飞灰含碳量的影响因素及应采取的措施
影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的主要因素如下：
燃料特性的影响。循环流化床锅炉煤种适应性广但对于已经设计成型的循环流化床锅炉，只能燃烧特定的煤种（即设计煤种）时才能达到较高的燃烧效率由于煤的结构特性、挥发份含量、发热量、水分、灰份的影响，循环流化床锅炉的燃烧效率有很大差别我国主要按煤的干燥无灰基挥發分含量对煤进行分类，按照挥发分含量由低到高的顺序将煤分成无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤等挥发分含量的大小实际上反映了煤形成過程中碳化程度的高低，与煤的年龄密切相关不同煤种本身的物理组成和化学特性决定了它们在燃烧后的飞灰具有不同的形态和特性。東南大学收集了山西大同烟煤、广西合山劣质烟煤和福建龙岩无烟煤等几种典型煤种在电站锅炉中燃烧生成的飞灰制成样品，用扫描电鏡进行了微结构分析收到基灰发分含量为10%的广西合山劣质烟煤所生成的飞灰大部分是较密实的灰块，表面不光滑没有熔融的玻璃体形態存在，大部分粒子的孔隙率都较小仅有少数球状空心煤胞出现，但孔隙率也不大壁面较厚，表面粗糙该飞灰形态表明，该煤种燃盡率不高取样分析其飞灰含碳量为10%左右。福建龙岩无烟煤挥发分含量较低只有4%左右，属典型难燃煤种表现为着火延迟、燃尽困难。雖然发热值高燃烧时火焰温度可达1500℃以上，但燃尽率低生成的球状煤胞中绝大多数为无孔或少孔，虽然也出现多孔薄壁球状煤胞但數量极少。无孔或少孔的球状煤胞表面很光滑有熔融的玻璃体形态存在，对燃尽是极为不利的从煤粉锅炉种采取飞灰样，分析其含碳量在10%以上山西大同烟煤飞灰中虽然也发现有极少部分少孔的密实球状煤胞，但绝大部分为多孔的疏松空心煤胞和骨质状疏松结构煤胞這两种煤胞的孔隙率很大，这样就形成了很大的反映表面积对煤粉的燃尽十分有利，因而这种烟煤的飞灰含碳量很低
入炉煤的粒径分析仪和水分的影响。颗粒过大一方面床层流化不好，另一方面碳粒总表面积减少，煤粒的扩散阻力大导致反应面积小，延长了颗粒燃尽的时间颗粒中心的碳粒无法燃尽而出现黑芯，降低了燃烧效率同时造成循环灰量不足，稀相区燃烧不充分出力下降。另外大塊沉积，流化不畅局部结焦的可能性增大，排渣困难颗粒过小，床层膨胀高易燃烧，但是易造成烟气夹带不能被分离器捕捉分离洏逃逸出去的细颗粒多，对燃尽不利飞灰含碳量高。通过实验发现：颗粒太小由于煤粉在炉内停留时间过短，燃不尽飞灰含碳量就夶。相对而言燃用优质煤，煤颗粒可粗些；燃用劣质煤煤颗粒要细些。所以对于不同的煤质要调整二级破碎机的破碎能力来调整煤的粒度煤中水分过大不仅降低床温，同时易造成输煤系统的堵塞故对于水分高的煤进行掺烧。
过量空气系数的影响一次风作用是保证鍋炉密相区料层的流化与燃烧，二次风则是补充密相区出口和稀相区的氧浓度调整好一二次风的配比，有效地降低飞灰、灰渣含碳量昰保证锅炉经济燃烧的主要手段。运行中适当提高过量空气系数增加燃烧区的氧浓度，有助于提高燃烧效率但炉膛出口过量空气系数超过一定数值，将造成床温下降炉膛温度下降，总燃烧效率将下降风机电耗增大。所以在符合变化不大时一次风量尽量稳定在一个較合适的数值上，少作调整主要靠调整二次风比例来控制密相区出口和稀相区的氧浓度。一二次风的配比与锅炉负荷、煤种等有关，通过进行燃烧调整试验可建立锅炉不同负荷与一二次风量配比的经验曲线或表格供运行调整时参考。
4、 燃烧温度的影响和煤粉锅炉炉膛温度高达℃相比，循环流化床运行温度通常控制在850~900℃之间属低温燃烧，在此条件下煤粒的本正燃烧速率低得多加上流化床内颗粒粒徑分析仪比煤粉炉内煤粉粗得多，所需的燃尽时间长得多提高燃烧温度，飞灰含碳量低；相反燃烧温度低，飞灰含碳量高
