循环流化床锅炉在电力企业中所占的比例越来越多，它的能耗状况会直接影响企业的经济效益。

循环流化床锅炉最大优点是对环保要求适应性较强，如低NOx排放，炉内石灰石脱硫，可燃烧低热值煤种等。其缺点是由于循环流化床锅炉的燃烧温度只有850--950℃（比煤粉炉低300℃），所以煤粒在锅炉中的燃尽程度低。这是循环流化床锅炉飞灰含炭量高和热效率低的主要原因之一。

经过多年的运行经验和实践总结，我们摸索出来一套适合我国循环流化床锅炉的节能技术——煤灰复燃装置。该装置已在多个电厂的多台锅炉上应用，实测节煤率少则3.75%，多则8%以上，一般2-3个月即可收回投资，是一项投资少、见效快、高回报的技改技术。

一、循环流化床锅炉的运行显著特点：

    1、循环流化床锅炉炉内必须有循环灰参与运行，此循环灰一般由两部分组成，一是炉膛内的灰在炉膛中心升至一定高度后又沿四周水冷壁下降到料层中，这叫内循环。另一部分是被旋风分离器分离下来而由返料器返回炉膛内的灰，这叫外循环。这些循环灰的作用有两个，一是在循环过程中，将未燃尽的煤炭进行二次燃烧，充分利用其热量。二是提高炉膛内的灰浓度，这个灰浓度对锅炉是至关重要的，有了适度的灰浓度锅炉才能正常运行，若灰浓度偏小，锅炉就带不上应有负荷，就无法在经济状态下运行。当然灰浓度过大也是无益的（但这种状况很少发生）。

为什么锅炉负荷与灰浓度有关系呢？因为在锅炉设计中要考虑炉内传热问题，循环流化床锅炉传热系数包括两部分（对受热面而言），即对流传热和辐射传热。二者是可以叠加的。设计人员早就发现炉膛内的物料浓度是传热系数最大影响因素，传热系数随着物料（灰）浓度的增大而增大。

从以上论述可知，在炉膛内的灰浓度大，传热系数就高。即受热面吸收的热量多，所以蒸汽产量就会提高，锅炉负荷就会增加。

     2、使用煤种与飞灰含碳量有直接关系，实验证明：飞灰含碳量与煤的可燃基挥发份除以其发热量有单调的变化关系，一般是其比值越小飞灰含碳量越高，其比值越大飞灰含碳量就越低。所以从减少飞灰含碳量的角度来说，选择挥发份高的煤种较好。但这种煤对传热系数不利，和相对同热量的其他煤种相比，灰的浓度会减少，对带负荷不利。解决这一矛盾的办法就是利用煤灰复燃装置增大炉膛物料浓度。

另外，从电厂的经济运行出发，应选择较高发热量和较高挥发份的煤种，因为它的灰份少，排灰渣少，所以热量损失少（排出的灰渣要带走部分热量降低锅炉效率），实践证明：高热值煤比低热值煤可提高锅炉效率5-8%以上。再就是对受热面的磨损少，延长锅炉运行周期。这一煤种的缺点就是灰浓度偏低，可以用煤灰复燃装置进行补充，可大大提高锅炉效率。

二、飞灰复燃的节能机理：

人们原来普遍认为飞灰复燃之所以节煤，是将飞灰中的含碳量重新燃烧利用，这只是事物的一方面，因为实验证明50-100um的细灰在炉膛内燃烧极不充分，又由于分离器分离效率的原因，这部分灰大部分跑到除尘器中才被分离出来，这些灰含碳量偏高，仍有利用价值，况且它们粒径极小，对受热面的磨损可以忽略不计（长期运行经验也证明了这一点）。

