第一章國內(nèi)外CFB鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀

1、第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀1第一章第一章 國內(nèi)外國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀1.1 國外國外 CFB 鍋爐的發(fā)展鍋爐的發(fā)展近年來，循環(huán)流化床鍋爐以其優(yōu)越的環(huán)保特性、燃料適應(yīng)性和良好的運行性能受到廣泛歡迎，并得到了迅猛發(fā)展。尤其是最近十年，機組大型化發(fā)展取得了突破性的進展。其代表作就是法國普羅旺斯(Provence)電站 250 MWe 循環(huán)流化床鍋爐的成功投運。另外，近幾年來，國際上 CFB 鍋爐的發(fā)展出現(xiàn)了競爭十分激烈的局面：法國 GEC ALSTOM 收購了德國 EVT公司、法國 Stein 公司和美國 ABB-CE 公司；美國 FW 公司兼并了芬蘭的 Ahls

2、trom Pyropower公司，不同流派的 CFB 燃燒技術(shù)在逐漸相互結(jié)合，相互滲透，在國外逐漸形成了美國 FW 公司和法國 GEC Alstom 公司兩大 CFB 鍋爐技術(shù)集團。1.1.1 德國魯奇型德國魯奇型(Lurgi)循環(huán)流化床鍋爐及循環(huán)流化床鍋爐及 Alstom 公司的擴展公司的擴展魯奇型循環(huán)流化床鍋爐采用外置式換熱器(EHE)設(shè)計，在有利于鍋爐受熱面布置、有利于爐膛溫度及鍋爐負(fù)荷控制、有利于再熱器布置及汽溫調(diào)節(jié)等方面做出了成功的探索，同時也為機組大型化創(chuàng)造了有利條件。特別是魯奇公司將其 CFB 鍋爐技術(shù)轉(zhuǎn)讓給 ALSTOM-Stein(原法國 Stein 公司)公司、ALSTOM

3、-CE 公司(原美國 CE 公司)后，這項技術(shù)得到了進一步的發(fā)展和更廣泛的應(yīng)用。ALSTOM-Stein 公司充分利用外置式換熱器的優(yōu)越性，主要致力于 CFB 鍋爐的大型化工作。通過大量的試驗研究工作，率先在世界上完成了大型化 CFB 鍋爐的開發(fā)應(yīng)用工作，其代表作就是艾米錄希電站和 Gardanne(Provence)電站。艾米錄希電站 125 MWe CFB 鍋爐燃用干煤泥和濕煤泥兩種燃料。Gardanne(Provence)電站是世界上第一座 250 MWe CFB 鍋爐電站，1995 年順利投運標(biāo)志著大型化 CFB 鍋爐技術(shù)已經(jīng)成熟。該鍋爐燃用褐煤，鍋爐的整體布置型體和主要結(jié)構(gòu)基本上是在

4、艾米錄電站 125 MWe CFB 鍋爐基礎(chǔ)上的放大，采用單爐膛褲衩腿結(jié)構(gòu)，4 個分離器和 4 個外置式換熱器。無疑 Gardanne(Provence)電站的成功投運為廣大CFB 鍋爐工作者增添了更多信心，為 CFB 鍋爐的進一步發(fā)展開辟了道路。Gardanne 電廠位于法國南部的 Provence 省。該鍋爐于 1996 年正式投入運行，并獲得了美國電力雜志 1996 年最佳電站獎。Gardanne 電廠 250MWe 循環(huán)流化床鍋爐的主蒸汽流量為 194.44kg/s，蒸汽壓力為 16.9MPa，主蒸汽溫度為 567，再熱蒸汽溫度為 566，排煙溫度為140。該鍋爐的設(shè)計煤種為當(dāng)?shù)氐母吡?/p>

5、煤和其它煤，也可摻燒 50%(熱值)的油渣。表表 1-1 Gardanne 電廠燃料分析電廠燃料分析成分單位Gardanne 煤其它煤摻燒油渣Mar%111434.5Qnet.arMJ/kg15.0524.5838.88灰中 CaO 含量%575灰中 SO2 含量%14入爐煤顆粒度mm010(d50=1)第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀2其燃料分析見表 1-1。該電站外觀圖見圖 1-1。該鍋爐采用 4 個高溫旋風(fēng)分離器，兩側(cè)墻相對布置，分離器內(nèi)襯耐火材料，底部支撐，直徑為 7.4m。床料循環(huán)回路上有外置鼓泡床換熱器，共有 4 個。運行時，爐膛溫度由兩個布置有中溫埋管過熱器的外置換熱器(每

6、一個腿一個)來調(diào)節(jié)和控制，再熱蒸汽溫度由兩個布置有高溫埋管再熱器的外置換熱器控制。過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)由噴水減溫器控制。我國引進的 300MWe 循環(huán)流化床鍋爐就是基于 Gardenne 電廠的技術(shù)。圖圖 1-1 Gardenne 電廠的鍋爐外觀圖電廠的鍋爐外觀圖ALSTOM-CE 公司在致力于 CFB 鍋爐大型化的同時，還積極投身于外置式換熱器的研究工作，即將外置式換熱器與爐膛布置成一個整體(Flextech 流化床熱交換器)，解決了外置式換熱器占地面積大、布置困難的問題，簡化了鍋爐的整體布置。該技術(shù)已在美國德州新墨西哥州(TNP)的 150 MW CFB 鍋爐中應(yīng)用。隨著 ALSTOM 公司內(nèi)

7、部的技術(shù)融合，該項技術(shù)應(yīng)該有更廣闊的前景。1.1.2 奧斯龍奧斯龍(AHLSTROM)型及型及 Foster Wheeler 公司循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展公司循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展芬蘭奧斯龍(AHLSTROM)公司也曾是一個重要的 CFB 鍋爐的制造商，它的鍋爐型式為Pyroflow 型。它不采用帶外置式換熱器的設(shè)計方案。該公司應(yīng)用蒸汽旁通調(diào)節(jié)汽溫的技術(shù)，解決再熱蒸汽的調(diào)溫問題，即一部分再熱蒸汽直接進入低溫再熱器，而另一部分再熱蒸汽在兩級再熱器之間送入，來調(diào)節(jié)再熱汽溫，從而避免了噴水調(diào)溫降低機組效率。1993 年投運的第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀3加拿大 Nova Scotia 電站 16

