某公司地理位置在一級水源——錢塘江的南岸，并處在杭州城市生活用水的取水口上游，是以生產合成氨為起點，蒸汽用量較大，環境要求高，24小時連續聯合生產純堿與稀硝酸基礎化工原料工業企業。近年來，我公司與許多合成氨廠一樣，對使用循環流化床鍋爐來治理環境、節能、再燃燒回用造氣爐渣等低值燃料的技術，積極開展探索與研究工作。
    我公司原有兩臺1984、1986年建造，型號為SHL20-25/400A的鏈條鍋爐，在生產使用過程中，覺得存在勞動強度大、煤耗高、環境差、煙氣難治理、排放超標準等制約清潔文明生產的不利因素，決定對鍋爐進行技術改造。為了確保安全、穩定生產，保護環境，我公司經過調研，考察論證，先對一臺鏈條鍋爐進行改造。鑒于我公司每年有兩萬多噸的白煤屑、合成氨煤氣爐爐渣和集成灰可以用循環流化床鍋爐再燃燒利用，以及所處特殊地理位置等因素，決定采用節能環保型的循環流化床鍋爐。我們計劃先摸索循環流化床爐子的生產操作性能，在掌握使用和操作鍋爐技術后，再改造另一臺鏈條爐。公司1998年立項，開始組織人員進行專項調研，經過反復比較與考察，1999年確定采用四川東方鍋爐廠的25 t/h循環雙流化床鍋爐，2000年組織實施，2001年試生產，從試生產的運行情況來看，循環雙流化床鍋爐既有技術優勢與經濟效益，也存在一定的不足。
1、循環雙流化床鍋爐技術原理
1.1  結構
    循環流化床鍋爐燃燒技術以燃料適應性強、熱效率高、啟爐快、停爐迅速等優勢，在我國于80年代以來得到迅速發展。循環流化床鍋爐在結構上有兩種類型：循環單流化與循環雙流化。我公司采用循環雙流化床鍋爐，其型號為DG25-2. 45/400，主要由主床、副床、分離器、省煤器、煙囪等組成。
1.2燃燒機理
合成氨造氣爐渣、集成灰、末煤按一定比例混合破碎后，由給煤機送入主床，調節爐膛下部的供風風壓，使燃料在主床爐膛內呈流化狀態燃燒，然后，未燒盡的呈流化狀態的燃料，在風壓的作用下，進入副床再燃燒。呈流態的燃料的密度和運動狀態，主要取決于鍋爐的發汽量、循環回料（灰）量、床內的風壓與風速。當燃料進入爐子時，床內的燃料粒子被床底部風帽中吹入的風，形成燃燒氣體夾帶由密相狀態變成稀相狀態后呈流化狀；流化狀的燃燒固體顆粒被煙氣由主床經副床帶出爐膛，被設置在爐膛出口的氣固分離器分離出來，通過返料裝置返回爐床中進行第二次重復燃燒，其燃燼的灰渣分別從主、副床的床下爐渣口排出。這一過程不斷地進行下去，被稱為“循環”燃燒。循環雙流化床鍋爐通過燃料的循環燃燒，再加上有主床和副床分別流化進行燃燒，使燃燒粒子在燃燒條件下有較長的停留時間、較多的氧氣量、較充分的混合、較全面地疏松狀態，完成了燃料的燃燒較完全，達到了較高的燃燒效率。在燃料充分燃燒的情況下，燃料中的有害物質也被充分氧化，在鍋爐熱效率大大提高的同時，煙氣中冒黑煙的情況不再發生，達到了顯著的節能效果，環境得到治理。
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
根據生產負荷，調節循環灰量和進風量，控制發汽量。
1.3技術特性
    額定蒸汽出力：25 t/h
    額定過熱蒸汽壓力：2.45MPa
    額定過熱蒸汽溫度：400℃
    給水溫度：105℃
    排煙溫度：≤180℃
    鍋爐熱效率：≥80%
    煙氣排放達到國家排放標準
    燃料：白煤屑（末煤）+造氣爐渣+集成灰（平均粒徑2.3~ 2.8 mm，≤1 mm的顆粒約為50%）
    設計：按《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》、《水管鍋爐受壓元件計算》等國家行業規程、標準、以及東方鍋爐廠內部的企業標準進行。
2、運行技術評價
    該爐今年一月投料試運行以來，由于主副床受熱面爐墻質量等原因，曾多次停爐整改。但其技術優勢與缺陷已經充分顯示出來。
2.1  環保優勢
    在沸騰狀態與大量較低溫度返回灰的參與下，鍋爐爐床燃燒的溫度維持在900℃左右；燃料與氧氣充分接觸，燃燒完全。在此條件下，煙氣中的雜質大大減少，有效地控制NOx的排放；通過爐內添加少量石灰石，顯著降低二氧化硫的排放，實現煙氣的脫硫率為80%左右；經水膜除塵器除塵，由杭州市環保局測試：除塵效果在98%以上；排放煙氣達到林格曼黑度1度以內，灰份小于100，符合國家一級環保排放標準。
2.2經濟效益優勢
2.2.1計算依據
