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【摘要】目前，供热锅炉的炉型主要有循环流化床锅炉、链条炉排锅炉及煤粉锅炉等。本文对比循环流化床锅炉与链条炉排锅炉的特点及经济性总结了我国循环流化床锅炉机组的装备现状，分析了循环流化床锅炉在生物质能的利用、烟气余热利用方面的特有优势。
【关键词】循环流化床；锅炉；生物质能；烟气余热利用
1.我国循环流化床锅炉发展现状
循环流化床(CFB)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（CFB协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。
2.循环流化床锅炉的特点
循环流化床(CFB)锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。
2.1循环流化床锅炉的燃料适应性
循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。
2.2循环流化床锅炉的环保性能
循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中NOx以及SO2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。
2.3循環流化床锅炉的负荷调节性
循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态。
3.循环流化床锅炉在生物质能利用方面的优势
3.1我国生物质能总量与利用现状
目前，在可再生能源中，生物质能是非常具有开发潜力的一种。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的、以生物质为载体的能量。生物质能是人类使用的最古老的能源，也一直是人类赖以生存的重要能源。目前它仅次于煤炭、石油和天然气而位居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，未来生物质能更会成为支柱能源之一。生物质资源一般包含农业废弃物，比如秸秆、粮食加工废弃物等；林业剩余物以及城市生活垃圾等。其中农业废弃物即农作物秸秆是最有开发潜力的生物质能资源。
3.2循环流化床锅炉混烧生物质秸秆分析
从能量利用的角度来看，利用现有的循环流化床锅炉进行生物质混燃的主要优势有以下几个方面：（1）利用效率较高，采用混燃发电的方式可以使生物质能以大机组的效率进行高效利用，因此效率远高于生物质直燃电站。（2）循环流化床锅炉机组由于燃料适应性广，因此对生物质秸秆的品种和与燃煤的配比方面较为灵活，尤其是当锅炉设计煤种为烟煤而实际煤种为无烟煤或贫煤的时候，无烟煤或贫煤经过与秸秆的适当配比可以使得配出的燃料具有烟煤的特性，更有利于锅炉运行。（3）设备改造投资较低，锅炉本体几乎不需要做大的改动，紧紧需要改动相应的辅机设备以及安装检测计量装置即可。
4.循环流化床锅炉尾部烟气余热利用研究
相比较煤粉锅炉，循环流化床锅炉因为风机出口压头较高，达到20kPa以上，所以风机出口空气温度可以比环境温度提高约20℃，如果在循环流化床锅炉空气预热器设计上忽略了这一点，那会导致排烟温度进一步增高，从而显著降低锅炉效率。如果能够将循环流化床锅炉排烟温度降低到100℃以下，我国循环流化床锅炉将平均提高锅炉效率在2%以上，节能非常明显。目前广东新会双水发电有限公司已经对循环流化床锅炉机组的烟气余热进行了利用，他们采用吸收式制冷机组，利用烟气余热制冷，供应全厂空调使用，效益十分显著。
5.循环流化床锅炉其他方面改进工作的研究
5.1石灰石与燃煤直接混合入炉研究
目前循环流化床锅炉机组的脱硫方式为采用独立的石灰石系统，利用石灰石系统将石灰石粉末喷入炉膛，从而达到脱硫效果。但是从实际运行效果来看，石灰石系统出现过很多故障，比如给料困难、磨损等，这大大影响了锅炉脱硫效率。CFB协作网经过调研后认为，如果采取去掉石灰石系统，而是将燃煤与石灰石粉末直接混合后经过煤仓供给锅炉可能是更好的方式。其主要优点如下：（1）节省了石灰石系统的投入，一套石灰石系统投资约需数百万元，去掉了石灰石系统，就等于节省了数百万元的投资费用。（2）减少了运行费用，石灰石系统在运行过程中需要压缩空气，这需要消耗一定的成本。（3）减轻了维护费用，因为没有石灰石系统，所以就不需要维护。
5.2消除煤仓搭桥研究
锅炉在运行过程中，其煤仓经常出现搭桥断煤问题，尤其是在燃煤含水量较大的情况下。当煤仓出现堵塞不能自动下煤时，时间短的会造成锅炉负荷和运行参数波动，时间长的若处理不好容易造成锅炉灭火，影响正常生产。燃煤的水份含量、粗细度比、热传导量的变化以及物料在煤仓内存放时间的长短等都是堵塞的原因。目前，解决方法主要有：1）运行人员发现堵塞后，人工用大锤敲打或用长钎捅，缺点是效率极为低下，不但严重浪费了人力，同时由于需要的时间较长，使设备的可用率大大降低；2）用振动器代替人工敲打，缺点是效率不高，同时在已经形成堵煤时越振越实，同时有时也使煤仓内壁上防堵煤衬板松脱造成更严重的后果；3）空气炮振打等，缺点也是效率不高，而且有可能越振越实。
6.结论
（1）循环流化床锅炉尽管在我国的起步较晚，但是发展非常迅速，在缓解我国能源与环境双重压力、调整我电力供应结构等方面发挥了重要作用。（2）利用循环流化床锅炉燃料适应性广的优势可以混烧生物质秸秆，节能、环保，经济以及社会效益非常显著。（3）循环流化床锅炉因为采用炉内脱硫的方式，使得排烟中SOx含量较低，因此为开展烟气余热利用提供了基础，这有助于大幅度提高锅炉效率。（4）循环流化床锅炉可以考虑把石灰石系统作为系统备用，以降低投资、运行与维护费用。（5）利用活动面代替固定面有可能是解决煤仓搭桥的一个有效方法。
【参考文献】
［１］李建锋,郝继红,吕俊复等.中国循环流化床锅炉机组运行现状分析.锅炉技术（收录）.
