富氧燃煤锅炉再循环方式对锅炉效率及尾部设备的影响研究

秦洪飞，王春波，郑之民，刘慧敏

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

0 引言

CO2是全球温室效应最主要的“贡献者”，煤燃烧是CO2排放量的最主要来源，占了排放量的34%左右［1］。在控制燃煤CO2的排放技术中，富氧燃烧技术作为最有应用前景的技术之一，近些年已经引起学术界和技术界的高度关注［2～4］。

在富氧燃烧产生的烟气中，CO2的浓度可高达90%以上，这有利于CO2的压缩冷凝捕获［5］。同时，富氧燃烧还具有燃烧效率高，烟气量少，NOX生成量少等优点。对现役锅炉改造的经济评估表明［6］，富氧燃烧技术不仅烟气中捕获CO2具有可行性，而且经济性较好。

为保证富氧燃煤锅炉按常规锅炉进行安全工作，需要大量的再循环烟气以维持炉膛内的火焰温度接近常规空气燃烧时的绝热火焰温度，也需维持锅炉出口烟温与排渣特性等基本不变，以保证锅炉受热面换热与金属的安全性。

类似于空气燃烧，富氧燃烧煤粉锅炉的再循环烟气也分为两部分［7］:一次循环烟气用于干燥与输送煤粉，二次循环烟气主要是调节炉膛温度。用于干燥与输送煤粉的一次循环烟气必须脱除其中的大部分水分，而二次循环烟气可以选择脱硫脱水后再循环回炉膛，也可以直接循环回炉膛。不同的再循环方式不仅对烟气体积、锅炉效率、燃煤量等锅炉参数产生影响，还会影响锅炉尾部设备(如气－气换热器、脱硫塔、烟气冷凝器等)的运行特性。

本文以某600 MW富氧燃煤锅炉为例，对其3种再循环方式下的锅炉效率、燃煤量等锅炉主要参数进行了详细计算，并对比分析了3种再循环方式对尾部设备运行特性的影响。……