8、5 MWe 機組就是采用這項技術(shù)。AHLSTROM 公司還為 Turow 電廠設(shè)計了 3 臺 235 MWe CFB 鍋爐，分別在 1998 年和 2000 年投運，該項目證明不采用外置式換熱器機組容量也可以達(dá)到 200 MWe 以上。Turow 電廠位于波蘭與德國和捷克交界的地區(qū)的 Bogatynia，有 10 臺容量為 200MWe 燃燒當(dāng)?shù)睾置旱睦厦悍蹱t。該廠已有 30 年的歷史，鍋爐效率低，污染物排放嚴(yán)重。因此決定采用循環(huán)流化床鍋爐利用原來煤粉爐的位置對該電廠進行改造。改造計劃為三臺容量為235MWe 旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐和三臺容量為 260MWe 的緊湊型循環(huán)流化床鍋爐，整個改

9、造計劃于 2004 年完成，Turow 電廠的循環(huán)流化床鍋爐的總?cè)萘繉⑹?1485MWe，這將是世界上容量最大的循環(huán)流化床鍋爐電廠。圖 1-2 所示為 Turow 電廠 235MWe 循環(huán)流化床鍋爐的立體圖。 圖圖 1-2 Turow 235MWe 循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床鍋爐Foster Wheeler 公司是美國三大電站鍋爐制造商之一，它提出了汽冷式分離器和一體式返料換熱器(INTREXTM)技術(shù)。Foster Wheeler 供貨的美國 JEA 電廠的 2 臺 300MWeCFB 鍋爐，其設(shè)計燃料是要能夠 100%的燃燒煤和石油焦，或可以任何比例混燒煤和石油焦，分別于2002 年 5 月

10、和 7 月建成投產(chǎn)，是當(dāng)前世界上已投入運行的容量最大的 CFB 鍋爐。該鍋爐的爐膛高度為 35m，爐膛寬度為 26m, 爐膛深度為 6.7m，每臺鍋爐采用 3 個蒸汽冷卻旋風(fēng)筒分離器，分離器的直徑為 7.3m，如圖 1-3 所示。JEA 電廠燃用高硫燃料，煤和石油焦的含硫量分別為 2.8%和 6.7%，所以除了采用石灰石脫硫外，還采用了第二級煙氣洗滌脫硫，利用飛灰中含有的大量未反應(yīng)石灰和水反應(yīng)生成 Ca(OH)2，能夠迅速將煙氣中剩余的低濃度 SO2吸第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀4收，從而可進一步降低 SO2的排放。測試結(jié)果表明，鍋爐本身的脫硫效率達(dá)到 98.85%，而洗滌塔噴水加濕

11、活化可以進一步脫除 0.3%的 SO2。 圖圖 1-3 美國美國 JEA 電廠電廠 2300MWeCFB 鍋爐鍋爐為解決圓筒絕熱旋風(fēng)分離器給鍋爐整體布置帶來的困難，奧斯龍公司提出了緊湊式布置的概念，即將圓筒型改為方形，使其形狀與方形的爐膛與尾部煙道相匹配，從而簡化鍋爐的布置，節(jié)省鋼耗量。1995 年 Foster Wheeler 公司收購了奧斯龍的 parepower 公司后，兩大技術(shù)流派合并、融合，將汽冷分離器和 INTREXTM技術(shù)與緊湊式布置等技術(shù)巧妙結(jié)合在一起，形成了更具特色的 CFB 鍋爐技術(shù)。在投運的 Turow 電廠 235 MWe 機組的基礎(chǔ)上，F(xiàn)W 公司又為 Turow 電廠

12、提供了 3 臺 262MWe CFB 鍋爐，見圖 1-4。第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀5 圖圖 1-4 波蘭波蘭 Turow 電廠的電廠的 262MWe 緊湊型鍋爐緊湊型鍋爐自 1994 年售出第一臺商業(yè)化的緊湊型 CFB 鍋爐以來，至今已售出近 60 臺燃燒各種燃料的緊湊型鍋爐，已售出的最大的緊湊型 CFB 鍋爐的容量已達(dá) 4600MWe。2002 年 12 月， FW 為波蘭波蘭的 Bedzin 的 PKE 電廠(Lagisza，Poland)提供一臺 460 MWe 本生直管爐膛變壓超臨界 CFB 直流鍋爐(560C/580C, 275 bar， 計劃于 2007 年建成投產(chǎn)。

13、這將是世界上第一臺超臨界 CFB 鍋爐，也是容量最大的循環(huán)流化床鍋爐。圖 1-5 所示為這臺鍋爐的立體效果圖，它是緊湊型布置的 CFB 鍋爐。 圖圖 1-5 將建于波蘭將建于波蘭 PKE 電廠的電廠的 460MWe 超臨界直流鍋爐超臨界直流鍋爐第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀61.1.3 美國美國 Babcock & Wllcox 公司內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展公司內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展瑞典 Studsvik 公司在 1978 年就開始研究循環(huán)流化床鍋爐，在進行了大量的試驗研究后，在 1984 年與美國 Babcock & Wilcox 公司共同生產(chǎn)了內(nèi)循環(huán)循環(huán)流化床鍋爐。美

14、國 Babcock & wilcox 公司內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的主要特點是，采用兩級分離系統(tǒng)，一級分離系統(tǒng)采用撞擊式槽型分離器，布置在爐膛出口，實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)；二級分離循環(huán)系統(tǒng)采用多管式旋風(fēng)分離器布置在省煤器的下部，形成外循環(huán)。不采用高溫旋風(fēng)分離器和外置式換熱器。 這種爐型的主要優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)緊湊；由于兩級分離器都是金屬結(jié)構(gòu)件，不需耐磨材料，縮短了鍋爐啟動時間；采用了兩級分離，對循環(huán)物料粒徑控制范圍較廣。1.1.4 不同煤種在不同煤種在 CFB 鍋爐中的應(yīng)用鍋爐中的應(yīng)用除了積極開展 CFB 鍋爐大型化的研究外，還充分利用 CFB 鍋爐煤種適應(yīng)性廣的特點，努力開發(fā)使用不同性質(zhì)燃料的循環(huán)流化床鍋爐。

15、目前除了各種煤包括煙煤、貧煤、無煙煤外，煤泥、石油焦、矸石等劣質(zhì)燃料、樹皮等生物質(zhì)燃料也被廣泛應(yīng)用，從而積極推動了循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展。表 1-1 列出了 1998 年前投運的部分大于 100 MWe 的 CFB 鍋爐統(tǒng)計數(shù)據(jù)。第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀7表表 1-1 國外容量國外容量100 MWe 級的級的 3 種種 CFB 鍋爐爐型統(tǒng)計表鍋爐爐型統(tǒng)計表蒸汽參數(shù)電廠名稱及地址臺數(shù)熱功率MWth電功率MWe流量 t/h壓力 MPa溫度爐型及設(shè)計制造廠家燃料投運年份德國 Bewag 電力公司 Moabit 電廠(Berlin)122210032619.6540/540Lurgi,

