FW型CFB鍋爐主要結構特點與性能分析

屈進

循環流化床鍋爐（CFB）技術是近十幾年來迅速發展的一項高效低污染清潔燃燒枝術，國際上這項技術在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用，并向幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐發展；國內在這方面的研究、開發和應用也逐漸興起，未來的幾年將是循環流化床飛速發展的一個重要時期。高參數，大容量發電供熱機組起著節能降耗，低碳環保，高效經濟。保護環境，是各個國家長期發展首要考慮的問題，循環流化床鍋爐正是基于這一點而發展起來，其高可靠性，高穩定性，高可利用率，最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性，特別是對劣質燃料的適應性，越來越受到廣泛關注，完全適合我國國情及發展優勢。

美國福斯特惠勒公司（FW）是一個設計制造各種工業鍋爐和電站鍋爐的公司，在循環流化床鍋爐的發展方面有其自己的特點。浙江嘉化能源化工股份有限公司三期熱電項目引進的就是Foster Wheeler公司3x450t/h CFB自然循環鍋爐，型號：FW—450/9.81—M008。

首先，爐膛是焊接的鰭片管組成的全膜式水冷壁，管子是焊接在集箱和汽包上的，除非另有說明，所有的管子均為無縫鋼管，管子，集箱和下降管的壁厚均符合ASME鍋爐標準有關使用的規定。爐膛底板由襯有耐火材料的膜式壁構成水冷布風板，不銹鋼的箭頭型噴嘴（風帽）焊接在膜式水冷壁之間的鰭片上，從風箱來的一次風流經這些噴嘴，提供燃燒所需空氣以及使床料流態化，這些噴嘴的設計可最大限度地避免在鍋爐停爐和低負荷時床料漏入風箱。水冷壁外側配有根據福斯特惠勒標準布置和設計的剛性梁，爐膛下部襯有薄層耐火材料以防磨損和防止還原性氣氛下運行可能產生的化學腐蝕，福斯特惠勒的專利技術“踢出”管設計，可在耐火材料和管子的結合處將磨損減至最小，爐膛上部前墻由8塊翼屏過熱器組成，其下部區域敷有耐火材料以防磨損。

福斯特惠勒汽包內件的設計通過兩級分離的方法，第一級分離是為鍋爐的水循環系統提供不含蒸汽的水，而第二級則是從分離出的蒸汽除去最后的水分和雜質。汽包內件由位于沿著汽包兩側的離心式分離器和沿著汽包頂部布置的百葉窗干燥器組成，裝有內部給水分配管以便均勻的分配給水，以及化學加藥和連續排污的內部管道。采用螺栓連接法蘭將分離器固定在圍繞的水冷夾套上以確保其緊密性，錐形的噴嘴固定在完全焊接的接口上以確保干燥器組件的緊密，這種汽包內件的布置能夠為檢修安裝提供便利，同時在蒸汽出口處提供了高純度的蒸汽。

物料循環為全水冷膜式壁緊湊型分離器，水冷緊湊型分離器及其料斗的膜式壁包墻采用傳統制造技術，用調桿在頂部支撐很簡單，比常規耐火材料旋風分離器更輕更易安裝，采用膜式壁包墻不需如常規旋風分離器使用那么多的高溫耐火材料和膨脹節，水冷緊湊型分離器及其返料器的煙道只需要25～50mm厚的耐火材料，而常規旋風分離器需要300～460mm厚的耐火材料，這樣縮短了冷啟動時間，提高了周期運行能力，降低了重量和維修成本，所用的耐火材料是耐磨的耐火材料敷設在焊到膜式壁上的不繡鋼銷釘和錨釘上，膜式壁包墻外部敷有隔熱層和外護板，其表面溫度與鍋爐其余部位相同，與常規旋風分離器相比大大減少了輻射熱損失。

每臺鍋爐配兩臺流化型冷渣器，將底灰冷卻到150°C以下，不采用水冷絞龍式冷渣器，閥門或其它運動機件，因而維修工作量小，細石灰石，未燃燼燃料及熱風返回爐內，因而效率高。冷渣器位于鍋爐側壁，其連接處有高壓風流化松動，每臺冷渣器被細分為四個區域，從爐內出來的固體首先進入選擇區，更細的固體燃料及石灰石顆粒被冷一次風帶回到爐內，接著是三個冷卻區，第一第二和第三冷卻區內加裝盤管式冷卻器，每組盤管底部襯有耐火材料，盤管材質為普通碳鋼，使用除鹽水，吸熱后送至低加，作為鍋爐給水使用，底灰的冷卻在此完成，熱空氣回到爐內。底渣排除速度受控于每臺冷渣器出口側的流量控制回轉閥的調節。

飛灰再循環系統通過另外的通道將部分飛灰和石灰石顆粒通過氣力輸送回爐膛，并控制爐膛溫度，以提高鍋爐效率和石灰石的利用率。

與其它小型鍋爐不同的的是，在停爐過程中為了不使冷卻過快熱應力過大維持緩慢均勻冷卻，床溫低于760°C時，啟動風道式燃燒器控制爐膛出口煙溫下降速率小于110°C/小時，當床溫低于425°C時即可撤掉風道式燃燒器。

發展低碳經濟已成為全球性共識，我國已把發展低碳經濟，應對氣候變化作為國家經濟社會發展的重大戰略，到2020年的行動目標，單位GDP的CO2排放強度比2005年下降40-50%。在實現這一目標的過程中，電力行業，尤其是火力發電領域承擔著及其重要的責任。由于FW型CFB鍋爐具有結構緊湊，不易磨損，可靠性高，啟動快，調節靈活等優點，深受運營用戶歡迎。經調試交接以來新投3x450t/h CFB鍋爐連續，穩定，經濟，合格的為用戶提供蒸汽。

[責任編輯：田吉捷]