循环流化床锅炉

循环流床锅炉化发展的现及前景状

来源

：中国能网源作者：张建胜 岳 溪 发布时间：2光07.01.105

　引0　言

　　环流化床循炉(CF锅B)燃技术烧是项近2一0年发来起来的展燃技术煤它。具有料燃适应性广燃、烧效率高、氮氧物排化放、负荷调低比节大和荷调节快等突负优出。点自循流化环燃烧床技术出以来现循环流化，床炉已锅在世范界围得内到广泛应用，大容量的循的环流化电床锅站炉已被发电行业接受所世。界上大最量容的250MW循环流床锅化炉已1在97年9运，多投2台00～205WM容量循环大化流床锅也炉投已。我国产集中中型于FCB的研制与开发目前已完全商，业化到。198年底9我，已国投运订货及35t的/以下h的环流循床化锅炉共计约006，台开始已走电力向场，市且并始开大型CFB的研工制。

作　主循环回路　是循环流床锅炉的关化键，其主要用是作将大的量温高体物固料气从中分离出流，送回来烧燃室以，持燃维烧室的稳定流的态化态，保证燃状料脱和硫剂次循环多反、燃复和烧反应，提高燃以效率和脱硫烧效。主循率回路不环直仅影响接整个循流化环锅炉床总的体计、系设统布，置而且其与行运能性直接关有。分离器系主是循环回的主路要件部因而人们通，常分离器的形式把工作，态状作为环流化床循锅的标炉志

1　循。流环化的发床展状现

　　固分离气器CFB系统的核心部件是之一。其之以关所键从，运行理上来讲，机只有当离器完成了分含气流的气固分离并连尘续把地收下集来的料回送物炉膛至实现，平衡灰及平衡，才能保热证内炉燃的稳定烧高与效就；系结构而统言分，离器设、布置得是计合否直理接系关着炉锅统系造、制装、安行、维修运各等方的经济面性可与靠性虽。然离分是C器BF不必少的关键可节，环但又具有它对相的独性立和活灵，性在结构布置与回旋余地上很。大从种意义上某，C讲FB锅炉燃技烧术发的也展取于气固决分离术的技展发，分离器设上的计差标志着不同异的CB技F术流派

1。1　第.一代循环化流燃床烧术-技-绝热风旋离分环循化床流锅炉

　　风旋离器在分工、化冶金等领域具悠久有的使用历，是史比较熟成气的固分离置装因此在C，BF域领应用最。多　　

国德Lurig司较公地开早发出采了保温用、火耐及防磨料材装成砌筒身高温绝的式热旋分风器离的FCB锅［1］。炉分器离入口温烟8在05左℃。右用绝应旋热风作筒为分器离循的流环床锅化称为第一炉代循流化床锅环炉，目已经商业化前Lu。gi公司r、Ahlstor公司m、以及其技术由转移的Sten、ABi-BE、ACE、EEV等T司设计公造的循制环化床锅炉流均用采此种了式形。种这

分离具器有当好的分相离性，使用这能分种器的离循环化床流锅炉具有高较性的能。据计，统前除目国中陆外大，78有的%FCB部全用了采温高热绝风分旋离器，但这分种离也器存在一些题问主，是旋风筒体要庞大，因积钢而较高耗锅，炉价造，高占地大，较风筒旋衬内厚、火耐料及砌筑材求要、高量用大费、高，见用1图启动；时间、运长行中出易故障现；密封膨和系胀复杂；统尤其在是用燃挥份较低或发性活较的强差后性燃煤时种旋风筒，内的烧导致燃离后分的料温度上物，引升起旋筒风或内回腿料料回阀内超的结温焦。这问题些我国的在际实产条生件显下得为突出更。

　　Ciroflcud的中温分离技术i一定程度上在缓解高了温风旋的筒题，炉问上膛布置部了较多数量受的热面，降低旋了筒风口处入烟气的度温和积体，风筒的体旋和重积量有减小，因此所相程度上克当了服绝热风筒旋术的缺技陷使，其行可运性靠提，高但炉膛部上置布有过热器高温省和煤等，需器采要用塔布置式，膛比炉高，钢耗量较，使锅大炉价提造。高同，时它的C排放O及修问检题在一定度上程限制了技该术发的。展

