大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展

1979年，瑞典開始向世界第一個循環(huán)流放爐(cpb)致敬。從那時起，cfb鍋爐在其艮好

的環(huán)保特性、燃料適應(yīng)性和良好的負荷調(diào)整性能方面迅速發(fā)展。目前，關(guān)于cfb鍋爐技術(shù)

的應(yīng)用主要包括兩個方面.：提高使用功能和提高可靠性。第一個體現(xiàn)在聯(lián)邦公職的氣候變

動管理系統(tǒng)(igc)、通川壓裂流量聯(lián)合循環(huán)(pcfbc)、循環(huán)流聯(lián)合激勵系統(tǒng)等。后者在

接下來的十年里發(fā)展迅速、作者主要討論了「b鍋爐的大型運營過程°

高效率、低污染是電廠和鍋爐生產(chǎn)廠商追求的主要bl標之一.在商業(yè)化過程中,CFB鍋爐燃

燒技術(shù)的污染控制成本是較低的.但是，由于其目前采用的蒸汽參數(shù)相對不高,在達到較高

發(fā)電效率方面不具有優(yōu)勢.目前超臨界技術(shù)在常規(guī)大型煤粉爐上已得到應(yīng)用，大型超超臨界

機組也已批量投運.CFB鍋爐的爐內(nèi)熱流特性使其比煤粉爐更適合與超臨界循環(huán)進行技術(shù)結(jié)

合，因此CFB鍋爐的大型化和超臨界化成為發(fā)展趨勢.

1大型cpb鍋爐的發(fā)展

1.1Cfb鍋爐技術(shù)

近十幾年來，國際上CFB鍋爐發(fā)展迅速.德國Lurqi和EVT、美國FosterWheeler(FW)和

ABB-CE＞法國Alstom-Stein以及芬蘭Ahlstrom等公司均開發(fā)了各自的CFB鍋爐技術(shù).20

世紀末，國際主要CFB鍋爐廠商之間的商業(yè)兼并導(dǎo)致不同流派的CFB燃燒技術(shù)相互結(jié)合與

滲透.目前,逐漸形成了美國FW公司和法國Alstom公司2大CFB鍋爐技術(shù)集團.

1.1.1fw公司的鍋爐

美國FW公司在其CFB技術(shù)發(fā)展歷程中兼并了芬蘭Ahlstrom公司.Ahlstrom的爐型為

Pyroflow型,采用不帶外置式換熱器(EHE)的設(shè)計方案.其再熱蒸汽溫度通過蒸汽旁通技術(shù)

來調(diào)節(jié)，即一部分再熱蒸汽直接進入低溫再熱器,而另一部分再熱蒸汽在2級再熱器之間送

入,從而避免了機組效率因噴水調(diào)溫而降低.其業(yè)績包括1993年投運的加拿大PointAconi

電站165MW、12.78MPa/54rC/541'C機組和1999年投運的波蘭Turow電廠3臺235MW、

13.17MPa/540℃/540℃機組.后者可稱為Pyroflow爐型的代表作，在不采用外置式換熱器

的情況下,CFB機組容量可以達到200MW以上.為解決圓筒絕熱旋風(fēng)分離器給鍋爐整體布置

帶來的困難,Ahlstrom提出了緊湊式布置的概念，即將圓筒型改為方形，使其形狀與方形的

爐膛以及尾部煙道相匹配:從而簡化鍋爐的布置，節(jié)省鋼耗量.