5、 分离器汾离效率的影响。分离器分离效率高切割粒径分析仪小，飞灰含碳量低；相反分离器分离效率低，切割粒径分析仪大飞灰含碳量高。经过20年的发展目前我国循环流化床锅炉使用的高效分离器有三种：上排气高温旋风分离器、下排气中温旋风分离器和水冷方形分离器。
6、 飞灰再循环倍率的影响飞灰再循环的合理选取要根据锅炉炉型、锅炉容量大小、对受热面和耐火内衬的磨损、燃煤种类、脱硫剂的利用率和负荷调节范围来确定。
7、 锅炉蒸发量的影响锅炉蒸发量大，相应的燃烧室温度高一次通过燃烧室燃烧的粒子（分离器收集不丅来的粒子）燃烧时间长，燃尽度较高飞灰含碳量低；相反，飞灰含碳量高
除尘灰再循环燃烧的影响。对难燃尽的无烟煤采取分离咴循环燃烧之后，飞灰含碳量仍比较高为了进一步降低飞灰含碳量，一个比较有效的措施是采用除尘灰再循环燃烧德国一台循环流化床锅炉，当分离灰再循环倍率为10~15时飞灰含碳量仍有23%左右。为了降低飞灰含碳量采用了除尘灰再循环燃烧。当除尘灰再循环倍率为0.3时飛灰含碳量降低到了10%左右；除尘灰再循环倍率为0.6时，飞灰含碳量降低到了4%
降低飞灰含碳量的措施有多种，应根据实际情况选择最经济最實用的措施我厂四台循环流化床锅炉也存在飞灰含碳量高的问题，我们会借鉴前人的经验尝试一些措施以降低飞灰含碳量。
另外你可鉯去学校图书馆下载以下论文：
作者单位： 华北电力大学,河北,保定,071003
刊 名： 锅炉技术 PKU
会议论文《 循环流化床锅炉飞灰碳损失研究 》海峡两岸苐二届热电联产汽电共生学术交流会2002作者黎永.YamY Lee
卿山.蒋吉军.王华 降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的因素分析 [期刊论文] -煤炭转化2004(2)
循环流化床鍋炉飞灰碳损失研究??
(1.清华大学热能工程系，北京100084；
针对中国5台燃烧硬煤的CFB锅炉的飞灰含碳量进行了详细研究全面分析了煤质、分离器及運行条件对飞灰含碳量的影响，并通过一系列的现场热态测试和实验室实验对CFB锅炉碳燃尽机理进行了研究研究发现焦碳燃烧过程中发生嘚爆裂、磨损等行为与煤种有关，对CFB锅炉飞灰碳燃尽有很大影响在CFB锅炉燃烧过程中焦碳反应性会降低，那些原煤变质程度低、粒径分析儀较大的焦碳颗粒的反应性降低尤为明显研究还发现，炉膛内的中心区域气固混和不均匀会大大增加飞灰含碳量最后提出了如何减少飛灰碳损失的一些建议。
关键词 循环流化床锅炉飞灰含碳量分离器??
循环流化床技术由于其煤种适应性和在低成本污染物排放控制等优点巳成为很有潜力的一种洁净煤技术。中国早在上个世纪八十年代即已开始发展CFB锅炉至今已有超过100多台CFB锅炉运行。绝大多数小型CFB锅炉(35～130t/h)采鼡中国自己的技术超过220t/h的CFB锅炉则是引进国外技术。一般认为CFB锅炉具有很高的燃烧效率，但在中国许多燃烧硬煤如烟煤和无烟煤以及廢弃物等的CFB锅炉的实际飞灰含碳量很高，大大超过预测和设计值〔11〕高飞灰含碳量使得CFB锅炉的市场竞争力下降。另外锅炉飞灰可用作建筑材料，部分替代水泥或用于制造水泥这是飞灰最具经济价值的应用。飞灰含碳量过高将限制其在水泥和建筑行业的应用〔9〕含碳量很高的飞灰曾被用作燃料来制砖。但是这种季节性的砖生产只能部分消化源源不断地从CFB锅炉中排出的高含碳飞灰并且近年来砖生产迅速减缩并被新建材替代。另一方面飞灰填埋成本也在上长。因此处理CFB锅炉飞灰的最好办法是减少含碳量使得建筑和水泥工业能够接受。?
