煤预先磨成很细的煤粉，与空气的接触表面积大大增加，使燃烧强化。煤粉炉炉内温度也较高，因此，除了煤质很差的煤以外，各种煤都能在煤粉炉中有效地燃烧，并且燃烧比较完全，燃烧效率也比较高，约88%－93%。它可以完全实现机械化和自动化。煤粉燃烧几乎是所有大型燃煤锅炉的燃烧方式。

煤粉炉的燃烧设备主要有炉膛、燃烧器、点火装置等部分组成。煤粉由一次风输送经燃烧器进入炉膛，二次风通过燃烧器的二次风环形风道或二次风口引入炉膛。

煤粉与空气的混合物进入炉膛后，经过预热、干燥、挥发分析出等过程，在距燃烧器出口一定距离处开始着火、燃烧。煤粉燃尽后形成的灰，其中一小部分颗粒较粗的灰形成灰渣，落入冷灰斗内，冷却成固体灰渣，定期或连续地加以排除；绝大部分颗粒较细的灰则被烟气带走，通常把这部分灰称为飞灰。

煤粉在炉膛内停留的时间很短，仅有1－2s。在这样短的时间内要保证煤粉在炉内燃尽，必须强化燃烧，供给适量的一、二次风，以缩短燃烧的准备阶段和创造良好的燃烧条件。煤粉炉一次风的主要作用，是输送煤粉到炉膛并保证挥发分的着火燃烧。二次风的作用，一是补充空气量；二是使煤粉和空气混合均匀，保证燃料燃烧完全。因此，在运行操作上，要合理调整好一、二次风的配比和混合时间，才能可靠地保证锅炉安全经济运行

它的炉膛是用水冷壁炉墙围成的大空间，磨碎的煤粉（颗粒直径约为0.05－0.1mm）和空气经喷燃器混合后，喷入炉膛燃烧。煤粉的燃烧分着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。与此相对应，炉膛也可以分为三个区域：喷燃器出口附近为着火区，出口的上方为燃烧区，燃烧区之上部一直到炉膛出口为燃尽区。适用的煤种多，既可烧中、次煤或低热值低煤，也可烧粘结性较强的煤，是现代燃煤锅炉的主要形式，特别适合于发电厂的大型锅炉，容量较大（D≥35t/h）的工业锅炉也常常采用。煤粉炉需要配备磨煤设备和相应的除尘装置，燃烧工况的组织比较复杂，影响燃烧稳定性的因素较多。煤粉炉的飞灰量高达80－90%，需配备高效除尘装置。

煤粉炉改造为循环流化床锅炉是一项复杂的工作，因为不同煤粉炉的型号规格不同，同一型式的锅炉运行时间不同，受热面的寿命也不一定相同，这样改造方法和难易程度就有可能不同。国内技术用于410t/h及以下煤粉炉的改造是有把握的。

（一）410t/h煤粉炉简介

单锅筒自然循环高压煤粉炉，膜式壁双框架，半露天布置；燃料室为正方形，煤粉燃烧器四角布置，燃烧室上部布置有后屏过热器，水平烟道依次布置二级过热器和一级过热器。尾部竖井为轻型护板炉墙，分别布置高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器和低温空预器。

（二） 改造方案研究

考虑各部分承压受热面在改造中利用的可能性。现有钢架以及基础不变动，原场地布置已经比较紧凑，改造不增加占地面积。对流管束烟气速度应保证长期稳定运行的可靠性。改造后的出力不变。

考虑到上述要求，在原有钢结构范围内进行改造。由于场地的限制，采用单炉膛、四个方型分离器前后布置、过顶烟道的总体方案。

采用单炉筒自然循环，自前向后依次布置前分离器、燃烧室及过顶烟道、后分离器、尾部竖井。膜式壁采用悬吊结构，省煤器及空气预热器采用支撑结构。

在原有钢架范围内重新布置各部分受热面。燃烧室为膜式壁，净高度30951mm，截面积维持原形状结构，为利用原水冷壁创造条件。燃烧室前后均布置两个当量直径为4990mm的水冷异型分离器，前分离器出口烟气流经过顶烟道与后分离器出口烟气汇合进入转向室和尾部竖井。燃烧室标高21.000m以上由水冷屏将燃烧室前后方向分为两部分，通过前后分离器阻力设计不同以及水冷屏的分隔作用解决前后分离器烟气平衡问题。垂直于水冷屏方向布置了过热屏，过热屏穿越过顶烟道。