16、 Lentjes次煙煤，褐煤1989美國 Schuglkill Energy Resources St. Nicholas(North Mahanoy, Pa)134110037510.6513Lurgi, ABB-CE無煙煤屑1989法國 Emile Huchet 電廠(Carling)128512536713.4545/545Lurgi, Stein水煤漿，煤泥(干)1990美國 Texas-New Mexico 電力公司(TNP) Waco 電廠247415049913.8540/540Lurgi, ABB-CE木質(zhì)褐煤1990/1991法國 Gardanne (Provence)電站1

17、55725070016.9540/540Lurgi, Stein木質(zhì)褐煤，煙煤1995韓國 Tonghae 熱電廠120069317.24541/541Lurgi,ABB-CE無煙煤1998捷克 Ledvice (Ledvice)電站111031012.7540/540Lurgi,ABB-CE褐煤1998美國 Colorado ute 電力公司 Nucal 電廠129111042010.5541FWPI煙煤1987德國 Goldenberg (Essen)電廠1312.610040011.5504FWEOY, EVT褐煤1992德國 Goldenberg (Essen)電廠1313100400

18、13.5505Steinmuller褐煤1992芬蘭 Seinajoki 電站129912540015.9540/540FWEOY煤、煤泥1990美國 ACE 電廠(California)130611041310.5541FWPI煤1990加拿大 Nova Scotia 電力公司 Point Aconi 電站141016552612.78540/540FWPI煙煤1993美國 Northampton 電廠127712536017.4540/540FWPI無煙煤屑1995芬蘭 IVO International 公司129114037115.6540/540FWEOY泥煤、煤1994美國 Col

19、ver 動力工程公司127012035617.4540/540FWPI無煙煤1995中國內(nèi)江電廠12851004109.8540FWEOY貧煤1996波蘭 Turow 電站252023578217.3540/540FWPI,FAKOP褐煤1998印度尼西亞 RAPP 電廠131411046814540FWEOY樹皮，煤1997泰國 NPS 電廠237015048216.1542/542FWEOY無煙煤，瀝青，1998波特黎哥 AES Guyama 電廠275025085018.2540/540FWEOY煙煤1998泰國 Map Ta Phut，COCO 電廠236011543418.2568F

20、WEOY煤1999中國大港電廠228710040012.5537FWEOY煤，煤泥1999波蘭 EC Katowice235212048313.8540FWEOY煤1999美國 Nisco (Louisiana)熱電廠212037411.4540/540FW石油焦1992美國 York 縣(Penndylvania)電廠155725078317.2540/540FW煙煤1998注： FWPI 為 FWEOY(AHLSTROM)美國和加拿大子公司。 Lentjes 是與 Lurgi 合作生產(chǎn)的德國公司。 FAKOP 是 FWEOY(AHLSTROM)設(shè)在波蘭的許可證制造廠。第一章 國內(nèi)外 CFB

21、 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀81.2 國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展中國是世界上 CFB 鍋爐裝機容量最多的國家，自 1995 年首臺 50MWe CFB 鍋爐投運以來，在短短的 10 年間，中國完成了從高壓、超高壓到亞臨界 300MWe 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的飛躍。據(jù)不完全統(tǒng)計，到現(xiàn)在 100MWe 以上到 200MWe 級的 CFB 已經(jīng)設(shè)計制造了 179 臺；300MWe 的 CFB 鍋爐 11 臺，其中上鍋 4 臺，哈鍋 4 臺、東鍋 3 臺。超臨界 600MWeCFB 鍋爐正在高校與制造廠醞釀之中，并已完成了方案設(shè)計。我國 CFB 鍋爐基礎(chǔ)研究、工程應(yīng)用等均稍落后于國外。近年來國

22、內(nèi) CFB 鍋爐市場急劇擴大，國內(nèi)主要鍋爐廠從市場需求出發(fā)，采用引進國外技術(shù)與自主開發(fā)相結(jié)合的技術(shù)路線，與高校、研究所廣泛合作，結(jié)合實際工程開展研發(fā)工作，總體水平已達(dá)到國外 20 世紀(jì) 90 年代末期的水平。1.2.1 東方鍋爐東方鍋爐(集團集團)股份有限公司股份有限公司1994 年 3 月與美國 Foster Wheeler 公司簽定了“大型循環(huán)流化床鍋爐(鍋爐島范圍)許可證技術(shù)”轉(zhuǎn)讓合同，轉(zhuǎn)讓范圍為 50100MWe 及以上容量等級的 CFB 鍋爐。按照引進技術(shù)設(shè)計制造的寧波 2220 t/h CFB 鍋爐于 1997 年 5 月和 1998 年 3 月相繼投運，取得成功；相繼在河北石家莊

23、、河北保定完成了 100MWe 等級的實踐，以此積累了大量的經(jīng)驗，開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的 135MWe 再熱循環(huán)流化床鍋爐，先后在四川宜賓、江蘇大屯、山東華盛、河南神火等電廠擴建135MWe 項目提供 CFB 鍋爐，并且出口到國外，都已順利投運。在引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)科研成果，東鍋還在研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)200MWe、300MWe CFB 鍋爐。國家計委組織四川白馬 300 MWe CFB 鍋爐工程示范機組技貿(mào)結(jié)合的引進工作，法國STEIN 公司取得了訂貨合同，東鍋參與工程的分包，現(xiàn)已制造完成，并與哈鍋、上鍋一起同法國 ALSTOM 公司簽訂了關(guān)于“200350 MWe 等級循環(huán)

24、流化床技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同”，設(shè)計制造秦皇島三期工程 300MWe CFB 鍋爐。1.2.2 哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司1992 年與美國 PPC 公司(Ahlstrom 技術(shù))合作生產(chǎn)國內(nèi)首臺 220 t/h Pyroflow 型 CFB 鍋爐，1997 年，與清華大學(xué)合作開發(fā)具有當(dāng)代國際先進水平“水冷異型分離器”的 220 t/h CFB 鍋爐；與奧地利 AEE 公司合作生產(chǎn) 241 t/h CFB 鍋爐。1999 年 7 月引進 Alstom(原德國 EVT)公司 220410 t/h 級(包括中間再熱)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。以河南新鄉(xiāng)、開封工程 440t/h 超高壓參數(shù)一次

