管雨荷（陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）煉化公司項(xiàng)目建設(shè)指揮部 延安 727406）

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)在目前已成為煤炭清潔燃燒的首選爐型。在煤炭燃燒中，具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、燃燒效率高、直接脫硫等優(yōu)點(diǎn)。在我國(guó)，煤炭消耗總量的不斷增加給環(huán)境造成了巨大的壓力，為解決能源和環(huán)保之間的矛盾，發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)很有必要。

一、循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)的流化床鍋爐技術(shù)始自上世紀(jì)60年代，至今已有50年的發(fā)展歷程，分為改造舊鍋爐、研制新鍋爐、發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐三個(gè)階段。從上世紀(jì)60年代中期到70年代中期，流化床鍋爐技術(shù)主要是利用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)的燃料，把其他工廠的快裝鍋爐和鏈條鍋爐改裝，這種鼓泡流化床鍋爐產(chǎn)生主要的問(wèn)題是：煤炭的燃燒效率不高、產(chǎn)生的飛灰含碳量高、飛灰量大。第二階段是研制新鍋爐，通過(guò)研制出4、6、10、130/h的鼓泡流化床，將鍋爐的熱效率從50%提升至80%，褐煤流化床鍋爐甚至達(dá)到88%。第三階段是發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐，將帶飛灰回燃的鼓泡流化床鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐同時(shí)使用，開創(chuàng)了煤炭燃燒技術(shù)高效清潔的新階段。目前，經(jīng)過(guò)科研攻關(guān)試驗(yàn)的積累，在循環(huán)鍋爐流化床的使用技術(shù)上，我國(guó)擁有完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。大型化以及超大型化的循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)各大鍋爐廠相繼投入使用[1]。

2.循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外的循環(huán)流化床分為兩類，主要區(qū)別在于是否帶有熱交換器。采用了高溫旋風(fēng)分離器的被稱為是帶外部流化床熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)，它具有三種爐型，分別是Lurgi型CFB鍋爐、FW型帶整體化流化床熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐、ABBCE型具有Flextech技術(shù)生產(chǎn)性循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。而不帶外部流化床熱交換器的循環(huán)流化床技術(shù)也有三種代表性的爐型：BW型低溫多管旋風(fēng)分離器循環(huán)流化床鍋爐、Circofluid型中溫分離器循環(huán)流化床鍋爐、Pyroflow型高溫旋風(fēng)分離器循環(huán)流化床鍋爐[2]。

二、循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展前景

近十年，經(jīng)過(guò)科研的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，創(chuàng)造出下排氣旋風(fēng)分離器循環(huán)流化床鍋爐、旋風(fēng)扇和百葉窗兩級(jí)分離器循環(huán)流化床鍋爐、異型水冷分離器循環(huán)流化床鍋爐。我國(guó)循環(huán)流化床技術(shù)朝著超臨界大型化、深度脫硝和脫硫、防磨技術(shù)提高、綜合利用能源的方向發(fā)展。

1.超臨界大型化的發(fā)展方向

循環(huán)流化床超臨界的發(fā)展方向，與其自身固有的燃燒特性具有重要的聯(lián)系。常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐煤粉熱流往往高于循環(huán)流化床鍋爐，可降低對(duì)水冷壁的要求。在循環(huán)流化床鍋爐中，固體的傳熱系數(shù)和固體的濃度與爐中的溫度呈反比，有利于水冷壁的溫度控制。采用超臨界鍋爐和具有污染物排放少、運(yùn)行效率高、煤炭損耗量低的優(yōu)點(diǎn)[3]。

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)采用的是一級(jí)飛灰分離循環(huán)燃燒技術(shù)，鍋爐采用的系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，易于采用大型化的生產(chǎn)技術(shù)。另外，不論是國(guó)內(nèi)開發(fā)的下排旋風(fēng)分離器和水冷異型分離器，還是國(guó)外開發(fā)的方型分離器，都能夠很好地和鍋爐本體融為一體，使大型化的機(jī)型得以實(shí)現(xiàn)。