1.2　二第代FB燃C技术烧--水汽()冷分离循流化床锅炉环

　　为保持绝热旋风循筒环流化床锅的优炉点同，有效地时克该服炉的缺型陷，osFtr eheWleer公司设出了计堪称典范水(汽的)旋风分冷器离2］［其结构，图如。2用应(汽水)分离冷器的环流循床化锅炉被称为第代循环二流床锅炉化。该离器分外壳由水或冷汽冷弯管、制焊而成装取消绝热，旋筒的风温绝高层，热之以代受面制成的曲面热其及内布满侧销涂一钉较层厚度薄高温耐的磨注浇。料外壳覆以侧定一厚度的温层保，内侧只设一敷层防薄磨料材见，图3。水汽(冷旋)风筒可收一吸分部量热，分器内离料温物度不会上升，至略甚有降下，好较解地决了旋风内筒侧防磨问题该公司投运的。循环流床化锅从炉发未生料系回结焦统的问，也题发生未风筒内磨旋损题，问分显充了示优越性。其这样，温绝高热型风旋分循离床的优环得以继续发点挥，点缺则基被克本服

。

　　

然，当任一何种计都设难以尽尽美善F，W式(水汽冷)旋风分离的问题是制器工艺造复，生产成本杂高过，缺乏场竞争力市这使，其业商竞力争降，通用下性和广价推受到值限了制［］。3

.1　水冷3形方分器离

　　克为汽服旋风冷筒造制本成高的题问，兰芬Alhstrmo公司造创性提地出Py了rflow ooCmpact设计构［想，45，图4］Py是orflw oCopmac型循t环流床化锅炉结简构图。

　Py　orlfo Cwmopcta循环锅床炉用其独采专特技术利的形分离器方，离器分的离分

机理圆形与旋筒风质上无本差，别壳体仍采用W式F(汽水)冷管式，但因筒体为壁平结构面别具一格而。这就第三代是环流化循床锅炉。它与规常环循流化床炉的锅最区别是采用了方大的形气分固装置离分，器离壁面的作炉膛壁面水循为环系的统一分部因，此炉与膛间之除热免膨节胀同。时形分离方可紧贴器炉膛布置而使从整循个床环炉的锅体大积为减少，布显置得十紧分。此凑外，防为止损，磨形方分离水器冷面敷表了一层设的耐火薄，这层使分离器得到传热起面表的作，用使锅并炉启动和却冷速加快。率

　　国内许从已投入运多行流化的锅炉来床看普遍，都在有存床内燃的烧工组织不况、床温好高偏以及风分旋离器内C和O残碳后燃成造数十度甚至上百度升的温现象，加流上床中化结焦的度比较低，温此因结焦可能的运行中始终在一个很大的隐患是。果如采用有冷却的旋风筒分，器离的温内度可以得就控到制，从而消除了结的危险。

焦　水冷或汽　冷方的旋形分风器离不与冷的却板卷钢成的风筒旋造制成基本相当本，虑到考前者节省的所大的保温量和火耐料材，最终实际的本成有所下降。外此它还减少散热了失损，高了提锅炉效率另。外于保温厚度由减的少可以提高，停速度启启，过程中床料停温的升速率再取不决耐于火材料而主，取决于水循要环安全性，使的启停时间大大缩短。以一得台温绝高热风筒旋7的t/5锅炉h为例采，两用油枪根下床火，点一设计每小时般油量耗600为kg右，启左时动8h间上以如，将分离果器做成冷或水冷，只要2汽3h就足～够了这样每次，动都可以启节省2～3t的轻柴。

2油循　流环床锅化的发炉方向展分析

　Ah　ltsrom公的方司分形离紧器凑型计推出设之，后即立起引了广泛的重视人，对该技们术直持一观态度。望但经5过年的多台炉锅行实运，已被践人们所接，其标受志为在19：995年月1第届国际5流床化燃烧议上，该专会利持有人Timo荣唯获的一SMAE贡奖。Fos献te wrhelere公和司Alhtrsom司合并后公即将方形离器循环分流床锅化炉作大型为方向化予以重发展点时。今日，F至oster Weehlre公司用方形采分离器技术紧凑型循的流化床锅环已炉有8t/6h4至10t/多台锅炉成功运行，h10M5机组W正建在中，设300WM和06MW0容量的凑紧置布CB已经F成设完计。图5给了出方形分器离环循化床流锅单炉台量的发容展历。史用方形采分器离紧凑型的置布循床锅环炉的市场额逐份年增加该，术在技oFter Wheeslre的单定总数其它形式与的技比较术见图。6

