燃煤链条锅炉存在问题分析1_链条锅炉燃煤标准
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燃煤链条锅炉
燃煤链条锅炉存在问题分析
(1）热效率低、着火条件差、煤耗高，新燃料不是直接投撤于灼热的焦炭之上，而是从链条炉排的一端供入．煤着火所需热量基本上只能从上部炉膛空间及拱墙的辐射获得，属于“单面着火”．因为煤的着火热量是从上部靠接触导热传下来的，煤层又有一定厚度，所以当煤层表面着火时，底部的煤尚在加热而不能着火。煤层太厚或炉排移动速度过快，都会使燃料的着火延迟，使煤燃尽时间不足，机械不完全燃烧热损失增大。当链条炉采用低挥发分、低热值的劣质煤时，着火问题将更为突出，燃烧效率更低。
(2）链条炉的燃烧具有区段性。在炉排前部的准备区域，燃料处于加热升温、挥发分的阶段．基本上不需要氧气，炉排后部的燃尽区域，燃料层（灰渣）成分所剩无几，又大部分被灰渣所包裹，空气在穿过该层之后，它的氧浓度也变化不大。但在燃烧的旺盛区域．缺氧情况相当严重．于是出现了炉排首、尾两端空气过剩，而中部主燃烧区空气不足的这样一种特有的现象，这就是所谓的链条炉燃烧的区段性。(3）燃料与炉排之间没有相对运动这样就必须对炉排上结焦或结渣的燃料进行人工拨火，因此，链条炉只实现了加煤和除灰的机械化，并没有实现拨火操作的机械化．对煤种的适应性较差低灰熔点的煤不适于在链条炉排上燃用．这种煤在高温下燃烧易结成渣块，影响通风。一般链条炉只适于燃用结焦性适中的燃料。此外，链条炉要求入炉煤有较均匀的颗粒度。当燃烧未经筛分的煤时，大小颗粒相间煤层密实，煤的干燥、通风、导热均困难，延迟了着火，同时由于通风阻力增加，火床易在某些局部冲开燃料层形成“火口”，火口处未被利用的大量空气穿过燃料层，其余大面积燃料层则供风微弱，使焦炭燃烧减缓，锅炉出力降低。粒度不均还会引起煤在煤斗和炉排上的机械分离，粗大煤块跑边而细粒碎末居中，致使两边穿风早已燃尽，中间却是带火焦炭落入渣坑造成机械不完全燃烧热损失增大。所以链条炉适合于燃烧经过分选或碎屑较少的块煤，若不能实现也希望小于6mm 的细末不超过50 %，最大煤块尺寸不大于40mm，以利于燃尽。链条炉对煤的水分、灰分、挥发分等也较敏感。煤中水分增大会推迟燃料着火，对整个燃烧过程不利，但适量水分的存在有利于使煤层疏松、促进风煤良好接触、减少煤末飞扬和漏煤，对戮结性强的煤还有减弱结渣的作用。链条炉的燃煤水分一般以8％一10％为宜。燃料中的灰分越多，焦炭的燃尽就越困难，低灰熔点的灰分软化熔融后，破坏通风和燃烧工况，并可能使炉排片过热。但灰分太少会使炉排上的灰渣层太薄，不能有效保护炉排。因此，对于燃料中的灰分含量和熔点都应加以限制。
(4)挥发分对燃烧过程的影响主要体现在煤着火的难易程度。挥发分低的煤，挥发分开始析出温度和着火温度都高，致使开始着火区和焦炭燃烧区向炉排末端移动，且低挥发分煤往往固定碳含量大，因而进一步使机械不完全燃烧热损失增加。对于挥发分高的煤，一般不存在着火和燃烧的问题，但应注意炉膛容积热负荷q，要选得低些，给大量挥发分充分燃烧提供足够空间。(5）炉排漏煤多如上所述，链条锅炉对煤的粒度要求很严格，粒度小的煤会使漏煤量增加。措施
1.降低排烟温度的措施
在工业锅炉的尾部加装省煤器或空气预热器是降低排烟温度的有效措施, 中小容量的工业锅炉大多是加装省煤器, 水温提高1℃, 排烟温度可下降2-3℃。另外, 防止锅炉烟气系统烟灰的结垢和推堵,及时对锅炉吹灰、消除烟垢, 以及采取其他一些有效的措施, 保持受热面清洁, 最大限度地提高传热效率, 充分吸收利用炉膛中燃煤的热量, 从而降低了排烟温度, 提高锅炉的使用寿命和运行效率。公司采取在锅炉房增加了空压机措施, 采用空气压缩对烟气系统对流管、锅炉炉膛进行清灰, 把锅炉每月清灰吹扫一次作为一项制度进行落实, 这样有效的降低了排烟温度, 提高锅炉的热效率。2.杜绝漏风减少排烟量的措施
链条炉燃烧各阶段需空气量是不同的, 炉排中段最旺盛需空气量最大;在炉排头尾两段以挥发分和残炭的燃烧为主, 鼓只需少量空气;在新燃料尚未点燃前需极少量空气甚至不需空气。沿炉排宽度方向应均匀配风, 以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。目前改进的措施主要是从风室的结构上着手, 如采用双面进风、等压风室等, 尽量使水平风速保持不变, 另外炉排上煤层厚度应均匀及颗粒大小要一致。
3.调节与控制燃料层上燃烧的措施(1)给煤装置改造目前国内的层燃锅炉都是燃用原煤, 其中占多数的正转链条炉排锅炉, 原有的斗室给煤装置, 使得块、末煤混合堆实在炉排上。阻碍锅炉进风, 影响燃烧。将斗式给煤改造成分层煤斗, 使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上, 有利进风, 改善了燃烧状况, 提高, 煤的燃烧率, 减少灰渣含碳量, 可获得5%〈20%的节煤率, 节能效果视改前炉况越差, 效果越好。该方法投资很少, 回收很快。
(2)选择合适的煤层厚度与送风量煤层厚度与煤层工作的稳定性及通风阻力有关。煤层过薄, 细煤粒易被吹起, 使煤层工作不稳定、不均匀;煤层过厚, 通风阻力过大, 燃尽区裹灰严重。煤层厚度取值时应考虑到煤种的变化,当燃用无烟煤时, 由于其难着火不易燃尽, 而采用厚煤层慢速燃烧;烟煤由于易着火, 宜采用薄煤层快速燃烧;对于高水分劣质煤, 煤层厚些, 并适当降低炉排速度, 以保证前部着火并稳定燃烧, 减少后布未燃尽的灰渣数量。在运行调整中, 煤层厚度一旦调整适宜, 最好不要变动, 主要调节风量和炉排速度。调节送风量对适应负荷的变动最为敏感。在煤层里温度很高,燃烧得快慢取决于空气的供应量, 当增加风量时, 燃烧速度加快, 锅炉出力立刻增大。当然, 为使燃烧能正常持续地进行, 燃料量的调节必须与送风量的调节相配合。当锅炉负荷改变时, 一般总是先调风再调炉排速度并使两者相匹配。
(3)炉拱改造正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的, 有不少锅炉不能燃用设计煤种, 导致燃烧状况不佳, 直接影响锅炉的热效率, 甚至影响锅炉出力,按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置, 可以改善燃烧状况,提高燃烧效率, 减少燃煤消耗, 现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术-人字形炉拱, 这项改造可获得10%左右的节能效果。
4.减少散热损失, 提高锅炉热效率的措施
(1)减少散热损失, 绝热保温措施有: 加厚保温材料和提高绝热材料的质量, 在使用中要注意维护, 避免受潮或损坏。锅炉散热损失的大小除与保温措施有关外, 还与锅炉负荷大小有关低负荷时, 因散热面不变, 散热量基本不变, 而燃料耗量变小了, 对应于每公斤燃料的散热损失将增加。因此, 为减少散热损失(q5), 应尽量不要让锅炉在低负荷下运行。
(2)保证锅炉给水品质提高给水品质不仅是一项重要的节能措施, 而且是一项重要的安全措施:锅炉受热面上结垢会极大地降低传热能力(水垢的热导率仅是钢的1/200-1/20), 使排烟温度升高, 增加燃料消耗;水垢还会影响水循环的正常进行, 造成管子过热甚至发生爆管。锅炉水处理必须按规程规范要求进行给水处理。水质化验必须加强对水质的监察, 及时清除水垢,以减少能源浪费, 提高运行安全效率。
