采用了飞灰再循环系统,调节范围要比煤粉宽的多,一般为30—110%。
⑤燃烧污染物排放低。向循环流化床锅炉内加入脱硫剂(石灰石或白云石粉),可以脱去燃烧过程中产生的二氧化硫(So2)。根据燃料中含硫量决定加入的石灰石剂量,在Ca/S摩尔比=2—2.5时,脱硫效率可达90%,和煤粉炉比较(煤粉炉利用湿度脱硫的成本,利用国外技术平均费用1300—1500元/KW,国内技术平均费用1000元/KW),流化床锅炉在烧高硫煤时有较大的成本优势。流化床锅炉最佳的燃烧温度在850--950℃,在这个范围适合脱硫反应,氮氧化物(Nox)生产量明显减少,排放浓度在100—200ppm,低于煤粉炉的500--60 ppm,循环流化床锅炉的其他污染物排放如CO、HCI、HF的排放也低于煤粉炉。对煤粉炉而言,要从烟气中脱除氮氧化物(Nox),造价比煤粉炉脱硫的费用还要大得多。循环流化床锅炉在二氧化硫(So2)、氮氧化物(Nox)的排放量完全能达到国家环境排放标准,使它与煤粉锅炉在环境排放方面竞争有绝对的优势。
⑥燃烧热强度大,炉内传热能力强。由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,截面热负荷可达3—8MW/m2,接近或高于煤粉炉,炉膛容积热负荷为1.5--2 MW/m3是煤粉炉的8—10倍。流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热,炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
⑦易于实现灰渣的综合利用。流化床的底渣含碳量一般为1%--3%。飞灰含碳量4—15%,流化床锅炉最佳的燃烧温度在850—950℃,与煤粉炉相比属中低温燃烧,产生的灰渣不会软化和黏结,活性较好。可用作制造水泥的掺合料或者建筑材料,综合利用前景广阔。 ⑧研究表明,循环流化床锅炉的灰与传统的煤粉炉的粉煤灰在化学成分、物相组成及颗粒形态上有很大差异。
循环流化床锅炉采用低温燃烧(850—950℃),炉渣经过低温循环燃烧,炉渣表面颜色发生了大的变化,整体略膨胀。在燃烧的过程中人为的掺进了石灰石粉。是一种人工造成的高钙的粉煤灰。它的消解需要较长的时间。经试验,消解的时间在一个月以上为最好。在我们做砖用粉煤灰上、普通粉煤灰、高钙灰和人为造成的高钙灰的消解时间是不一样的,在有条件的地方用人为造成的高钙灰做砖,做一下安定性试验为好。 3、 增压流化床燃烧(PFBC)
PFBC除具有与CFBC相似的优势外,加压流化床燃烧产生的高温烟气经过除尘,进入燃气轮机作功,因此构成增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)。其发电能力比相同蒸
汽参数的单汽轮机发电增加20%,效率提高3%--4%,特别适于改造现有常规燃煤电站。蒸汽循环还可采用高参数包括临界汽轮机以提高效率。
世界上目前已建成了8座PFBC-CC电站,我国对PFBC技术的研究开发已有近20年的历史,特别是在“八五”“九五”期间,采用国内技术和装备在徐州贾汪发电厂建成PFBC-CC中间试验电站,标志着已从实验室基础研究走向了工业化试验。
徐州贾汪发电厂排的灰与循环流化炉的灰相同。 4、整体煤气化联合循环(IGCC)
IGCC发电技术通过将煤气化生产燃料气,驱动燃气轮机发电,其尾气通过余热锅炉产生蒸汽驱动汽轮机发电,构成联合循环发电,具有效率高、污染排放低的优势。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,出去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平机作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。
由于它采用了燃气—蒸汽联合循环,大大地提高了能源的综合利用率,实现了能的梯级利用,提高了整个发电系统的效率。更重要的是它较好地解决了常规燃煤电站固有的污染环境的问题。IGCC发电的净效率可达43%--45%,今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右(目前国家二氧化硫为1200 mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2—1/3,利于环境保护。 IGCC具有碳捕集优点。
IGCC能够生产可利用的副产品。在采用高温气化技术时,原料所剩余的灰渣以一种类似玻璃一样的不含渗机的废渣形式排出。这种废渣可用于生产水泥或屋面的砖瓦,或作为沥青填缝料或集料。这种废渣与绝大多数普通发电厂所生产的底灰和飞灰不同。底灰和飞灰更容易渗析,而且,这种废渣比灰更容易输送、贮存和运输。
虽然IGCC电厂(燃烧前)和普通粉煤灰炉电厂(燃烧后)都有可用的CO2捕集技术,但IGCC电厂可能具有优势,因为燃烧前CO2捕集技术要求的技术已经成功地运用于煤气化(但不是IGCC)技术。目前,美国整对此项技术进行深入研究以便在IGCC电厂配置条件下达到更好的性能。此外,这些捕集技术当中的一些技术能在足够的压力下生成浓缩的CO2气流,以满足压缩CO2在管道内输送时压缩机的要求,以便将CO2埋藏或用于提高石
油采收率。但是,IGCC与普通粉煤灰炉电厂之间CO2捕集的成本和性能方面仍然存在巨大的差异。
5、粉煤灰是煤粉燃烧后,由烟气自锅炉中带出的粉状残留物。它是一种人工山灰质材料,即一种硅质或硅铝材料,其自身仅具有微弱的胶凝值或不具有胶凝值,但当以粉状及有水存在时能在常温下与氢氧化钙反应形成具有胶凝性的化合物。
粉煤灰性能具有较大的波动性,它不仅与煤种、煤源有关,同时亦取决于锅炉的类型、运行条件、收尘及排灰方式。因此,各电厂粉煤灰的性能不同,同一锅炉由于锅炉类型及容量的差别,或同一锅炉由于运行条件不一,其性能亦可能有较大的差别。 粉煤灰作为一种建材资源可以使用于多种场合,但其性能都应符合一定的技术要求。 就合乎我们做砖来讲,对于不同的煤灰要采用不同的工艺来对待。且不管是什么粉煤灰,都用一种工艺。我们要根据不同的粉煤灰采用不同的工艺,不同的消解办法,使我们的砖的物砖真正的消解好,我们真正的对我们每个客户像亲兄弟姐妹一样。