25、中間再熱機組為依托，經(jīng)過多個實際工程的設(shè)計制造經(jīng)驗，對 CFB 鍋爐的設(shè)計進行了優(yōu)化，設(shè)計制造了廣東新會雙水電廠 480t/h CFB 鍋爐，至今，已生產(chǎn)近 60 臺 100150MWe 的 CFB 鍋爐。2003 年哈鍋與東鍋、上鍋共同與法國 Alstom 公司簽訂了“200350 MWe 等級循環(huán)流化第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀9床技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同”。現(xiàn)已設(shè)計生產(chǎn)了 4 臺云南燃用褐煤 300MWe CFB 鍋爐。 哈鍋在 CFB 鍋爐方面，不僅注意引進技術(shù)及其優(yōu)化，而且注意完全自主知識產(chǎn)權(quán)的研究開發(fā)，先后與清華大學(xué)合作設(shè)計 440t/h CFB 和 670t/h 鍋爐，與西安熱工研

26、究院合作設(shè)計100MWe、200MWe、300MWe CFB 鍋爐。1.2.3 上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司20 世紀(jì) 90 年代起，上海鍋爐廠有限公司與日本石川島播磨重工(IHI)、三井造船(MES)、美國 Foster Wheeler、芬蘭 Ahlstrom、瑞典 Kvaerner 等公司合作，分包設(shè)計制造了多種容量(30517t/h)的近 30 臺 CFB 鍋爐；與中科院院熱物理研究所和日本三井造船株式會社三方合作，制造了 10 多臺 CFB 鍋爐。2001 年 8 月上鍋與 ALSTOM 公司簽定了 FLEXTECHTM(原 ABB-CE 公司技術(shù))循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，

27、技術(shù)引進范圍包括全套鍋爐島系統(tǒng)及鍋爐本體，引進全套設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、制造、質(zhì)保、安裝、控制系統(tǒng)和調(diào)試的技術(shù)，包括計算機程序以及 Alstom 公司專家的現(xiàn)場技術(shù)支持。在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)了 20 余臺 135150MW 高壓和超高壓CFB 鍋爐機組., 首臺裝于山東里彥電廠的 465 t/h 鍋爐已于 2003 年投運。與中國科學(xué)院合作，為內(nèi)蒙古鄂爾多斯電廠設(shè)計 4 臺 690 t/h 鍋爐。另外，于 2003 年與哈鍋、東鍋共同與法國Alstom 公司簽訂了“200350 MWe 等級循環(huán)流化床技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同”。現(xiàn)已設(shè)計生產(chǎn) 6 臺亞臨界 300MW 機組。1.2.4 西安熱工研究院

28、有限公司西安熱工研究院有限公司(TPRI)西安熱工研究院有限公司(TPRI)從“六五”開始建成了一系列的科研開發(fā)試驗裝置，積累了豐富的研究開發(fā)成果。TPRI 和濟南鍋爐廠聯(lián)合開發(fā)了 220t/h 高溫分離型 CFB 鍋爐。該型鍋爐首臺設(shè)備 2000 年 6 月在山西振興電廠投入商業(yè)運行，以后有多臺同容量鍋爐投入運行。TPRI 和哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司合作設(shè)計具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 410t/h、 670 t/h CFB 鍋爐在江西分宜發(fā)電廠順利投運。TPRI 和東方鍋爐(集團)股份有限公司合作設(shè)計了 420t/h 再熱型CFB 鍋爐配 125MWe 汽輪發(fā)電機組配套，并設(shè)計了國產(chǎn) 300MWe

29、CFB 鍋爐。1.2.5 清華大學(xué)清華大學(xué)清華大學(xué)是世界上最早進行流化床燃燒技術(shù)研究的單位之一。早在 20 世紀(jì) 60 年代初期，在廣東茂名研制成功了中國第一臺流化床鍋爐，后又與江西鍋爐廠合作，研制成功了第一臺CFB 鍋爐。經(jīng)過“六五”、 “七五”、 “八五”、 “九五”、 “十五”和“十五”滾動科技攻關(guān)，先后開發(fā)了國產(chǎn) 10670t/h CFB 鍋爐，在此過程中，形成了完整的設(shè)計理論體系。鑒于清華大學(xué) CFB 技術(shù)的杰出成就，ASME 曾授予最佳論文獎。目前正在進行完全自主知識產(chǎn)權(quán)的 1025t/h CFB鍋爐和超臨界 600MWe CFB 鍋爐。1.2.6 中國科學(xué)院工程熱物理研究所中國科

30、學(xué)院工程熱物理研究所中國科學(xué)院也是國內(nèi)最早從事 CFB 鍋爐研究單位之一，它與濟南鍋爐廠、杭州鍋爐廠、第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀10無錫鍋爐廠等有著長期的合作，開發(fā)設(shè)計了上百臺 75480t/h CFB 鍋爐。包括甘肅窯街煤電公司 4130t/h CFB 鍋爐被列為國家節(jié)能綜合利用示范項目，2000 年點火投運，經(jīng)過兩年的嚴(yán)格考核，進行了多項試驗，2002 年通過國家示范工程驗收和產(chǎn)品鑒定；山東省恒通化工集團有限公司 240 t/h CFB 鍋爐于 2002 年 10 月投入運行，是國內(nèi)首臺自主技術(shù)生產(chǎn)的 22Ot/h 級高溫高壓 CFB 鍋爐，一系列指標(biāo)均達(dá)到并超過了設(shè)計要求；廣

31、東江門 450t/h CFB 鍋爐2005 年投運，燃用無煙煤，帶有飛灰再循環(huán)系統(tǒng)；內(nèi)蒙古鳥達(dá) 2480t/h 再熱 CFB 鍋爐 2005年 3 月投產(chǎn)發(fā)電。1.2.7 浙江大學(xué)浙江大學(xué)浙大于 90 年代中后期與南通萬達(dá)鍋爐廠密切合作，開發(fā)有 35130t/h CFB 鍋爐系列產(chǎn)品，至今己有數(shù)十臺產(chǎn)品進入市場，使用情況良好。其主要技術(shù)特點為：采用高效的高溫旋風(fēng)分離器；全膜式壁爐膛及部分膜式壁包墻煙道；非機械的 U 型回料裝置；膜式水冷布風(fēng)板，雙鴨嘴定向風(fēng)帽；床下熱煙氣風(fēng)道點火；膜式省煤器，臥式空氣預(yù)熱器；采用可靠的防磨結(jié)構(gòu)，防磨措施嚴(yán)密；采用風(fēng)播煤等結(jié)構(gòu)，保證進煤順暢，同時防止煙氣反竄。1.