　　目前各

环循流床化炉锅制厂造家和研究构都机分十重视循流化床锅炉环的大化型方形，离器分在大化型

方面有具大的很优。199势年3华清学大在验实对国外方室分离器形利进行了验证实验专初步实，发验其分离效率并现如非国公外宣司的那么传，特别是在200好40～m0的粒m范径存围在个一低区效。分经表明这析个效低是区于分离器由进口粒加颗不良造速成，的此为进改了入段口计设实验，表明改此是完进全正确的，这个改进终取最了中国得利-专-水"冷型异分离器"。进一步为优分化离器的效果验证改和进可性，在实验室靠态冷验实、热实验的基础上应态用到75/th完善循化流环床锅化炉上，并取得成功。　

该分　离器四周用膜式是水冷壁成的方组分离器，但形烟气入和口冷壁水弯管制圆弧成段，这一结形使分构器的造离降低价有，地克服了绝热效风旋的筒后结焦问燃和圆形题汽水()旋冷筒的制风成造本题问，被为达到认了0年代国9先进水际。采平方用分离器形循的流环化床锅炉场市发展情况图见。

7

　　清大华等单学位对已几不种同当尺量寸方的形分离器行了进一卓有些效的成验和较为深入试研的，究取了许多有得值的价结［果6。对］这些成进果较全行的面析、分理整比和，可以更多的较解了方形离分的器大放能性，有于开发助制研型化大分离和器解决环流循床锅炉大化型化面临的所题难这些。究研结表明果，方型分离器的大性放要优于能圆旋形分离风器，少绝至逊于不者，特征尺寸后1在0以内m方型的离器分型大的化前景当相乐观［］7清。大华学该在方面研的究果得到成国同际的行充肯分定和度评高价在，51届BFC际国会议被评为上最佳论［8］文采用。形分离方器2的02/th4、01th/循环流化床锅炉计设完成。已3　

结　论　

采用第三代　技的术环循化床流炉除了锅具有规循环流常床化炉锅优的外点还，具结构有紧凑、地占积小面、耗钢小、量制成本造、低离器内分磨无等损突优出，点因此第代循三环化床锅炉流将成为燃烧术发展技的流，主且在大型化方并将面发其挥优。势

循环流床锅炉化发展的现及前景状

来源

：中国能网源作者：张建胜 岳 溪 发布时间：2光07.01.105

　引0　言

　　环流化床循炉(CF锅B)燃技术烧是项近2一0年发来起来的展燃技术煤它。具有料燃适应性广燃、烧效率高、氮氧物排化放、负荷调低比节大和荷调节快等突负优出。点自循流化环燃烧床技术出以来现循环流化，床炉已锅在世范界围得内到广泛应用，大容量的循的环流化电床锅站炉已被发电行业接受所世。界上大最量容的250MW循环流床锅化炉已1在97年9运，多投2台00～205WM容量循环大化流床锅也炉投已。我国产集中中型于FCB的研制与开发目前已完全商，业化到。198年底9我，已国投运订货及35t的/以下h的环流循床化锅炉共计约006，台开始已走电力向场，市且并始开大型CFB的研工制。

作　主循环回路　是循环流床锅炉的关化键，其主要用是作将大的量温高体物固料气从中分离出流，送回来烧燃室以，持燃维烧室的稳定流的态化态，保证燃状料脱和硫剂次循环多反、燃复和烧反应，提高燃以效率和脱硫烧效。主循率回路不环直仅影响接整个循流化环锅炉床总的体计、系设统布，置而且其与行运能性直接关有。分离器系主是循环回的主路要件部因而人们通，常分离器的形式把工作，态状作为环流化床循锅的标炉志

1　循。流环化的发床展状现

　　固分离气器CFB系统的核心部件是之一。其之以关所键从，运行理上来讲，机只有当离器完成了分含气流的气固分离并连尘续把地收下集来的料回送物炉膛至实现，平衡灰及平衡，才能保热证内炉燃的稳定烧高与效就；系结构而统言分，离器设、布置得是计合否直理接系关着炉锅统系造、制装、安行、维修运各等方的经济面性可与靠性虽。然离分是C器BF不必少的关键可节，环但又具有它对相的独性立和活灵，性在结构布置与回旋余地上很。大从种意义上某，C讲FB锅炉燃技烧术发的也展取于气固决分离术的技展发，分离器设上的计差标志着不同异的CB技F术流派

