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摘 要：循环流化床锅炉技术发展迅速，已经成为我国一项高效低污染清洁燃烧技术，在实践中也得到广泛使用。本文通过研究我国循环流化床锅炉的技术特点，发展现状及未来发展进行研究，推动我国循环流化床锅炉技术快速发展，对企业安全生产具有重要的作用。
关键词：循环流化床锅炉；现状；发展
近年来，对国内循环流化床锅炉技术的研究取得了新的进展，随着新能源、新技术的发展循环流化床锅炉，未来将朝着大型化、深度脱硫与脱硝、能源综合利用等方向发展。
一、循环流化床锅炉的技术特点分折
（一）优势分析
1.燃烧效率较高
新近设计制造的中小型循环流化床锅炉，其热效率可达87%，同时循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率。循环流化床锅炉设置有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，这就降低了机械不完全燃烧损失，绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛再燃烧，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，这种方式下进行多次循环燃烧，保证燃料充分燃尽，从而提高了锅炉的燃烧效率。
2.燃料适应性广
由于循环流化床锅炉采用的是循环燃烧技术，在炉膛、旋风分离器、虹吸密封回路进行循环的床料的热容量是相当大的，而新加入的燃料按重量比仅占整个循环床料的5%～7%，加入后随着循环的进行会迅速被加热到着火温度而燃烧并释放热量。因煤质变化对锅炉燃烧及带负荷影响较小，有利于电网的安全稳定运行，对劣质煤资源的利用具有深远的意义。
3.环保指标优越
循环流化床锅炉正常运行时床温控制在850℃～950℃，同时根据燃煤特性以一定的Ca/S向炉内加入石灰石粉作为脱硫剂，在燃烧的过程中脱去燃烧生成的SO2，而石灰石粉在850℃～950℃范围内脱硫效率最高，所以循环流化床锅炉采用850℃～950℃燃烧温度可以达到较高的脱硫效率。同时循环流化床在850℃～950℃燃烧温度下能有效地抑制热反应型的生成，再加上采用了分级燃烧方式送入二次风，又有效地控制了燃料型生成。循环流化床洁净煤燃烧技术的污染控制成本是很有竞争力的，是已经为世界各国公认的较为成熟而最有前途的洁净煤燃烧技术。
（二）劣势分析
1.灰渣物理热损失较大
循环流化床锅炉较煤粉炉而言，其热效率要低一些这主要是因为以下几点：①所用燃料比煤粉炉所用煤粉要粗得多。燃料越粗，越不容易燃尽，因而机械的不完全损失较大。②与煤粉炉温度相比，炉膛温度要低得多。如果炉温低于800℃～900℃，CO就不易着火燃烧或燃烧不完全，从而增加了化学不完全燃烧热损失。③循环流化床锅炉在运行中应保证料层厚度在一定范围内，以确保良好的沸腾工况，因而要进行放料这样大量的热量被放掉，使得灰渣物理热损失很大。
2.磨损问题比较严重
受热面磨损是影响CFB锅炉长期连续运行的重要原因。循环流化床锅炉由于其特定的燃烧方式，炉内的固体物料浓度为煤粉炉的几十倍到上百倍，烟气中含尘浓度很高，因而可能对受热面及气固分离器等部件造成严重磨损，使锅炉运行维护费用增大，机组利用率降低，给用户造成巨大的损失。CFB锅炉的主要磨损部位包括：布风装置中的风帽，炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损，炉膛4个角落区域的管壁磨损，不规则区域管壁的磨损，炉膛内屏式过热器、水平过热器管屏的磨损，尾部烟道过热器与省煤器两端的进口处，燃烧室下部的卫燃带、燃烧室出口周围及出烟口流道内表面、分离器整个内表面、尾部对流烟道入口内表面的非金属耐火材料。