32、2.8 哈爾濱普華煤燃燒技術(shù)開發(fā)中心哈爾濱普華煤燃燒技術(shù)開發(fā)中心哈爾濱普華煤燃燒技術(shù)開發(fā)中心成立于 1987 年，是由國內(nèi)主要鍋爐制造廠(哈鍋、東鍋、上鍋、武鍋、北京巴威等)、國家級鍋爐技術(shù)研究院所(國電熱工研究院、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所、哈爾濱電站設(shè)備成套設(shè)計研究所)以及國內(nèi)著名高等學(xué)校(清華、哈工大、西安交大、華中科技大學(xué))組成的科研生產(chǎn)聯(lián)合體，系哈市高新技術(shù)企業(yè)。中心宗旨是組織國內(nèi)主要鍋爐燃燒技術(shù)力量，開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品，直接應(yīng)用于工廠生產(chǎn)或熱力工程。普華中心依靠成員單位的技術(shù)優(yōu)勢和組織優(yōu)勢，在成立之后的近 20 年工作中，為我國鍋爐燃燒技術(shù)和節(jié)能、環(huán)保技術(shù)的發(fā)展做出了許多貢獻(xiàn)。在“

33、八五” 、 “九五”期間與成員單位一起消化吸收大型煤粉爐引進技術(shù)，結(jié)合中國國情，創(chuàng)新編制了大型煤粉鍋爐燃燒設(shè)備性能設(shè)計方法和大型煤粉鍋爐爐膛燃燒器性能設(shè)計規(guī)范?！笆濉逼陂g，與成員單位一起設(shè)立專題，進行大型 CFB 鍋爐設(shè)計運行型譜研究，至今已經(jīng)完成調(diào)研分析總結(jié) 20 多個電廠 50 臺 50150MWe CFB 鍋爐的設(shè)計和運行情況，編制出 CFB 鍋爐設(shè)計型譜初稿，在此基礎(chǔ)上與成員單位專家及領(lǐng)導(dǎo)一起初步完成了大型 CFB 鍋爐的性能設(shè)計參數(shù)的計算與選擇技術(shù)；完成了自主知識產(chǎn)權(quán)的 100150MWe 級 CFB 鍋爐的傳熱計算與實際運行鍋爐的校核，完成了 CFB 鍋爐特有的部件：分離器、回料

34、器和外置換熱器等的設(shè)計計算分析。并在 2007 年最后完全燃用不同煤種的中國大型 CFB 鍋爐的設(shè)計型譜和性能設(shè)計方法，為編制自主知識產(chǎn)權(quán)的 CFB 鍋爐設(shè)計規(guī)范打下了基礎(chǔ)。1.3 國內(nèi)外一些主要生產(chǎn)國內(nèi)外一些主要生產(chǎn) CFB 鍋爐公司的技術(shù)特點鍋爐公司的技術(shù)特點隨著歷史的發(fā)展各公司實行技術(shù)引進及公司兼并，到目前為止國外從原來的魯奇公司和奧斯龍公司發(fā)展成主要兩家大公司，即美國 FW 公司和法國阿爾斯通公司。中國三大鍋爐制第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀11造公司也由分頭引進國外 FW、ALSTOM(原 EVT)和 ALSTOM(原 ABB-CE)公司技術(shù)到共同引進法國阿爾斯通公司 300

35、 MWe CFB 鍋爐技術(shù)。隨著鍋爐容量的增大，其技術(shù)特點也在逐步融合。詳見表 1-2a 及 1-2b。 表表 1-2a 國外一些主要生產(chǎn)國外一些主要生產(chǎn) CFB 鍋爐的公司及技術(shù)特點鍋爐的公司及技術(shù)特點技術(shù)特點國別公司名稱技術(shù)流派熱交換器分離器風(fēng)帽及其他德國魯奇公司(Lurgi)魯奇型魯奇型外置換熱器絕熱高溫旋風(fēng)分離器芬蘭奧斯龍公司(AHLSTROM)Pyroflow型不采用外置換熱器汽冷或水冷高溫旋風(fēng)分離器S 型風(fēng)帽美國FW 公司，1995 年美國 FW 公司全部買下奧斯龍公司鍋爐股份FW 型采用 Intrex 型流化床熱交換器汽冷或水冷高溫旋風(fēng)分離器方型分離器定向風(fēng)帽美國ABB-CE 公

36、司采用魯奇型魯奇型外置換熱器或 Flextech絕熱旋風(fēng)筒或汽冷旋風(fēng)筒T 型風(fēng)帽，風(fēng)水聯(lián)合冷渣器及水冷絞龍法國ALSTOM-Stein 公司。該公司20 世紀(jì)末兼并了美國 ABB-CE 公司和德國 EVT 公司1984 年購買了魯奇技術(shù)魯奇型外置換熱器絕熱高溫旋風(fēng)分離器表表 1-2b 國內(nèi)各鍋爐公司國內(nèi)各鍋爐公司 CFB 鍋爐技術(shù)特點鍋爐技術(shù)特點哈鍋上鍋東鍋無錫濟南武漢技術(shù)來源ALSTOM EVTALSTOM FLEXTECHFW 公司自行開發(fā)中科院工程熱物理研究所中科院工程熱物理研究所ALSTOM EVT技術(shù)流派Pyroflow及魯奇型魯奇型FW 型及魯奇型Pyroflow及魯奇型旋風(fēng)分離器

37、形式2 只旋風(fēng)分離器進口下傾中心筒偏心后墻中間出2 只旋風(fēng)分離器切向進口后墻中間出2 只旋風(fēng)分離器切向進口后墻兩邊出2 只旋風(fēng)分離器蝸殼進口后墻兩邊出2 只旋風(fēng)分離器蝸殼進口后墻兩邊出同哈鍋返料器形式一進二出一進一出一進一出一進一出一進一出一進二出爐內(nèi)有無再熱蒸汽屏有無有有有有再熱蒸汽調(diào)溫方式噴水煙氣擋板煙氣擋板噴水噴水噴水噴水屏式過熱器爐內(nèi)一級屏過爐內(nèi)二級屏過爐內(nèi)一級屏過爐內(nèi)一級屏過爐內(nèi)一級屏過爐內(nèi)一級屏過水冷屏爐內(nèi)水冷分隔屏4 片水冷屏貫穿爐內(nèi)水冷分隔屏3 片水冷屏2 片水冷屏爐內(nèi)水冷分隔屏外置換熱器100150MW不設(shè),300MW 級設(shè)Flextech 型魯奇型 100150MW級不設(shè)I