分层给煤机在链条锅炉节能改造 工作原理
煤仓中颗粒直径大小不等的燃煤进入分层给煤机的进煤口后，不是直接落在炉排上，而是通过滚筒的不断转动和滚筒表面的φ16螺纹钢的不断拨动，先落在下部的筛网上。该筛网由三层结构组成，混合煤经筛网筛分后，在机械作用下，大颗粒煤块落在从前向后不断移动的链条炉排的最下层，中颗粒煤块落在大颗粒煤块的上部，碎煤则落在最上层，从而达到分层给煤的目的。给煤量的多少和煤层厚度可以由上部的调节闸板和滚筒的转速调节。节能机理
(1)燃煤经过给煤机分层后，最上层的小颗粒碎煤容易被点燃，使得燃煤的着火点比改造前大大提前，从而延长了燃煤在炉膛内的着火时间，使燃烧更加充分，降低了炉渣的含碳量。（2）由于大块煤落在炉排的最下部，颗粒直径远大于炉排的间隙，能够减少漏煤量，从而减少了漏煤损失。（3）在加装分层给煤机后，煤仓中的煤不再直接压实在炉排上，而是经过旋转滚筒的拨动和筛网分层后均匀地散落在炉排上，因而，煤层的密度比改造前减小很多；加之大煤块在下部，中颗粒的煤块在中部，小颗粒的碎煤在最上部，煤层的透气性明显提高，使空气能够均匀地透过炉排，改善了鼓风的分布条件，减少了局部穿火和周边漏风，从而可以降低空气过剩系数，减少排烟热损失。存在问题和改进措施
(1)当旋转滚筒直径偏小，或滚筒上部煤闸板与滚筒垂直中分面的相对位置不合适时，容易发生下煤量偏大或偏小的情况，造成炉排上煤层高低分布不均匀，有些地方煤层太薄发生穿火，而有些地方煤层又太厚风吹不透，直接影响到锅炉的正常安全运行。
(2)该装置对燃煤的含水量要求较高，一般在8%~12％较为合适。含水量太高会因为煤湿粘结而造成滚筒空转不下煤现象，煤太干又会出现局部成堆塌落问题。
(3)该装置对进煤块的直径也有限制，最大煤块外型尺寸一般不应超过100mm。煤块太大会卡在闸板与滚筒之间落不下来，影响正常的给煤和运行。因此需要对进入锅炉煤仓的原煤进行筛分和破碎。针对运行过程中存在的上述问题，设计单位、制造单位、施工单位和使用单位及时进行了总结并采取了具体措施。由设计单位、制造单位和施工单位对给煤机本身结构中的不合理部分进行了改进和完善，由使用单位对上煤设施和存煤场所进行了改造。主要改进措施如下。(1)调整了煤闸板与滚筒之间的相对位置，使之尽量能够地满足各种煤种的要求；对其中一台给煤机由单滚筒送煤改为双滚筒送煤，结果比较理想，大大改善了给煤状况。
(2)在皮带上煤机前加装了筛网和破碎装置，从而防止了大粒径煤块被直接送入煤仓造成卡死。
(3)对存煤场煤棚进行了改造和扩建，使新进的煤都能够存放在煤棚内，防止了阴雨天煤太湿的情况发生；而当煤太干时，则由司炉工提前1~2d往煤堆上加水这样就保证了送入炉内的燃煤的含水量能够持在8％~12％的合适范围内。
(4)为解决炉排煤层分布不匀和表面不平的问题，在分层给煤机的后下部加装了可以活动的刮板，刮板下沿离炉排表面的距离调整到ll0mm左右，这样既不会将煤层压实，又可以将煤层上面突出部分推平，从而保证了整个煤层的均匀和平整。卧式链条燃煤蒸汽锅炉的性能特点:
1、DZL系列快装锅炉：分上下两大部件组装出厂，上部大件由炉本体、炉墙和保温层组成；下部大件由链条炉排和煤斗组成，双锅筒纵置布置，上下组装结构，节省锅炉房占地，减少安装费用和基建投资；锅筒下部由于布置了上升管排，消除了锅筒底部的死水区，使泥渣不易沉积，锅筒高温区能得到良好的冷却，预防了锅炉锅壳下部鼓包。
2、采用拱型管板与螺纹烟管组成锅筒，使锅筒由准钢性体变为准弹性体结构，取消了管板区的拉撑件，减少了应力。烟管由两回程改为单回程，解决了管板裂纹的难题。
3、该锅炉运行稳定、调整方便、出力足、升温升压快、具有110%超负荷能力操作简便；
4、适应煤种广：炉膛内采用了耐热混凝土整体浇注的高效节能炉拱，改善了煤着火条件，采用了独立风室，达到了合理布风，使炉膛内形成一个有利于燃烧的空气动力场，从而扩大了煤种的适应性。
5、采用新型炉砖和保温材料，炉体散热损失小，螺纹烟管强化传热，提高了传热系数和热效率，由于烟气在管内有扰动作用，烟管内不易积灰，起到自清扫的作用
6、齐全的控制功能，配套鼓风机、引风机、循环水泵、除尘器等，性能可靠，安全稳定，保证锅炉安全运行；
7、环保性能好，锅炉排放浓度低、黑度低，锅炉的炉拱、出口烟窗部分均有一定除尘作用使锅炉的原始排尘浓度控制在标准以下，保证了锅炉烟尘排放达到国家环保规定的指标、可达到国家一类地区环保要求；
8、蒸汽锅炉有较大的汽相空间，并配置高效汽水分离器，使蒸汽湿度降低到2%以下；
1、锅炉采用复合燃烧技术 技术可行性分析
链条炉加煤粉复合燃烧的主要目的是强化炉内燃烧过程，提高锅炉燃烧效率及煤种适应性。在现有的燃煤锅炉的燃烧方式中，煤粉炉的炉温最高，煤种的适应性最好，而且燃烧充分，热效率高。链条锅炉加煤粉复合燃烧方式的机理是将链条炉的层燃燃烧方式和煤粉炉的悬浮燃烧的两种不同的燃烧方式有机结合，共用在一台炉上，互为辅助，互为利用，扬长避短。在燃烧过程中，煤粉靠炉排火床点燃，煤粉燃烧形成的高温火焰提高了炉膛温度，为链条炉排上的煤层着火提供了丰富的热源，改变了过去链条炉单纯依靠炉拱热辐射引燃的状况，大大改善了链条炉排上新煤的着火条件，同时，稳定燃烧的火床又是煤粉气流的着火的可靠热源，可保证煤粉及时稳定地着火。复合燃烧方式不仅保留了链条炉负荷适应性好，负荷调节方便的优点，而且还有煤粉炉煤种适应性好，燃烧效率高的优点，从而使锅炉在负荷多变特别是改烧一般劣质煤情况下均能达到稳定高效燃烧。改造情况：增设一套1T/H风扇磨煤机直吹式制粉系统，煤粉采用炉烟干燥，锅炉本体炉墙设煤粉燃烧器，抽烟口及防爆门，炉膛增加辐射受热面。给水系统改造，更换引风机，基础重新捣制，电气系统改造，煤斗增设振设振动器。蒸汽锅炉烟气余热利用（1）技术可行性分析
目前锅炉排烟余热利用主要有两种方式：一是、气—气换热，二是、气—水换热。由于企业空压机余热回收的热量，已足以满足加热锅炉补水的需要，因此考虑使用流线型空气预热器对入炉空气进行换热，以降低锅炉排烟温度，提高入炉新风温度，提高锅炉热效率。国内已经成熟利用流线型空气预热器，即由流线型钢管与特种玻璃涂层联合制造成流线型换热管，在流线型换热管外表面喷涂烧结特种玻璃材料，既能全面解决预热器的低温烟气露点腐蚀及堵灰难题，又能最大限度地回收烟气余热，使锅炉效率在原基础上进一步提高，具有巨大的节能环保效果。
由于换热管采用流线型，可大幅度降低烟气阻力，增加空气预热器管的换热效果，从而进一步降低排烟温度，回收排烟余热，提高进入炉膛的热风温度，帮助炉内燃烧。突出优点在：①是采用流线型换热管克服了圆型管子不能解决的管排之间存在的流动缓慢，甚至停滞的封闭涡流区的流体动力特征，解决了换热管壁积灰现象。②表面涂层采用耐酸碱腐蚀材料，解决了堵灰和腐蚀的老大难问题，同时延长了空气预热器的使用寿命。③由于烟气横向冲刷管束，使烟气侧对流放热能力加强。④热换管采用耐热填料密封，换管方便。⑤特种玻璃材料由稳定的氧化物组成，具有很强的化学稳定性和耐化学侵蚀耐磨性，传热性能优良。该特种玻璃材料制造的流线型空气预热器为低品位热能回收创造了条件。可将排烟温度降低到100~150℃，使烟气的热能获得了较多的回收利用，从而提高锅炉热效率，节约燃料用量，一般可提高热效率4~8%，节约燃料10~15%，节能效果十分显著。希望对你有用，望采纳。卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法
一种卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法，具体为：