FW公司本身是美國3大電站鍋爐制造商之一，它提出了汽冷式分離器和一體式返料換熱器

(INTREXTM)技術(shù)，形成了FW第一代循環(huán)流化床技術(shù).美國JEA電廠的2臺300MWCFB鍋爐

分別于2002年5月和7月建成投產(chǎn)，是目前FW公司投入運行的容量最大的第一代CFB鍋

爐.該鍋爐的爐膛高35m,寬26叫深6.7m,采用3個直徑為7.3m的蒸汽冷卻旋風(fēng)筒分離

器(見圖D.JEA電廠的設(shè)計燃料是100用煤和石油焦，或可按任何比例混燒煤和石油焦.煤和

石油焦的含硫量分別為2.8%和6.7%,屬于高硫燃料.因此，除了采用爐內(nèi)石灰石脫硫外,在

鍋爐尾部還采用了第2級煙氣洗滌脫硫,即在尾部安裝噴水活化石灰的反應(yīng)塔，使飛灰中含

有的大量未反應(yīng)石灰(CaOj和水反應(yīng)生成Ca(0H)2,能夠迅速將煙氣中剩余的低濃度S02吸

收,從而進一步降低S02的排放.2005年的測試結(jié)果表明，鍋爐本體脫硫效率達到98.85%,

尾部煙氣洗滌塔出口脫硫效率達到99.15%.圖2為FW公司帶外置式換熱器的300MWCEB

鍋爐示意圖.

FW公司兼并了Ahlstrom公司后，兩大公司的技術(shù)互相融合,將汽冷分離器加INTREXTM技術(shù)

與緊湊式布置等技術(shù)結(jié)合,形成了FW第二代循環(huán)流化床技術(shù)一一緊湊型循環(huán)流化床鍋爐技

術(shù).波蘭Turow電廠在已投運的3X235MW機組基礎(chǔ)上,增加了3臺采用該技術(shù)的262MW

CFB鍋爐.FN公司還為波蘭南部的Lagisza電廠提供了1臺460MW本生直管爐膛超臨界

CFB直流鍋爐.Turow電廠將成為世界上容量最大(1485MW)的CFB鍋爐出廠;Lagisza將是

世界上第一臺超臨界(27.5MPa/560℃/580℃)CFB鍋爐,也是單臺容量最大的CFB鍋爐.按

照計劃,Lagisza電廠機組將于2009年投產(chǎn)，是目前已售出的最大的緊湊型布置的CFB鍋爐,

圖3是其三維立體效果圖.

FW公司的緊湊式設(shè)計使鍋爐可以進行模塊化設(shè)計,便于實現(xiàn)放大.Lagisza電廠的460MW

機組就是對Turow電廠235MW機組的放大.FTV公司致力于發(fā)展600MW以上的超臨界CFB

鍋爐.在美國能源部的資助下,FW公司進行了參數(shù)分別為①400MW,31.1

MPa/593℃/593℃;②600MW,31.1MPa/593℃/593*C;③600MW,37.5MPa/700℃/700℃

3項超超臨界CFB鍋爐的研發(fā).

2004年，西班牙EndesaGencracion電力公司委托FW公司進行800MW超超臨界直流鍋爐

的概念設(shè)計(31MPa/605℃/620℃).FW公司研窕了800MW,參數(shù)分別為31MPa/605℃和

36.5MPa/700℃的2個超超臨界CFB鍋爐方案,包括鍋爐、Intrex換熱器、蒸汽循環(huán)優(yōu)化、

排放性能優(yōu)化和經(jīng)濟可行性分析等.

1.1.2alstom公司的fbhe風(fēng)壓鍋爐

Lurgi型CFB鍋爐的一大特點是采用了外置式換熱器(EHE)設(shè)計.Lurgi公司將其CFB鍋爐

技術(shù)轉(zhuǎn)讓給原法國ALSTOM-Stein公司和美國ABB-CE公司，而后隨著兩公司的合并,Lurgi

公司的CFB技術(shù)在現(xiàn)在的法國Alstom公司得到了進一步的發(fā)展和應(yīng)用.

