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²溢流渣²。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²冷渣²可言，炉底渣不再叫做²冷渣²。

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

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

表2  130t/h及10t/h沸腾炉溢流渣的筛分分析（%）

表3 140t/h流化床锅炉炉底渣的筛分特性分析