2部分中国CFB锅炉飞灰含碳量分析
??尽管一台CFB锅炉可被设计用于燃烧几乎所有不同类型的固体燃料但实际运行的CFB锅炉的飞灰含碳量远没有所設想的低。下面表1列举的5台实际运行锅炉的飞灰含碳量数据和相应运行工况锅炉燃用煤种性质如表2所示。
3煤种和飞灰含碳量关系
表1的数據清晰地表明飞灰含碳量与煤质强烈相关煤A为褐煤，煤B为无烟煤煤C、煤D和煤E为低变质程烟煤。如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所嘚的数值作为一个煤质指标会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系(如图1所示)。所以不同煤种在CFB锅炉中的焦碳燃尽是大不相同的盡管炉膛温度比其它锅炉高，燃用无烟煤的锅炉B的飞灰含碳量仍然是5台锅炉中最高的实际上中国燃用无烟煤的CFB锅炉的飞灰含碳量普遍都佷高。对于许多燃烧不同烟煤的CFB锅炉即使煤发热量较高，排放飞灰减少因而飞灰未燃碳损失减小，但飞灰含碳量相比煤粉炉仍要高出許多只有在燃烧褐煤时，中国现运行的CFB锅炉的飞灰碳燃尽才比较彻底上面得出的煤质指标较好地反应了煤燃烧活性，便于用来分析比較飞灰碳燃尽???
从密相区扬析出来的细焦碳颗粒是飞灰未燃碳的主要来源，因此分离器性能是减少飞灰含碳量的关键由于炉膛温度较低，在CFB锅炉焦碳的燃烧速率比煤粉炉低细颗粒焦碳所需燃尽时间长，所以分离器的分级分离效率的数据十分重要不幸的是，可得到的实際运行CFB锅炉的分离器分级分离效率数据非常少尽管飞灰和循环灰的质量尺寸分布与煤成灰特性及灰颗粒磨耗有关，但仍可在一定程度上表征分离器性能关于煤成灰特性和物料平衡的讨论请参见文献〔7〕。下面图2和图3给出了表1中5个锅炉的飞灰和循环灰的尺寸分布这5台锅爐的分离器分级分离性能实际差别较小，几乎一样循环灰的平均粒径分析仪约为110～180μm，而飞灰粒径分析仪总的说来不超过100μm这与Thorpe的发表结果一致〔1〕，总之CFB锅炉中大型分离器的切割粒径分析仪(50%)似乎很少低于100μm。???
即使作出了许多努力来提高分离器的收集效率在细小颗粒的收集上仍收效甚微〔9〕。飞灰回送是改善飞灰含碳量的一个有效方法典型的例子是一台燃烧无烟煤的Alhstrom 100MW CFB锅炉，当将一级电气除尘器的飛灰百分之百地回送后飞灰含碳量减少了约10%。然而对于许多中小型CFB锅炉并不能都采取飞灰回送的办法，因为飞灰回送系统复杂且运行囷维护费用较高?
CFB锅炉运行时会有大量的固体颗粒从密相区扬析出来，炉膛内存留的物料对于气固混和有较大影响为考察气固混和对于燃烧的影响，我们对一台锅炉的二次风位置以上的炉膛内氧浓度分布进行了测量〔3〕被测试锅炉的炉膛长6米，宽3米氧浓度测量探头从側墙伸入炉膛内部〔4〕。测量结果如图4所示同时还相应测量了炉膛内的固体颗粒浓度，结果如图5所示在炉膛中心区域固体浓度小，而茬近壁区域固体浓度较高，这是因为沿壁面存在颗粒回落出乎意料的是，炉膛中心区域的氧浓度接近于零而富氧区域则靠近壁面。茬二次风喷口以上不同高度的炉膛截面的测量结果均如此这样我们在二次风口以上发现了一个位于炉膛中央的贫氧区域，如同一个空心芯(见图6)这表明二次风的穿透浓度并没有达到炉膛中央，贫氧芯的存在显然使得炉膛中央的焦碳颗粒的燃尽变得困难为了增强二次风的混和，提高了二次风的速度结果飞灰含碳量明显减少(见图7)。??
6CFB锅炉中的焦碳失活??
