循环流化床锅炉论文

近年来，循环流化床锅炉技术获得了广泛研究，涉及故障机理、燃烧控制、污染物排放、燃烧优化以及未来研究方向等多个层面。

一、关于锅炉故障与磨损机理

循环流化床锅炉面临两大主要故障问题：水冷壁管的磨损和结焦与积灰。水冷壁管磨损的高发区域包括与耐火材料过渡区、炉膛四角、返料口上方及烟气出口转弯处等。这些磨损会导致泄漏、床温骤降以及两侧温差大等问题，严重影响机组的可用率。其成因主要归结于烟气与固体颗粒的冲刷以及内循环物料回落形成的涡流冲击。另一方面，混合生物质燃料燃烧时，高温或低温过热器区域易出现结焦现象，这与燃料的灰分特性密切相关。

二、关于燃烧控制与污染物排放

针对低污染燃烧技术，通过分段送风控制燃烧温度，石灰石直接脱硫效率可高达90%。氮氧化物排放可控制在300 mg/m³以下，远低于煤粉炉的排放水平。在排放预测方面，除了机理模型外，还有融合热力学机理与学习的混合预测模型。通过鲸鱼优化算法，该模型能在变工况下提供高精度的预测，预测时间提前2～3分钟。

三、关于燃烧优化关键技术

循环流化床锅炉的燃烧优化技术包括三维空间水冷循环技术、旋风分离器优化以及床温消偏技术。这些技术的应用有助于降低床温、减少尿素用量、增强物料离心筛选能力以及平衡床温分布等，从而提高锅炉的运行效率和稳定性。

四、关于未来研究方向

未来的研究将聚焦于调峰适应性，变负荷工况下NOx排放的耦合机制与实时控制策略。随着燃料种类的多样化，如何扩展燃料适应性，特别是针对高碱/高氯生物质燃料的结焦抑制方法及灰渣资源化利用，也将成为研究的重要方向。

循环流化床锅炉的研究正在不断深入，从故障防护、燃烧控制、污染物排放到燃烧优化等各个方面都在取得新的突破。未来的发展方向将结合智能算法与新材料技术，旨在提升机组的灵活性和环保性能。随着技术的不断进步，我们有理由相信循环流化床锅炉将在未来能源领域发挥更加重要的作用。