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流化床锅炉的炉底渣排放对锅炉经济性的影响 毛 鸿 禧 1、流化床锅炉的炉底渣 “炉底渣”包括传统意文上“炉底渣”与“溢流渣”。炉底渣是从流化床底部排放出来的渣，它包括在布风板上开的排渣口通过风室下面的放渣管排出的渣；也包括在布风扳上部四周炉垟开的排渣口排出的渣。溢流渣则是溢流式鼓泡床锅炉(BFBC)的床层表面处开的溢流口排出的渣。由于它们的颗粒度较沉降灰和飞灰粗，故又统称“大渣”。在本文讨论中若无专门说明，我们将“炉底渣”和“溢流渣”统称为“炉底渣”或“大渣”。 溢流式鼓泡床锅炉排出溢流渣后，还有部分更大颗粒的渣沉积在炉底形成炉底渣。通常，溢流渣渣量远大于炉底渣量，其温度与床上温度接近，排出后需要冷却。由于鼓泡床锅炉的布风板面积较大，通过布风板的一次风量也很大，沉积在炉底的炉底渣被一次风冷却，排出时常在400(C以下，远低于“溢流渣”温度，故称之为“冷渣”，其渣量不足灰渣总量的1/10。对于燃烧优质煤的中、小型流化床锅炉，“冷渣”量很少，一般用定期排放的方式可以维持床层运行。然而对于燃烧劣质燃料的大、中型锅炉，“冷渣”量较大，也需要有专用的排渣设备。 对于循环流化床锅炉(CFBC)，没有溢流口，故无(溢流渣(。不能被扬析而留在床内的大颗粒燃料燃烬后沉于炉底，从炉底排出，故炉底渣的渣量大。再者，循环流化床锅炉的布风板面积较小，不足鼓泡床锅炉的1/3(1/4，相应的通过布风板的一次风量也少，故排出的炉底渣的温度常常高达850(900(C，已无(冷渣(可言，炉底渣不再叫做(冷渣(。 就流化床锅炉的排渣特性而言，炉底渣必须由人工控制排放，而溢流渣则是自动排放。因此，排出炉底渣需要有专门的排渣设备——排渣阀。但它们被排出后均需冷却。 表1列出了几种流化床锅炉的炉底渣的渣量及渣温的参考数椐。可见，无论是从渣的温度或渣量来看，炉底渣与传统溢流式鼓泡床锅炉的“冷渣”或“溢流渣”的温度与数量均不相同，这也是炉底渣的第一个特点。 表1 几种流化床锅炉的炉底渣的渣量分额及渣温 项目 单 位 溢流式鼓泡床锅炉 非溢流式鼓泡床锅炉 循环流化床锅炉 冷 渣 溢 流 渣 炉 底 渣 炉 底 渣 渣温 (C 400 800(950 800(950 800(950 渣量分额 /% 10 40(60 40(60 25(45 2、流化床锅炉炉底渣的颗粒特性： 流化床锅炉的渣的颗粒特性与煤种、煤的破碎与筛分方式、以及煤在床内燃烧所呈现出的自碎性能不无关系。其中，煤的破碎与筛分方式是由煤的破碎性能所决定。而煤在床内燃烧的自碎性能，是与煤在燃烧过程中的物相与矿相结构的变化、煤的遇热爆裂特性以及煤粒在床内流化过程中相互碰撞、磨擦等因素有关。 从国内流化床锅炉运行实践表明，溢流渣的颗粒粒径范围集中在1-10mm之间，占90%以上；大于10mm和小于1mm的颗粒较少（表1及表2）1）2）。显然，小于1mm的粒子被扬析，大于10mm的粒子沉积在床层底部。 表3是非溢流式鼓泡床锅炉炉底渣的筛分分析。2-10mm的颗粒组分虽然也占了很大的分额，但不足70%；而大于10mm的颗粒确有12%以上3）。可见，炉底渣的平均颗粒直径要比溢流渣的平均颗粒直径大。 一般说来，从入炉煤和炉底渣的筛分特性的比较，可以反映炉底渣排放的合理程度，以及从一个侧面反映出锅炉运行状况的好坏。 表1 某厂SZF16t/h沸腾炉渣的筛分特性分析 粒径(mm) 10 10-8 8-5 5-2 2 重量(%） 2.5 12.3 34.8 38.5 9.2 表2 130t/h及10t/h沸腾炉溢流渣的筛分分析（%） 项目名称 筛孔尺寸，mm 5.0 5.0-3.2 3.2-2.5 2.5-1.0 1.0 130（t/h） 18.40 12.00 21.61 22.30 12.70 33.30 35.85 28.80 32.30 23.60 14.95 17.10 16.40 16.50 13.80 33.50 34.95 26.60 24.25 41.80 15.25 9.90 5.25 4.50 13.15 10(t/h) 41.60 33.40 10.40 19.55 表3 140t/h流化床锅炉炉底渣的筛分特性分析 粒径mm) 22 22-10 10-5 5-2 2 重量%） 0.62 11.4 37.2 32.3 18.5 3、炉底渣的排放与冷却对锅炉热效率的影响: 周知，流化床锅炉热效率可由下式表示： 　　　　　　　　 　　　　（1） 式中，——锅炉的有效利用热量，%; ——锅炉的排烟热损失，%； ——锅炉的化学未完全燃烧热损失，%； ——锅炉的机械未完