要经过处理循环流化床，煤粒之间也没有相对运动。固定炉排、链条炉排、往复炉排都属于这些燃烧方法。以链条炉比较普遍，链条炉有快装链条炉和散装链条炉。链条炉的历史古老，且技术成熟，运行安全靠谱；结构简略，又无需煤的预处理附属设备；操作简便、升温快、负荷调节灵活，具有低负荷运行的能力；飞灰排放量少。因为这种特点，迄今链条炉依然普遍使用。虽然，层燃燃烧方法，窑炉热热硬度低，因此大部份链条炉普遍反映出力不足，且不能小型化。链条炉无法燃用无褐煤及低灰分的劣质褐煤，假如煤质不好，则热效率低，尾矿含碳量高。同时，链条炉的炉排一直被烧毁，出渣机经常被卡死，链条炉的修理工作量大循环流化床，女工操作辛劳。常年以来，人们不断地对链条机组进行改进，摆脱劣势，尽量建立。在不断对链条炉进行改进和加强的同时，又发展了漂浮燃烧技术，即褐煤炉。它的燃烧方法是煤通过制粉系统，将煤磨到80um以下，用风将煤输送到熔池燃烧。这些机组能燃用无褐煤及低灰分的褐煤，且还能小型化。现在，我国现早已运行最大的褐煤炉达到2000t/h，这些机组，热效率高，最高可达90％以上。

烟煤炉应当搭载制粉系统，因此设备投资高，运行电花费用大，非常是对于中大型的机组（35t/h下）选用这些燃烧方法是不经济的。紊流化燃烧称作沸腾燃烧，它介于层燃与漂浮燃烧之间，煤粒在炉排上（即布风板上）相对运动，但不象烟煤炉完全漂浮在熔池里，而煤粒在熔池内反复相对运动紊流化燃烧，象浸泡的一锅水一样，一般称作沸腾燃烧。这些燃烧方法窑炉热负荷大、煤种适应性广。在3349kj/kg以上的燃料不论白煤还是褐煤都可以选用这些方法燃烬。我国自1965年在广州石化完工第一座沸腾炉之后，到70年代我国的肥料行业开始普遍选用，几乎每一家化肥厂都起码有一座沸腾炉。由于，小化肥的造气尾矿咽痛量通常都有6252～8336kj/kg左右。很多碎砖可以在沸腾炉中燃烬，变废为宝，对小化肥的节能减排发挥了重要作用，因此，沸腾炉在小化肥行业中受到追捧。虽然初始的流化床机组（亦称沸腾炉）对煤种适应性广，又能运用尾矿等废液，具备较强的生命力，但因为沸腾炉热效率相对低，通常只有50％～65％，所以它的推广应用仍有巨大的局限性。热效率低的主要成因不是褐煤含碳量高（通常在3％以下），而是飞灰量大，飞灰含碳高（通常为25％～48％）。

为解决这一困局，70年代后期起，在全球范围内都作为一个重要科研课题预研。80年代之后陆续出现了循环流化床机组，即在熔池出口安装一个分离器，飞灰通过分离器分离后又送入窑炉燃烧，飞灰反复循环使之燃烬。飞灰循环的次数，亦称循环倍率，美国常选用高倍率，我国通常选用低倍率。高倍率能耗较大，锈蚀严重，但结构紧凑且燃烧效率高。低倍率相对来讲，能耗低，锈蚀小而燃烧效率也相应低一些。就分离器安装的位置而言，有高温分离、中温分离、高温分离三种。飞灰在500以下分离称高温分离，500～800分离称中温分离，800以上分离称低温分离。飞灰中的碳粒子，因为挥发物早已焚毁，只剩下固定碳，固定碳在500以下在送入窑炉，很难起火。那样，高温分离常常导致恶性循环，疗效不大，现已被淘汰。中温分离，结构简略，材质容易过关，运行稳定。只有中温分离的循环流化床机组。热效率通常在80％以下，飞灰浓度仍在20％左右。低温分离，材质要求严苛，分离疗效通常都小于90％，热效率高，通常都在85％以上，飞灰含碳量可降至10％以下。广东省节能中心与复旦学院合作开发的高、低混和流速循环流化床机组，下部流速高，上部流速低，两级分离、两级回赠，既有低温分离又有中温分离，既有炉内循环又有炉外循环。