１）将锅炉排烟管道中所排放的部分烟气引入锅炉鼓风机中，通过调整锅炉鼓风机中所引入烟气与新鲜空气的比例来控制鼓风中的含氧量，以控制锅炉中燃煤的燃烧速度，从而实现对锅炉主炉膛内温度的控制和对ＮＯ↓［ｘ］生成的抑制；
２）向锅炉主炉膛与换热室相交的界面处、或换热室内的烟气通道中温度不低于７００℃的区域中引入新风，使新风与主炉膛排出的锅炉气氛混合，利用新风中的氧使所述锅炉气氛中的可燃气体充分燃烧。链条炉排锅炉机械拨火器
本装置涉及一种改善链条炉排锅炉燃烧条件的设备，其结构是在炉排面上方设计有往复轴，在往复轴上分布着拨火杆，采用水泵压水进行冷却。本实用新型能改善主燃区煤层的通风条件并让煤层充分燃烧，降低灰渣含炭量，提高锅炉出力和热效率，安装简便，适应所有链条炉排锅炉应用。
卧式链条炉排型煤锅炉
卧式链条炉排型煤锅炉，包括依次连通的燃烧室、热交换室以及排烟室，所述的燃烧室包括炉膛和设置在炉膛中的链条炉排，所述的链条炉排包括链轮、链条和炉排片；所述的炉排片与燃煤接触的一面设置有至少两道纵向送风槽；数个炉排风室分段设置在上、下链条之间，每个炉排风室入风口处设置有一个变频鼓风机。在燃烧室和热交换室的连接处设置有一个二次风通道，所述的二次风通道送风口设置有鼓风机。使用本实用新型可以提高型煤燃烧效率，降低环境污染，减轻司炉人员的操作强度。
一种链条炉排燃烧装置
链条炉排燃烧装置，它在普通链条炉排燃烧装置的煤闸门和炉排之间设置一炉前煤的液成型装置。该成型液压装置由送煤油缸、送煤机架、送灯机构和模板、压煤机架、上、下模油缸、以及上模、闸板、下模所组成。本实用新型可将散煤在炉前液压成型煤，并直接就送至炉排燃烧。该装置压制平稳，压力大，噪音小，使用煤种广，且燃烧充分，热效率高，尘灰量很小，它可适用于各种链条炉排的锅炉、工业炉、窑炉。
链条炉排式双旋流纯无烟蒸汽锅炉
链条炉排式双旋流纯无烟蒸汽锅炉，属于热工设备，包括外壳、水冷壁、对流管组、锅筒和下部的燃煤装置，燃煤装置包括上煤装置、链条炉排、炉前拱和炉后拱，炉前拱与链条炉排之间构成前炉膛，炉后拱与链条炉排之间构成后炉膛，炉前拱和炉后拱之间有燃烧热气体出口，其前炉膛分上炉膛和下炉膛，上下炉膛相通，前炉膛横截面呈两个左右对称的R形结构，两个R形前炉膛的下炉膛相通，前炉膛侧壁配装有通向上炉膛的助燃风口，助燃风口与上炉膛顶部的弧形拱相切，前炉膛的后部连通燃烧热气体出口。结构简单合理，造价低廉，燃煤燃烧充分，热效率高，能耗低，能够解决燃煤冒黑烟和积灰问题，保护环境。
链条式锅炉用除渣装置
链条式锅炉用除渣装置，包括安装于锅炉底部的冷渣斗和设在冷渣斗下方的除渣机，所述冷渣斗下部固定连接有轴向垂直贯通的除渣机安装座，所述除渣机安装座下部经连接筒与置于支架上的除渣机进渣口固定连接，所述连接筒下侧壁开设有检修口和检修门，所述支架底部置于地面上。这种除渣装置有效解决了现有技术中的缺陷，使得锅炉的日常维护和检修变得方便简单，通过开设在连接筒上的检修口可以方便的观察冷渣斗工作情况，并且降低了马丁除渣机的离地高度，减小了炉渣的下落距离，有效地降低了炉渣对环境的二次污染。
旋转推拉式链条炉排配风调风装置
用于燃煤链条锅炉的旋转推拉式链条炉排配风调风装置。该装置的炉排配风具有五个风室，其主要特点是：在风室两侧的风道中设置排列有风量调节板，风室的进风口采用圆孔状或圆形花瓣式或椭圆形花瓣式结构，每个风室的进风口处配装有旋转推拉式风门调风组件。该装置由于结构设计合理，配风均匀，能够有效地保证各风室的合理供风，并通过调风装置使燃料与空气混合良好，风室的充满度好，可促使燃料燃尽烧透，从而有效地避免了偏烧、斜火现象，达到了清洁燃烧及提高锅炉供热效率的目的。链条传动炉前型煤机
链条传动炉前型煤机，其结构是由机壳、排料轮、进煤斗、成型辊防卡辊、弧形筛组成，排料轮、成型辊及防卡辊全部是由链轮链条传动，且块煤和散煤分两个通道分层分布在炉排上，因而，该链条传动炉前型煤机和现有技术相比，具有设计合理、结构简单、制造成本低、易于加工、低噪音、使用寿命长、能有效地提高锅炉工作效率等特点，具有很好的推广使用价值。
链条锅炉给煤机
链条锅炉给煤机，它是在现有给煤装置的基础上，增设调节机构、二筛板，实现双辊双分式的给煤形式。其主动辊为齿形辊螺丝，从动辊安装在调节机构上，主动辊与从动辊之间有一偏心距离。调节机构由弹簧、上下槽钢、连接螺栓、导轨、挡板、调节丝杠组成。调节机构用于控制主动辊与从动辊之间的距离。本实用新型结构合理，给煤量的调节方便可靠，能使炉排上的煤层颗粒大小分层分布，且通风性良好，漏煤量减少可提高锅炉的出力，热效率可提高８～１８％。
链条炉排螺纹烟管热水锅炉
链条炉排螺纹烟管热水锅炉。它由炉体、链条炉排、炉墙、炉膛及其烟道、锅炉本体、保温层、前烟箱、后烟箱以及管道阀门仪表所构成。锅炉本体两端的封头为凸型椭圆封头，封头之间的烟管为带有螺纹的螺纹烟管。炉膛中的烟道为翼形。本实用新型的凸型椭圆封头和螺纹烟管构成准弹性体，封头温度应力大幅度下降，缓和了封头开裂现象。本实用新型可广泛应用于供热系统中。链条炉排式单旋流纯无烟蒸汽锅炉
链条炉排式单旋流纯无烟蒸汽锅炉，属于热工设备，包括外壳、水冷壁、锅筒和下部的燃煤装置，燃煤装置包括上煤装置、链条炉排、炉前拱和炉后拱，炉前拱与链条炉排之间构成前炉膛，炉后拱与链条炉排之间构成后炉膛，炉前拱和炉后拱之间有燃烧热气体出口，其前炉膛横截面的顶部呈形成旋流燃烧的拱形，前炉膛的侧壁配装有通向前炉膛的助燃风口，助燃风口与前炉膛顶部的拱形相切，前炉膛的后部连通燃烧热气体出口。结构简单合理，造价低廉，燃煤燃烧充分，热效率高，能耗低，能够解决燃煤冒黑烟和积灰问题，保护环境。各种技改措施分述如下：
(一)给煤装置改造 中国的层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层 给煤装置。即：使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进佩，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得 5％～20％的节煤率，节能效 果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资少，回收快。
(二)燃烧系统改造 对于正转链条炉排锅炉，这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位 置，使之在炉排层燃基础上，增加适量的悬浮燃烧。可以获得 10％左右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效果。对于 燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设 备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达 5％～10％。
(三)炉拱改造 正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃 烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变 炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种 煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得 10％左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。
