7、保证排烟温度达到设计值的措施

　　中国科学院工程热物理研究所一直致力于提高旋风分离器分离效率的工作，研制出了CFB锅炉用的高效蜗壳式进口旋风分离器，分离效率高，流经尾部受热面的飞灰粒径很细，尾部受热面一直积灰较为严重。220t／h系列CFB锅炉运行结果证明，过热器的进口烟气流速可以在以前基础上进一步提高，有效实现受热面管子的自吹灰能力，保证额定的过热汽温。如果是褐煤，烟气流速还可进一步提高。提高烟气流速还可以减少受热面的钢耗，降低成本。但控制锅炉排烟温度到140℃以下则比较困难，主要是省煤器管子的积灰问题长期没有很好解决。基于旋风分离器提高分离效率后飞灰粒度变细的实际情况，2011年，浙江嘉化工业园投资发展有限公司的240t／hCFB锅炉省煤器首次全部采用了错排布置，锅炉运行两年后没有发现省煤器有磨损痕迹，且积灰明显减轻，排烟温度可一直控制在120—130<12，经校核，错排省煤器的传热系数可比顺排大1倍左右，既节省了钢材，又提高了锅炉效率。

　　基于省煤器烟气流速的运行实践，220t／h节能环保型CFB锅炉采用了较高的过热器烟气流速，省煤器采用错排布置，锅炉设计排烟温度为120～140℃，锅炉的额定汽温和排烟温度不再依靠吹灰器的频繁操作来保证。

　　8、进一步提高旋风分离器分离效率的措施

　　煤的燃烧温度高，飞灰含碳量肯定低。220t／hCFB炉膛燃烧温度由920—950℃降低到860～880℃之后，飞灰含碳量会增加。为保证SO2、NOx低排放又不降低燃烧效率，就只能进一步优化旋风分离器，进一步提高旋风分离器的分离效率。旋风分离器的分离效率越高，飞灰含碳量就越低，但进一步提高旋风分离器分离效率的实验难度也越来越大。采用工程热物理研究所220t／hCFB锅炉技术的锅炉尾部飞灰临界粒度d50，视煤种不同一般在10—25um。

　　采用数值模拟是切实有效的办法，可替代一些难于开展的实验，通过对不同结构尺寸的旋风分离器结构进行流场计算，可以找到提高分离效率的方向。根据数值模拟的研究结果，我们得到了优化旋风分离器措施：

　　(1)旋风分离器的中心筒烟气出VI管位置进行了重新布置，使得中心筒的位置与主旋流中心相适应，和进口烟气主流保持合适的距离。

　　(2)中心筒的插入深度进行了优化。研究和实践均表明，过深的插入深度不一定有高的分离效率，反而会出现中心筒变形、脱落等影响锅炉安全的故障。我们重新设计了220t／h节能环保型CFB锅炉的旋风分离器中心筒的插入深度，并采用了增强型防变形结构。

　　(3)在合适的烟气阻力参数保证下，进一步优化旋风分离器的烟气进出口速度。

　　在旋风分离器的结构优化之后，下一步优化的方向是旋风分离器进口烟道。图2中左侧是洛阳华润240t／hCFB锅炉炉膛与旋风分离器之间的位置关系，右侧是优化后的220t／h节能环保型CFB锅炉炉膛与旋风分离器之间的位置关系。数值模拟计算表明右侧的烟气流场要明显优于左侧的流场，烟气进入旋风分离器的流线更加平顺，烟气在旋风分离器内的主旋流中心和中心筒几何中心完全重合。数值计算下来的结论如下：旋风分离器的进口侧边和炉膛侧墙的夹角越小，流场越平稳，如果是0角度则最好；在烟道的入VI处增加一个45。过渡折角，烟气在进口附近形成的涡流明显减少。