■吳 輝 ■南京凱盛開(kāi)能環(huán)保能源有限公司，江蘇 南京 210036

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的英文縮寫是CFB，興起于70年代初，是當(dāng)時(shí)新生的高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，燃料會(huì)隨著床料在鍋爐內(nèi)經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，燃料有足夠的時(shí)間進(jìn)行燃燒，從而使飛灰的含碳量得以降低。燃用高熱值燃料、良好運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率可以達(dá)到98%～99%，也就是可以達(dá)到煤粉燃燒鍋爐的燃燒效率。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的物料投入量是可控制的，因此循環(huán)流化床鍋爐具有良好的調(diào)節(jié)負(fù)荷的性能以及低負(fù)荷運(yùn)行性能，這樣不僅使調(diào)峰機(jī)組的要求得到滿足，更具有環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)，因此，此技術(shù)在電力、化工生產(chǎn)等行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛［1］。

1 發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 鼓泡流化床鍋爐技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

鼓泡流化床(沸騰爐)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代末，隨后，研究者們經(jīng)過(guò)堅(jiān)持不懈的研究工作解決了很多難題，在摸索中總結(jié)出了許多經(jīng)驗(yàn)。使鼓泡流化床鍋爐技術(shù)得到一定的發(fā)展。但是，在鼓泡流化床鍋爐的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，研究者發(fā)現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)的燃料有局限性，只能用高灰燃料，如:煤矸石、油頁(yè)巖等，因此，鼓泡流化床技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展受到了約束。

1.2 小型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

20世紀(jì)80年代初，國(guó)家科委發(fā)布了“煤的流化床燃燒技術(shù)研究”的課題，我國(guó)隨后就開(kāi)展了循環(huán)流化床鍋爐的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。1984年，在中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所中，一個(gè)熱功率2.8MW的循環(huán)流化床燃燒試驗(yàn)裝置誕生了，這說(shuō)明流化床燃燒技術(shù)實(shí)從冷態(tài)試驗(yàn)研究和理論向熱態(tài)試驗(yàn)研究達(dá)到一次大躍進(jìn)。80年代中期開(kāi)始，大部分中小型鍋爐制造廠與研究院產(chǎn)生了合作關(guān)系，進(jìn)行著循環(huán)流化床鍋爐開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。截至90年代中期，已有近200臺(tái)75t/h以下容量的循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行。這種小容量循環(huán)流化床鍋爐在使用過(guò)程中也暴露出不少問(wèn)題，主要是出力不夠、磨損嚴(yán)重、主汽溫度低、配套輔機(jī)故障率高、自動(dòng)化水平低等，雖然進(jìn)行了一系列的完善工作，解決了某些問(wèn)題，使機(jī)組可用率得到了提高，但是小容量循環(huán)流化床鍋爐的總體技術(shù)水平還是沒(méi)有達(dá)到理想的效果，仍然有待完善［2］。

1.3 中等容量循環(huán)流化床的產(chǎn)生與發(fā)展

90年代中期，當(dāng)時(shí)我國(guó)的鍋爐制造公司陸續(xù)引進(jìn)了國(guó)外技術(shù)，220t/h循環(huán)流化床鍋爐投進(jìn)市場(chǎng)，這些機(jī)組的中等容量的循環(huán)流化床鍋爐使我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)水平整體性的提高，使其在商業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中獲得穩(wěn)定的地位。期間最突出的就是四川的白馬發(fā)電總廠高壩總電廠，該廠成功投運(yùn)了410t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)成功運(yùn)行，對(duì)我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展具有重要意義，不僅表明了較大容量循環(huán)流化床鍋爐，也證明了循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)能適應(yīng)無(wú)煙煤的燃燒。90年代末期，我國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題加強(qiáng)重視，電力工業(yè)大幅度調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策傾向于進(jìn)行大批老機(jī)組面臨技術(shù)改造，發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐，使循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展迎來(lái)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在國(guó)家政策的支持下，我國(guó)大型鍋爐制造廠進(jìn)行了600M超臨界CFB鍋爐的前期準(zhǔn)備，2009年1月7日，由西安熱工研究院和哈爾濱鍋爐廠開(kāi)發(fā)研制的國(guó)產(chǎn)330 MW CFB鍋爐，在江西分宜發(fā)電廠通過(guò)168小時(shí)成功試運(yùn)之后投入運(yùn)行。

2 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的特點(diǎn)

增壓循環(huán)流化床、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、常壓循環(huán)流化床技術(shù)是國(guó)際上受到一致認(rèn)可的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。常壓循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是國(guó)際上受到普遍認(rèn)可的成熟的商業(yè)化程度最好的技術(shù)，這種技術(shù)是一種新型清潔煤燃燒技術(shù)，是八十年代發(fā)展起來(lái)的，它在處理高硫煤和劣質(zhì)煤方面具有優(yōu)勢(shì)，可以滿足國(guó)家對(duì)嚴(yán)格的大氣排放的標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)流化床潔凈煤燃燒技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，如:燃料適應(yīng)性廣，不局限于煤矸石、油頁(yè)巖等高灰燃料，負(fù)荷具有調(diào)節(jié)性，調(diào)節(jié)幅度大，能達(dá)到環(huán)保指標(biāo)等［3］。