2.深度脫硝和脫硫

循環(huán)流化床鍋爐具有空氣分級(jí)供給燃燒和低溫燃燒的特性，故而有利于氧氮化物的形成，與同期的鍋爐相比，能降低20%左右的氧氮含量，一氧化氮的濃度控制低于300mg/m3，隨著國(guó)家對(duì)其排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高，對(duì)鍋爐進(jìn)行深度脫硝是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

盡管我國(guó)擁有世界上最多的CFB鍋爐數(shù)量，但是CFB鍋爐脫硫技術(shù)并不盡如人意。隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，煤炭的深度脫硫成為今后鍋爐技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。我國(guó)新公布的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中，將二氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)降至400/m3，和傳統(tǒng)的濕化脫硫相比，在循環(huán)硫化床中添加石灰石的脫硫方式效果更好。但是，此種方式還需處理灰渣，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，總體的競(jìng)爭(zhēng)力正在降低，因此，對(duì)CFB鍋爐進(jìn)行深度脫硫是循環(huán)流化鍋爐發(fā)展的題中之義。

3.防磨損技術(shù)的提高

鍋爐在高溫中運(yùn)行，且爐中是高速運(yùn)動(dòng)的高溫固體材料，因此熱沖擊對(duì)爐內(nèi)受力面的磨損十分地嚴(yán)重。因此，研究鍋爐的防磨損技術(shù)對(duì)于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命意義重大。目前最有效的防磨方法是使用高性能的耐火材料，保證金屬的使用壽命，確保流化床的安全運(yùn)行。

4.綜合利用能源

能源短缺是世界性的問(wèn)題，因此，開展能源的綜合利用是今后循環(huán)流化床發(fā)展的另一個(gè)重要的方向。綜合利用能源包含的范圍較廣，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

首先，利用循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)對(duì)一些非高級(jí)的能源進(jìn)行全面的整合利用。我國(guó)在這方面取得的成就較好，不僅開發(fā)出廢舊垃圾、泥質(zhì)等低級(jí)能源的處理鍋爐，也開發(fā)出了石油焦煤、生物質(zhì)的處理鍋爐，在實(shí)際運(yùn)用中取得了成功經(jīng)驗(yàn)。

其次，利用其他原材料和能源與循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加工和綜合利用，在CFB技術(shù)中，這是一個(gè)重要的研究方向。

最后，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐燃燒產(chǎn)生的灰渣進(jìn)行綜合利用。就目前循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展而言，這是其發(fā)展的難點(diǎn)。一方面，在鍋爐內(nèi)部添加石灰石進(jìn)行脫硫，能夠產(chǎn)生良好的脫硫效果，另一方面，卻增加了灰渣的數(shù)量，又由于其化學(xué)形態(tài)和其他物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有差異，故而難以使用常規(guī)的方式對(duì)灰渣進(jìn)行統(tǒng)一處理。因此，開發(fā)能夠解決硫化過(guò)程中產(chǎn)生的灰渣，是目前我國(guó)甚至是國(guó)外綜合探究循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

循環(huán)流化床技術(shù)作為一種新型高效環(huán)保的燃燒技術(shù)，發(fā)展前景相當(dāng)可觀，中國(guó)是其發(fā)展的最大市場(chǎng)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和電力工業(yè)的發(fā)展，循環(huán)流化床技術(shù)將在電力行業(yè)高效運(yùn)行的進(jìn)程中發(fā)揮重大的作用。

[1]盧嘯風(fēng).大型循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備與運(yùn)行．北京：中國(guó)電力出版社[J]．2010，6（13）：34-35．

[2]付萍．循環(huán)流化床鍋爐特性分析及其參數(shù)優(yōu)化．河北：華北電力大學(xué)[J]．2011，7（15）：45-48．

[3]王耀昕.大型循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展趨勢(shì)．電站系統(tǒng)工程[J]．2012，23（2）：124-125．