(四)锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相 关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。
(五)层燃锅炉改造成循环流化床锅炉 循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧，所以它的热效率比层燃锅炉高 15～20 个百分点，而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫，所以，不但可以在大 大减少燃煤锅炉酸雨气体 SO2 的排放量，而且，其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有 不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的 70％，所以要慎重决策。
(六)旧锅炉更新 这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉； 用火型锅炉替 换小型锅炉：用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环 流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效 率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则 4～5 年，短则 2～3 年。
(七)控制表统改造 工业锅炉控制系统节能改造有 2 类。
第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给 水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控 制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很 好，一般可达 10％左右。
第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温 的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制，可使锅炉节约 20％左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉，节能效果是相 同的，其经济效益更高。工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消 耗，进而减少温室气体 CO2 的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体 SO2 和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。
燃油（气）工业锅炉
燃油的燃烧特点
燃油是一种液体燃料，它的沸点总是低于着火点，所以燃油的燃烧总是在气态下进行的。燃油经雾化后的油粒喷进炉膛以后，被炉内高温烟气所加热，进行气化，气化后的油气和周围空气中的氧相遇，形成火焰。燃烧产生的热量有一部分传给油粒，使油粒不断气化和燃烧，直到燃烬。油粒直径越小，油粒的燃烧愈快。同样，油粒燃烧所需的氧能及时地供给，油粒的燃烧也愈快。因此要强化油的燃烧必须做到以下几点：
1、提高雾化质量，减小油粒直径；
2、增大空气与油粒的相对速度；
3、合理配风
二、燃气的燃烧特点
燃用发热量高的燃气，空气用量大，要使燃气能充分燃烧，需要大量的空气与之混合。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同，燃气的燃烧方法可分为三种：
1、扩散燃烧
此种燃烧方法即不预先混合，而是在燃气喷嘴口相互扩散，并燃烧。其优点烧烧稳定，燃具结构简单，但火焰较长，易产生不完全燃烧，使受热面积碳化。
2、预混部分空气燃烧
此种燃烧方式即燃烧前预先将一部分空气与燃气混合（一次空气过剩系数在0.2-0.8之间），然后进行燃烧。其优点是燃烧火焰清晰，燃烧强化，热效率高。但燃烧不稳定，对一次空气的控制及燃烧成分要求较高。燃气燃烧器一般多用此种燃烧方式。
3、无焰燃烧
此种燃烧方式即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合。一次空气过剩系数等于燃料完全燃烧时的空气过剩系数，在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。当燃气与空气混合物达到燃烧区后能在瞬间燃烧完毕。
三、燃烧器
燃油气锅炉的燃烧器是锅炉的关键部件，其选型与锅炉是否适配、燃烧的控制与调节非常重要，这部分的内容在以后的专题中将要着重讲解。工业锅炉问题
供分析用的是一台DZD20-25/400型锅炉，该锅炉生产的蒸汽送至厂蒸汽站的分配联箱，再分送至各用汽单位，分配联箱安全阀定压0.08Mpa起跳，生产用汽最大压力0.4Mpa，厂内设有一台1000kw汽轮发电机组，在不发电的情况下，为保证生产用汽，锅炉只能低压运行，运行压力1Mpa左右，过热蒸汽温度340℃，由于低压运行，带来了一系列问题。
一、由于压力降低从而使汽水混合物的饱和温度降低，导致燃料消耗量的减少，最终使炉膛温度降低，炉膛温度降低对燃料的燃烬不利，可导致机械未完全燃烧损失q4的增加，在压力降低的情况下如试图提高蒸发量，则必须多进煤，增加送引风量使风煤协调，因炉膛温度水平低，易导致煤的不完全燃烧，使烟囱冒黑烟，污染环境。锅炉的效率也会降低。如该锅炉因具有半室燃的特性，故低压运行时尚能燃烧良好，但遇有负荷增大的情况，就必须多进煤，这时就易冒黑烟，为了克服这个缺点，进行了操作技术上的改进，首先是将主汽门适当关小，以求提高压力，从而提高炉膛温度，同时注意风量的调配，使引风不过大，增加烟气在炉内的停留时间，注意使用二次风，加强搅拌和混合，控制输煤电压即控制给煤量控制煤层厚度，采取了这些措施，基本上消除了黑烟，锅炉燃烧良好，但对于一般层燃链条炉，因其着火条件不及DZD炉，低压运行时在燃烧方面碰到的问题较多，有时不是单纯改进操作方法就能解决，而必须结合煤种在锅炉的结构方面作一定改进，才可能达到正常运行。
二、低压运行导致蒸汽严重带水。锅炉在设计参数下工作蒸汽速度有一个合理的范围，经汽水分离装置后可以获得较干燥的蒸汽品质，反之，在保持锅炉铭牌出力下低压运行，蒸汽速度显著增大，蒸汽带水也增大，这将对过热器的工作带来影响，一方面蒸汽流速的增加将改善过热器的冷却条件，对过热器的工作有利，另一方面由于饱和蒸汽压力降低，蒸汽密度降低，传热性能下降，对降低过热器壁温不利，但总的来讲，由于烟气温度的降低，对过热器的工作是有利的，蒸汽中水分的增加会在过热器蛇形管底部结垢，埋下事故隐患，导致超温破坏。
三、低压运行工况，炉膛中烟气温度低，若灰粒中多硬性物质，灰粒粗大而有棱角，使灰粒变硬，则灰粒的磨损也大，由于燃料为高硫煤烟气露点高，烟气温度低，易引起尾部受热面腐蚀，大修检查发现，锅炉的省煤器腐蚀较为严重，每次检修均要更换数根管子，而空气预热器在运行4年以后，已全部更换了一次。
四、低压运行造成大马拉小车，浪费能源。低压运行时送引风机挡板均要关小，造成节流损失，消耗能源。给水泵也存在负荷不足的现象，这样就增加了损失，由于辅机损失增大，从而使锅炉机组净效率下降。