3 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展前景

迄今為止，循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)是商業(yè)化運(yùn)行最好的清潔煤燃燒技術(shù)。目前全球煤炭的儲(chǔ)量正在不斷減少，全球?qū)Νh(huán)保的要求也隨之的逐漸升高，循環(huán)流化床的發(fā)展有了新的機(jī)遇。

(1)煤炭是我國(guó)重要的化工資源，但是大量的使用讓儲(chǔ)量逐漸減少，大型煤粉鍋爐的發(fā)展將逐步被限制。而循環(huán)流化床具有適廣性，適合各種燃料的燃燒，而且能為城市進(jìn)行垃圾處理，政府必然會(huì)大力支持，這將是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展中的優(yōu)勢(shì)。

(2)目前國(guó)內(nèi)的火電廠在國(guó)家環(huán)保局要求下，陸續(xù)大力發(fā)展脫硫項(xiàng)目。但受到煤粉鍋爐的限制，結(jié)構(gòu)不占優(yōu)勢(shì)，干法脫硫技術(shù)是無(wú)法進(jìn)行的，因此大部分是采用石灰石濕法脫硫，而濕法脫硫需要增加投入在增加煙道、吸收塔、增壓風(fēng)機(jī)、石灰石漿液系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、石灰石粉制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)等脫硫設(shè)備上。相比而言，循環(huán)流化床鍋爐就少多了，循環(huán)硫化床采用的是爐內(nèi)噴鈣干法脫硫，而且可以實(shí)現(xiàn)脫硝，不用增加過(guò)多投資但效率得到提升，可以達(dá)到80%以上系統(tǒng)脫硫率。

(3)對(duì)于高灰分設(shè)備、高硫分設(shè)備或者低揮發(fā)分設(shè)備等其它燃燒設(shè)備難以進(jìn)行燃燒的燃料，循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)是占有優(yōu)勢(shì)的，對(duì)于低負(fù)荷要求較高的調(diào)峰電廠，循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的。我國(guó)研制的220/th、41oth/循環(huán)流化床鍋爐已投入運(yùn)行，在國(guó)際上，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)朝大型化方向發(fā)展，因此，循環(huán)流化床鍋爐在國(guó)際市場(chǎng)上具有頑強(qiáng)的生命力，對(duì)它的發(fā)展前景著重要的意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，也是一個(gè)燃煤大國(guó)，然而煤的燃燒給我國(guó)帶來(lái)酸雨，粉塵超標(biāo)等諸多不利的影響，所以，目前急需解決的關(guān)于煤燃燒的問(wèn)題就是開(kāi)發(fā)一種清潔的燃煤裝置，循環(huán)流化床鍋爐就是一種清潔的燃煤裝置，是有效解決這類問(wèn)題方法之一。因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐具有燃料的適廣性、有較高的燃燒率、污染物的排放濃度點(diǎn)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，因而循環(huán)流化床鍋爐的研究和開(kāi)發(fā)在我國(guó)具有很好的發(fā)展前景，擁有很多發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的研究和開(kāi)發(fā)晚于國(guó)外，因此我國(guó)只有對(duì)研究開(kāi)發(fā)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)加大力度進(jìn)行開(kāi)發(fā)，才能適應(yīng)目前的經(jīng)濟(jì)社會(huì)形勢(shì)。然而隨著社會(huì)逐漸地發(fā)展，多參數(shù)、大容量的鍋爐的需求量增加，這種鍋爐與一般的鍋爐相比具有更大的容量、更高的燃燒效率、更加緊湊的分離器、更好的布置方式，除此之外，還需要統(tǒng)一回送裝置、N2O生成率的較低、超臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐的開(kāi)發(fā)研究等特點(diǎn)，因此，對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)，我們的目的就是要在未來(lái)對(duì)此類爐型進(jìn)行更加優(yōu)化的開(kāi)發(fā)與研究，在該項(xiàng)技術(shù)的的應(yīng)用中取其精華去其糟粕，揚(yáng)長(zhǎng)避短，使其自身的優(yōu)點(diǎn)得以發(fā)揮，保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)保證清潔環(huán)保的目標(biāo)。

［1］駱仲泱，何宏舟，王勤輝，岑可法.循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景［J］.動(dòng)力工程，2004，06：761 －767.

［2］繆偉東.循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展前景［J］.科技信息，2012，32：389 －390.

［3］蔡毅，程樂(lè)鳴，邱坤贊，夏云飛，王勤輝，方夢(mèng)祥.循環(huán)流化床鍋爐專利現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析［J］.能源工程，2013，01：1 －6.