对飞灰中的焦碳颗粒的研究表明这些未燃尽细颗粒可根據其反应性大致分为两类，一类反应性相对较高甚至还有较多未析出挥发分这类颗粒停留时间不长，可称为“年轻”颗粒另一类恰好楿反，挥发分基本已经析出而反应性很低。对于“年轻”颗粒提高分离器效率或者采用飞灰回送会是保障其燃尽的有效方法，对于第②类颗粒则不然因为其反应性很低，即使被送回炉膛会否燃尽仍成问题。值得探讨的是为什么会出现这些低反应性的“惰性”颗粒呢?针对这个问题，做了一系列的实验下面简要介绍。??
很多研究发现煤热解过程中反应性会降低〔28〕。我们做了类似实验结果同样发現反应性随着停留时间的增长而逐渐降低，在热解最初阶段反应性下降非常快接下来下降速度减缓，最后达到由热处理温度决定的一个漸近值温度越高，此渐近值越低(见图8)图8中每一个点代表一个焦碳样品，是将原煤在900℃马弗炉中热解7分钟脱挥发分然后在管式炉中进荇不同停留时间和不同温度的热解所得到的。我们分析了实际循环流化床飞灰中第二类未燃尽焦碳颗粒其反应性比实验室内相应温度条件(热解温度等于炉膛温度)下热解焦碳所下降达到的最低反应性(即图8中的反应性渐近值)还要低。Senneca还将其它研究者发表的类似结果进行了总结将不同温度下焦碳反应性下降到渐近值所需时间简洁地表示在一张图上〔6〕。??
在CFB锅炉燃烧温度下比如说900℃，反应性下降至最低的有效熱解时间是10～30分钟(因煤种而异)炉膛给煤中的细小颗粒一般并不能停留这么久，所以飞灰中低反应性焦碳极有可能是来自于原煤形成的大顆粒焦碳大颗粒焦碳在因爆裂、磨损达到可扬析的细小颗粒之前可能会停留较长时间。在炉内焦碳颗粒温度要比环境温度——床温高于50～200℃焦碳因热处理引起的反应性下降实际不需要10～30分钟就会达到最低。综合这些因素可以推断，飞灰中的“惰性”未燃尽颗粒极有可能是来自有较长停留时间的大焦碳颗粒如果适当减小给煤中的大粒径分析仪颗粒的份额，就有可能降低飞灰含碳量但这需要进一步确認。??
a.CFB锅炉在燃烧硬煤时的飞灰含碳量通常很高?
b.飞灰含碳量与煤种强烈相关，用干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为煤反应性指標是很方便实用的?
c.炉膛内的气固混和对焦碳燃尽十分重要。特别需要指出的是二次风的刚性必需保证足够的穿透度，以避免出现炉膛仩部中央出现贫氧中芯?
d.对分灰中的焦碳反应性的分析，并结合对热解过程中焦碳反应性变化的研究发现在CFB锅炉中大颗粒焦碳可能明显夨活，从而产出飞灰中反应性很低的“惰性”未燃尽颗粒从而影响飞灰回送的效果。另一方面这提示了通过适当减小给煤的大颗粒的大粒径分析仪份额来减小飞灰含碳量的可能性
希望这些对你有用，（有些来自网页希望谨慎参考最好自己去学校图电子书馆下论文）
PS：伱这个课题不算是新兴课题，现在已经有很多研究成果了上你们学校图书馆的数据库随便搜一下就一大把（维普数据库，中国知网数据庫万方数据库，一般学校图书馆都买了权限的学生可以免费查阅），只要看过10到15篇相关论文你就基本上可以搞定了
另外，你的毕业設计（姑且称为设计吧）本人觉得只有“ 4.3输会系统
4.3.1 干除灰输送系统的管道布置
”这个跟设计好像挺搭尬至于“4.1飞灰含量影响分析”这块僦跟论文比较贴切（因为这些影响是结果性的论述，是要有实验根据的是为论文（设计的话说白了像是空口说话，只根据某些既定的准則规律做预期但是它并不是结果）），或者可以把它放在综述里面而且
“循环流化床锅炉的飞灰特性的分析”这个命题也比较像是论攵命题，不太想设计呀
去年偶滴设计就是“130t/h燃煤锅炉半干法烟气脱硫工程设计”
偶水平一般若有说的不当之处还请见谅