外置式換熱器是Alstom公司CFB技術(shù)的一大特點,它解決了CFB鍋爐大型化過程中的受熱

面布置問題；另一大特點是“褲衩型”分體爐膛,它解決了大型CFB鍋爐二次風(fēng)穿透性差的

問題,使鍋爐的燃燒和排放控制得到改善.Alstom公司的代表業(yè)績是1995年11月投運的法

國Provence電站250MWCEB機組,它是Emile電廠125MW機組的放大.該鍋爐的設(shè)計煤

種為當?shù)氐母吡蛎汉推渌海部蓳綗驮?蒸汽參數(shù)為16.9MPa/567℃/566℃.采用4個

高溫旋風(fēng)分離器,2側(cè)墻相對布置,分離器內(nèi)襯耐火材料，底部支撐,直徑為7.4m.床料循環(huán)

回路上布置有4個外置式流化床換熱器.鍋爐運行時,爐膛溫度由2個布置中溫埋管過熱器

的外置式換熱器來調(diào)節(jié)和控制，再熱蒸汽溫度由2個布置高溫埋管再熱器的外置式換熱器

來控制,過熱蒸汽溫度由噴水減溫器控制.

Provence電站的成功投運標志著大型CFB鍋爐技術(shù)的成熟.目前，我國引進Alstom技術(shù)開

發(fā)制造了一批300MW循環(huán)流化床鍋爐，如四川白馬電廠的300MWCFB鍋爐（圖4）.

Alstom公司致力于CFB鍋爐大型化的同時，還進行外置式流化床熱交換器（FluidBedHeat

Exchangers,FBHE）的研究工作，主要解決FBHE占地面積大、布置困難、鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)

致成本增加等問題.另外,Alstom也在發(fā)展FBHE的模塊化設(shè)計，以適應(yīng)大型超臨界CFB鍋爐

的發(fā)展.

整合了2大公司技術(shù)的Alstom公司正在開發(fā)下一代超臨界CFB機組，目前己完成了600MW

超臨界直流CFB鍋爐的概念設(shè)計（圖5）.它采用“褲衩”型單爐膛、垂直管型水冷壁、6個

汽冷旋風(fēng)分離器及6個外置式換熱器（EHE）,對每組3個旋風(fēng)分離器配置1個蒸汽冷卻旋風(fēng)

分離器出口導(dǎo)管.過熱器和再熱器受熱面布置在爐膛中后部通道的EHE中，利用EHE調(diào)節(jié)爐

溫以達到最佳脫硫效率、適應(yīng)各種燃料和不噴水調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的能力.

1.2亞臨界400mw煤粉鍋爐的預(yù)測和研究

我國是目前世界上CFB鍋爐裝機容量最大的國家.自1995年首臺50MWCFB鍋爐投運以來,

已從高壓、超高壓發(fā)展到亞臨界300MW循環(huán)流化床鍋爐.據(jù)不完全統(tǒng)計，迄今我國已經(jīng)設(shè)

計制造了100?200MW級的CFB鍋爐180余臺,300MW的CFB鍋爐近30臺,600MW超臨界

CFB鍋爐也正在研究之中.“十一五”國家科技支撐計劃“超臨界循環(huán)流化床”重點項目于

2006年底啟動，預(yù)計自主知識產(chǎn)權(quán)的600MW超臨界循環(huán)流化床示范工程將在“十一五”后

期投運.

1.2.1燃用褐煤的ewcb鍋爐

2003年，我國的三大鍋爐廠（東鍋、哈鍋和上鍋）共同引進法國Alslom公司200?350'州等

級循環(huán)流化床鍋爐技術(shù),推進了我國大型CFB鍋爐的發(fā)展.采用該技術(shù),東鍋設(shè)計制造了秦

皇島三期工程2臺燃用貧煤的300MWCEB鍋爐，于2006年11月投入運行；哈鍋設(shè)計制造

了云南開遠電廠2臺燃用褐煤的300MWCFB鍋爐，于2006年6月投入運行;上鍋設(shè)計制造

云南小龍?zhí)峨姀S三期2臺燃用褐煤的300MWCFB鍋爐，于2007年1月投產(chǎn).