低压运行对锅炉的工作和经济性有不良影响，同样，超负荷运行对锅炉的工作也是不利的。
锅炉在设计中允许有一定的超负荷能力，短时过负荷运行是允许的，但实践中有些锅炉因为热负荷较大，而锅炉容量又较小，于是盲目地使锅炉处于长期超负荷运行状态，这对设备本身是极为不利的，将严重地影响到设备的使用年限。
在超负荷工况，为了多发汽，必须多耗燃料，使烟气流速增加，而使烟气侧对流放热系数增大，同时由于烟气温度增加，使传热温差增加，因而使对流过热器吸热量增加的值超过负荷增加值使出口汽温增高，这对过热器的工作是很不利的。由于整个炉膛温度水平的提高使各受热面的工作条件恶化，长期超温运行，会引起金属材料的损坏。在超负荷情况下，飞灰浓度大，烟气流速高引起强烈磨损。
１腐蚀问题（１）氧腐蚀：锅炉氧腐蚀的根本原因在于氧与锅炉钢材的接触，产生阴极去极化作用，发生吸氧腐蚀。其腐蚀程度主要取决于溶解氧浓度，两者成正比关系。锅炉的氧腐蚀已早为人们注重和研究，在实际调查中发现，一般锅炉房都配置了热力除氧或解析除氧设备，但均停用。原因在于①除氧效果不理想或工艺匹配不合理，造成补给水含氧量超标以及锅炉供水量低；②存在对除氧功用认识不足的问题
工业锅炉节能改造技术 ① 加装燃油锅炉节能器
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5℃至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，废气中的含尘量可降低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℃。
② 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。③ 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。
④ 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%。
超导热管是热管余热回收装置的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98％以上，这是任何一种普通热交换器无法达到的。热管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的1/3。其工作原理如图所示：左边为烟气通道，右边为清洁空气（水或其它介质）通道，中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度＞30℃时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经热管后温度下降，热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气（水或其它介质）在鼓风机作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气（水或其它介质）加热，空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置,安装在锅炉烟口，将烟气中热量吸收并高速传导至另一端，使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率，降低燃料消耗，达到节能的目的。
在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。
热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。改造投资3-10个月回收，经济效益显著。
⑤ 采用防垢、除垢技术；
通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器，优化水汽循环系统，合理控制锅炉的排污率，从而减少水垢，提高锅炉热效率。
⑥ 采用燃料添加剂技术；
在燃料中加入添加剂达到优化燃料，达到降低烟垢，提高热效率的目的；
⑦ 采用新燃料；
采用新型环保燃料油，达到降低燃油成本的目的。
⑧ 采用富氧燃烧技术；
空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明：当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时，节能高达20%；锅炉启动升温时间缩短1/2－2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量为25%－30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，现在西方一些发达国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。
⑨ 采用旋流燃烧锅炉技术；
众所周知，传统锅炉存在着两大弊端，一是燃烧时有烟雾烟尘冒出，成为重要的污染源；二是煤渣燃烧不充分，能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较，有着绝对的优势。它比手烧式锅炉节煤30%~35%，比链条式自动化锅炉节煤25%。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统，比传统锅炉节电40%，挥发份可实现90%以上的燃烧和利用，而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78%左右，有22%的烟尘排向大气层，纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了97%，而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右，正是由于这些原因，纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200℃提高到1500℃左右，提高了燃烧效率，节省了燃料，满足了客户的需求。⑩ 采用空气源热泵热水机组替换技术；
将现有的燃油（气）热水锅炉替换成空气源热泵热水机组；可节约能源消耗30%到50% 锅炉辅机采用变频调速节能
锅炉在运行过程中，随着锅炉参数的变化，操作人员凭经验进行手动调节各个装置，其效果较差。采用变频调速节能，可进行不同方式的调节：档板调节、风机动叶可调调节、液力偶合器调节、水电阻调节、变频器调节等，可达到较好的节能、节电效果。
燃煤催化燃烧剂
通过在煤中添加催化燃烧剂，改善燃煤燃烧的动力学特征，提高炉内燃煤燃烧速率，使燃烧更充分，达到节能的目的。同时优化燃煤颗粒的表面性能，促进煤中灰分与硫氧化物反应，达到脱硫作用。煤燃催化燃烧剂还能有效防止燃煤锅炉结焦、积灰的生成，具有除焦、除积灰、改善燃烧器工作状况的效果。添加比例为每5吨煤添加燃煤催化燃烧剂1升。试验结果表明，使用燃煤催化燃烧剂可使锅炉正反平衡效率平均提高5．2％，固体不完全燃烧损失降低4．2％，烟气二氧化硫减排25％。企业实际应用显示，使用燃煤催化燃烧剂以节省原煤8％—15％。
