循環流化床鍋爐技術是70年代末發展起來的高潔凈燃燒新技術。它具有燃燒效率高、煤種適應性廣（可以燃用煙煤、貧煤，也可以燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低熱值燃料，燃燒效率達95%~99%，尤其是以煤為原料的氮肥企業，可以將造氣爐渣、無煙煤與煙煤混合而成的混合料作為循環流化床鍋爐的燃料）、負荷調節比大、NOX排放量少、在爐內可以進行簡單的煙氣脫硫處理等特點，成為各國竟相發展的新技術。由于循環流化燃燒是最近發展起來的新技術。從鍋爐本體到輔機、附屬設備等尚不完善，不同程度地存在著出力不夠、事故率較高、分離器和受熱面磨損較快，鍋爐密封性能差等問題。
四川美豐德陽分公司根據生產的需要，于1998年投運了1臺CG - 35/3. 82 - MXD9型低攜帶率循環流化床鍋爐。該鍋爐自投運以來，存在著回灰系統無法正常運行，燃燒室下部超溫結渣，鍋爐燃燒效果差，飛灰含碳高達20%以上；沸騰床爐墻、旋風分離器墻體和進風口經常脫落，達不到設計蒸發量，消耗高；埋管、低溫過熱器、省煤器易磨損爆管，經除塵排放的煙氣雖然能夠達到環保允許排放的標準，但稍微控制不好就有可能超成煙氣排放超標，除塵煙氣經常帶水，導致引風機故障多．鍋爐運行周期短，生產波動大，嚴重影響尿素裝置的正常運行和產品質量的穩定。因此我們針對鍋爐存在的問題進行了技術改造，取得了良好的效果，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
1、該鍋爐系統組成和結構布置
1.1系統組成
鍋爐系統由鍋爐本體、煙道、文丘里水膜除塵器、除氧器、減溫減壓器裝置、給煤裝置、煤倉、加煤系統、給水系統、鼓風機、引風機、點火系統裝置、排污裝置、煙道和煙囪、污水處理裝置等組成。
鍋爐本體由風室、爐膛、全膜式水冷壁、埋管、高低溫蒸汽過熱器、旋風分離器、高低溫省煤器、高低溫空氣預熱器、回灰裝置、鍋筒和集箱、下降管、面式減溫器、風室、風道和點火油槍等。
1.2鍋爐結構布置
鍋爐采用單鍋筒橫置式自然循環，全鋼架膜式壁全懸吊，Ⅱ型布置。鍋筒安裝在鍋爐頂部大梁上，爐膛采用全膜式水冷壁結構，沸騰床布風板上采用“7”字形單孔風帽，回形布風結構，床內布置適量埋管受熱面，高溫過熱器布置在爐室上部，低溫過熱器布置在上部水平煙道中，頂棚管旋風分離器布置在豎井頂部，高低溫省煤器布置在分離器下面豎井煙道中，高低溫空氣預熱器布置在省煤器之后豎井煙道中，回灰裝置安裝在爐室與豎井煙道之間。
2、技術改進的措施
1)在沸騰床內下部第一組埋管迎風面各增加3組防磨鰭片，由原來的4組增加至7組，這樣既減少了粉塵對埋管的沖刷磨損，而且延長了其使用壽命，又可增加埋管的受熱面積，為鍋爐的長周期高效率運行提供了保證。
2)在二次風入爐的六個出口各增加一個45℃彎頭，將二次風直流進氣改為切向旋轉進氣，使爐膛中心形成一個強旋轉的渦流，加強爐膛稀相區內可燃氣體飛灰炭粒和過剩空氣的充分混合，有效地提高燃燒強度，大大降低了氣體和固體不完全燃燒損失，提高了燃燒熱效率，這樣分級燃燒有效地降低了煙氣中的NOX化物。
3)在回灰梯形集灰斗離煙氣豎井外墻約450mm處增加膨脹節，使梯形集灰斗在運行時可以自由伸縮，而不會因受熱膨脹變形將集灰斗拉裂而漏灰漏風。
4)改變灰回斗吹風裝置結構，并將返料風由二次風改為一次風，保證回灰回爐暢通，提高鍋爐燃燒效率。
5)在旋風分離器中心筒頂部增加一塊密封板，有效地防止了中心筒上部頂棚管的磨損泄漏，經過改造后，已有約2a時間沒有發現頂棚管磨損泄漏的情況。
6)將爐膛燃燒沸騰室爐墻改為耐磨性和粘接性均很好、且耐高溫的磷酸鹽澆注料，有效地防止了爐墻的脫落。
7)在低溫空氣預熱器下部自行設計了一套細灰沉降自動控制裝置，將煙氣中60%左右的煙氣細灰除去，降低了水膜除塵器的負荷。同時將新建1臺高效脫硫除塵器，并將淋灑噴頭改為聚四氟乙烯耐磨耐腐蝕的螺旋噴頭，防止除塵水中雜質堵塞噴頭，使除塵器處于最佳工作狀態，鍋爐排放的煙氣煙塵達到了當地環保要求。