這一批300MW級的亞臨界CFB鍋爐采用的是同一種技術(shù)，設(shè)計蒸發(fā)量均為1025t/h,蒸汽

參數(shù)也大致相同：主蒸汽壓力17.4MPa,主蒸汽溫度540C,再熱蒸汽壓力3.72MPa,再熱蒸

汽溫度540℃.以四川白馬電廠的300MW爐子為例（圖4）,鍋爐采用“褲衩型”分體爐膛，

爐膛內(nèi)無懸吊受熱面,4個內(nèi)砌耐火破的高溫旋風(fēng)分離器和4個外部流化床熱交換器布置在

燃燒室兩側(cè),旋風(fēng)分離器的直徑為8.77m.其中2個外部流化床熱交換器布置過熱器控制床

溫,另外2個布置再熱器控制再熱蒸汽溫度.

1.2.2基于獨立開發(fā)的大型cpb技術(shù)

(1)流式回灰鍋爐

在引進300MW等級循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的同時，國內(nèi)各研究單位和鍋爐廠相繼研發(fā)具有自

主知識產(chǎn)權(quán)的CFB鍋爐.各大鍋爐廠均開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的300\用CFB鍋爐技術(shù)，

具備制造和供貨能力.

西安熱工研究院有限公司研究設(shè)計的300MW循環(huán)床鍋爐為亞臨界參數(shù),整體采用M型布置,

單爐膛，截面為8.3mX28.93m,布風(fēng)板上部空截面速度大于5m/s,設(shè)計燃料為無煙燥和

貧煤，設(shè)計床溫為900℃,采用3個內(nèi)徑為8.5m的高溫分離器和3臺分流式回灰換熱器

(CHE)(圖6).在江西分宜發(fā)電廠210MWCFB鍋爐運行基礎(chǔ)上，西安熱工研究院和哈鍋合作

設(shè)計開發(fā)了330MWCFB鍋爐.該鍋爐蒸發(fā)量為1025t/h,蒸汽參數(shù)為18.6

MPa/543℃/543eC.采用H型布置,4個內(nèi)徑為7.5m的高溫旋風(fēng)分離器和4臺分流式回灰換

熱器(CHE)在爐膛兩側(cè)對稱布置,CHE內(nèi)布置有高溫再熱器和低溫過熱器.該鍋爐預(yù)計于

2008年10月投入運行.

東方鍋爐在引進國外技術(shù)的同時,開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的300MWCFB鍋爐，其主要蒸

汽參數(shù)為17.45MPa/540r/540℃.采用單爐膛結(jié)構(gòu)M型布置(見圖7),3只汽冷式旋風(fēng)分離

器和1個尾部豎井,爐膛內(nèi)布置有屏式受熱面,無外置式換熱器或INTREX結(jié)構(gòu).爐膛上部通

過2片水冷屏分成3個區(qū)域，以減少3只汽冷高效旋風(fēng)分離器的入口煙氣溫度偏差.尾部采

用雙煙道結(jié)構(gòu),利用擋板來控制蒸汽溫度.

哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司在引進技術(shù)基礎(chǔ)上也開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的300MWCFB

鍋爐(圖8),其主要蒸汽參數(shù)為17.4MPa/540℃/540C,采用分體爐膛、雙水冷布風(fēng)板、大

直徑鐘罩式風(fēng)帽、無外置武換熱器;爐膛內(nèi)部布置懸吊式過熱器、屏式再熱器.爐膛兩側(cè)采

用H型對稱布置4只汽冷旋風(fēng)分離器,尾部煙道采用哈鍋煤粉鍋爐成熟的典型雙煙道設(shè)計.

通過?、二次風(fēng)的合理匹配控制床溫，通過調(diào)節(jié)煙氣擋板和噴水減溫方式來控制過、再熱

蒸汽溫度.

上海鍋爐廠有限公司和中國科學(xué)院工程熱物理研究所合作開發(fā)J'具有自主知識產(chǎn)權(quán)的200

MW和300MW循環(huán)流化床鍋爐.

(2)U3000鍋爐結(jié)構(gòu)及布置

由于超臨界參數(shù)鍋爐具有發(fā)電效率高的優(yōu)點，國內(nèi)各科研單位相繼開展600MW等級超臨界

循環(huán)流化床鍋爐的方案和概念設(shè)計.