    鍋爐本體改造的制造費為78.50萬元，改造設計、拆老鍋爐、安裝新爐子、運費等為41.5萬元，輔助機械增加費用26萬元，耐火材料等49萬元，合計195萬元。折舊按8年計，即折舊率為12.5%，年折舊額為23.38萬元。
    2000年耗煙煤43721噸，平均成本223元／噸；外調白煤屑21743噸，外調平均價為237元／噸；2001年1N 10月進煙煤4150噸，則全年進煙煤為4150×(12/10)：4980噸，外調白煤屑1436噸，則全年外調白煤屑為1436×(12/10)：1723噸。
設動力增加與勞動力減員相互沖抵，不計入效益分析之中。
2.2.2效益估算
    由于我公司的生產規模2001年與2000年相
比，基本相同，用2000年與2001年的實際發生數，計算該鍋爐的效益是可信的。也就是說采購煙煤的價值減去銷白煤屑的價值等于改造鍋爐所產生的經濟效益，即
    (3.3721 - 0.4980)×223 -( 2.1743 - 0.1723)×
237=166.46萬元
    改造鍋爐的投資收回期為：
    195/(166.46+ 23 .38):1年
2.3其它優勢
2.3.1燃料適應性強，可燒優質煤，也可燒劣質煤；可用單品種煤，也可以摻入爐渣、煤矸石等混合煤進行燃燒。該型鍋爐特別適用于使用劣質煤，用劣質煤做燃料顯示出顯著的優越性。在一定的生產負荷下，用優質煤燃燒，則相對于劣質煤來說，進爐膛的鼓風量偏小，容易引起滅爐，若采用劣質煤，則進爐的燃料量增大，相對的鼓風量也同時增加，爐子的穩定性較好再說劣質煤價格便宜，資源豐富。
2.3.2機械化程度高，若配置DCS集散控制系統，則可自動操作，勞動強度大大下降。
2.4存在問題
2.4.1停火迅速
    停爐迅速既是優點也是缺點。優點是發生突發事件需要停爐時，能迅速滅火停爐，不容易發生安全事故。但另一方面，由于發汽負荷的波動，特別在后半夜，后工序生產單位相對使用蒸汽負荷低時，一般控制在低溫狀態下運行，這時極容易造成滅火停爐。在這個時候操作工的精神處在最疲勞的階段，一但發生停爐，啟動爐子到恢復正常供汽的時間往往較長，從而使鍋爐有一段時間不能提供蒸汽而影響后工序的正常生產。
2.4.2負荷調節范圍不大
    其實這個問題應當分兩方面來說。在生產負荷大于80%的條件下，調節發汽量較為方便，最好在90%以上的狀態下，調節負荷的操作相當穩定與方便。但在低負荷的狀態下，其生產負荷根本不能調節。在負荷低于60%時，沒有辦法正常生產。因為在這個狀態下，一不小心，爐子就滅火，也就造成停爐事件。
2.4.3爐墻問題
    我公司循環雙流化床鍋爐的主、副床耐火墻的材質耐磨、膨脹系數、切墻質量等沒有較好地把握好。由于燃料煤為混煤，包含合成氨白塊煤篩下來的煤屑、造氣爐渣、集成灰等，在入爐前雖經過碾磨粉碎，但其燃料固體顆粒在沸騰流動狀態下，具有一定沖擊力，對墻壁、慣性室水冷壁有一定的磨損破壞力。在鍋爐安裝過程中，用耐磨的磷酸鹽耐火磚，但因設計、砌爐墻等問題，耐磨效果不是很好。
    由于膨脹系數等沒有計算好，砌爐墻的質量也存在問題——磚與磚之間的縫隙偏大，現在的隔墻由主床向副床呈弧形突出，隔墻膨脹縫隙已達80mm。
    對呈弧形突出的爐墻，拆除已變形的耐火磚重新安裝，并增設金屬抓釘，防止耐火磚的向外突出。
    對已經存在的隔墻裂縫，用標準磚將主床四周用磷酸鹽磚增高保護墻，阻止燃料煤粉通過隔墻膨脹縫隙走近路到副床，防止縫隙的繼續擴大。
2.4.4操作熟練程度
    公司的操作工，雖然經過培訓，在試生產中也得到技術方的精心指導，但培訓時間較短，在正常生產的操作過程中，還需要經過實際的獨立鍛煉，經歷一段時間的摸索，才能真正掌握循環雙流化床鍋爐的操作性能。
3、結論
    循環雙流化鍋爐是臺好爐子。它不僅燃燒效率高，可以再利用合成氨廠的造氣爐渣、集成灰等低燃燒值的燃料，使鍋爐煙氣排放能達到國家一級排放標準，而且經濟效益可觀。雖然該型鍋爐在我公司的使用過程中還存在上面所述的問題，但可以通過鍋爐設計制造單位與使用單位的共同探索，逐步消除這些缺陷，使該型鍋爐更加完善。
    鍋爐使用單位在確定生產能力時，盡可能讓鍋爐滿負荷生產。制造單位在設計時，對磨損等影響鍋爐正常操作的小問題，改進設計，增設防磨措施。鍋爐安裝施工單位在安裝時，提高施工質量，特別是耐火磚的質量。這種類型的鍋爐是值得在小氮肥廠推廣應用的。