三、经济性分析

　　3.1　降低飞灰含碳量，提高燃烧效率

　　循环流化床锅炉增设飞灰再循环系统是为降低飞灰中过高的含碳量，国内投运的飞灰再循环系统很少，仅西安热工研究院对内江高坝电厂410t／hCFB锅炉做过整体测试：内江高坝电厂飞灰再循环系统改造后，飞灰再循环灰量由1.38kg／s增到2.00kg／s，飞灰含碳量由15-17降至13，锅炉燃烧效率由95.8提高到96.9，所以内江高坝电厂投运飞灰再循环系统能降低飞灰含碳量6.5—13，按年运行5500h和飞灰含碳量降低10计算，锅炉投运飞灰再循环系统可节约标准煤4582t／年(燃用设计煤种)。从内江高坝电厂实践经验看，飞灰再循环倍率决定飞灰再循环系统的应用效果，内江高坝电厂循环流化床锅炉飞灰再循环倍率改造后为0.145，石家庄某热电厂循环流化床锅炉燃用煤种与内江电厂类似，飞灰再循环倍率为O.161，所以石家庄某热电厂410t／h循环流化床锅炉飞灰再循环系统在降低飞灰含碳量、提高燃烧效率方面均有良好的效果。

　　3.2　可节约大量石灰石

　　循环流化床锅炉在正常投运石灰石的工况下，飞灰再循环不仅是飞灰的回送再燃烧，还可实现未反应的CaO的回送再利用，表1为有关资料给出的某CFB锅炉底渣和飞灰中与钙元素有关的成分，由此可计算出在飞灰和底渣中的CaO含量之比为2.08：1，即CaO的68含在飞灰中。石家庄某热电厂410t／h循环流化床锅炉飞灰再循环系统设计出力为6-12t／h，锅炉燃用设计煤种总飞灰量为9.326t／h，电除尘器一电场能收集81的飞灰，飞灰再循环系统可将电除尘器一电场全部飞灰送回炉膛，其设计的飞灰量：底渣量=2：1，所以在炉膛未反应的CaO有54左右被再次利用，石家庄某热电厂410t／hCFB锅炉石灰石消耗量为4.78t／h(Ca／S=2.3)，按未反应的Ca050回送率计算，在保持炉内钙硫摩尔比不变的情况下，入炉石灰石含钙量与入炉煤含硫量的摩尔数之比可降为Ca／S=1.6，即每台CFB锅炉可节约石灰石1.45t／h，每台炉年运行小时数为5500h，使每台炉年节约石灰石7975t，合格石灰石粉售价约为100元／t，故飞灰再循环系统投运后每台炉节约石灰石创造的经济效益约为79.75万元／年。

　　3.3　飞灰再循环系统的初投资及运行成本

　　石家庄某热电厂410t／h循环流化床锅炉飞灰再循环系统造价为27.5万元／套(不含空气压缩机系统和储气罐)，运行主要耗能设备包括罗茨风机(45kW)、空气电加热器(20kW)、旋转给料阀(1.5kW)及压缩空气耗能。第1级输送系统灰气比为15kg／kg，石家庄某热电厂410t／h循环流化床锅炉最大飞灰再循环量为10.46t／h(系统设计最大出力为12t／h)，故在压缩空气压力为0.7MPa时飞灰再循环系统最大耗气量为0.7t／h，即1.29m3／min，按空压机比功率6.0kW·min／m3计算，第1级输送系统消耗功率为7.74kW，所以石家庄某热电厂飞灰再循环系统运行中消耗总电功率仅为74.24kW。

　　3.4　经济性评价

　　飞灰再循环系统在降低飞灰含碳量和节约石灰石方面都有显著的经济效益，而且初投资和运行成本很低。但目前飞灰再循环系统在我国循环流化床锅炉上应用很少，其原因是：(1)我国投产的220t／h以上大型循环流化床锅炉还较少，中小型循环流化床锅炉多用以燃烧劣质煤，而飞灰再循环系统在降低飞灰含碳量方面更适合于燃用高发热量难燃煤种的循环流化床锅炉。(2)我国对排放SO2的环保政策尚未完全到位，国内循环流化床锅炉几乎没有运行时正常掺烧石灰石的，使其节约石灰石的效益无法显现。飞灰再循环系统节约石灰石的作用相对于降低飞灰含碳量的作用更普遍适用于各种容量的循环流化床锅炉。

　　4　结束语

　　飞灰再循环系统应用于循环流化床锅炉技术上是可行的，并具有良好的经济效益。随着新的《排污费征收使用管理条例》于2003年7月1日正式实施，火电厂SO2排放由超标收费改为总量收费，会对循环流化床锅炉飞灰再循环技术的推广应用起到积极的推动作用。

我公司专业从事稀相气力输送技术，利用稀相气力输送将除尘器中的粉煤灰输送至锅炉是飞灰再循环的核心工艺，已有多个成功的案例。