循环流化床锅炉技术是70年代末发展起来的高洁净燃烧新技术。它具有燃烧效率高、煤种适应性广（可以燃用烟煤、贫煤，也可以燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，燃烧效率达95%~99%，尤其是以煤为原料的氮肥企业，可以将造气炉渣、无烟煤与烟煤混合而成的混合料作为循环流化床锅炉的燃料）、负荷调节比大、NOX排放量少、在炉内可以进行简单的烟气脱硫处理等特点，成为各国竟相发展的新技术。由于循环流化燃烧是最近发展起来的新技术。从锅炉本体到辅机、附属设备等尚不完善，不同程度地存在着出力不够、事故率较高、分离器和受热面磨损较快，锅炉密封性能差等问题。
四川美丰德阳分公司根据生产的需要，于1998年投运了1台CG - 35/3. 82 - MXD9型低携带率循环流化床锅炉。该锅炉自投运以来，存在着回灰系统无法正常运行，燃烧室下部超温结渣，锅炉燃烧效果差，飞灰含碳高达20%以上；沸腾床炉墙、旋风分离器墙体和进风口经常脱落，达不到设计蒸发量，消耗高；埋管、低温过热器、省煤器易磨损爆管，经除尘排放的烟气虽然能够达到环保允许排放的标准，但稍微控制不好就有可能超成烟气排放超标，除尘烟气经常带水，导致引风机故障多．锅炉运行周期短，生产波动大，严重影响尿素装置的正常运行和产品质量的稳定。因此我们针对锅炉存在的问题进行了技术改造，取得了良好的效果，30码期期必中销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
1、该锅炉系统组成和结构布置
1.1系统组成
锅炉系统由锅炉本体、烟道、文丘里水膜除尘器、除氧器、减温减压器装置、给煤装置、煤仓、加煤系统、给水系统、鼓风机、引风机、点火系统装置、排污装置、烟道和烟囱、污水处理装置等组成。
锅炉本体由风室、炉膛、全膜式水冷壁、埋管、高低温蒸汽过热器、旋风分离器、高低温省煤器、高低温空气预热器、回灰装置、锅筒和集箱、下降管、面式减温器、风室、风道和点火油枪等。
1.2锅炉结构布置
锅炉采用单锅筒横置式自然循环，全钢架膜式壁全悬吊，Ⅱ型布置。锅筒安装在锅炉顶部大梁上，炉膛采用全膜式水冷壁结构，沸腾床布风板上采用“7”字形单孔风帽，回形布风结构，床内布置适量埋管受热面，高温过热器布置在炉室上部，低温过热器布置在上部水平烟道中，顶棚管旋风分离器布置在竖井顶部，高低温省煤器布置在分离器下面竖井烟道中，高低温空气预热器布置在省煤器之后竖井烟道中，回灰装置安装在炉室与竖井烟道之间。
2、技术改进的措施
1)在沸腾床内下部第一组埋管迎风面各增加3组防磨鳍片，由原来的4组增加至7组，这样既减少了粉尘对埋管的冲刷磨损，而且延长了其使用寿命，又可增加埋管的受热面积，为锅炉的长周期高效率运行提供了保证。
2)在二次风入炉的六个出口各增加一个45℃弯头，将二次风直流进气改为切向旋转进气，使炉膛中心形成一个强旋转的涡流，加强炉膛稀相区内可燃气体飞灰炭粒和过剩空气的充分混合，有效地提高燃烧强度，大大降低了气体和固体不完全燃烧损失，提高了燃烧热效率，这样分级燃烧有效地降低了烟气中的NOX化物。
3)在回灰梯形集灰斗离烟气竖井外墙约450mm处增加膨胀节，使梯形集灰斗在运行时可以自由伸缩，而不会因受热膨胀变形将集灰斗拉裂而漏灰漏风。
4)改变灰回斗吹风装置结构，并将返料风由二次风改为一次风，保证回灰回炉畅通，提高锅炉燃烧效率。
5)在旋风分离器中心筒顶部增加一块密封板，有效地防止了中心筒上部顶棚管的磨损泄漏，经过改造后，已有约2a时间没有发现顶棚管磨损泄漏的情况。
6)将炉膛燃烧沸腾室炉墙改为耐磨性和粘接性均很好、且耐高温的磷酸盐浇注料，有效地防止了炉墙的脱落。
7)在低温空气预热器下部自行设计了一套细灰沉降自动控制装置，将烟气中60%左右的烟气细灰除去，降低了水膜除尘器的负荷。同时将新建1台高效脱硫除尘器，并将淋洒喷头改为聚四氟乙烯耐磨耐腐蚀的螺旋喷头，防止除尘水中杂质堵塞喷头，使除尘器处于最佳工作状态，锅炉排放的烟气烟尘达到了当地环保要求。
