流化牀燃燒技術

從本世紀六、七十年代，流化牀從化學工業被引入鍋爐行業，流化牀技術飛速發展。六十年代鼓泡流化牀鍋爐投運，七十年代末循環流化牀鍋爐興起，到八十年代較大容量循環流化牀鍋爐機組併網發電，再到九十年代增壓循環流化牀和內循環流化牀等新型鍋爐技術水平不斷提高，都體現出流化牀技術在加速發展 ^[1]  。

歐美的常規流化牀鍋爐在設計和運行兩方面已經積累了大量經驗，技術水平日趨成熟。這主要表現在:

a.循環流化牀鍋爐的負荷越來越大。即將投運的C - E/Lurgi循環流化牀鍋爐容量810t/h，安裝在美國德州，配250MW機組，是目前世界上容量最大的循環流化牀鍋爐。以目前的CFB鍋爐設計和運行經驗為基礎，將CFB鍋爐負荷增至400-500MW是完全有可能的。

b.鍋爐排放量完全能夠滿足歐美鍋爐的排放標準，達到了當初發展流化牀燃燒技術是為了尋求一種清潔燃燒方式的目的。這一點是很重要的，是流化牀賴以發展的原動力。

c.運行循環流化牀鍋爐的電廠的熱效率，可以與煤粉爐相比美。現在配常規流化牀鍋爐的電廠熱效率可達38%，隨着分離技術的改進，可增至40%。

d.流化牀的研究已向縱深發展。比如現在一些科技工作者在流化牀鍋爐燃燒後的爐渣上種植植物，然後給動物吃，以觀察是否破壞了生物鏈。為將來大量發展流化牀鍋爐做準備。

隨着流化牀燃燒技術向縱深發展，新型流化牀鍋爐也得到迅猛發展。

首先是增壓循環流化牀(PCFB)在近年來得到了大發展。這類鍋爐的特點是可以得到較高的循環熱效率。配PCFB鍋爐(1MPa)電廠的熱效率可達40%-42%。如果將壓力增加到2MPa，效率還可能更高。此外，這類鍋爐較常規流化牀鍋爐體積可以小些，初投資和運行費用更低，更易於操作和維護。目前在西歐，2MPa

的機組((1Mw)處於試驗階段;1MPa的機組處於示範階段。瑞典ABB公司分別在瑞典、西班牙和美國建立了80Mw的示範電站，由於PCFB的實驗室研究和三個示範機組的初步運行結果令人鼓舞，美國正在擬建ssolvtw的商用電站。日本與ABB公司合作，正設計ssolvtw的商用電站。這類鍋爐的技術關鍵在於進入燃氣輪機的煙氣淨化裝置，即要基本維持原有的壓力和温度，又要將雜質分離出去，這既需要有好的設計構思，又需要有特種鋼材做保證。

另外還有燒生物燃料的流化牀鍋爐。比如東南亞等地區甘蔗渣比比皆是。摻入一定粒度和數量的砂粒做媒體，送入流化牀可以很好的燃燒。目前，也有許多學者致力於不使用媒體。即100%燒生物燃料鍋爐的開發研究工作。燒生物燃料還有一個好處就是較煤的流化牀便宜。因為少了脱硫系統。再有就是化工廠的廢液也可以用流化牀燃燒。

總之，新型流化牀的研製已成為流化牀研究的熱點。增壓流化牀鍋爐是當前國際上公認的一種有前途的高效清潔燃煤發電技術。歐美計劃在2000年左右要陸續建成幾台大容量的增壓循環流化牀鍋爐。在常規流化牀中，也希望有20%的燃料來源於生初燃料。他們認為這樣可以減少co ₂的生成量。對温室效應的減輕是有好處的。

我國鼓泡流化牀鍋爐的數量很大，經過二、三十年的運行.積累了大量的經驗。可以説在鼓泡牀方面並不比西方差。中國跟着循環流化牀的風潮開始陸續投運一些小機組參數的循環流化牀鍋爐但嘆容量到技術方面都大大地落後於西方現在35t/h和75t/h循環流化牀鍋爐技術已基本成熟。

在中國發展流化牀鍋爐，應結台自己的特點，而不應盲目地跟着西方走下面談幾點這方面的體會。

a.循環流化牀的倍率和分離器的效率 現在有一種觀點。認為分離器效率越高、循環倍率越高.循環流化牀鍋爐的運行才越好。這種説法是帶有片面性的。這種説法要成立，需要有高精度的自控設備作後盾。

當分離器效率很高時。分離器效率稍有變化.循環倍率變化就很大。比如分離器效率從0.98增到0.99，循環倍率增加了50。循環倍率變化大，回料時多時少，將使鍋爐運行不穩定。為了保持循環倍率沒有大的變化。必需配有高精度的自控裝置.而我國絕大多數電廠都是由人來手控。以這樣一種操作方式怎能適應循環倍率的變化。因此，在國內現有的自控水平下.應提倡低倍率。現在國外也有一些研究者注意到了這個問題.德國魯奇公司新生產的鍋爐.循環倍率己從100降至30。

b.脱硫 國外發展循環流化牀的初衷。就是為了滿足環保的要求脱硫脱氮採甲低温燃燒和適當的配給二次風.就會滿足脱氮的要求脱硫卻不然，脱硫裔要在雄燒盯回爐內投大量的石灰石。

c.錦州發電廠在5號爐安裝次聲波吹灰器已兩年多了。兩年來的維護量只是更換幾台電機和正常的空氣壓縮機維護量。整體維護量很少。水力和蒸汽吹灰器需一個班組人維護。而且經常出現漏水、漏氣、卡澀的現象，運行時還要有相應的人蔘加。每年的維護量和維護費用相當大。

d.由於次聲波吹灰器是產生低頻振盪，使爐內的空氣與粉塵發生共振，使渣不易沾在受熱面上和已結上的渣產生鬆動。渣掉下後是鬆軟的，不易損壞鍋爐本體與輔助設備。水力和蒸汽吹灰器吹下的渣比較硬。容易損壞鍋爐本體和輔助設備。

e.水力和蒸汽吹灰器容易出現卡澀和吹壞受熱面的現象。1993年2號爐由於水力吹灰不當使水冷壁爆管三次，對鍋爐的安全、穩定、經濟運行影響很大，也影響鍋爐的壽命。而次聲波吹灰器就沒有這類問題 ^[2]  。

通過運行和試驗來看，次聲波吹灰器能抑制結渣，也能除渣。提高鍋爐效率，從經濟效益看，次聲波吹灰器能代替原有的水力和蒸汽吹灰器，與之相比，可節約用水、蒸汽、和電能。也可節省大量的軟化水。次聲波吹灰器具有結構簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉、耗能少的優點，是一種很有前途的新型吹灰器。但是這種吹灰器還需要通過結渣性比較強的煤質各種爐型的考驗，使之完善化、規範化 ^[3]  。