常沖 李翠英（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816000）

循環(huán)流化床燃燒是一種新型的高效、低污染的清潔燃煤技術(shù)，這種技術(shù)可以適應(yīng)多種燃料，其負(fù)荷調(diào)節(jié)性能也很好，燃燒后所產(chǎn)生的灰渣也能被充分利用，在國際上備受矚目。該技術(shù)在我國應(yīng)用以后，極大的提升了燃煤利用率，節(jié)約了煤炭資源且能焚燒劣質(zhì)燃料，是一種綠色能源。在利用循環(huán)流化床技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，鍋爐爐灰（渣）會成為紅色，這就需要相關(guān)工作人員研究其變紅的原因，并給出合理的解決辦法。

1 循環(huán)流化床鍋爐的工作原理

循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)含有大量的物料，在燃燒過程中大量的物料被煙氣攜帶到爐膛上部，經(jīng)過布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開，并經(jīng)過非機(jī)械式回送閥將物料回送至床內(nèi)，多次循環(huán)燃燒[1]。在900。C左右的床溫下，燃料和空氣，以及石灰石在爐膛密相區(qū)內(nèi)混合，煤粒在流化狀態(tài)下進(jìn)行燃燒并釋放出熱量，高溫物料、煙氣與水冷壁進(jìn)行熱交換。

循環(huán)流化床鍋爐還具有高的燃燒效率、可以燃用劣質(zhì)燃料、鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、灰渣易于綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，因此在世界范圍內(nèi)取得了迅速發(fā)展。隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，普遍認(rèn)為，循環(huán)流化床鍋爐是目前最實(shí)用和可行的高效低污染燃煤設(shè)備之一。

2 循環(huán)流化床鍋爐爐灰（渣）顏色發(fā)紅的原因

在熱電廠二期循環(huán)流化床鍋爐（4×480t/h）使用過程中，發(fā)現(xiàn)鍋爐爐灰、爐渣會呈現(xiàn)紅色，因該設(shè)備較為貴重，為防止出現(xiàn)問題縮短其使用壽命，因此應(yīng)研究致使其顏色變紅的主要原因。分廠煤質(zhì)分析室為此展開了實(shí)驗(yàn)研究，將爐膛溫度、自然環(huán)境、選用不同的煤炭等進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤質(zhì)成分和固定碳均未出現(xiàn)顯著變化，無論是有氧還是無氧，在燃燒后其煤灰顏色均未出現(xiàn)變化，顏色基本一致，并呈現(xiàn)灰色。但其中以矸石為主要材質(zhì)的煤碳經(jīng)過燃燒以后會呈現(xiàn)紅褐色。

為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力，使用不同的煤質(zhì)在溫度相同的情況下進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，一種是經(jīng)過簡單人工粗磨以后的煤碳，另一種是未經(jīng)過任何處理的煤碳，將兩種煤碳放置在相同設(shè)備、溫度、條件、燃燒時(shí)間下開始實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)，當(dāng)燃燒溫度在710攝氏度到800攝氏度之間時(shí)，矸石灰與煤灰的顏色基本為灰褐色，甚至接近灰色，當(dāng)溫度升至810攝氏度到890攝氏度之間時(shí)，煤灰顏色未發(fā)生變化，但在放置25分鐘以后發(fā)現(xiàn)其顏色逐漸由灰褐色變化為紅色，因空氣中含有氧氣，所以，致使煤灰變紅的原因主要是其中的某些元素被氧化，同時(shí)也得知溫度并不是影響煤灰顏色的主要原因。但矸石灰的顏色會隨著溫度的升高而發(fā)生變化且呈現(xiàn)紅色[2]。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在矸石與巖石的混合樣品中，如果溫度達(dá)到870度以上，在燒制一到二小時(shí)會發(fā)現(xiàn)，其灰渣的顏色會呈現(xiàn)紅色。

通過實(shí)驗(yàn)得知，致使循環(huán)流化床鍋爐灰渣呈現(xiàn)紅色的主要原因在于煤質(zhì)中雜質(zhì)較多，尤其是矸石和硫鐵礦中含鐵礦物質(zhì)較多，這些灰渣會被氧化，生成三氧化二鐵，因其為紅棕色，所以其灰渣也會呈現(xiàn)紅色。盡管灰渣顏色變紅，但并不影響鍋爐使用年限與質(zhì)量。

3 防治循環(huán)流化床鍋爐爐灰（渣）顏色發(fā)紅的主要措施

通過以上研究得知，引起循環(huán)流化床鍋爐灰渣顏色變紅的主要原因是其所選煤炭中礦物質(zhì)較多，含鐵量加大，雜質(zhì)偏多，為防止循環(huán)流化床鍋爐灰渣顏色變紅，應(yīng)選用含鐵量較少、無雜質(zhì)、礦物質(zhì)較少的煤炭。這樣的原煤在燃燒以后，基本不會出現(xiàn)灰渣變紅的情況，含鐵礦物質(zhì)減少以后，即便灰渣被氧化也不會產(chǎn)生紅棕色的三氧化二鐵。為防治灰渣顏色變紅，青海鹽湖化工分公司熱電廠便選取了由青海煤業(yè)魚卡有限公司供給純度較高的原煤，并對進(jìn)廠原煤的檢驗(yàn)過程進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，原煤按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB475-2008《商品煤樣人工采取方法》中全深度試樣或不同深度試樣采樣方法，用專用煤鏟進(jìn)行采樣，一車一取作為一個(gè)子樣，做到進(jìn)廠原煤分析要求色澤一致，光澤新鮮自然，無風(fēng)化及氧化現(xiàn)象；無摻雜使假，感管初步判定含矸率小于5%、含雜率小于0.5%，粒度小于50mm為合格，超過以上指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)收小組現(xiàn)場調(diào)查和確認(rèn)，出具驗(yàn)收意見，拒絕收貨。，有效控制各項(xiàng)分析指標(biāo)，確保熱電廠煤質(zhì)符合規(guī)定要求。

由于鍋爐灰渣變紅主要原因在于原煤礦物質(zhì)較多，因此，在選煤階段應(yīng)選取純度較高的煤質(zhì)，將含鐵礦物質(zhì)少和含量低的煤炭作為首選，在存儲煤炭與燃燒階段應(yīng)注意與空氣隔離，減少氧化情況，這也是防止煤炭燃燒后灰渣變紅的重要措施。

4 結(jié)語

通過以上研究了解到了循環(huán)流化床鍋爐的工作原理，并得知其是現(xiàn)代社會中燃煤利用率較高的一種技術(shù)，長期工作發(fā)現(xiàn)，部分鍋爐灰渣被呈現(xiàn)紅色，為防止其影響鍋爐使用壽命，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究得知主要是由于原煤中含鐵礦物質(zhì)較多，燃燒氧化后生成三氧化二鐵。因此，可以提升原煤質(zhì)量，減少含鐵量礦物質(zhì)的應(yīng)用能夠有效避免灰渣變紅，重點(diǎn)在于即便其變化也不會影響鍋爐使用情況，所以不需要擔(dān)心。

[1]郭永生，黃西雷.全國最大循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組已順利投產(chǎn)[N].中國石化報(bào),2010-01-07007.

[2]徐蒞，王復(fù)信.新疆昊鑫鋰鹽開發(fā)有限責(zé)任公司.淺析循環(huán)流化床鍋爐常見運(yùn)行缺陷及正確安裝[N].新疆科技報(bào)(漢),2010-09-10003.