浙江大學(xué)提出一套設(shè)計參數(shù)為28MPa/580℃/580℃的630MW超臨界直流CFB鍋爐設(shè)計方

案，并對部分負荷工況進行了計算.爐膛下部采用“褲衩管”結(jié)構(gòu)形式，以保證良好的流化

狀態(tài)和二次風(fēng)的穿透性.爐膛為矩形截面,凈高62m,上部稀相區(qū)截面為21mX18m,曰膜

式壁構(gòu)成.鍋爐2側(cè)布置6只汽冷旋風(fēng)分離器,每只旋風(fēng)分離器下方連接1臺外置式換熱器

(EHE),其中2臺EHE內(nèi)布置再熱器,另外4臺布置過熱器.分離下來的固體顆粒大部分經(jīng)

EHE冷卻后送回爐膛，另外一小部分則通過返料裝置直接返I可爐膛.燃料通過給煤口送入爐

膛底部2個褲衩管支腿.爐膛上部2側(cè)墻開有6個出口煙窗.從分離器出來的煙氣進入尾部

煙道.鍋爐布置了三級過熱器,兩級再熱器.高溫過熱器和低溫再熱器布置在尾部煙道內(nèi).低

溫、中溫過熱器以及高溫再熱器布置在EHE內(nèi).該鍋爐設(shè)計方案見圖9.

清華大學(xué)進行了600MW和800MW循環(huán)流化床鍋爐的概念設(shè)計.在600MW循環(huán)流化床鍋爐

方案中，水冷壁采用無中間混合聯(lián)箱的垂直內(nèi)螺紋管,燃燒室寬度為18.22m,深度為18.22

m,布風(fēng)板至爐頂?shù)母叨葹?8m.爐底分義，由2個獨立供風(fēng)的流化床布風(fēng)板構(gòu)成.爐膛與4

個旋風(fēng)分離器相連,每個分離器下方連接1個外置式換熱器,其中2個外置式換熱器內(nèi)布置

二級過熱器以控制床溫，另外2個布置中間級再熱器以控制再熱汽溫.過熱汽溫由兩級噴水

減溫進行調(diào)節(jié).

800MW循環(huán)流化床鍋爐方案采用單爐膛、“雙褲衩腿”結(jié)構(gòu)（圖10）.爐膛布置14個給煤

點,爐膛2側(cè)布置6只絕熱旋風(fēng)分離器,每個分離器下面設(shè)置1個換熱床,其中2個布置高

溫再熱器,2個布置二級過熱器,另外2個布置三級過熱器.料腿下布置1個機械冷卻式分配

閥,用來調(diào)整直接送回爐膛和進入換熱床的循環(huán)灰比例.凈化后的煙氣進入尾部對流煙道.

尾部豎井的上部采用雙煙道,分別布置低溫再熱器和一級過熱器.通過低溫段再熱器煙氣量

和換熱床一起控制再熱蒸汽汽溫.過熱蒸汽溫度由布置在過熱器之間的兩級噴水減溫器調(diào)

節(jié).尾部豎井的下部合并成單煙道,布置省煤器和空氣預(yù)熱器.

中國科學(xué)院工程熱物理研究所與上海鍋爐廠有限公司聯(lián)合提出600超臨界循環(huán)流化床

鍋爐技術(shù)方案（圖11）.該方案設(shè)計煤種為褐煤，設(shè)計參數(shù)為25.4MPa/571℃/569℃.采用單

爐膛、單布風(fēng)板、全膜式壁結(jié)構(gòu)，爐膛寬14.64m,深30,656m,高56.2m,工質(zhì)一次通過爐

膛四周水冷壁.爐膛上部布置32片擴展蒸發(fā)受熱面，爐膛水冷壁與擴展受熱面采用“串聯(lián)”

方式，中質(zhì)量流速（?1400kg/ni2?s）部分采用內(nèi)螺紋垂直管技術(shù)、內(nèi)嵌逆流柱型風(fēng)帽,布

置6個蝸殼型高溫絕熱旋風(fēng)分離器和6臺外置式換熱器,采用返料管給煤和直接給煤方式

相結(jié)合，二次風(fēng)采用大直徑、高速度、距布風(fēng)板較高位置布置技術(shù).采用6臺滾筒式冷渣器

冷渣.