二、国内循环流化床锅炉技术水平现状分析
近年来，在吸收和消化引进技术的基础上，我国自主开发的CFB锅炉水平有了长足进步，并已在一些核心技术上取得了突破。比如，浙江大学率先开发了下排气旋风分离器循环床锅炉。此炉型在水平烟道与尾部竖井烟道相连接的换向室中布置下排气旋风分离器，将水平烟道与尾部竖井烟道整装为一体，使锅炉具有典型的“П”型布置，具有结构紧凑、深度小、易于大型化等优点。
清华大学跟踪国际上出现的水冷方型分离器，成功地开发了具有独立知识产权的水冷异型分离循环流化床锅炉，该炉型具有结构紧凑、密封性能好、分离效率高、重量轻、启动时间短等优点，且也有易于放大和大型化生产的潜力等。目前，国产循环流化床锅炉在130t/h及以下等级已过关，并完全取代了这个等级的进口锅炉，占领了国内市场。
从引进到自行设计制造，近年来我国循环流化床锅炉发展迅速，在循环床锅炉大型化方面已取得了可喜的发展，与世界水平的差距正在逐步缩小。我国大型CFB锅炉发展神速，每年以超过1000MWe以上的投运容量在迅速增加。
三、循环流化床锅炉技术的发展前景
循环流化床锅炉燃烧技术，是目前商业化运行程度最好的清洁煤燃烧技术。随着全球煤炭储量的不断减少和对环保要求的不断提高，给循环流化床的发展及推广带来了新的机遇。
（一）成为国家鼓励项目
煤炭是重要的化工原料，随着储量的不断减少，大型煤粉锅炉将逐渐被国家所限制。而循环流化床由于适合燃烧各种燃料，而且是城市垃圾处理的好项目，必然能得到政府的大力扶植。
（二）脱硫综合利用
目前全国的火电厂顺应国家环保局的要求，纷纷上马脱硫项目。但作为煤粉锅炉，受结构的限制，很难采用干法脱硫技术，因此大多采用石灰石湿法脱硫。湿法脱硫需要增加烟道、增压风机、吸收塔、石灰石浆液系统、石膏脱水系统、废水系统、石灰石粉制备系统等脱硫设备的大量投资。而循环流化床锅炉可以采用炉内喷钙干法脱硫，甚至可以实现脱硝，且增加的投资很少，系统脱硫率提高到80%以上。
（三）市场份额较高
在用高灰分、低挥发分或高硫分等其它燃烧设备难以适应的劣质燃料方面，以及低负荷要求较高的调峰电厂和负荷波动较大的自备电厂中，循环流化床锅炉燃烧技术是最佳选择。国际上已朝大型化方向发展。我国研制的220/th、41oth/循环流化床锅炉已投入运行。因此，循环流化床锅炉在国内外市场上具有很强的生命力，对它的开发研制有着深远的意义。
（四）能源综合利用
能源综合利用是循环流化床锅炉今后发展的另一个重要方向。能源综合利用包含有3方面内容：其一是以CFB锅炉为平台对一些低级能源资源综合优化利用。目前在这方面做的比较好，已开发出针对于燃烧石油焦、污泥、生物质、垃圾废弃物等各种类型的CFB锅炉并取得了成功经验。其二是循环流化床锅炉与其它能源或原材料加工系统整合从事能源高效利用，这是循环流化床锅炉技术今后应重点发展的一个方向。目前，以循环流化床锅炉技术为基础的IGCC系统、PCFBC系统均已开发成功并已产业化，今后应朝着大型化和优化运行方向发展。其三是CFB锅炉燃烧后产生的灰渣综合利用。这是CFB锅炉今后发展中尚待解决的一个难点问题。循环流化床锅炉运行中由于采用了炉内添加石灰石脱硫技术，不但增加了它的灰渣数量，而且也使它的灰渣与普通煤粉炉产生的灰渣在形态、粒度、化学性质等有很多不同之处，以至于很难用常规的灰渣利用方式对其进行处理。开发研究适合CFB锅炉脱硫灰渣的处理方式和利用途径，已成为目前国内外关于循环流化床锅炉未来发展的一个研究热点。
参考文献：
[1]肖平，蒋敏华.循环流化床锅炉的发展前景[J].热力发电，2004.
[2]岑可法，倪明江，骆仲泱，等.循环流化床锅炉的理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社，1998.
[3]王文龙，施正伦，骆仲泱，等.流化床脱硫灰渣的特性与综合利用研究[J].电站系统工程，2002.