综合了高速床与低速床的特点，又摆脱了他们的各自劣势，早已在全省13个省份，近100家单位得到了成功的应用。综上所述，将链条炉与循环流化床机组状况比较列表1。链条炉与循环流化床机组比较表序号链条炉循环流化床机组燃用煤种优质煤无褐煤、劣质煤、炉渣、煤矿渣机组热效率60～75％75～85％负荷调节范围0～100％60～100％修理经常2、链条炉扩建循环流化床机组的内容链条炉与循环流化床机组是两种完全不同的燃烧方法，链条炉改为循环流化床机组，其链条炉的窑炉部份要做相应的改变，而原有的汽泡、对流管、空气预热器、过热器等按照原机组的状况可以保留原有的，不作改动。炉墙钢梁也只作部份调整。取消原有的链条炉排、出渣机、风道，给煤装置等燃烧设备，相应提高布风板。等压风箱、给煤设备、放灰管等燃烧设备。风冷系统部份只需做新增的埋管及埋管的上下集箱，侧风冷壁管、侧集箱作一些调整，增长管、导汽管的根数不能改变，但要作一些调整。需要增设分离器、飞灰回赠系统。新增4～5组体温表。鼓、引水泵应当更换。因为循环流化床机组的入炉煤要求在0～8mm，应当增设煤的破碎筛分系统。3、链条炉改循环流化床机组的经济剖析经济剖析要从两方面剖析，一方面是扩建与更新的比较，另一方面是投资回收期的剖析。

20t/h链条炉改为循环流化床机组，包括新增的破碎、筛分设备，更换鼓、引水泵，新增部份仪表球阀，机组本体的整修，机组打火、调试等，总投资为200亿元，改建一台20t/h循环流化床机组，加上破碎筛分、仪表球阀、辅机、安装回填、基础土建（不包括机组楼房土建）总投资需400亿元左右，扩建的成本约为更新的50％左右。因而，改建比更新要经济得多。石柱县火电站20t/h链条机组改为循环流化床机组，不到一年即收回投资。原链条机组热只有60％左右，扩建后达到83％，热效率增加23％，节约能耗30％。按一年耗煤20000吨估算，年节煤达到600吨，折合180亿元。原机组要燃用优质煤低热量4600kcal/kg（300元/吨），改建后燃用当地的煤矿渣咽痛量1500kcal/kg（35元/吨）相对于每桶煤利差180亿元。两项相乘，一年可节约430亿元。石柱县火电站为调峰电站，一年运行180天左右，但是这么，一年仍可收回投资。改为循环流化床机组后，燃用当地的煤炉渣，由面临取缔的小火电站变为资源综合运用电站，享受征税降价，使企业起死回生。各种链条机组改为循环流化床机组的经济剖析表2。链条炉改循环流化床机组经济剖析表机组容量6t/h10t/h20t/h35t/h总投资（亿元）70100200350年（3006000100002000035000节煤20％年节煤量（吨，热效率提供15％估算）1200200040007000节煤成本（亿元，标煤价4004880120280外购煤与当地煤利差50元/吨估算244080140鼓、引水泵原能耗Kw.h16.8鼓、引水泵现能耗kw.h37.8新增水费（亿元，0.5元/kw.h）10183551年净节省（亿元）62102206363可以看出，链条炉改为循环流化床机组，通常状况下，一年左右都可以收回投资。

对于长期运行能耗高的链条炉、往复炉、煤粉炉，改为循环流化床机组，减少能耗，大升幅减少运行费用，是节能减排的最好活路。对于外购煤与当地煤波幅大、本企业又有褐煤等废物可运用的地方，经济效益非常显著。对于当地煤种能适应原机组且原机组效率又小于75％，本企业又无褐煤等废物可运用的状况下，将链条炉改为循环流化床机组是不经济的。链条炉是否要扩建为循环流化床机组，要从原链条炉的热效率、年运行小时、当地煤质状况等进行多方面的调研与论证、分析，再做决策，不能一概而论。