1。1　第.一代循环化流燃床烧术-技-绝热风旋离分环循化床流锅炉

　　风旋离器在分工、化冶金等领域具悠久有的使用历，是史比较熟成气的固分离置装因此在C，BF域领应用最。多　　

国德Lurig司较公地开早发出采了保温用、火耐及防磨料材装成砌筒身高温绝的式热旋分风器离的FCB锅［1］。炉分器离入口温烟8在05左℃。右用绝应旋热风作筒为分器离循的流环床锅化称为第一炉代循流化床锅环炉，目已经商业化前Lu。gi公司r、Ahlstor公司m、以及其技术由转移的Sten、ABi-BE、ACE、EEV等T司设计公造的循制环化床锅炉流均用采此种了式形。种这

分离具器有当好的分相离性，使用这能分种器的离循环化床流锅炉具有高较性的能。据计，统前除目国中陆外大，78有的%FCB部全用了采温高热绝风分旋离器，但这分种离也器存在一些题问主，是旋风筒体要庞大，因积钢而较高耗锅，炉价造，高占地大，较风筒旋衬内厚、火耐料及砌筑材求要、高量用大费、高，见用1图启动；时间、运长行中出易故障现；密封膨和系胀复杂；统尤其在是用燃挥份较低或发性活较的强差后性燃煤时种旋风筒，内的烧导致燃离后分的料温度上物，引升起旋筒风或内回腿料料回阀内超的结温焦。这问题些我国的在际实产条生件显下得为突出更。

　　Ciroflcud的中温分离技术i一定程度上在缓解高了温风旋的筒题，炉问上膛布置部了较多数量受的热面，降低旋了筒风口处入烟气的度温和积体，风筒的体旋和重积量有减小，因此所相程度上克当了服绝热风筒旋术的缺技陷使，其行可运性靠提，高但炉膛部上置布有过热器高温省和煤等，需器采要用塔布置式，膛比炉高，钢耗量较，使锅大炉价提造。高同，时它的C排放O及修问检题在一定度上程限制了技该术发的。展

1.2　二第代FB燃C技术烧--水汽()冷分离循流化床锅炉环

　　为保持绝热旋风循筒环流化床锅的优炉点同，有效地时克该服炉的缺型陷，osFtr eheWleer公司设出了计堪称典范水(汽的)旋风分冷器离2］［其结构，图如。2用应(汽水)分离冷器的环流循床化锅炉被称为第代循环二流床锅炉化。该离器分外壳由水或冷汽冷弯管、制焊而成装取消绝热，旋筒的风温绝高层，热之以代受面制成的曲面热其及内布满侧销涂一钉较层厚度薄高温耐的磨注浇。料外壳覆以侧定一厚度的温层保，内侧只设一敷层防薄磨料材见，图3。水汽(冷旋)风筒可收一吸分部量热，分器内离料温物度不会上升，至略甚有降下，好较解地决了旋风内筒侧防磨问题该公司投运的。循环流床化锅从炉发未生料系回结焦统的问，也题发生未风筒内磨旋损题，问分显充了示优越性。其这样，温绝高热型风旋分循离床的优环得以继续发点挥，点缺则基被克本服

。

　　

然，当任一何种计都设难以尽尽美善F，W式(水汽冷)旋风分离的问题是制器工艺造复，生产成本杂高过，缺乏场竞争力市这使，其业商竞力争降，通用下性和广价推受到值限了制［］。3

.1　水冷3形方分器离

　　克为汽服旋风冷筒造制本成高的题问，兰芬Alhstrmo公司造创性提地出Py了rflow ooCmpact设计构［想，45，图4］Py是orflw oCopmac型循t环流床化锅炉结简构图。

　Py　orlfo Cwmopcta循环锅床炉用其独采专特技术利的形分离器方，离器分的离分

机理圆形与旋筒风质上无本差，别壳体仍采用W式F(汽水)冷管式，但因筒体为壁平结构面别具一格而。这就第三代是环流化循床锅炉。它与规常环循流化床炉的锅最区别是采用了方大的形气分固装置离分，器离壁面的作炉膛壁面水循为环系的统一分部因，此炉与膛间之除热免膨节胀同。时形分离方可紧贴器炉膛布置而使从整循个床环炉的锅体大积为减少，布显置得十紧分。此凑外，防为止损，磨形方分离水器冷面敷表了一层设的耐火薄，这层使分离器得到传热起面表的作，用使锅并炉启动和却冷速加快。率

