circulating fluidized bedboiler CFBB
简介
采用循环流化床燃烧方式的锅炉(蒸汽发生器)，按规定参数、品质生产蒸汽，用于火力发电、供热或其它用途，简称循环床锅炉，其系统流程如图1所示。
图1 循环流化床锅炉系统流程图 (Lurgi型)
循环流化床锅炉热效率与常规煤粉炉相当，同时由于采用低温分级燃烧和向炉膛内给入石灰石，可在燃烧过程中方便地脱除含硫燃料产生的SO2，并抑制NOx生成量，使其具有高效低污染、燃料适应性广等突出特点。
基本设备 循环流化床锅炉包括本体设备和辅助系统两部分。
本体 循环流化床锅炉本体由炉膛及布风装置、循环灰分离器、回料阀、尾部受热面竖井烟道及可以加置的外置式循环灰换热器组成。其中炉膛由膜式水冷壁构成，底部为布风板。炉膛下部锥段(浓相区)用耐火防磨材料覆盖，并依燃烧工艺要求开设二次风口、循环灰回灰口 (给煤及石灰石通常与循环灰一并入炉)、排底渣(粗灰)口以及点火起动油燃烧器等孔口。上部直段炉膛四壁为水冷壁受热面。炉膛出口与循环灰分离器入口相连，分离器出口则与布置过热器、省煤器和空预器等对流受热面的尾部竖井连接。为平衡炉膛换热量，可在炉膛内或灰循环回路中另布置部分受热面。炉膛下部外置底渣冷却处理系统。为提高燃烧效率，有时采用飞灰再循环技术，将尾部除尘器收集的飞灰气力回送至炉膛底部复燃。炉膛出口处、分离器及回料系统内壁面也大都覆盖耐火防磨材料。锅炉本体多采用钢架悬吊和支承相结合的方式固定。
除因燃烧工艺要求，在部分受热面的布置上有所差异外，循环流化床锅炉汽水系统的工作原理及功能与常规煤粉炉相同。由于循环床锅炉自身蓄热量大，采用汽包炉更为安全和经济。
辅助系统 辅助系统的性能直接影响循环流化床锅炉的可靠性和经济性。主要辅助系统如下。①风烟系统锅炉采用平衡通风方式，特点是风机压头要求较高，一、二次风机的压头分别达18 kPa和12 kPa左右。②煤制备系统 比常规制粉系统简单，一般需采用两级锤击式破碎机和防沾堵能力强的筛子(如圆盘筛)。③石灰石制备系统 两级制备，第一级多为锤击式破碎机，第二级可用低速棒式磨或钢球磨。④灰渣处理系统 从各灰斗收集的飞灰可用浓相气力输送方式送至飞灰仓;底渣经冷渣器或水冷绞龙冷却后送至底渣仓。⑤燃油点火起动系统 常采用床下热烟发生炉和床上燃烧器联合加热的方式，加热床料至煤的着火温度，设计燃油
热功率相当于锅炉额定热功率的30%或略高些。⑥热控系统 比煤粉炉热控系统多了床温、床压、SO2排放等回路控制系统。
技术流派 目前，世界上循环流化床锅炉的主要炉型为： 德国Lurgi型、芬兰Pyroflow型、美国FW型、德国Circofluid型和内循环型，见图2。
图2 循环床锅炉主要炉型
1—炉膛;2—布风装置;3—绝热式高温旋风分离器;4—汽冷式高温旋风分离器;5—中温旋风分离器;6—内分离元件(U型或百叶窗);7—外置床换热器;8—INTREX换热器;9—管屏过热器;10—过热器;11—高温省煤器;12—尾部烟道
Lurgi型 炉膛布置膜式水冷壁受热面，采用工作温度与炉膛燃烧温度(～870℃)相近的高温型旋风分离器，循环灰回路上布置炉外灰换热器(EHE)，关键部件为控制EHE进灰量的锥型阀。目前，此型锅炉的最大容量等级为250MW，由法国Stein公司制造。美国ABB-CE公司也基于此技术，完成了330MW锅炉机组的设计。
Pyroflow型 采用绝热高温型旋风分离器，膜式壁炉膛内布置抗磨的Ω管屏或翼墙式受热面。回灰系统采用分叉式自平衡U型回料阀，部分冷烟气再循环，目前的最大容量等级为230MWe，由美国FW公司及其分包商制造。
FW型 采用汽冷高温型旋风分离器，整体式IN-TREX换热器，目前单炉的最大容量等级为120MWe，由美国FW公司制造。
Circofluid型 炉膛运行气速相对较低，半塔式布置，炉膛上部布置过热器和高温省煤器受热面，炉膛出口温度约为450℃，因而采用体积较小，耐温及防磨要求较低的中温型旋风分离器。该炉型目前单炉的最大容量等级为80MW，由德国 Babcock 公司生产。
IR(内循环)型 在炉膛出口处布置一级U型分离元件，分离下来的细灰沿炉膛后墙向下流动，形成内循环。这种型式的CFB锅炉结构简单，外形与常规煤粉炉相似，比较适合于现有煤粉炉改造，国内外均有开发研制产品 (国内一级分离元件采用百叶窗等型式)。目前单炉最大容量等级为50MWe，由美国B&W公司制造。通常这种炉型的一级分离效率低，需要将尾部二级分离收集的飞灰回送入炉膛。
主要技术性能 依燃用煤种不同，循环流化床锅炉燃烧效率约为97%～99%，锅炉热效率约为90%～91%，蒸汽参数已达亚临界;投石灰石Ca/S摩尔比为2.2时的脱硫效率≥90%;排烟中NOx含量≤200 mg/m3 (标态干烟气，O2=6%)。循环流化床锅炉具有优良的低负荷(30%MCR) 运行能力，适合电网负荷调峰。
发展情况 自1979年热功率为15MW的首台商业化循环流化床锅炉在芬兰Pihlava投运以来，循环流化床锅炉得到较快发展。目前，世界上已有约30台发电功率≥100MW的循环流化床锅炉在商业运行。1995年，迄今容量最大的法国加尔达讷电厂250MW循环流化床锅炉(Lurgi型)投入运行。中国发电功率≥50 MW的循环床锅炉已有十多台，其中容量最大的一台为四川内江高坝发电厂100 MW循环流化床锅炉 (Pyroflow型)，从芬兰引进，于1996年投产发电。