与对锅炉磨损及风机能耗的影响不同,流态重构对燃烧效率的影响是非单调的。一方面,无效床料的减少将导致粗颗粒停留时间变短,使得给煤中的部分粗颗粒还未燃尽就以底渣形式排出炉膛,因此可能导致底渣含碳量升高。另一方面,床存量降低时,炉膛底部物料浓度下降,气固两相主流的动量和刚度相应下降,因此二次风以一定速度射入气固主流区的阻力减小,二次风穿透效果改善,将有利于焦炭颗粒在核心贫氧区域的燃尽。因此,对于特定煤种,理论上存在一个特优床压降或床存量使得锅炉飞灰、底渣平均含碳量极低,此时对应的燃烧效率极高。明确不同运行床压降条件下燃烧效率的变化是研究CFB 锅炉流态重构或迁移对其运行经济性影响的基础。
为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量?通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX初始排放量在100mg/Nm3以下?为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段?
CFB锅炉特有的结构,有助于烟气和喷入还原剂的均匀混合,这主要得益于旋风分离器的强烈混合作用。工业试验研究也表明,在分离器前水平烟道设置喷入点,能显著降低氨氮比、提高脱硝效率并减少氨逃逸量。常规SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低NOx燃烧技术的补充处理手段。而CFB锅炉机组,由于采用了低氮燃烧技术,燃烧温度较低、二次风分级给入、炉膛下部缺氧燃烧、炉膛中心存在缺氧还原区域,能有效抑制NOx生成,相对燃烧相同煤种的煤粉炉其NOx排放低40%~60%。因此CFB锅炉脱硝最适宜采用SNCR技术,目前的趋势是用更为安全的尿素代替氨作为还原剂。