研究我国循环流化床燃烧技术和发展

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1、研究我国循环流化床燃烧技术和发展摘要：随着循环流化床锅炉大型化的普及，开发超临界参数循环流化床锅炉也会成为流化床燃烧技术发展的一个重要的目标。循环流化床锅炉已经进入中国电力市场，并将进一步完善和放大，并向高参数、超临界发展。走出具有中国特色的大型循环流化床开发和应用之路。关键词：循环流化床锅炉；燃烧技术；工程示范；发展中图分类号：0643.2+1文献标识码：A一、循环流化床技术特点1.1燃料的适应性循环流化床锅炉有一个较大的储热层，能够稳定燃烧多种劣质燃料，燃料适应性广。除了烟煤外，还可燃用无烟煤、高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、褐煤、石煤以至歼石等固体燃料，并且可以达到较高的燃烧效率。

2、循环流化床锅炉低负荷运行能力强，在30%的负荷下不投油可以稳定燃烧。1.2低温分级强化燃烧由于循环流化床采用850°C〜90(TC的低温燃烧，因此可以方便高效地实现炉内脱硫，比较容易地控制N0X等排放，使SOX、N0X的生成量大幅度地降低，减轻对环境的污染。炉内不易结渣，灰渣活性好，便于综合利用等。1.3燃烧效率高总体来说，燃烧强度为其他流化床锅炉的2倍左右，无论烧劣质煤还是优质煤，燃烧效率均能达到95%〜99%,与煤粉锅炉相媲美。1.4锅炉负荷在很大范围内都能调节负荷的变化范围为100%~25%,负荷的连续变化率可达每分钟5%^10%,负荷调节简单灵敏。1.5锅炉的灰渣、飞灰含碳量低此利于灰

3、渣，飞灰的综合利用。如灰渣做建筑材料或水泥熟料的添加剂，也有利于灰渣中稀有金属的提炼。二、循环流化床燃煤技术的地位我国一次能源消费中，煤炭占74.1%以上（见图1）。虽然包括核能在内的其他能源比例逐渐增加，但煤炭占主导地位的局面在今后相当长的一段时间内不会发生根本变化。据专家预测，至少持续到2050年。在环境问题日益严峻的今天，能源的清洁利用和转换是经济得以持续发展的重要保障。循环流化床燃烧技术具有如下特点：分级燃烧有效降低NOx排放、低成本脱硫、煤种适应性强、灰渣易于综合利用、负荷调节范围大、燃烧稳定等特点。①由于循环流化床属于低温燃烧，氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为150ppm左右；②燃烧

4、中添加石灰石，脱硫效率高且技术设备简单经济，初期投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD,是目前我国唯一在经济上可承受的燃煤污染控制技术；①燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤；②排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染；③负荷调节范围大，可降到满负、荷的30%左右。由于以上优势，循环流化床燃烧技术成为商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。循环流化床燃烧技术已被运行实践证明是可靠的洁净煤燃烧技术，受到人们的高度重视，近年来得到迅速发展。容量大型化和蒸汽参数进一步提高是当前循环流化床锅炉的主要发展方向。图1中国电力生产结构三、我国超大型循环流化床锅炉示范3.1200MW循环流化床锅

5、炉的工程经过20年的发展，我国循环流化床锅炉技术积累了大量的经验，目前国产技术的200MWe循环流化床锅炉的示范工程正在进行中。其设计燃料及校核燃料见表lo表1200MW超高压循环流化床锅炉设计燃料该锅炉按国产超高压汽轮机参数设计，锅炉最大连续蒸发量与汽轮机调节阀门全开工况时的蒸汽流量相匹配，主要参数见表2。基本尺寸为：两侧水冷壁距离17480mm；前后水冷壁中心线距离7760mm；尾部包墙宽度13600mm；尾部包墙深度7200mm；空气预热器烟道宽度14800mm；空气预热器烟道深度7200mm；锅筒中心线标高56850mm；两侧外支柱中心线距离34000mm；锅炉深度（柱中心线）3670

6、0mm。锅炉设置膨胀中心点。通过水平和垂直方向的导向与约束，防止炉顶、炉墙开裂和受热变形。密封设计充分考虑受热面的膨胀。水冷壁与旋风分离器、水冷壁与回料装置及水冷壁与风室接合处有良好的密封结构，保证水冷壁能自由膨胀和密封。表2200MWe超高压循环床锅炉参数炉膛截面采用较大宽深比，有利于二次风对物料有良好的穿透能力。各种运行工况下床温均匀。炉膛内下部四周水冷壁、炉膛出口烟道内表面及相邻的侧水冷壁部分表面、水冷壁与浇注材料交界处以及水冷屏、二级过热器屏、二级再热器屏的下部表面及穿墙位置等易磨损处，采取可靠的防磨措施。布风板及风室采用膜式水冷壁弯制围成，有足够的强度，燃烧室整体热膨胀，并密封可靠。

7、风帽的布置保证床内布风均匀，流化稳定，防止局部结焦、大渣沉积或灰渣落入风室。风帽材质允许的运行温度为1100°Co炉膛后部布置两个旋风分离器，使进入的烟气进行离心分离，将气固两相流中的大部分固体粒子分离下来，通过料腿进入返料装置，继而送回燃烧室，分离后的较清洁的烟气经中心筒，流入连接烟道，最后进入尾部对流受热面。旋风分离器内径为①9100mm,旋风筒、锥体、料腿均由8=12mm碳钢钢板卷制而成，内