蒸汽蓄热器 蒸汽蓄热器安装于锅炉与用汽设备之间，用以平衡用汽设备的波动负荷。蓄热器为一密闭压力容器，蓄热器内90％的空间充有饱和热水，其余水面以上空间为蒸汽；水空间内设有充热装置。蒸汽蓄热器的蓄热和放热是通过内部饱和热水间接实现的。蒸汽蓄热器用于负荷波动较大的供汽系统，可平衡对波动负荷的供汽，使锅炉负荷稳定。用在余热利用系统，能有效地回收热量。合理利用蒸汽蓄热器，节能效果效著，一般可节约燃料3％～20％。
蓄热式燃烧器
蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧(2％-20％)状态下实现燃烧。与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为30—200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。
蒸汽管道系统节能
蒸汽管道系统是将蒸汽从锅炉房输送到用汽点。蒸汽管道系统遵循高压输送、低压使用的原则。高压输送可以减少管道费用、减少散热损失。而低压使用可以降低设备的等级，充分利用蒸汽中的潜热能，降低冷凝水的排放温度，减少蒸汽的消耗量。
蒸汽管道系统应该有良好、足够的疏水阀。蒸汽疏水阀是连接蒸汽和冷凝水的设备，一个运行不良的疏水阀会造成能源的巨大浪费。根据企业的实际情况，蒸汽疏水阀是蒸汽系统节能潜力最大的地方。一般蒸汽疏水阀在蒸汽系统节能改造的投资为总投资的5％-7％，但可达到整个节能效果的40％—50％。应根据不同的应用选择不同的疏水阀。
蒸汽管道系统应保温良好，对阀门和管道配件安装可以移动的保温装置，并对蒸汽管网进行定期检查，及时发现管道和阀门的泄漏，采取相应的措施。例如：100米长口径为100毫米的蒸汽主管，系统压力为10兆帕，有4个截止阀和16片法兰，工厂年运行2000个小时，如果没有保温每年要损失蒸汽440吨，如果是燃油锅炉则燃料费用的损失近10万元。
疏水阀余压回收节能
以疏水阀余压为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备。特点是不仅回收利用了凝结水，而且二次闪蒸汽也得到了充分利用。
改造锅炉炉拱 按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗，现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。
燃油燃气锅炉排烟全热回收技术 节能措施
回收锅炉烟气余热是锅炉节能的重要途径，烟气热值很大，仅水蒸气的汽化潜热就足以将锅炉给水预热到100℃以上，不仅可以用于锅炉补水，多余的热水还可用来加热生活用热水。
燃油、气锅炉排烟热损失约为8%~16%，排污热损失1%左右，炉体散热1~2%，不完全燃烧1%，有效利用热约在80%~91%，烟气中包括N2占68%、Co2 11%、H2O 16%、O2 4%、SO2 2PPM、NOx 80PPM。排烟温度若为200℃，经过高效全热回收换热器，可将烟气温度降低至70C以下（甚至降低至45℃），则可将20℃的锅炉补水提高到85℃，大量节约了能源，同时，由于油气（特别是天然气含硫量很少，烟气中SO2含量很低，绝大部分都溶解到了烟气冷凝水中排放了，加之烟气余热回收器都采用不锈钢材质，保证装置可靠的抗腐蚀性能，因此整套装置的使用寿命在5~6年以上。
三、全热回收换热器
全热回收换热器采用不锈钢板片组成，可以单独一台使用，也可以根据需要多台并联安装在一个壳体内使用，换热器设有进水口，下面设有凝结水排放口，同时可以拆卸清洗。高温烟气通过换热器时，加热锅炉补水，使烟气延期温度降至露点温度以下，最大限度吸收烟气中的显热，同时吸收烟气中的水蒸气冷凝成水释放出的大量潜全热而完成全热回收过程，蒸气冷凝全热回收过程是属于相变换热过程，传热强度非常高。
在烟气全热回收热交换器中结露，凝结成水，同时吸收烟气中的部分Co2和Nox，洁净了烟气，起到环保作用。冷凝水经引导管排放到中和池中，与中和池中的碱性石灰水中和后排放。
烟气热回收器的烟气阻力平均在200pa以下，有的只有100pa，换热器体积和重量比一般换热器小1/10~1/5以上，非常适合城市狭小 锅炉房使用，设备使用寿命长达5~6年。
四、本技术的节能环保效益：
1、锅炉热效率提高10%以上，按燃气低位发热值计算锅炉热效率甚至可超过100%。
2、烟气中的CO2和NOX等有害成份被凝结水吸收，有利于环保。
循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点：
(1)低温的动力控制燃烧
循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右。这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平，并低于一般煤的灰熔点，这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。这种“低温燃烧”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无须很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化物生成量低，可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺，等等。从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内。由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高，并有大量固体颗粒的强烈混合，这种情况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就是决定于温度水平，而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。循环流化床锅炉内燃料的燃尽度很高，通常，性能良好的循环流化床锅炉燃烧效率可达95～99%以上。
(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程
从图3中可看出，循环流化床锅炉内的固体物料(包括燃料、残炭、灰、脱硫剂和惰性床料等)经历了由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环。同时在炉膛内部因壁面效应还存在着内循环，因此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。整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种形式的循环运行的动态过程中逐步完成的。
(3)高强度的热量、质量和动量传递过程
在循环流化床锅炉中，大量的固体物料在强烈湍流下通过炉膛，通过人为操作可改变物料循环量，并可改变炉内物料的分布规律，以适应不同的燃烧工况。在这种组织方式下，炉内的热量、质量和动量传递过程是十分强烈的，这就使整个炉膛高度的温度分布均匀。循环流化床锅炉的优点。
(1)燃料适应性广
这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，并且煤种适应性很广的原因所在。
(2)燃烧效率高
循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。
(3)高效脱硫