8)新增加1套高濁度污水快速澄清處理裝置，使除塵污水得到了凈化，完全實現了廢水循環使用，這樣既保證了文丘里水膜除塵器噴頭不堵塞和增強了除塵效果，運行周期延長，又杜絕了污水排放，有利于環境保護。
9)將給煤機電機由電極偶合改為變頻調速，使給煤機運行更加可靠穩定，節能效果顯著，也降低了給煤機的維修頻次和維修費用，改善了操作人員的勞動環境。
10)在低溫過熱器和省煤器的迎煙氣側前面2—3排管束上加裝防磨防腐護瓦，避免高流速的煙氣直接沖刷爐管表面，而且改善了煙氣流動的力學特性，抑制了湍流的產生，減少了沖擊，可以有效地緩解管束的磨損腐蝕。同時將泄漏而被堵掉和受到損傷的爐管全部進行更換。
11)優化工藝參數。適當降低爐膛負壓，保證配風量有一定的過剩空氣系數，以降低煙氣的流速，提高煤粉的燃燼度，從而減輕對爐管的沖刷磨損。
12)嚴格操作規程，加強技術管理，嚴格工藝指標考核，對排污排渣采取勤排少排的原則，加強爐水分析，進行勤調細調的操作方法等。在開停車階段嚴格按照升溫升壓曲線進行操作，把在運行實踐中摸索優化了的工藝參數作為控制指標寫進操作規程，以指導生產運行控制和工況調節。通過定期檢查對比鍋爐有關控制點的溫度、給水流量與蒸汽流量的差異，分析煙氣中的水分含量。通過觀察煙氣顏色的變化等方法及時發現爐管泄漏或爆管問題，防止事故蔓延。
3、改造的效果及經濟效益分析
經過近2a時間的運行情況看，各項指標優良，實現了投資省、回收快、效果優的目標，為企業創造了較好的經濟效益和社會效益。
1)該鍋爐改造前連續運行最多15d，就要發生故障而停車檢修；改造后初期運行為79d，最長可運行120d以上。鍋爐運行周期延長，生產運行穩定，減少維修費、用材料費、每次停爐以后點火耗油、耗煤、耗電、人工費用等綜合效益年可節約資金約38.8萬元。
2)操作彈性大。改進后通過控制物料和回灰循環量能迅速有效地調節負荷，能夠滿負荷運行，每小時產蒸汽達到35t以上，滿足了生產的需要，保證了尿素生產系統的蒸汽供給。
3)回灰系統改造后能穩定正常投運，二次風進風方式的改進，鍋爐熱效率大大提高，比原來提高了18%，達到89%；灰渣中的含碳量降低到4%以下，比改造前降低了17%。鍋爐在同樣負荷下給煤量降低了約8%，年可節約燃煤約6 500t，可節約生產費用180萬元。
4)電耗降低。改進后鼓風機電流降低了10%，引風機電流降低了8%，給煤機電流降低了12%。滿負荷運行時每h節電約34. 5kW，年可節約電費8.69萬元。
5)由于新上了一套高濁度污水快速澄清處理裝置，可使除塵污水中懸浮物含量由2000mg/L以上降至10mg/L以下，能夠完全循環使用，這樣既保證了水膜除塵器噴頭不堵塞和增強了除塵效果，運行周期延長，節約了新鮮補充清水，又杜絕了污水排放，有利于環境保護。經過測定：每h少用清水約38. 5m3，年可節約了新鮮清水33. 26萬mi，減少水資源費11. 641萬元。每h減少污水排放約27. 8m3，年可少排放廢水24. 02萬mi，企業少支付廢水處理費19. 216萬元。每年只增加污水處理藥劑費及維修費等約15萬元。
6)改造前由于灰渣含碳量高不能利用，每年公司需要花費約10萬元作為灰渣的處理費用。改進后，鍋爐排放的灰渣含碳量降低，可作為水泥添加劑等用途。每年將灰渣賣掉可增加企業效益約10萬元。
4 結 語
綜上所述，每年可為公司創造經濟效益共263. 347萬元，該工程一次性投資約168萬元，內可以收回成本。同時改進后除塵器效率提高，回灰系統改進投運，二次風進風方向改變，使排煙粉塵濃度降低，NOX、SO，等減少，達到了《鍋爐大氣污染物排放標準》的要求。新上的污水凈化處理系統，能夠使污水循環使用不外排放。鍋爐運行周期延長，啟停次數減少，減少了放空產生的噪音。有利于環境保護，減少了環境污染，具有良好的環境效益和社會效益。