作者简介：
陈向崴（1983.10.17-），男，籍贯：辽宁铁岭，单位：辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，职称：初级，学历：大学本科。
关键词：循环流化床锅炉；现状；发展
近年来，对国内循环流化床锅炉技术的研究取得了新的进展，随着新能源、新技术的发展循环流化床锅炉，未来将朝着大型化、深度脱硫与脱硝、能源综合利用等方向发展。
一、循环流化床锅炉的技术特点分折
（一）优势分析
1.燃烧效率较高
新近设计制造的中小型循环流化床锅炉，其热效率可达87%，同时循环流化床锅炉能在较宽的运行变化范围内保持较高的燃烧效率。循环流化床锅炉设置有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，这就降低了机械不完全燃烧损失，绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛再燃烧，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，这种方式下进行多次循环燃烧，保证燃料充分燃尽，从而提高了锅炉的燃烧效率。
2.燃料适应性广
由于循环流化床锅炉采用的是循环燃烧技术，在炉膛、旋风分离器、虹吸密封回路进行循环的床料的热容量是相当大的，而新加入的燃料按重量比仅占整个循环床料的5%～7%，加入后随着循环的进行会迅速被加热到着火温度而燃烧并释放热量。因煤质变化对锅炉燃烧及带负荷影响较小，有利于电网的安全稳定运行，对劣质煤资源的利用具有深远的意义。
3.环保指标优越
循环流化床锅炉正常运行时床温控制在850℃～950℃，同时根据燃煤特性以一定的Ca/S向炉内加入石灰石粉作为脱硫剂，在燃烧的过程中脱去燃烧生成的SO2，而石灰石粉在850℃～950℃范围内脱硫效率最高，所以循环流化床锅炉采用850℃～950℃燃烧温度可以达到较高的脱硫效率。同时循环流化床在850℃～950℃燃烧温度下能有效地抑制热反应型的生成，再加上采用了分级燃烧方式送入二次风，又有效地控制了燃料型生成。循环流化床洁净煤燃烧技术的污染控制成本是很有竞争力的，是已经为世界各国公认的较为成熟而最有前途的洁净煤燃烧技术。
（二）劣势分析
1.灰渣物理热损失较大
循环流化床锅炉较煤粉炉而言，其热效率要低一些这主要是因为以下几点：①所用燃料比煤粉炉所用煤粉要粗得多。燃料越粗，越不容易燃尽，因而机械的不完全损失较大。②与煤粉炉温度相比，炉膛温度要低得多。如果炉温低于800℃～900℃，CO就不易着火燃烧或燃烧不完全，从而增加了化学不完全燃烧热损失。③循环流化床锅炉在运行中应保证料层厚度在一定范围内，以确保良好的沸腾工况，因而要进行放料这样大量的热量被放掉，使得灰渣物理热损失很大。
2.磨损问题比较严重
受热面磨损是影响CFB锅炉长期连续运行的重要原因。循环流化床锅炉由于其特定的燃烧方式，炉内的固体物料浓度为煤粉炉的几十倍到上百倍，烟气中含尘浓度很高，因而可能对受热面及气固分离器等部件造成严重磨损，使锅炉运行维护费用增大，机组利用率降低，给用户造成巨大的损失。CFB锅炉的主要磨损部位包括：布风装置中的风帽，炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损，炉膛4个角落区域的管壁磨损，不规则区域管壁的磨损，炉膛内屏式过热器、水平过热器管屏的磨损，尾部烟道过热器与省煤器两端的进口处，燃烧室下部的卫燃带、燃烧室出口周围及出烟口流道内表面、分离器整个内表面、尾部对流烟道入口内表面的非金属耐火材料。
二、国内循环流化床锅炉技术水平现状分析
近年来，在吸收和消化引进技术的基础上，我国自主开发的CFB锅炉水平有了长足进步，并已在一些核心技术上取得了突破。比如，浙江大学率先开发了下排气旋风分离器循环床锅炉。此炉型在水平烟道与尾部竖井烟道相连接的换向室中布置下排气旋风分离器，将水平烟道与尾部竖井烟道整装为一体，使锅炉具有典型的“П”型布置，具有结构紧凑、深度小、易于大型化等优点。