由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90%。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85～90%，钙硫比要达到3～4，钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。
(4)氮氧化物(NOX)排放低
氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。
(5)燃烧强度高，炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。
(6)负荷调节范围大，负荷调节快
当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不 必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3～4)：1。负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。
(7)易于实现灰渣综合利用
循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。
(8)床内不布置埋管受热面
循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外，由于床内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长时间压火等。
(9)燃料预处理系统简单
循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。
(10)给煤点少
循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。
循环流化床锅炉存在的问题
1)冷凝器故障。国产的流化床锅炉大都采用三分仓式的冷凝器(灰渣通过一、二室溢流到三渣室,由三渣室连续排出输送到渣仓)主要故障是排渣管易堵塞,冷凝器选择室结焦等。
2)旋风分离器故障。旋风分离器入口静压波动大导致旋风分离器回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空气预热器。
3)给煤系统故障。主要体现在:旋转给料阀堵塞、跳闸,煤仓粘煤,给煤机销子断,给煤机链条出现爬坡、断链等。
4)锅炉的磨损和浇注料脱落。流化床锅炉的磨损最严重部位是密相区浇注料与水冷壁的结合部,其次是水平烟道中的部分管道、密相区浇注料脱落部位。浇注料脱落主要发生在锅炉冷态点火初期,脱落后的浇注料修复后同旧的浇注料结合差,效果不理想,影响锅炉带负荷和机组的长期运行。
5)锅炉的膨胀问题。锅炉在经过一段时间运行后,由于材质的关系和锅炉的频繁启停, 导致一些膨胀节及密封部位撕裂、泄露甚至烧坏,其中料腿膨胀节是最薄弱环节。针对流化床锅炉在运行和维护中出现的问题,查阅资料、分析使用锅炉的运行情况,提出一些相关措施,供在流化床锅炉运行及维护中参考。
普遍存在给煤不畅、炉内受热面磨损、非金属膨胀节拉裂及炉本体各结合部漏灰、外置床流化不良、返料器回料不畅、排渣困
一． 给煤不畅
主要原因是来煤潮湿、来煤中含灰量大、甚至来煤中夹杂大量泥土。燃料中的细微颗粒在煤中水份大时极易黏结，从而造成煤仓和给煤机堵煤。不断的黏结使煤仓的有效容积不断减少，最终导致下煤口堵塞。给煤机的堵塞主要在入炉前的刮板给煤机，雨季经常出现刮板给煤机底部积煤将刮板抬高，使给煤机的出力不断降低，若处理不及时，最终的结果就是给煤机不堪重负而跳闸，严重时刮板给煤机受损，电机烧毁。其次，称重给煤机皮带跑偏，清扫链不能及时将漏入称重机下部的积煤刮走;刮板给煤机传动链咬、润滑不良导致运行中断链;刮板给煤机长时间运行导致刮板断裂、变长、松脱，造成给煤机跳闸等。另外，来煤中的编织袋、树枝、钢筋等杂物进入给煤机，从而造成给煤机跳闸、卡涩、堵煤等情况的发生。
二、炉内受热面磨损的原因： 1)烟气流速的影响;2)烟气颗粒浓度的影响;3)燃料性质的影响;4)安装及检修质量的影响;5)耐磨材料脱落;6)锅炉本身动力场的影响。
三、非金属膨胀节拉裂及炉本体各结合部漏灰
1)锅炉启动时没有严格按照规定的温升速度，加热过快，导致各部膨胀不匀，这是炉本体各结合部不严密漏灰的主要原因;2)锅炉床料翻床处理时一次风压、锅炉布风板上部床压过高，将非金属膨胀节蒙皮撕裂和炉本体各结合部吹通。正常运行时锅炉布风板上部床压一般在10kpa左右，翻床处理时床压多的一侧可能高达28~29kpa，导致非
金属膨胀节损坏和炉本体各结合部漏灰。
四、外置床流化不良)炉膛进行裤衩腿布置;2)在炉本体外布置有四个外置床，其中两个布置高温再热器及低温过热器(高再低过外置床)，其他两个布置一级中温过热器和二级中温过热器(中过外置床)。锅炉在运行过程中，通过调节进入中过外置床的循环灰 量来调节炉膛的燃烧温度，使炉膛处于一个综合性能优良的温度区间;通过调节进入高再低过外置床循环灰的流量，可以直接控制再热蒸汽的温度。300MW循环流化床锅炉在炉本体外布置外置床的根本目的是解决蒸发
受热面在炉内布置不下问题。在锅炉实际运行，特别是锅炉启动过程中，运行人员经常会碰到再热汽温提升困难;外置床流化风门开度足够大时但流化风量很低;同一系统(如左右侧中温过热器、左右侧高温再热器)分
别布置在两个外置床流化内的过热器、再热器出口蒸汽温差大等情况。这些都是外置床流化不良的现象，目前已引起了运行人员的重视。
五、返料器回料不畅
1)浇筑料脱落堵塞回料器。外循环系统中容易发生浇筑料脱落的地方主要在旋风分离器入口段，由于烟速高，烟气中颗粒浓度大，磨损较为严重，多台300MW循环流化床锅炉都出现了旋风分离器入口段浇筑料脱落现象;2)回料器回料不畅主要出现在减负荷过程中，当外循环灰量减少时立管中物料自重小于炉膛压力和回料器流化风压力之和，阻碍了立管中物料向下流动，当立管中的物料堆积到一定重力后，物料突然大量返回炉内。这 种现象反复出现，需要较长时间才能调整正常。
3)循环物料温度低，循环物料流动性变差，出现堆积又突然返回炉内的情况。由于煤种的变化，相同负荷情况下回料器的温度不尽相同，在某一工况下燃烧设计煤种时，回料器温度在860~880℃，回料正常，但燃用低
热值煤时给煤量增加但回料器温度下降到820~830℃，回料器出现返料不畅的情况，按理低热值煤灰份大，回料器回料不畅的原因不应该是循环灰量少引起;4)运行调整控制不当造成回料器超温结焦，堵塞风帽，流化受阻。
六、排渣困难
1)燃煤灰份大，超过冷渣器排渣能力;2)运行控制不当，特别是锅炉启动初期和压火运行时燃烧不良，发生低温结焦，造成排渣口处风帽堵塞，进渣管堵塞;3)冷渣器旋转排渣阀被脱落的保温材料等杂物堵塞;4)排渣量过大，高温渣在冷渣器内没有充分停留冷却时间就进入低灰输送机，导致低灰输送机烧坏或运行周期缩短;5)排渣量大，排渣温度高，灰渣颗粒度大，造成冷渣器内结焦，堵塞风帽，流化不良。循环流化床锅炉节能改造技术 ① 加装燃油节能器；
