双碳背景下,作为燃煤发电的重要组成部分,循环流化床( CFB) 燃烧技术实现了劣质燃料 的高效清洁利用,也是未来参与电网深度调峰的主力。 然而,CFB 锅炉在负荷调节速率、深度低负 荷及低负荷下的NOx排放控制、受热面磨损等方面还有较大改善空间。 为此,提出了粉煤循环流化 床(Powdered Coal-Circulating Fluidized Bed,PC-CFB)燃烧技术,将燃料粒度由传统的 0~10 mm 宽 筛分分布缩减为 0 ~ 1 mm 的窄筛分分布,在低床存量下实现足够高的循环流率,通过流态调控化学 反应,强化低氮燃烧需要的还原性气氛,并为延长细颗粒石灰石在炉内的停留时间提供了保证,同 时改善锅炉燃烧性能。 更为重要的是,由于燃料粒度降低,化学反应速度即热量释放变化速率得以 提高;辅助以循环干预措施,可提高传热率的变化速度,二者综合可以改善负荷变化率。 燃料粒度 的变化必然导致床料粒度降低,显著改善了深度低负荷能力以及低负荷下的 NOx 排放炉内控制能 力。 该思想得到模型验证:当燃料粒度由常规缩减到 0 ~ 1 mm 时,床料粒度大幅降低,稀相区物料 悬浮浓度提高,循环流率提高了约 27%;炉内还原性气氛得到增强,NOx 原始排放浓度降低约 35%; 循环系统性能的改善可延长细颗粒石灰石在炉内的停留时间,提高脱硫反应效率,在钙硫比、NOx 排放相同条件下,降低了 SO2 原始排放浓度;同时,燃烧效率显著改善,底渣含碳量降低 89%、固体 不完全燃烧热损失降低 52%,表明 PC-CFB 燃烧技术在增强 CFB 锅炉运行灵活性、强化低氮燃烧、提升燃烧性能等方面更具优势。