此外，東鍋、哈鍋和西安熱工所等單位均正在研究開發(fā)600MW循環(huán)流化床鍋爐方案.

1.2.3大型周期性流軸技術(shù)的比較

表1給出了不同方案的大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的比較.

2cfb鍋爐放大過程中的大型化問題

隨著CFB鍋爐的大型化和超臨界化,爐膛尺寸不斷增大（表2）,其密相區(qū)布風(fēng)均勻性，爐膛二

次風(fēng)穿透性，氧濃度、顆粒濃度、熱流和燃燒產(chǎn)物的分布特性，直流水冷壁管，大型旋風(fēng)分

離器,外置式換熱器,給煤均勻性,受熱面保護和大渣量冷渣器等均需要進行研究確定與優(yōu)

化.

在CFB鍋爐放大過程中，一個關(guān)鍵的問題是在中小型CFB鍋爐中得到的參數(shù)特性能在多大

程度上預(yù)測大型CEB鍋爐的爐內(nèi)過程.研究大型CEB鍋爐必須考慮大截面爐膛流化特性、

大型旋風(fēng)分離器分離效率和受熱面布置等因素.

研究大型化問題通常有2種方法:一是應(yīng)用放大理論和?；椒ǖ玫酱笮虲FB鍋爐的結(jié)構(gòu)

尺寸和設(shè)計參數(shù)，但這種方法不易找到具備理論研究特性的顆粒材料.二是直接通過不同型

號CFB鍋爐的參數(shù)測量,研究放大效應(yīng)和大型化對爐內(nèi)固體顆粒濃度、速度分布等流體動

力特性的影響.

2.1顆粒場特性及傳熱模型

大型CFB鍋爐爐膛的爐內(nèi)過程與小型爐膛有差異，目前研究方法主要有實驗測量和模型計

算2種，主要研究爐內(nèi)氣|固流動特性，顆粒濃度、速度分布，爐內(nèi)溫度、壓力分布和爐膛傳

熱等問題.

Johnsson等采用多種測量技術(shù)對波蘭Turow電廠3號機組235MWCFB鍋爐的爐膛溫度、

顆粒速度和濃度進行了測量,研究了爐膛內(nèi)溫度場分布以及固體顆粒的速度、濃度分布和

顆粒反混現(xiàn)象，得出大型CFB鍋爐的溫度分布在近水冷壁區(qū)域存在一個厚度為0.1~0.2m

的熱力學(xué)邊界層.邊界層內(nèi)存在較大的溫度梯度，使爐膛中心區(qū)溫度迅速下降到水冷量溫度

大型CFB鍋爐爐內(nèi)的顆粒場特性符合環(huán)核模型，即沿床層截面可以分成核心區(qū)和環(huán)形邊壁

區(qū).核心區(qū)以低濃度的顆粒上行為主,而環(huán)形區(qū)以高濃度的顆粒下行為主,2個區(qū)域之間存在

顆粒交換.環(huán)形邊壁區(qū)的厚度在0.1~0.3m之間,且高度越高厚度越小.Johansson等人對

環(huán)形邊壁區(qū)的研究表明：流化床的顆粒反混過程大部分發(fā)生在環(huán)形邊壁區(qū)內(nèi).Hartge等人對

該鍋爐爐膛中的各種氣體成分(02,C02,CO,NO和S02)的濃度分布進行了在線測量和分析，

結(jié)果表明爐內(nèi)各種氣體的濃度分布也存在邊界層的特征,厚度在0.5?1m之間.