38、ntrex 型及魯奇型 100150MW級不設(shè)100150MW級不設(shè)100150MW級不設(shè)100150MW 級不設(shè)風(fēng)帽鐘罩風(fēng)帽T 型風(fēng)帽r 形定向風(fēng)帽內(nèi)嵌逆流柱型風(fēng)帽內(nèi)嵌逆流柱型風(fēng)帽鐘罩風(fēng)帽水冷壁交“軟著陸”讓管防磨套管讓管讓管“軟著陸”第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀12界面防磨給煤方式后墻返料器給煤前墻給煤前墻給煤前墻給煤前墻給煤，后墻返料器給煤點火方式床上床下床上床上床下床上床下床上床下床上床下尾部煙道單煙道雙煙道雙煙道單煙道單煙道單煙道冷渣器風(fēng)水聯(lián)合冷渣器風(fēng)水聯(lián)合冷渣器風(fēng)水聯(lián)合冷渣器滾筒式冷渣器滾筒式冷渣器風(fēng)水聯(lián)合冷渣器出渣口位置燃燒室前墻燃燒室側(cè)墻燃燒室側(cè)墻布風(fēng)板中間布風(fēng)板中間

39、燃燒室前墻已投運典型電廠開封新鄉(xiāng)、新安、白楊河、淄博熱電廠山東濟寧、運河、里彥、廣東東莞、河南豫聯(lián)、江西景德鎮(zhèn)山東臨沂華盛、江蘇徐州大屯研石電廠、四川攀枝花烏達(dá)熱電廠、陜西神華陽光熱電有限責(zé)任公司寧夏靈州寧煤電業(yè)有限公司江蘇省徐州土宅城電力限責(zé)任公司1.4 國內(nèi)各主要國內(nèi)各主要 CFB 鍋爐制造公司的生產(chǎn)業(yè)績和鍋爐制造公司的生產(chǎn)業(yè)績和 CFB 鍋爐電廠分布鍋爐電廠分布下面將國內(nèi)幾個主要生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 130t/h 以上的 CFB 鍋爐業(yè)績列于表 1-31-5。對其中燃用不同煤種的 40 臺 2201025t/h 鍋爐的設(shè)計型譜及運行情況附于本書附錄，以供設(shè)計參考。表表 1-3 東方鍋爐東方鍋爐

40、(集團集團)股份有限公司股份有限公司 CFB 鍋爐業(yè)績（部分）鍋爐業(yè)績（部分）序號電廠名稱爐號鍋爐型號容量設(shè)計煤種投運日期1重慶涪陵龍橋電廠3、4DG130/3.82-112130t/h高硫貧煤2002.1/2002.22廣東韶鋼自備電廠2DG120/5.3-11120 t/h貧煤高爐氣3陜西府谷電廠3、4DG130/3.82-112130 t/h煙煤2002.3(合同)4福建永定閩輝火電廠1DG130/3.82-121130 t/h貧煤2001.125山東聊城魯西化工DG130/9.8-42130 t/h混煤6河南南陽新光熱電廠1、2DG120/9.8-12120 t/h煙煤2001.87貴

41、州鋁廠自備電廠1、2DG130/9.81-32130 t/h高硫貧煤2001.38湖北荊門石化廠3、4DG130/9.8-52130 t/h煤石油焦2002.79浙江寧波中華紙業(yè)1、2DG220/9.8-132220 t/h煙煤紙渣97.5/98.310浙江杭州望江門13DG220/9.8-143220 t/h煙煤合同1999.811山東武所屯生建電廠3DG260/9.8-11260 t/h煙煤矸石合同2001.212廣東亨達(dá)利水泥制品2#DG220/9.8-141220 t/h煙煤合同2001.313山東眾和熱電公司5DG220/9.8-141220 t/h煙煤合同2001.414山東鄒平熱

42、電廠3、4DG220/9.8-142220 t/h煙煤合同2001.415河南武陟第一熱電廠2#DG240/9.8-11240 t/h煙煤合同2001.516山東魯北化工1DG220/9.8-141220 t/h煙煤合同2001.617山東?；瘓F3DG220/9.8-151220 t/h煙煤合同2001.818山東眾和熱電廠 (張店)6DG260/9.8-11260 t/h煙煤合同2002.3第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀13序號電廠名稱爐號鍋爐型號容量設(shè)計煤種投運日期19四川內(nèi)江電廠1410T/H(分包)100MWe貧煤已投運20四川宜賓電廠1、2DG410/9.8-8DG490/

43、13.7100 MWe150 MWe高硫無煙煤已投運21河北保定熱電廠1、2DG450/9.71-1125 MWe 貧煤已投運22河北石家莊熱電廠14DG410/9.72-9100 MWe無煙煤已投運23江蘇大屯1、2DG440/13.7-II2135 MWe混煤已投運24山東臨沂華盛自備電廠13DG465/13.7-II3135 MWe貧煤已投運25河南神火集團自備電廠1DG440/13.7-II2135 MWe貧煤已投運26河南義馬發(fā)電廠1、2DG440/13.7-II2135 MWe煙煤已投運27華電攀枝花電廠1、2DG460/13.7150 MWe煤矸石已投運28峨眉山鋁業(yè)集團1、2D

44、G440/13.7135 MWe貧煤29廣東陽山電廠1、2DG440/13.7135 MWe混煤30土爾其ICDASBIGAD電廠1DG440/13.7135 MWe褐煤、煙煤已投運31包頭第一熱電廠1、2DG470/9.8135 MWe混煤32廣東寶麗華1、2DG470/9.8135 MWe無煙煤33重慶松藻煤電公司1、2DG480/13.7150 MWe煤矸石34河南汝州天瑞電廠1、2DG480/13.7150 MWe煤矸石35浙江長廣華泰電廠1、2DG440/13.7135 MWe煤矸石36河南鶴壁煤電公司1、2DG440/13.7135 MWe煤矸石37四川岷江電廠1、2DG460/1

45、3.7135 MWe混煤38攀枝花煤業(yè)1、2DG440/13.7135 MWe煤矸石39貴州恒盛1、2DG440/13.7135 MWe混煤40內(nèi)江高壩1DG490/13.7150 MWe劣質(zhì)煙煤41安徽六安1、2DG440/13.7135 MWe煙煤42浙江恒逸1DG440/13.7135 MWe煙煤43內(nèi)蒙準(zhǔn)能矸石電廠1、2DG440/13.7150 MWe中煤、矸石44魯能忻州煤電1、2DG480/13.7135 MWe煙煤45甘肅華亭1、2DG440/13.7135 MWe煙煤表表 1-4 哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司表哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司表 CFB 鍋爐生產(chǎn)業(yè)績鍋爐生產(chǎn)業(yè)績序號電廠名

