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循环流化床锅炉技术发展现状 　　摘要： 循环流化床（Circulating Fluidized Bed，CFB）锅炉技术具有非常高的燃烧效率和极低的污染控制成本，并且具有较强的燃料适应性和负荷调节能力，因此成为了极具发展前景的洁净煤发电技术。本文简述了CFB燃烧技术的概念及CFB锅炉的特点，国内外循环流化床锅炉技术的发展现状，并分析了循环流化床锅炉的发展前景。 　　关键词： CFB燃烧技术 CFB锅炉 发展现状 　　 　　1 CFB燃烧技术简介 　　 流化床燃烧技术是指固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。在气流经过固体燃料颗粒床层时，如果气流的流动曳力和固体燃料颗粒所受的浮力等于颗粒重力时，固体颗粒会悬浮起来。进一步增大气流速度，则会出现颗粒层高度增加，颗粒运动加剧，类似液体发生的沸腾现象。此时固体床料已经被流态化，固体燃料颗粒在这种状态下的燃烧称为流化燃烧。固体燃料颗粒被气流携带到一定的炉膛高度后，受力达到平衡状态而悬浮起来。密度较大的颗粒在炉膛下部（密相区）燃烧后会形成小颗粒；密度较小的颗粒被气流携带至炉膛上部（稀相区）继续燃烧。如果气流速度较高，在稀相区会出现很高的颗粒浓度，导致炉膛出口烟气的物料浓度过高，因此需要采用分离器进行物料捕集，并由回料装置送到炉膛。即物料在炉膛、分离器和回料器之间进行循环并反复燃烧，这称为CFB燃烧技术。 　　 　　2 CFB锅炉技术的特点 　　 20世纪70年代末，流化床燃烧技术开始被用于商用CFB锅炉。由于CFB锅炉技术具有非常高的燃烧效率和极低的污染控制成本，并且燃料适应性和负荷调节能力强，因此成为了极具发展前景的洁净煤发电技术。经过近30年的发展，CFB锅炉已经在国际上进行了大规模的商业化生产，并广泛应用于电力、石油、化工以及垃圾处理等领域。 　　CFB锅炉炉膛中固体燃料颗粒的燃烧过程处于流态化状态，与其他燃用固体燃料的锅炉具有本质的区别。其主要优点可以简单归纳如下： 　　2.1燃料适应性广 　　 CFB锅炉炉膛中存在大量由炽热固体颗粒构成的床料，包括沙子、 砾石、 石灰石及煤灰。炉膛内温度一般保持在850~900℃左右。由于CFB的特殊流动特性，燃料颗粒在进入炉膛后迅速与床料混合并被加热至着火温度。因此，CFB锅炉在燃用各种燃料时均不需要添加辅助燃料，具有极好的燃料适应性。对于各种劣质煤、高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤泥、煤矸石或炉渣、固体废弃物等特殊燃料均可采用CFB燃烧技术。 　　2.2燃烧效率高 　　 由于CFB锅炉采用分离器进行物料循环，使得进入炉膛的固体燃料颗粒能够均匀混合并充分燃烧，并且绝大部分未燃尽的燃料颗粒会通过分离器和回料装置返回炉膛进行多次燃烧，因此其燃烧效率非常高。一般情况下，CFB锅炉分离器效率高达99%以上，锅炉热效率可达85%以上，燃烧效率在98%以上。 　　2.3负荷调节能力强 　　 由于炉膛内存在大量炽热的床料，使得CFB锅炉具有良好的负荷调节性能，负荷调节范围大，在25%额定负荷下也能保持稳定燃烧。并且由于截面风速高、吸热控制容易，CFB锅炉也具有很高的负荷调节速率，一般可达每分钟4%；当压火12小时后再启动，一般可在1小时之内达到满负荷。 　　2.4污染物排放低 　　 由于CFB锅炉的低温燃烧特性（燃烧温度控制在850~900℃）极大地提高了脱硫效率，因此能够有效降低烟气中SO2的排放量。当脱硫剂化学当量比为1.5~2.5时即可达到90%左右的脱硫效率。采用石灰石进行炉内脱硫的效果较好，与煤粉炉烟气干法和湿法脱硫相比，其脱硫成本和运行费用大为降低。低温燃烧特性以及分级燃烧技术也有效抑制了NOx的生成。此外，CFB锅炉CO、HCl、HF等其他污染物的排放也较低。 　　2.5易于实现灰渣综合利用 　　 由于CFB燃烧过程属于低温燃烧，同时具有高燃尽率，因此使得锅炉灰渣含炭量低，灰渣不易软化和黏结、活性好，可用于加工水泥或作为建筑材料，同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取，使得灰渣得到有效综合利用。 　　 　　3 CFB锅炉技术发展现状 　　3.1 国外发展现状 　　 20世纪70年代开始，CFB技术凭借技术优势在中小型锅炉竞争中取得成功，并迅速在大型燃煤电站锅炉领域实现商业化。德国Lurqi和EVT公司、美国Foster Wheeler和ABB-CE公司、法国Alstom-Stein公司以及芬兰Ahlstrom公司等均开展了CFB锅炉技术研究[1]。在20世纪末，国际上主要的CFB锅炉厂商之间发生了频繁的商业兼并。这些商业兼并迅速导致了不同的CFB技术之间的相互渗透融合，并逐渐形成了以美国Foster Wheeler公司和法国Alstom公司为代表的两大CFB锅炉技术流派[1]。