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5℃至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，废气中的含尘量可降低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℃。② 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。③ 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。④ 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58%。
改造的技术方案
（1）采用高、低混合流速循环流化床燃烧方式，锅炉的有效容积大，燃烧完全，热效率高，磨损轻
锅炉采用高低混合流速循环流化床结构设计，使锅炉900℃以上的有效容积达435m3，平均吨汽有效容积达5.8 m3，烟气停留时间达4.1s，使分离器不能分离的粒径小于80μm的细煤粉颗粒通过炉膛一次性燃烧完全，飞灰含碳量低，热效率高，热效率可达90%以上。
锅炉上部为高流速，烟气流速为4m/s,携带能力强，分离效率高；下部为低速床，烟气流速为3.5m/s。由于炉膛内的灰浓度随高度增加成降低趋势，在炉膛的下部灰浓度较大，在此处采用较低的烟气流速，即使在没有任何防磨措施的情况下也可以有效防止膜式壁受热面的磨损，炉膛上部灰浓度较低，因此选取适当高一点的烟气流速也不会出现磨损问题。我公司已经改造投运的100余台锅炉长期运行实践证明，无一台锅炉出现炉膛受热面磨损爆管事故，效果理想。
（2）采用内置水冷上排气高温旋风分离器，分离效率高、分离器阻力低，运行稳定可靠
A、采用内置方形分离器结构形式，分离器、料腿与锅炉为一个整体，锅炉结构布置紧凑，占地面积小，可以在不提高汽包的情况下充分利用锅炉原有构架及空间，把高速床无法利用的炉膛与分离器之间的空间充分利用起来，提高炉膛的有效容积，使分离器不能分离的煤粉颗粒通过炉膛时一次性燃烧完全，提高锅炉热效率及运行的经济性。
B、采用水冷上排气旋风分离器，是当今循环流化床锅炉的先进分离器形式，属第三代分离器技术，易于大型化，分离效率高，分离效率达到99%以上，保证除尘灰中粒径小于80μm的细灰份额大于80%。
C、分离器采用水冷结构，分离器既是锅炉蒸发受热面的一部分，同时又保护分离器免受高温烟气烧坏，与绝热型旋风分离器相比，使用寿命及检修周期都大大延长，是当今最为先进的分离器。
D、分离器灰斗及料腿为全水冷形式，可将分离下来的飞灰适当冷却，避免飞灰重燃结焦，堵塞返料管，提高锅炉运行的稳定性。
E、由于炉膛、分离器、料腿为一个整体且同为水冷结构，膨胀系数一致，它们之间的连接不需要设置高温膨胀节，没有绝热分离器膨胀节损坏泄露的问题。
F、分离器阻力低、分离效率高
通过对分离器结构的优化设计，分离器阻力较传统高温旋风分离器大为降低但分离效率不降低，热态运行阻力约为400Pa—700Pa，传统高温旋风分离器典型热态运行阻力为980Pa—1960Pa，系统阻力降低减少了引风机运行电耗，提高了锅炉运行的经济性。
（3）分离器置于过热器、省煤器前，分离、返料温度高，过热器、省煤器不在灰循环回路中，磨损大为减轻
采用水冷高温旋风分离器，分离器置于过热器、省煤器前，分离温度高达950℃，返料温度高达850—950℃，物料返回炉膛后重燃条件好，有利于飞灰的燃尽。同时由于对烟气中的飞灰进行了分离，使进入过热器、省煤器的烟气含尘浓度大为降低，飞灰粒径细化，大大减轻了过热器、省煤器的磨损，过热器、省煤器无需喷涂防磨。
（4）采用带横埋管、炉膛全膜式壁悬吊结构布置方式，负荷稳定
由于埋管受热面的吸热量占整个蒸发吸热量的40%，负荷一般都能保证，并有一定的超负荷能力。埋管属于沉浸受热面，受到高浓度高温床料的激烈冲刷，集对流传热和辐射传热于一体，传热系数高达炉膛水冷受热面的2—3倍，且炉膛容积较大，炉膛蒸发受热面有富余，因此在炉膛稀相区下部敷设部分卫燃带来调整炉膛出口温度。同时，炉膛稀相区下部灰浓度较高内循环强烈，卫燃带还可防止高浓度灰对膜式壁受热面产生磨损。当运行煤种或入炉煤粒度出现出现较大变化时，可以通过调整卫燃带的面积方便的调整炉膛出口温度。
（5）采用自平衡型U型阀返料器
U型阀返料器具有自我调整，自我平衡能力，当入炉煤煤种、粒度产生变化或变负荷时，U型阀返料器能自动平衡返料量的变化，无需人为调整，返料顺畅，稳定可靠，是当今循环流化床锅炉应用最广泛的返料器。
（6）采用自流式风力给煤装置
本给煤装置经过长期运行，运行良好，在水分合适的情况下不堵塞。给料口有两股不同方向的播料风口。一股水平，另一股向上15°角。可根据燃料粒度、水分的不同调节二股风的风量，使燃料均匀播撒入床，并可对燃烧份额及过热汽温作少量调节，有效改善给料口附近氧情况。
2、提高热效率的措施
提高锅炉热效率的途径有三：一是提高锅炉的有效容积，二是提高分离器的分离效率，三是提高分离返料温度。
（1）提高锅炉有效容积
将锅炉后墙后移，采用高低混合流速结构，增大了炉膛的容积，炉内受热面通过卫燃带调节，使各部位的温差控制在50度以内，整个炉膛温度都在900℃以上，整个容积都是有效容积，总有效容积可以达到435m3，吨气有效容积5.8m3，按900℃计算，烟气停留时间提高到4.1s，使分离器不能分离的粒径小于80μm煤粉颗粒通过炉膛时一次性燃烧完全，有效降低了飞灰的含碳量。
（2）提高分离器的分离效率和分离返料温度
通过对分离器设计进行优化设计，分离器阻力降为400Pa—700Pa，分离效率高达99%以上，分离温度高达950℃以上。旋转烟气的扰动打破了灰包碳结构，烟气与循环灰强烈的混合使分离内燃烧在较低氧浓度的情况下也十分强烈，促进飞灰的燃尽，降低飞灰的含碳量。又是高温返料，返料温度高达850—950℃，有利于飞灰燃烬。循环倍率为5-7，热效率高达90%以上，飞灰含碳量可降至5%以下。
3、提高负荷的措施
本方案采用高低混合流速循环流化床专利技术，下部布置有埋管，埋管的吸热量是整个蒸发吸热量的40%以上，所以在燃用低热值燃料时，也可使锅炉的出力能够达到满负荷，并有一定的超负荷能力。在入炉煤低位发热量比设计煤种低位发热量下降500Kcal/kg，上浮1500Kcal/kg的范围内，都可以保证锅炉负荷在75T/H经济稳定运行,各参数符合运行要求，并保证有10%以上的超负荷能力。
4、防磨措施
（1）埋管
埋管最低点位置选择合理为450mm，穿过埋管的烟气流速低，不超过5.5m/s，加之埋管采用不锈钢防磨鳍片，使用寿命长，燃用4000Kcal/kg的烟煤，埋管寿命可达4年以上。
（2）炉膛、分离器
炉膛密相区、分离器入口、分离器内壁、料腿、返料器、分离器出口均采用钢玉耐磨浇注料或可塑料，炉膛稀相区卫燃带采用高强耐磨防磨浇注料。传统循环流化床锅炉的分离器是磨损最为严重的部位，短的不到一个月便无法运行，采用本方案设计的锅炉在运行半年及一年后停炉检查，刚玉耐磨浇注料、可塑料完好无损，施工时模板间的浇注料漏浆印记仍在，未发现有磨损的迹象。
（3）过热器、省煤器
由于过热器、省煤器前布置高温分离器，过热器、省煤器入口烟气浓度大为降低且粒径细化，这样大大减少了烟气中飞灰颗粒对过热器、省煤器的冲刷、磨损。并且过热器、省煤器迎风面及弯头均焊有防磨片或防磨瓦，这样过热器、省煤器寿命就大大延长，过热器寿命可大于10年、省煤器寿命可大于5年。采用本方案设计的锅炉在运行半年及一年后停炉检查，受热面及防磨瓦完好，未发现有磨损的迹象。过热器、省煤器等受热面根本不需要喷涂防磨。
（4）空气预热器
空气预热器进口装有防磨套管，防磨套管磨损后只需更换防磨套管即可。
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