46、稱爐號鍋爐型號容量t/h設(shè)計煤種投運日期1云南巡檢司電廠21025褐煤2云南開遠(yuǎn)電廠21025褐煤3江西分宜電廠1670貧煤4陽泉煤矸石綜合利用電廠3480矸石無煙煤第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀145山東新泰綜合利用電廠2480矸石6河南豫源熱電廠2465無煙煤7內(nèi)蒙通遼電廠2440褐煤8內(nèi)蒙赤峰電廠2440褐煤9天津陳塘莊電廠1440貧煤10福建龍巖坑口電廠1440無煙煤11大連泰山電廠2440煙煤12河南洛陽電廠244013廣東新會雙水電廠480/13.7-L.WM112480無煙煤14山東白楊河熱電廠4-5465/13.7-L.PM72465貧煤15山東南定熱電廠3-4465/

47、13.7-L.PM72465貧煤16徐州賈旺電廠440/13.7-L.YM122440煙煤17河南新鄉(xiāng)火電廠440/13.7-L.PM42440貧煤18河南開封火電廠440/13.7-L.PM41440貧煤19河南信陽平橋電廠440/13.7-L.YM51440煙煤20河南洛陽新安電廠1-2440/13.7-L.PM42440貧煤21平頂山葉縣藍(lán)光電廠440/13.7-L.MG81440貧煤22廣東連洲發(fā)電廠3-4440/13.7-L.WM92440無煙煤23云南巡檢司電廠440/13.7-L.HM101440褐煤24山東濟三電廠440/13.7-L.YM132440煤泥洗中煤25廣西合山電廠

48、8 420/9.8-L.PM11420貧煤26江西分宜電廠410/9.8-L.WM171410無煙煤27遼寧南票熱電廠1-2410/9.8-L.MG182410矸石28大連化學(xué)工業(yè)公司220/9.8-L.YM152220煙煤1#95，2#9629杭州協(xié)聯(lián)熱電有限公司220/9.8-L.YM151220煙煤1997年30大連香海電廠1-2220/9.8-L.YM152220煙煤2000年31盤錦遼河熱電廠1220煙煤1996年32常熟亞太紙業(yè)2241煙煤1999年33山東晨鳴紙業(yè)集團1-4220/9.8-L.PM184220貧煤34兗州南屯煤礦熱電廠220/9.8-L.MN171220煤泥洗中煤

49、35中油錦西煉化總廠1-3220/9.8-L.YM203220煙煤+瓦斯36山西侯馬熱電廠1-2220/9.8-L.YM212220煙煤37沈陽熱電廠1-2220/9.8-L.PM183220貧煤38吉林東關(guān)熱電廠220/9.8-L.HM221220褐煤39河南洛陽孟津發(fā)電廠2220貧煤+矸石40石家莊光華熱電廠220/9.8-L.PM231220貧煤41石家莊東方熱電廠1-3220/9.8-L.PM233220貧煤42遼河華錦化工動力公司1220次煙煤(鍋爐島 )第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀1543遼通化工股份有限公司220/12.2-L.YM241220次煙煤44吉林燃料乙醇公司

50、1-3220/9.8-L.YM273220煙煤45河南省林州電力公司1130矸石2000年46山東新汶礦業(yè)張莊煤礦1-3130/9.8-L.MN193130矸石+煤泥2001年47山西吉州鋁電公司電廠3130矸石表表 1-4 上海鍋爐廠有限公司循環(huán)流化床上海鍋爐廠有限公司循環(huán)流化床(CFB)鍋爐生產(chǎn)業(yè)績表鍋爐生產(chǎn)業(yè)績表序號電廠名稱地區(qū)燃料容量t/h完工日期投運日期備注1陽山電廠#1#2廣東煤130199219932愛溪電廠四川煤22019971998與 FW 合供3Wilson & Kinston EGF美國木屑樹皮8019971998KVAERNE總包4MaptaphutCOCOGr

51、oup#1#2泰國煤43219971999FW 總包5鎮(zhèn)海煉油化工公司#1#2浙江石油焦22019981999FW 總包6Macmillan Bloedel加拿大煤27219971998FW 總包7望亭電廠江蘇煤75199719988SumitimoOsakaCementKochi日本煤23019981999FWKK 總包9窯街礦務(wù)局電廠#1#2#3甘肅劣質(zhì)煤1301998199910遼源熱力能源公司吉林劣質(zhì)煤7519992000MES 總包11天石電力有限公司#1#2山西劣質(zhì)煤1301999200012松源發(fā)電公司#1 #2湖北劣質(zhì)煤1302000200013上海石油化工公司#1#2上海焦油

52、31020012002FW 總包14豐原生物化學(xué)公司#1 #2 #3安徽煤130200003/115美國南伊利諾斯州電廠美國煤517200103/3FW 總包16山西雙池煤矸石電廠山西貧煤22017山東里彥電廠#1#2山東煙煤46503/203/8中間再熱18濟寧運河發(fā)電公司#1#2山東煙煤44003/403/9中間再熱19華能濟寧電廠#1#2山東煙煤44003/103/7中間再熱20東糖集團有限公司 1#2#廣東貧煤44003/603/12中間再熱21河南豫聯(lián) 1# 2#河南無煙煤44003/503/10中間再熱22梅縣 B 廠 5#廣東無煙煤44003/1204/7中間再熱23景德鎮(zhèn)發(fā)電公

53、司江西煙煤47504/204/12中間再熱24梅縣 B 廠 6#廣東煙煤440中間再熱25東糖集團有限公司 2#廣東煙煤490中間再熱26眾泰發(fā)電公司 1# - 4#山東煙煤480中間再熱27平朔煤矸石發(fā)電廠 1#2#山西混煤1065中間再熱28浙江華東鋁業(yè)公司 1#2#浙江煙煤440中間再熱29小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期 1#2#云南褐煤1025中間再熱30蒙西電廠 1#2#內(nèi)蒙古煤矸石1062中間再熱第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀1631格瑞特電廠 1#2#山西煤矸石480中間再熱1.5 CFB 鍋爐大型化與高參數(shù)化鍋爐大型化與高參數(shù)化-超臨界循環(huán)流化床鍋爐超臨界循環(huán)流化床鍋爐1.5.1 超