在大型CFB鍋爐的傳熱方防,程樂鳴等分析了典型的爐膛傳熱測量數(shù)據(jù),討論了爐膛、分離

器、外置換熱器和尾部受熱面的傳熱規(guī)律，給出大型CFB鍋爐爐腔四周水冷壁傳熱系數(shù)、

爐膛中部過熱器I傳熱系數(shù)和爐膛上部過熱器傳熱系數(shù)的經(jīng)驗公式,爐膛四周水冷壁傳熱

系數(shù)hw二K(Pb)a(Tb)B,其中Pb、Tb分別表示床內(nèi)稀相區(qū)固體顆粒的平均濃度和爐膛平

均溫度,K、a、B為回歸系數(shù).

數(shù)值模擬可以為CFB鍋爐大型化及其爐內(nèi)過程研究帶來方便.大型CFB鍋爐的模型包括三

部分:流體動力特性、化學(xué)反應(yīng)和熱量平衡,三者關(guān)系見圖12.Scalar1等建立了用于預(yù)測

在非設(shè)計工況下，意大利EnelSulcis電廠熱功率為790MW的CFB鍋爐性能的模型，結(jié)果

與實際運行數(shù)據(jù)吻合良好,KleU等建立了基于顆粒平惻思想的研究CFB顆粒粒徑隨時間分

布的模型，該模型綜合考慮了破碎、磨損、分離器分離效率等因素的影響.PallarM和

Johnsson將大型CFB鍋爐分成6個區(qū)域進行模擬,再將其結(jié)合得到整體模型.

2.2汽冷進行旋轉(zhuǎn)軸技術(shù)研究

大型循環(huán)流化床鍋爐要求大體積、大容量的旋風(fēng)分離器，然而超大體積的旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)

笨重、離心力小、流動阻力大、分離效率低.目前一般考慮采用多個分離器組合的方案，最

大筒體直徑控制在7?9rr.旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)及其布置方式已成為超臨界CEB鍋爐的一個

重要研究對象.

目前分離器主要包括2個技術(shù)流派:①Alstom公司的環(huán)繞爐膛布置的汽冷圓筒旋風(fēng)分離

器;②FW公司的緊湊式布置方形旋風(fēng)分離器.前者的技術(shù)關(guān)鍵是通過分離器的布置和管道

的設(shè)計，確保進入每個分離器的煙氣量和固體顆粒濃度基本一致，以獲得較高的匕灰收集效

率.該方案采用對稱布置(匆13),入口管道具有顆粒預(yù)分配功能.我國引進的30()MTVCFB鍋

爐采用這種技術(shù).后者使用方形旋風(fēng)分離器(圖14),可采用加工相對容易的水冷或汽冷膜式

壁組裝而成，以降低制造成本,提高系統(tǒng)起停靈活性,消除分離器與爐膛的熱脹差,減少膨脹

節(jié)的使用.該方案為FW公司專?利,在其所設(shè)計的超臨界循環(huán)流化床鍋爐上采用該技術(shù).

此外,Huang等提出在2個爐膛之間布置1個共用的方形分離器和1個外置換熱器的方式，

這種模塊式的布置便于機組放大,其可行性有待進一步研究.

2.3U2004標準面.u2004.

隨著循環(huán)流化床鍋爐容量的增大，爐膛的放熱容積較爐內(nèi)的蒸發(fā)受熱面增加得更快，導(dǎo)致放

熱大于吸熱的熱量不平衡'可題.大容量鍋爐需在主循環(huán)回路中布置額外的受熱面來吸收?

部分熱量，以保證最佳的爐膛溫度和過量空氣系數(shù).

為解決爐膛熱量不平衡的句題,FW公司在整個爐膛高度布置了雙面膜式水冷壁作為分隔墻

和翼墻受熱面，外加獨特的整體式返料換熱器(IntegratedRecycleHeatExchemger,

INTREXTM,見圖15).通過控制流化風(fēng)速來控制傳熱，以達到控制過、再熱蒸汽溫度的日

的.Lagisza電站460W鍋爐采用了8個整體式返料換熱器,其中4個用作末級過熱器,另外

4個用作末級再熱器.其外殼采用膜式水冷壁,較少使用耐火襯里,與爐膛連為一體,不僅免

除「設(shè)置高溫膨脹節(jié)，而且縮短了高溫物料