8)新增加1套高浊度污水快速澄清处理装置，使除尘污水得到了净化，完全实现了废水循环使用，这样既保证了文丘里水膜除尘器喷头不堵塞和增强了除尘效果，运行周期延长，又杜绝了污水排放，有利于环境保护。
9)将给煤机电机由电极偶合改为变频调速，使给煤机运行更加可靠稳定，节能效果显著，也降低了给煤机的维修频次和维修费用，改善了操作人员的劳动环境。
10)在低温过热器和省煤器的迎烟气侧前面2—3排管束上加装防磨防腐护瓦，避免高流速的烟气直接冲刷炉管表面，而且改善了烟气流动的力学特性，抑制了湍流的产生，减少了冲击，可以有效地缓解管束的磨损腐蚀。同时将泄漏而被堵掉和受到损伤的炉管全部进行更换。
11)优化工艺参数。适当降低炉膛负压，保证配风量有一定的过剩空气系数，以降低烟气的流速，提高煤粉的燃烬度，从而减轻对炉管的冲刷磨损。
12)严格操作规程，加强技术管理，严格工艺指标考核，对排污排渣采取勤排少排的原则，加强炉水分析，进行勤调细调的操作方法等。在开停车阶段严格按照升温升压曲线进行操作，把在运行实践中摸索优化了的工艺参数作为控制指标写进操作规程，以指导生产运行控制和工况调节。通过定期检查对比锅炉有关控制点的温度、给水流量与蒸汽流量的差异，分析烟气中的水分含量。通过观察烟气颜色的变化等方法及时发现炉管泄漏或爆管问题，防止事故蔓延。
3、改造的效果及经济效益分析
经过近2a时间的运行情况看，各项指标优良，实现了投资省、回收快、效果优的目标，为企业创造了较好的经济效益和社会效益。
1)该锅炉改造前连续运行最多15d，就要发生故障而停车检修；改造后初期运行为79d，最长可运行120d以上。锅炉运行周期延长，生产运行稳定，减少维修费、用材料费、每次停炉以后点火耗油、耗煤、耗电、人工费用等综合效益年可节约资金约38.8万元。
2)操作弹性大。改进后通过控制物料和回灰循环量能迅速有效地调节负荷，能够满负荷运行，每小时产蒸汽达到35t以上，满足了生产的需要，保证了尿素生产系统的蒸汽供给。
3)回灰系统改造后能稳定正常投运，二次风进风方式的改进，锅炉热效率大大提高，比原来提高了18%，达到89%；灰渣中的含碳量降低到4%以下，比改造前降低了17%。锅炉在同样负荷下给煤量降低了约8%，年可节约燃煤约6 500t，可节约生产费用180万元。
4)电耗降低。改进后鼓风机电流降低了10%，引风机电流降低了8%，给煤机电流降低了12%。满负荷运行时每h节电约34. 5kW，年可节约电费8.69万元。
5)由于新上了一套高浊度污水快速澄清处理装置，可使除尘污水中悬浮物含量由2000mg/L以上降至10mg/L以下，能够完全循环使用，这样既保证了水膜除尘器喷头不堵塞和增强了除尘效果，运行周期延长，节约了新鲜补充清水，又杜绝了污水排放，有利于环境保护。经过测定：每h少用清水约38. 5m3，年可节约了新鲜清水33. 26万mi，减少水资源费11. 641万元。每h减少污水排放约27. 8m3，年可少排放废水24. 02万mi，企业少支付废水处理费19. 216万元。每年只增加污水处理药剂费及维修费等约15万元。
6)改造前由于灰渣含碳量高不能利用，每年公司需要花费约10万元作为灰渣的处理费用。改进后，锅炉排放的灰渣含碳量降低，可作为水泥添加剂等用途。每年将灰渣卖掉可增加企业效益约10万元。
4 结 语
综上所述，每年可为公司创造经济效益共263. 347万元，该工程一次性投资约168万元，内可以收回成本。同时改进后除尘器效率提高，回灰系统改进投运，二次风进风方向改变，使排烟粉尘浓度降低，NOX、SO，等减少，达到了《锅炉大气污染物排放标准》的要求。新上的污水净化处理系统，能够使污水循环使用不外排放。锅炉运行周期延长，启停次数减少，减少了放空产生的噪音。有利于环境保护，减少了环境污染，具有良好的环境效益和社会效益。
