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摘 要：随着我国社会整体经济不断发展，工业事业得到显著提高，因为在生产过程中就会用到锅炉等发动设备，原有的锅炉设备由于在燃煤、容量上不足等因素影响，已经逐渐被替代，对于流化床锅炉因其自身高效、发电率强、燃料灵活性、排放低污染小等优点，现阶段大部分工厂均采用循环流化床锅炉设备进行工艺生产加工。目前而言流化床锅炉设备是一种比较新型的高效低污染清洁燃烧技术。本文通过从循环流化床锅炉的基本组成、工作原理、特性、主要分类等方面对目前循环流化床锅炉进行简要分析介绍。
关键词：流化床锅炉；炉体；循环
1 循环流化床锅炉概述
1.1循环流化床锅炉的组成
循环流化床锅炉设备主要是锅炉本体设备和锅炉辅助设备两部分组成。锅炉的本体设备包括汽水系统、燃烧系统、炉墙和构架；辅助设备主要包括给煤/石灰石系统、送风/排烟系统、给水系统、灰渣处理系统、锅炉控制系统、点火系统和锅炉附件等部分。其中燃料完成燃烧及大部分热量的传递都发生在本体设备中的燃烧系统，因此燃烧系统是循环流化床锅炉设计中最主要的部分，它一般由布风装置、燃烧室、飞灰分离收集装置及返料装置组成，有的循环流化床锅炉还带有外部流化床热交换器。
1.2循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉中流态化过程是当流体向上流动流过颗粒床层时，其运行状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触面维持它的空间位置。相反地，在失去了以前的机械支承后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层面言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。
1.3循环流化床锅炉的主要类型
（1） Lurgi型
循环系统设有外置式换热器，采取分段送风燃烧，炉膛出口布置高温旋风分离器。优点是负荷调节灵活性较大，在外置式换热器内可布置受热面，利于大型化；缺点是锅炉的结构复杂，厂用电率高，投资也高。
（2）Pyroflow型
燃烧室由膜式水冷壁构成，燃烧室上部仅布置少量屏式受热面，下部为了防止磨损和腐蚀覆盖有耐火材料保护层，无外置式換热器，采用高温旋风分离器，后来开发出了水冷方形分离器。优点是系统简单，结构紧凑，造价较低。因而其市场占有率很高。缺点是炉温偏高，N0；排放高，脱硫剂耗量大。
（3）Circofluid型
炉膛采用塔式布置。燃烧室由膜式水冷壁构成，同时燃烧室上部布置有屏式过热器、管板式过热器、蒸发受热面和省煤器。采用中温旋风分离器。无外置式换热器。优点是由于只有400℃左右，旋风分离器的工作条件得到改善，同时自身的电耗也较低。缺点是由于采用塔式布置，钢耗较大。由于炉膛温度未处在最佳脱硫温度，脱硫效果不是很好，同时CO排放浓度也比其他炉型高。
（4） FW公司的带整体式再循环换热器型
采用水（汽）冷旋风分离器，启动快。同时在Intrex内布置过热器或再热器。布风装置采用定向风帽、水冷布风板及水冷风室。优点是结构紧凑，可靠性高。缺点是分离器结构复杂，造价高。
2国内循环流化床锅炉发展现状
中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35—75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75—220t/h蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100MW等技术的引进和自主开发，一大批135—150MWe超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，期间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300MWe亚临界循环流化床锅炉技术，各个示范单位开始进行对循环流化床锅炉设备的使用，实现对锅炉设备上的改善。
3循环流化床锅炉的特性
原有的鼓泡流化床锅炉经过加工改造后形成新型的流化床锅炉设备，不但继承了鼓泡流化床锅炉原有的优点，同时将鼓泡流化床中的不足加以技术改善，实现锅炉设备的高效率，保障工艺生产的最优化。目前循环循环流化床有以下几方面的优点：
（1）燃料适应性广。它几乎可以燃烧一切种类的固体燃料并达到很高的燃烧效率，其中包括高灰分、高水分、低热值、低灰熔点的劣质煤，以及难以点燃和燃尽的低挥发分燃料，循环流化床锅炉用来燃烧这些劣质燃料是特别适宜的。
（2）燃烧效率高。对常规工业锅炉和煤粉锅炉，若燃烧煤种偏离设计煤种，其燃烧效率不高，一般为85%～90%。循环流化床锅炉采用飞灰循环燃烧，对无烟煤可达97%，对其它煤种可达98%～99.5%。据资料表明：在燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉持平；燃烧劣质煤时，燃烧效率约比煤粉炉高5%。
（3）燃烧热强度大
（4）负荷调节范围大，调节性能好。循环流化床锅炉对负荷变化的适应性较强，在额定负荷的30%～100%范围内不需要喷油助燃就可保障锅炉的燃烧稳定和经济运行，有利于电厂参与调峰，且具有较强的调峰能力。
（5）灰渣能综合利用。循环流化床锅炉燃烧温度低，灰一般不会软化和黏结、活性较好。另外，炉内加入石灰石后，灰的成分也有变化，含有一定的CaSO4和未反应的CaO 。循环流化床锅炉的灰可以用来制造水泥的掺合料或其他建筑材料的原材料，有利于灰渣的综合利用。