54、臨界循環(huán)流化床鍋爐的必要性超臨界循環(huán)流化床鍋爐的必要性自從 20 世紀(jì) 80 年代，該技術(shù)商業(yè)化過程中顯示出其優(yōu)良的環(huán)境排放特性，其污染控制成本是目前其它技術(shù)無法匹敵的，但在達(dá)到較高的供電效率方面并未具有明顯的優(yōu)越性，因此提高蒸汽的壓力和溫度并增加其容量已成廣泛的共識。隨著循環(huán)流化床大型化的發(fā)展和250MWe 再熱循環(huán)流化床的順利運行，以及 300MWe 等級燃煤循環(huán)流化床鍋爐的商業(yè)化，國際上在 20 世紀(jì)末展開了超臨界循環(huán)流化床的研究。原則上，循環(huán)流化床及超臨界均是成熟技術(shù)，二者的結(jié)合相對技術(shù)風(fēng)險不大，結(jié)合后的技術(shù)綜合了循環(huán)流化床低成本污染控制及高供電效率兩個優(yōu)勢，在燃料價格、材料成本、制造

55、水平上，具有巨大的商業(yè)潛力，是一個具有明顯優(yōu)勢的燃煤發(fā)電技術(shù)。在超臨界煤粉爐中，由于爐膛中燃燒比較集中，熱負(fù)荷分布不均，工質(zhì)的熱偏差較大，再加上工質(zhì)溫度較高，因此水冷壁部件的冷卻能力是關(guān)鍵之一，而循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的溫度和熱流比煤粉爐低得多，降低了對水冷壁冷卻能力的要求。循環(huán)流化床爐膛內(nèi)的熱流密度在爐膛底部最大，且隨著爐膛高度的增加而逐漸減小，見圖 1-6，熱流最大值出現(xiàn)在工質(zhì)溫度最低的爐膛下部區(qū)域，有利于水冷壁金屬溫度的控制，而對于煤粉爐，爐膛內(nèi)熱流曲線的峰值對應(yīng)的工質(zhì)溫度較高。循環(huán)流化床鍋爐的低溫燃燒使得爐膛內(nèi)的溫度水平低于一般煤灰的灰熔點，再加上爐膛內(nèi)較高的固體顆粒濃度，所以水冷壁上基

56、本沒有積灰結(jié)渣，保證了水冷壁的吸熱能力。與煤粉爐相比，循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的溫度非常均勻，尤其是寬度和深度方向上的熱負(fù)荷分布比煤粉爐均勻得多?？梢姡h(huán)流化床所具有的特性使其更適合與超臨界循環(huán)相結(jié)合。超臨界循環(huán)流化床鍋爐(SCCFB)兼?zhèn)淞?CFB 燃燒技術(shù)和 SC蒸汽循環(huán)的優(yōu)點。超臨界循環(huán)流化床鍋爐作為下一代循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，由于可以得到較高的供電效率，煙氣凈化(脫硫、脫硝)的初投資和運行成本比煙氣脫硫低 50%以上，很是一種適于大量推廣的高效潔凈煤發(fā)電技術(shù)，其商業(yè)前途十分光明。因此受到人們的高度重視，一些循環(huán)流化床鍋爐的重要制造商和研究單位進行了這方面的研究開發(fā)，并開始實施示范工程。1.

57、5.2Stein 的的 SCCFB 設(shè)計設(shè)計Stein 在設(shè)計 Provence 的 250MWe 時，已經(jīng)考慮到循環(huán)流化床鍋爐容量放大的問題，即采用 Emile 的 125MWe 容量增加一倍00100 200300 400熱流 kW/m2爐膛高度 圖圖 1-6循環(huán)流化床與煤粉循環(huán)流化床與煤粉爐水冷壁熱流密度比較爐水冷壁熱流密度比較00100200300400熱流 kW/m2爐膛高度循環(huán)床鍋爐煤粉爐耐火材料涂層第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀17 省煤器 省煤器 I 過 I 再 至空預(yù)器 煙氣調(diào) 節(jié)擋板 換熱床 二次風(fēng) 一次風(fēng)管道 給煤機 啟動 分離器 煤倉 II 過 旋風(fēng)筒 II 過

58、 末級再熱器 末級過熱器 圖圖 1-8ABB 420MWe 超臨界超臨界 CFB 鍋爐鍋爐的方法，600MWe 便是基于放大設(shè)計經(jīng)驗以及 Provence 250MWe 運行經(jīng)驗，并進一步改善機組的效率。Stein 目前已經(jīng)完成了蒸汽溫度采用 600oC 的 600MWe 超臨界循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計，該鍋爐燃燒室截面積為 306m2，單爐膛雙布風(fēng)板六個冷卻式分離器和相應(yīng)的六個冷卻式爐墻構(gòu)成的外置換熱器，見圖 1-7。鍋爐過熱蒸汽流量為 483kg/s，過熱蒸汽壓力27.6MPa，過熱、再熱蒸汽溫度均為 602oC，再熱蒸汽壓力為 6MPa，給水溫度 290oC。預(yù)期NOX的排放小于 150mg

59、/m3；SO2的排放小于 250mg/m3。Stein 對 600MWe 超臨界循環(huán)流化床鍋爐的性能進行了詳細(xì)的研究，尤其是燃燒問題，認(rèn)為分離器并不是影響循環(huán)流率的唯一參數(shù)，煤的破碎粒徑對它會有影響：在 100m 范圍內(nèi)，除了分離器效率之外，煤的粒徑分布以及煤灰、石灰石的成灰特性、磨耗特性均對循環(huán)流率有重要影響。 圖圖 1-7Stein 的的 600MWe 超臨界循環(huán)流化床鍋爐方超臨界循環(huán)流化床鍋爐方案案1.5.3ABB-CE 的的 SCCFB 設(shè)計設(shè)計ABB-CE 在幾年前就開始了超臨界循環(huán)流化床鍋爐的研究，如垂直水冷壁的超臨界下滑壓運行特性、爐膛的循環(huán)系統(tǒng)和材料問題、滑壓運行的超臨界循環(huán)流

60、化床鍋爐的可行性等，討論了熱流分布、熱負(fù)荷分配、輔機電耗、啟動過程。并完成了 25MPa/569oC 的 420MWe 超臨界循環(huán)流化床鍋爐的詳細(xì)熱力性能和水動力計算。ABB-CE 的 CFB 固體燃料循環(huán)流動采用典型的 Lurgi 系統(tǒng)，見圖 1-8。煙氣攜帶的固體物料被旋風(fēng)分離器收集后，靠重力流入 Seal Pot。通過水冷機械調(diào)節(jié)閥的分配，一部分流入換熱床，在床中被低速流化，向床中埋管傳熱，受到一定冷卻后流入燃燒室；其余部分直接返送至燃燒室，通過調(diào)節(jié)二者流量調(diào)節(jié)燃燒室床溫度。第一章 國內(nèi)外 CFB 鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀18目前，由于 ABB-CE、Stein 目前已經(jīng)加盟 Alstom，合并后的 Alstom 整合原來各公