　　国内许从已投入运多行流化的锅炉来床看普遍，都在有存床内燃的烧工组织不况、床温好高偏以及风分旋离器内C和O残碳后燃成造数十度甚至上百度升的温现象，加流上床中化结焦的度比较低，温此因结焦可能的运行中始终在一个很大的隐患是。果如采用有冷却的旋风筒分，器离的温内度可以得就控到制，从而消除了结的危险。

焦　水冷或汽　冷方的旋形分风器离不与冷的却板卷钢成的风筒旋造制成基本相当本，虑到考前者节省的所大的保温量和火耐料材，最终实际的本成有所下降。外此它还减少散热了失损，高了提锅炉效率另。外于保温厚度由减的少可以提高，停速度启启，过程中床料停温的升速率再取不决耐于火材料而主，取决于水循要环安全性，使的启停时间大大缩短。以一得台温绝高热风筒旋7的t/5锅炉h为例采，两用油枪根下床火，点一设计每小时般油量耗600为kg右，启左时动8h间上以如，将分离果器做成冷或水冷，只要2汽3h就足～够了这样每次，动都可以启节省2～3t的轻柴。

2油循　流环床锅化的发炉方向展分析

　Ah　ltsrom公的方司分形离紧器凑型计推出设之，后即立起引了广泛的重视人，对该技们术直持一观态度。望但经5过年的多台炉锅行实运，已被践人们所接，其标受志为在19：995年月1第届国际5流床化燃烧议上，该专会利持有人Timo荣唯获的一SMAE贡奖。Fos献te wrhelere公和司Alhtrsom司合并后公即将方形离器循环分流床锅化炉作大型为方向化予以重发展点时。今日，F至oster Weehlre公司用方形采分离器技术紧凑型循的流化床锅环已炉有8t/6h4至10t/多台锅炉成功运行，h10M5机组W正建在中，设300WM和06MW0容量的凑紧置布CB已经F成设完计。图5给了出方形分器离环循化床流锅单炉台量的发容展历。史用方形采分器离紧凑型的置布循床锅环炉的市场额逐份年增加该，术在技oFter Wheeslre的单定总数其它形式与的技比较术见图。6

　　目前各

环循流床化炉锅制厂造家和研究构都机分十重视循流化床锅炉环的大化型方形，离器分在大化型

方面有具大的很优。199势年3华清学大在验实对国外方室分离器形利进行了验证实验专初步实，发验其分离效率并现如非国公外宣司的那么传，特别是在200好40～m0的粒m范径存围在个一低区效。分经表明这析个效低是区于分离器由进口粒加颗不良造速成，的此为进改了入段口计设实验，表明改此是完进全正确的，这个改进终取最了中国得利-专-水"冷型异分离器"。进一步为优分化离器的效果验证改和进可性，在实验室靠态冷验实、热实验的基础上应态用到75/th完善循化流环床锅化炉上，并取得成功。　

该分　离器四周用膜式是水冷壁成的方组分离器，但形烟气入和口冷壁水弯管制圆弧成段，这一结形使分构器的造离降低价有，地克服了绝热效风旋的筒后结焦问燃和圆形题汽水()旋冷筒的制风成造本题问，被为达到认了0年代国9先进水际。采平方用分离器形循的流环化床锅炉场市发展情况图见。

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　　清大华等单学位对已几不种同当尺量寸方的形分离器行了进一卓有些效的成验和较为深入试研的，究取了许多有得值的价结［果6。对］这些成进果较全行的面析、分理整比和，可以更多的较解了方形离分的器大放能性，有于开发助制研型化大分离和器解决环流循床锅炉大化型化面临的所题难这些。究研结表明果，方型分离器的大性放要优于能圆旋形分离风器，少绝至逊于不者，特征尺寸后1在0以内m方型的离器分型大的化前景当相乐观［］7清。大华学该在方面研的究果得到成国同际的行充肯分定和度评高价在，51届BFC际国会议被评为上最佳论［8］文采用。形分离方器2的02/th4、01th/循环流化床锅炉计设完成。已3　

结　论　

采用第三代　技的术环循化床流炉除了锅具有规循环流常床化炉锅优的外点还，具结构有紧凑、地占积小面、耗钢小、量制成本造、低离器内分磨无等损突优出，点因此第代循三环化床锅炉流将成为燃烧术发展技的流，主且在大型化方并将面发其挥优。势