（6）低污染物排放。一般锅炉在燃烧过程中都会产生CO、CO2、SO2等气体，造成对环境的污染。但是对于循环流化床锅炉而言，它是采用分级燃烧技术，有效地将温度控制在合理范围内，同时通过有效的脱硫剂循环反应，实现脱硫技术上完善，杜绝NOX和SO2等气体的产生，降低污染排放量。
参考文献：
[1] 阎维平；洁净煤发电技术的发展前景分析[J]；华北电力大学学报；2008年35（6）
[2] 赵果然；循环流化床锅炉国内外现状概述[M]；锅炉制造；2009年
关键词：流化床锅炉；炉体；循环
1 循环流化床锅炉概述
1.1循环流化床锅炉的组成
循环流化床锅炉设备主要是锅炉本体设备和锅炉辅助设备两部分组成。锅炉的本体设备包括汽水系统、燃烧系统、炉墙和构架；辅助设备主要包括给煤/石灰石系统、送风/排烟系统、给水系统、灰渣处理系统、锅炉控制系统、点火系统和锅炉附件等部分。其中燃料完成燃烧及大部分热量的传递都发生在本体设备中的燃烧系统，因此燃烧系统是循环流化床锅炉设计中最主要的部分，它一般由布风装置、燃烧室、飞灰分离收集装置及返料装置组成，有的循环流化床锅炉还带有外部流化床热交换器。
1.2循环流化床锅炉的工作原理
循环流化床锅炉中流态化过程是当流体向上流动流过颗粒床层时，其运行状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触面维持它的空间位置。相反地，在失去了以前的机械支承后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层面言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。
1.3循环流化床锅炉的主要类型
（1） Lurgi型
循环系统设有外置式换热器，采取分段送风燃烧，炉膛出口布置高温旋风分离器。优点是负荷调节灵活性较大，在外置式换热器内可布置受热面，利于大型化；缺点是锅炉的结构复杂，厂用电率高，投资也高。
（2）Pyroflow型
燃烧室由膜式水冷壁构成，燃烧室上部仅布置少量屏式受热面，下部为了防止磨损和腐蚀覆盖有耐火材料保护层，无外置式換热器，采用高温旋风分离器，后来开发出了水冷方形分离器。优点是系统简单，结构紧凑，造价较低。因而其市场占有率很高。缺点是炉温偏高，N0；排放高，脱硫剂耗量大。
（3）Circofluid型
炉膛采用塔式布置。燃烧室由膜式水冷壁构成，同时燃烧室上部布置有屏式过热器、管板式过热器、蒸发受热面和省煤器。采用中温旋风分离器。无外置式换热器。优点是由于只有400℃左右，旋风分离器的工作条件得到改善，同时自身的电耗也较低。缺点是由于采用塔式布置，钢耗较大。由于炉膛温度未处在最佳脱硫温度，脱硫效果不是很好，同时CO排放浓度也比其他炉型高。
（4） FW公司的带整体式再循环换热器型
采用水（汽）冷旋风分离器，启动快。同时在Intrex内布置过热器或再热器。布风装置采用定向风帽、水冷布风板及水冷风室。优点是结构紧凑，可靠性高。缺点是分离器结构复杂，造价高。
2国内循环流化床锅炉发展现状
中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35—75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75—220t/h蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100MW等技术的引进和自主开发，一大批135—150MWe超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，期间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300MWe亚临界循环流化床锅炉技术，各个示范单位开始进行对循环流化床锅炉设备的使用，实现对锅炉设备上的改善。
3循环流化床锅炉的特性
原有的鼓泡流化床锅炉经过加工改造后形成新型的流化床锅炉设备，不但继承了鼓泡流化床锅炉原有的优点，同时将鼓泡流化床中的不足加以技术改善，实现锅炉设备的高效率，保障工艺生产的最优化。目前循环循环流化床有以下几方面的优点：
（1）燃料适应性广。它几乎可以燃烧一切种类的固体燃料并达到很高的燃烧效率，其中包括高灰分、高水分、低热值、低灰熔点的劣质煤，以及难以点燃和燃尽的低挥发分燃料，循环流化床锅炉用来燃烧这些劣质燃料是特别适宜的。
（2）燃烧效率高。对常规工业锅炉和煤粉锅炉，若燃烧煤种偏离设计煤种，其燃烧效率不高，一般为85%～90%。循环流化床锅炉采用飞灰循环燃烧，对无烟煤可达97%，对其它煤种可达98%～99.5%。据资料表明：在燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉持平；燃烧劣质煤时，燃烧效率约比煤粉炉高5%。
（3）燃烧热强度大
（4）负荷调节范围大，调节性能好。循环流化床锅炉对负荷变化的适应性较强，在额定负荷的30%～100%范围内不需要喷油助燃就可保障锅炉的燃烧稳定和经济运行，有利于电厂参与调峰，且具有较强的调峰能力。
（5）灰渣能综合利用。循环流化床锅炉燃烧温度低，灰一般不会软化和黏结、活性较好。另外，炉内加入石灰石后，灰的成分也有变化，含有一定的CaSO4和未反应的CaO 。循环流化床锅炉的灰可以用来制造水泥的掺合料或其他建筑材料的原材料，有利于灰渣的综合利用。
（6）低污染物排放。一般锅炉在燃烧过程中都会产生CO、CO2、SO2等气体，造成对环境的污染。但是对于循环流化床锅炉而言，它是采用分级燃烧技术，有效地将温度控制在合理范围内，同时通过有效的脱硫剂循环反应，实现脱硫技术上完善，杜绝NOX和SO2等气体的产生，降低污染排放量。
参考文献：
[1] 阎维平；洁净煤发电技术的发展前景分析[J]；华北电力大学学报；2008年35（6）
[2] 赵果然；循环流化床锅炉国内外现状概述[M]；锅炉制造；2009年