循環流化床鍋爐的發展過程

楊 銘

（太原理工大學，山西 太原 030024）

隨著技術的不斷進步，燃煤發電向著高效率、低污染的方向發展，以滿足人類社會對能源和環境的要求。理論上說，以燃料電池為代表的新型燃煤發電技術將會對傳統的燃煤發電方式帶來巨大的沖擊[1]，但考慮到工業技術的可行性，循環流化床電站鍋爐更受到人們的關注。目前，包括美國在內的很多發達國家都在致力于循環流化床電鍋爐的研究。在燃煤發電領域，燃煤的燃氣—蒸汽聯合循環鍋爐正在興起，其基本形式主要有整體煤氣化燃煤聯合循環（IGCC）鍋爐、增壓流化床燃煤聯合循環（PEBC—CC）鍋爐和常壓流化床燃煤聯合循環（A FBC—CC）鍋爐3種[2]。其中，IGCC鍋爐和PF2BC鍋爐呈逐漸增長趨勢。目前，我國循環流化床鍋爐的大型化和可靠性方面取得了很大的進展。

1 國外循環流化床鍋爐現狀

國外循環流化床鍋爐的研究始于20世紀70年代，它是從鼓泡床沸騰爐和化工行業的循環流化床工藝發展而來的。1982年，德國lurgi公司的第一臺50 t/h商用循環流化床鍋爐投入運行。此后，世界主要鍋爐制造廠商連續進行了循環流化床鍋爐技術的研究和產品開發工作。經過30多年的迅速發展，國外循環流化床鍋爐制造廠商影響較大的有：魯齊公司、法國GASI公司、美國ABB—CE公司、美國Foster—Wheeler公司、芬蘭Ahlstrom公司、德國Babcock公司、意大利Tempella公司等。

2 國內循環流化床鍋爐發展現狀

中國與世界幾乎同步于20世紀80年代初期開始研究和開發循環流化床鍋爐技術。大體上我國的循環流化床燃燒技術發展可以分為4個階段：

1980—1990年為第一階段，其間我國借用發展鼓泡床的經驗開發了帶有飛灰循環、取消了密相區埋管的改進型鼓泡床鍋爐，容量在35~75 t/h。由于沒有認識到循環流化床鍋爐與鼓泡床鍋爐在流態上的差別，這批鍋爐存在嚴重的負荷不足和磨損問題。

1990—2000年為第二階段，我國科技工作者開展了全面的循環流化床燃燒技術基礎研究，基本上掌握了循環流化床流動、燃燒、傳熱的基本規律。應用到產品設計上，成功開發了75~220 t/h蒸發量的國產循環流化床鍋爐，占據了我國熱電市場。

2000—2005年為第三階段，其間為進入電力市場，通過四川高壩100 MW等技術的引進和自主開發，一大批135~150 MWe超高壓再熱循環流化床鍋爐投運。

2005年之后為第四階段，其間發改委組織引進了法國阿爾斯通全套300 MWe亞臨界循環流化床鍋爐技術，第一個示范在四川白馬（燃用無煙煤）取得了成功，隨即，采用同樣技術的云南紅河電廠、國電開原電廠和巡檢司電廠（燃用褐煤）以及秦皇島電廠（燃用煙煤）均成功運行。由于我國已經形成了堅實的循環流化床鍋爐設計理論基礎，對引進技術的消化和再創新速度很快，引進技術投運不久，就針對其缺點，開發出性能先進、適合中國煤種特點的國產化300 MWe亞臨界循環流化床鍋爐，而且由于國產技術的價格與性能優勢，2008年后新訂貨的300 MWe循環流化床鍋爐幾乎均為國產技術。

[1]閻維平.潔凈煤發電技術[M]1北京：中國電力出版社，2001：7921281.

[2]Lgons C1New Development in Fluidixed Bed Boiler Technology[C]1Competitive Power Congress941U SA：Pennsylvania，1994：8291.