循环流化床锅炉的发展现状及前景

循环流化床锅炉的发展现状及前景

　0引言循环流化床锅炉化燃烧技术是项近20年来发展起来的燃煤技术。它具有燃料适应性广燃烧效率高氮氧化物排放低负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。自循环流化床燃烧技术出现以来，循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用，大容量的循环流化床电站锅炉已被发电行业所接受。世界上最大容量的25CMW循环流化床锅炉已在1997年运投，多台200 250界大容量循环流化床锅炉已投产。我国集中于中型8的研制与开发，目前已完全商业化。到1998年底，我国已投运及订货的351以下的循环流化床锅炉共计约600台，已开始走向电力市场，并且开始大型的研制工作。

　　主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的稳定的流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路不仅直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计系统布置，而且与其运行性能有直接关系。分离器是主循环回路的主要部件，因而人们通常把分离器的形式工作状态作为循环流化床锅炉的标志。

　　1循环流化床的发展现状气固分离器是系统的核心部件之。

　　其之所以关键，从运行机理上来讲，只有当分离器完成含尘气流的气固分离并连续地把收集下来的物料回送至炉膛，实现灰平衡及热平衡，才能保证炉内燃烧的稳定与高效；就系统结构而言，分离器设计布置得是否合理直接关系着锅炉系统制造安装运行维修等各方面的经济性与可靠性。虽然分离器是8必不可少的关键环节，但它又具有相对的独立性和灵活性，在结构与布置上回旋余地很大。从某种意义上讲，8锅炉燃烧技术计上的差异标志着不同的8技术流派。

　　1.1第代循环流化床燃烧技术绝热旋风分离循环流化床锅炉旋风分离器在化工冶金等领域具有悠久的使用历史，是比较成熟的气固分离装置，因此在，8领域应用最多。

　　德国由公司较早地开发了采用保温耐火及防磨材料砌装成筒身的高温绝势式旋风分离器的，8锅炉。分离器入口烟温在850，左右。应用绝热旋风筒作为分离器的循环流化床锅炉称为第代循环流化床锅炉，目前已经商业化。由公司人1公司以及由其技术转移的3151ABBCEAEEEVT等公司设计制造的循环流化床锅炉采用了此种形式。这种分离器具有相当好的分离性能，使用这种分离器的循环流化床锅炉具有较高的性能。据统计，目前除中国大陆外，有78的邙8全部采用了高温绝势旋分离器，但这种分离器也存在些问，主要是旋风筒体积庞大，因而钢耗较高，锅炉造价高，占地较大，旋风筒内初厚耐火材料及砌筑要求高用量大费用高，1；启动时间长运丁中易出现故障；密封和膨胀系统复杂；尤其是在燃用挥发份较低或活性较差的强后燃性煤种时，旋风筒内的燃烧导致分离后的物料温度上升，引起旋风内或回料腿回料阀内的超温结焦。这些问在我国的实际生产条件下显得更为突出。

　　绝热揎爷疾，1.2第代燃烧技术水汽冷分离循环流化床锅炉为保持绝热旋风筒循环流化床锅炉的优点，同时有效地克服该炉型的缺陷，而4，界60公司设计出了堪称典范的水汽冷旋风分离器，其结构2.应用水汽冷分离器的循环流化床锅炉被称为第代循环流化床锅炉。该分离器外壳由水冷或汽冷管弯制焊接而成，取消绝热旋风筒的高温绝热层，代之以受热面制成的曲面及其内侧布满销钉涂层较薄厚度的高温耐磨浇注料。壳外侧覆以定厚度的保温层，内侧只敷设薄层防磨材料，3.水汽冷旋风筒可吸收部分热量，分离器内物料温度不会上升，甚至略有下降，较好地解决了旋风筒内侧防磨问。

　　该公司投运的循环流化床锅炉从未发生回料系统结焦的问，也未发生旋风筒内磨损问，充分显了其优越性。这样，高温绝热型旋风分离循环床的优点得以继续发挥缺点则基本被克服。

　　当然，任何种设计都难以尽善尽美，FW式水汽冷旋风分离器的问是制造工艺复杂，生产成本过高，缺乏市场竞争力，这使其商业竞争力下降，通用性和推广价值受到了限制。

　　为克服汽冷旋风筒制造成本高的问，芬兰人1由0，公司创造性地提出了巧界，狂31设计构想，4是PyIofloWCompact型循环流化床锅炉结构简。

　　PyroflowCompact循环床锅炉采用其独特专利技术的方形分离器，分离器的分离机理与圆形旋风筒本质上无差别，壳体仍采用FW式水汽冷管壁式，但因筒体为平面结构而别具格。这就是第代循环流化床锅炉。它与常规循环流化床锅炉的最大区别是采用了方形的气固分离装置，分离器的壁面作为炉膛臂面水循环系统的部分，因此与炉膛之间免除热膨胀节。同时方形分离器可紧贴炉膛布置从而使整个循环床锅炉的体积大为减少，布置显得十分紧凑。此外，为防止磨损，方形分离器水冷面敷设了层薄的耐火层，这使得分离器起到传热面的作用，并使锅炉启动和冷却速率加从国内许多已投入运行的流化床锅炉来看，普遍都存在有床内的燃烧工况组织不好床温偏高以及旋风分离器内，和残碳后燃造成数十度甚至上百度温升的现象，加上流化床中的结焦温度比较低，因此结焦的可能在运行中始终是个很大的隐患。如果采用有冷却的旋风筒，分离器内的温度就可以得到控制，从而消除了结焦的危险。

　　本有所下降。此外它还减少了散热损失，提高了锅炉效率。另外由于保温厚度的减少，可以提高启停速度，启停过程中床料的温升速率不再取决于耐火材料，而主要取决于水循环的安全性，使得启停时间大大缩短。以台高温绝热旋风筒的751外锅炉为例，米用两根油枪床上点火，般设计每小时耗油量为600左右，启动时间8以上，如果将分离器做成汽冷或水冷，只要23就足够了，这样每次启动都可以节省2七的轻柴油。

　　2循环流化床锅炉的发展方向分析入00公司的方形分离器紧凑型设计推出之后，立即引起了广泛的重视，人们对该技术直持观望态度。但经过5年的多台锅炉运行实践，已被人们所接受，其标志为在1999年5月第15届国际流化床燃烧会议上，该专利持有人1如，荣获唯的人3瓦贡献奖。08沾。枕1公司和入啦胃公司合并后即将方形分离器循环流化床锅炉作为大型化方向予以重点发展。时至今日8406101公司米用方形分离器技术的紧凑型循环流化床锅炉已有68儿至40儿多台锅炉成功运行，150界机组正在建设中，300丽和600界容量的紧凑布置，已经完成设计。5给出了方形分离器循环流化床锅炉单台容量的发展历史。采用方形分离器的紧凑型布置循环床锅炉的市场份额逐年增加，该技术在08枕板卷成的旋风筒制造成本基本相当，考虑到前者所节省的大量的保温和耐火材料，最终的实际成占地面积小钢耗量小制造成本低分离器内无磨损等突出优点，因此第代循环流化床锅炉将成为燃烧技术发展的主流，并且在大型化方面将发挥其优势。