清华大学跟踪国际上出现的水冷方型分离器，成功地开发了具有独立知识产权的水冷异型分离循环流化床锅炉，该炉型具有结构紧凑、密封性能好、分离效率高、重量轻、启动时间短等优点，且也有易于放大和大型化生产的潜力等。目前，国产循环流化床锅炉在130t/h及以下等级已过关，并完全取代了这个等级的进口锅炉，占领了国内市场。
从引进到自行设计制造，近年来我国循环流化床锅炉发展迅速，在循环床锅炉大型化方面已取得了可喜的发展，与世界水平的差距正在逐步缩小。我国大型CFB锅炉发展神速，每年以超过1000MWe以上的投运容量在迅速增加。
三、循环流化床锅炉技术的发展前景
循环流化床锅炉燃烧技术，是目前商业化运行程度最好的清洁煤燃烧技术。随着全球煤炭储量的不断减少和对环保要求的不断提高，给循环流化床的发展及推广带来了新的机遇。
（一）成为国家鼓励项目
煤炭是重要的化工原料，随着储量的不断减少，大型煤粉锅炉将逐渐被国家所限制。而循环流化床由于适合燃烧各种燃料，而且是城市垃圾处理的好项目，必然能得到政府的大力扶植。
（二）脱硫综合利用
目前全国的火电厂顺应国家环保局的要求，纷纷上马脱硫项目。但作为煤粉锅炉，受结构的限制，很难采用干法脱硫技术，因此大多采用石灰石湿法脱硫。湿法脱硫需要增加烟道、增压风机、吸收塔、石灰石浆液系统、石膏脱水系统、废水系统、石灰石粉制备系统等脱硫设备的大量投资。而循环流化床锅炉可以采用炉内喷钙干法脱硫，甚至可以实现脱硝，且增加的投资很少，系统脱硫率提高到80%以上。
（三）市场份额较高
在用高灰分、低挥发分或高硫分等其它燃烧设备难以适应的劣质燃料方面，以及低负荷要求较高的调峰电厂和负荷波动较大的自备电厂中，循环流化床锅炉燃烧技术是最佳选择。国际上已朝大型化方向发展。我国研制的220/th、41oth/循环流化床锅炉已投入运行。因此，循环流化床锅炉在国内外市场上具有很强的生命力，对它的开发研制有着深远的意义。
（四）能源综合利用
能源综合利用是循环流化床锅炉今后发展的另一个重要方向。能源综合利用包含有3方面内容：其一是以CFB锅炉为平台对一些低级能源资源综合优化利用。目前在这方面做的比较好，已开发出针对于燃烧石油焦、污泥、生物质、垃圾废弃物等各种类型的CFB锅炉并取得了成功经验。其二是循环流化床锅炉与其它能源或原材料加工系统整合从事能源高效利用，这是循环流化床锅炉技术今后应重点发展的一个方向。目前，以循环流化床锅炉技术为基础的IGCC系统、PCFBC系统均已开发成功并已产业化，今后应朝着大型化和优化运行方向发展。其三是CFB锅炉燃烧后产生的灰渣综合利用。这是CFB锅炉今后发展中尚待解决的一个难点问题。循环流化床锅炉运行中由于采用了炉内添加石灰石脱硫技术，不但增加了它的灰渣数量，而且也使它的灰渣与普通煤粉炉产生的灰渣在形态、粒度、化学性质等有很多不同之处，以至于很难用常规的灰渣利用方式对其进行处理。开发研究适合CFB锅炉脱硫灰渣的处理方式和利用途径，已成为目前国内外关于循环流化床锅炉未来发展的一个研究热点。
参考文献：
[1]肖平，蒋敏华.循环流化床锅炉的发展前景[J].热力发电，2004.
[2]岑可法，倪明江，骆仲泱，等.循环流化床锅炉的理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社，1998.
[3]王文龙，施正伦，骆仲泱，等.流化床脱硫灰渣的特性与综合利用研究[J].电站系统工程，2002.
作者简介：
陈向崴（1983.10.17-），男，籍贯：辽宁铁岭，单位：辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，职称：初级，学历：大学本科。