燃烧室侧水冷壁、分离器侧水冷壁、前分离器的后水冷壁向上延伸组成侧墙，和顶部汽冷包墙以及分离器顶棚、燃烧室顶棚构成过顶烟道。尾部竖井自上向下依次布置末级过热器，一级过热器、省煤器、一次风空气预热器热段、二次风空气预热器、一次风空气预热器冷段。其中末级过热器和初级过热器位于汽冷包墙内。包墙的前墙一部分在转向室进口穿越烟道形成吊挂管，另一部分向前形成水平烟道的下包墙，在后分离器处向上吊挂。

省煤器、空预器均为护板炉墙。尾部对流受热面均为前后方的出管，末级过热器为f 42´ 5的五管圈两管组构成；初级过热器为f 38´ 5的双管圈、三管组。省煤器为f 32´ 4，双管圈三管组；空气预热器采用水平卧式，以有效解决漏风问题。对流受热面的改造均可由原受热面改造形成。全部高温受热面区域均采用膜式壁炉墙，避免使用膨胀节，以解决密封问题，采用固定膨胀中心。Z1至Z3柱钢架不变，Z4、Z5需增加高度至50850mm与原Z1平齐。经核算，钢架改造后基础仍然是安全的。

为充分节约启动用油，采用水冷布风板，床下点火。炉前给煤，给煤机布置在8.000米平台上，一次风率55~ 65%，由风室进入炉膛流化床料；二次风由布于四周的二次风口进入炉膛，分级燃烧。

考虑到改造的范围尽量小，改造中对主蒸汽、主给水管道、除尘器等基本无影响，将原来的原煤仓和粉仓略加改造，制粉系统停止运行。

（三）改造后性能预测

锅炉改造前后燃料可以不变，但需添加石灰石炉内脱硫。由于原锅炉无石灰石脱硫，而燃料中水分较高，因此排烟温度较高，改造后脱硫可以降低排烟温度；循环床排渣量较大，排渣热损失q6增加。改造前后锅炉各项热损失见附加图片_410t/h锅炉改造前后各项热损失比较。

改造后满足环保要求，不仅使机组的寿命延长，而且可以燃用高灰高硫劣质煤，完全符合国家能源政策，经济效益、社会效益和环保效益均比较好，是410t/h煤粉炉电厂发展比较可行的出路。

采用水冷方型分离器紧凑布置的超临界循环流化床同时满足可靠性、经济性和文明生产程度的基本要求，并在低污染和高效率两方面具有优势。利用其优异性能对410t/h煤粉炉改造为循环流化床锅炉进行研究。在原有钢架范围内提出了可行的改造方案，该方案具有明显的经济效益、社会效益和环保效益，是410t/h煤粉炉电厂发展比较可行的出路。

循环流化床燃烧（CFBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。

循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。钙硫比达到2～2．5左右时，脱硫率可达90%以上。流化床燃烧方式的特点是：1．清洁燃烧，脱硫率可达80%～95%，NOx排放可减少50%；2．燃料适应性强，特别适合中、低硫煤；3.燃烧效率高，可达95%～99%；4．负荷适应性好。负荷调节范围30%～100%。2100433B

灰熔度是动力用煤的重要指标之一。煤燃烧后产生的灰分，在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。为了减少结渣的危险，煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣，起保护炉排的作用。对于液态排渣煤粉炉，较低的灰熔温度有利于排渣。

适用于各种型号和各种燃烧方式的工业锅炉及热电站锅炉的粉尘治理。如链条炉、往复炉、沸腾炉、抛煤机炉、煤粉炉、旋风炉、流化床炉等。