摘要：本文针对循环硫化床锅炉技术发展现状，对循环流化床锅炉技术特点以及存在的问题进行分析，同时对循环流化床锅炉技术前景进行了展望。循环流化床锅炉技术在应用中存在排放少、适应性强等特点，对该技术研究有利于推进煤燃烧技术的发展。
关键词：循环流化床；发展现状；发展前景
循环流化床锅炉技术是新型煤燃烧技术，该技术的应用从小型锅炉开始，直至发展成为300MW机组容量的配套锅炉，市场前景巨大。目前的大量实践应用表明，循环流化床锅炉在脱硫功能上较好，氮氧化合物生成更少，且综合应用性、负荷适应性、燃料适应性等较为优秀[1]。我国国内发电煤质较差，因此循环流化床锅炉技术在电力发展中的意义巨大。
一、循环流化锅炉发展现状
（一）小容量循环流化床锅炉
自上世纪八十年代，我国科委会开始首次进行煤流化床燃料技术深入研究，其后进行循环流化床锅炉及有关产品的研发工作；自2.8MW热功率循环床燃烧试验出现，标志着流化床燃烧技术已从冷态理论转变为热态研究。截止到上世纪九十年代中期，我国已具有数百台75t/h循环流化床投入使用（如图1）；自此循环流化床锅炉已进入鼎盛时期，发展迅速。
不过小容量循环流化床锅炉技术的应用中有较多问题出现，具体表现在主气温偏低、自动水水平不足、辅机故障性高、出力不足、损耗严重等问题。目前已对于小容量循环流化床进行了一定程度的优化，部分问题改善效果显著，机组在应用成效上有一定提升，但总体而言小容量循环流化床锅炉技术水平较低，发展限制较大。
图1：75T循环流化床锅炉（摄于满洲里热电厂2号锅炉）
（二）中等容量循环流化床锅炉
自小容量循环流化床锅炉技术水平较低，发展受到限制后，我国锅炉制造企业引入了大批量220t/h以上中等容量循环流化床锅炉的先进技术进入国内市场，中等容量循环流化床锅炉技术，使得我国循环流化床锅炉技术得到了显著改善，与此同时商业市场中，中等容量循环流化床锅炉也占据一定地位。
我国自主研发的四川白马发电总坝410t/h高温高压循环流化床锅炉投入应用后，成功将循环流化床锅炉的容量优势，以及对无烟煤的影响加以扩大；随着我国开始对环境问题的重视，以及电力工业产业结构调整，大多数老机组整体进行中等容量改造，从而更加促进循环流化床锅炉的应用效率提升；为我国循环流化床锅炉技术发展带来了新的方向。
（三）循环流化床锅炉技术应用特点及存在缺陷
常压循环流化床、整体煤气化、增压循环流化床技术是得到国际认证的循环流化床技术，能够对高硫煤及劣质煤进行完善的处理，能够达成清洁及燃烧的要求，满足现代发展需求；并且其适应性强，并不限于油页岩等高灰燃料，能够调节控制的程度较大，能够满足环保指标要求。
从我国现阶段来看，循环流化床锅炉主要问题集中表现在：高温分离器、锅炉排烟温度、受热面磨损、耐火材料受损、物料返送器结焦等方面。其中锅炉排烟温度及高温分离器是导致流化不良的主要原因，需要保障布风板中的小孔通畅性及风帽小孔和床面的清洁性，运行之后要保证风量比流化风量更大；耐火材料受损及受热面磨损问题，需要在升压升温的过程中避免锅炉内风帽堵塞情况发生，同时要求煤质颗粒度控制在6到10mm之间最为适宜；物料返送结焦解决需要对燃中煤铁块的含量进行控制，定期要将大颗粒物料排除。总体而言，现阶段循环流化床锅炉的运行中仍存在不完善的方面，但其在生产中的环保性及高效性得到市场的广泛认可。
二、循环流化床锅炉技术发展前景分析
（一）超临界、大型化分析
循环流化床锅炉会向着超临界、大型化的方向发展，这是国内专家达成的共识。主要原因有三个方面：首先是循环流化床锅炉本身的特点决定其在大型化方向上发展更为容易；其次飞灰分离循环燃烧系统较为简单，更能便于进行大型化；国外研发的方型分离器及国内研发的水冷异型分离器、下排气旋分离器，都能和循环流化床锅炉的本体形成完整形式，且结构紧凑，便于进行大型化；第三，循环流化床锅炉燃烧技术因其本身的燃烧特点，更能与超临界参数技术结合。
（二）深度脱硫、脱硝分析
国家十部委于2017年12月印发了《关于印发北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）的通知》（发改能源〔2017〕2100号）规划要求，到2020 年底，全国所有具备改造条件的燃煤热电联产机组全部实现超低排放；要求NOX排放浓度小于50毫克/立方米、SO2排放浓度小于35毫克/立方米、烟尘排放浓度小于10毫克/立方米。
虽然循环流化床锅炉具有空气分级供给燃烧、低温燃烧等特点，但目前SCR或SNCR的脱硝效果和干法、半干法或湿法的脱硫效果满足不了国家制定的新的环保要求；所以，深度脱硫、脱硝是未来环境对循环流化床锅炉提出的硬性要求，也是循环流化床锅炉发展中必将经历的过程。
（三）能源综合利用分析
循环流化床锅炉的另一发展方向便是能源综合利用，能源综合利用主要体现在两个方面：
首先是以循环流化床锅炉作为平台进行部分低级能源的优化运用，现阶段这一方向已经取得一定成效；循环流化床锅炉的原料已从单一煤炭转变为煤炭加工品或其他类型能源原料，市场上出现能够针对垃圾废弃物、生活物质、污泥、燃烧石油焦等进行处理的循环流化床锅炉，高效利用资源，这在循环流化床锅炉技术未来发展中是一重要方向。
其次是循环流化床锅炉产物的利用技术成为研发的热点；循环流化床锅炉采用湿法或干法脱硫，产生的粉煤灰或石膏，是制作水泥的必备原料；炉渣也可作为生成空心砖的配料，其燃烧之后产物能充分得以利用，即保护环境又创造更大收益。
三、总结
循环流化床锅炉技术在应用的过程中，具有高效、洁净的特点，这与现代化发展的要求是相适应的，但在应用过程中仍然存在较多方面的问题需要加以解决。文章中对小型循环流化床锅炉及中型循环流化床锅炉的发展现状进行分析，对未来循环流化床锅炉技术的发展方向进行了阐述，主要包含有超临界、大型化发展以及深度脱硝、脱硫发展和能源综合利用发展。在现代社会不断发展的过程中，技术的发展也在不断完善，本文对循环流化床锅炉技术的探讨能够为该技术的发展提供借鉴。
参考文献：
[1]张炳伟.基于DCS的循环流化床锅炉节能减排自控系统研究[J].自动化与仪表，2018，33（5）：35-39.
论文作者:顾世伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/20
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