［２］李建锋,郝继红,吕俊复等.循环流化床锅炉掺烧生物质前景研究.电站系统工程,2007.11:37-39+42.
【关键词】循环流化床；锅炉；生物质能；烟气余热利用
1.我国循环流化床锅炉发展现状
循环流化床(CFB)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（CFB协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。
2.循环流化床锅炉的特点
循环流化床(CFB)锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。
2.1循环流化床锅炉的燃料适应性
循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。
2.2循环流化床锅炉的环保性能
循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中NOx以及SO2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。
2.3循環流化床锅炉的负荷调节性
循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态。
3.循环流化床锅炉在生物质能利用方面的优势
3.1我国生物质能总量与利用现状
目前，在可再生能源中，生物质能是非常具有开发潜力的一种。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的、以生物质为载体的能量。生物质能是人类使用的最古老的能源，也一直是人类赖以生存的重要能源。目前它仅次于煤炭、石油和天然气而位居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，未来生物质能更会成为支柱能源之一。生物质资源一般包含农业废弃物，比如秸秆、粮食加工废弃物等；林业剩余物以及城市生活垃圾等。其中农业废弃物即农作物秸秆是最有开发潜力的生物质能资源。
3.2循环流化床锅炉混烧生物质秸秆分析
从能量利用的角度来看，利用现有的循环流化床锅炉进行生物质混燃的主要优势有以下几个方面：（1）利用效率较高，采用混燃发电的方式可以使生物质能以大机组的效率进行高效利用，因此效率远高于生物质直燃电站。（2）循环流化床锅炉机组由于燃料适应性广，因此对生物质秸秆的品种和与燃煤的配比方面较为灵活，尤其是当锅炉设计煤种为烟煤而实际煤种为无烟煤或贫煤的时候，无烟煤或贫煤经过与秸秆的适当配比可以使得配出的燃料具有烟煤的特性，更有利于锅炉运行。（3）设备改造投资较低，锅炉本体几乎不需要做大的改动，紧紧需要改动相应的辅机设备以及安装检测计量装置即可。
4.循环流化床锅炉尾部烟气余热利用研究
相比较煤粉锅炉，循环流化床锅炉因为风机出口压头较高，达到20kPa以上，所以风机出口空气温度可以比环境温度提高约20℃，如果在循环流化床锅炉空气预热器设计上忽略了这一点，那会导致排烟温度进一步增高，从而显著降低锅炉效率。如果能够将循环流化床锅炉排烟温度降低到100℃以下，我国循环流化床锅炉将平均提高锅炉效率在2%以上，节能非常明显。目前广东新会双水发电有限公司已经对循环流化床锅炉机组的烟气余热进行了利用，他们采用吸收式制冷机组，利用烟气余热制冷，供应全厂空调使用，效益十分显著。
5.循环流化床锅炉其他方面改进工作的研究
5.1石灰石与燃煤直接混合入炉研究
目前循环流化床锅炉机组的脱硫方式为采用独立的石灰石系统，利用石灰石系统将石灰石粉末喷入炉膛，从而达到脱硫效果。但是从实际运行效果来看，石灰石系统出现过很多故障，比如给料困难、磨损等，这大大影响了锅炉脱硫效率。CFB协作网经过调研后认为，如果采取去掉石灰石系统，而是将燃煤与石灰石粉末直接混合后经过煤仓供给锅炉可能是更好的方式。其主要优点如下：（1）节省了石灰石系统的投入，一套石灰石系统投资约需数百万元，去掉了石灰石系统，就等于节省了数百万元的投资费用。（2）减少了运行费用，石灰石系统在运行过程中需要压缩空气，这需要消耗一定的成本。（3）减轻了维护费用，因为没有石灰石系统，所以就不需要维护。
5.2消除煤仓搭桥研究
锅炉在运行过程中，其煤仓经常出现搭桥断煤问题，尤其是在燃煤含水量较大的情况下。当煤仓出现堵塞不能自动下煤时，时间短的会造成锅炉负荷和运行参数波动，时间长的若处理不好容易造成锅炉灭火，影响正常生产。燃煤的水份含量、粗细度比、热传导量的变化以及物料在煤仓内存放时间的长短等都是堵塞的原因。目前，解决方法主要有：1）运行人员发现堵塞后，人工用大锤敲打或用长钎捅，缺点是效率极为低下，不但严重浪费了人力，同时由于需要的时间较长，使设备的可用率大大降低；2）用振动器代替人工敲打，缺点是效率不高，同时在已经形成堵煤时越振越实，同时有时也使煤仓内壁上防堵煤衬板松脱造成更严重的后果；3）空气炮振打等，缺点也是效率不高，而且有可能越振越实。
6.结论
（1）循环流化床锅炉尽管在我国的起步较晚，但是发展非常迅速，在缓解我国能源与环境双重压力、调整我电力供应结构等方面发挥了重要作用。（2）利用循环流化床锅炉燃料适应性广的优势可以混烧生物质秸秆，节能、环保，经济以及社会效益非常显著。（3）循环流化床锅炉因为采用炉内脱硫的方式，使得排烟中SOx含量较低，因此为开展烟气余热利用提供了基础，这有助于大幅度提高锅炉效率。（4）循环流化床锅炉可以考虑把石灰石系统作为系统备用，以降低投资、运行与维护费用。（5）利用活动面代替固定面有可能是解决煤仓搭桥的一个有效方法。
【参考文献】
［１］李建锋,郝继红,吕俊复等.中国循环流化床锅炉机组运行现状分析.锅炉技术（收录）.
［２］李建锋,郝继红,吕俊复等.循环流化床锅炉掺烧生物质前景研究.电站系统工程,2007.11:37-39+42.