中国循环流化床燃烧技术的发展与展望

我国循环流化床（CFB）燃烧技术经过40年的发展,实现了从学习跟踪、创新并跑到全面引领的跨越,形成了以定态设计理论为核心的设计体系,基于流态重构技术开发了能效指标可以与煤粉锅炉相媲美的节能型CFB锅炉。目前我国的CFB锅炉在应用数量、装机容量、污染控制等许多方面达到国际领先水平。本文回顾了CFB燃烧技术在我国的发展历程,总结了CFB燃烧技术的中国创新与中国贡献,并对后续的发展进行了展望,未来应充分发挥CFB燃烧技术燃料适应性广的优势,做好低热值燃料的清洁高效消纳,同时进一步提升CFB锅炉负荷调节速度,并实现0~100%的全负荷运行,推动CFB机组由电量型向功能型转变,助力可再生能源消纳利用和电网安全稳定运行。     

燃煤电厂最佳入炉煤热值的计算

以某火电厂某月实际生产经营情况为例,介绍该火电厂最佳入炉煤热值的计算过程,提出了一种计算最佳入炉煤热值的方法,即通过机组热效率试验测定各工况点的供电煤耗,利用最小二乘法拟合曲线确定供电煤耗与入炉煤热值的关系,通过规划求解确定入厂煤热值与标煤单价关系,二者相乘得单位燃料成本与入炉煤热值的关系,求极小值确定最低单位燃料成本和最佳入炉煤热值。通过实际应用情况说明该方法可显著降低供电成本。     

大容量循环流化床锅炉技术发展应用现状

循环流化床(CFB)锅炉是低热值燃料、难燃煤种清洁高效利用的主要技术手段,也是我国火力发电的重要组成部分。截至2018年底,我国100 MW(410 t/h)以上等级的大容量CFB锅炉累计投产440台、总装机容量超过82.3 GW,CFB锅炉的单机容量、装机规模、技术先进性均达到世界领先水平。本文介绍了我国CFB锅炉发展历程和应用现状,分析了应用领域、主力机型、机组分布及近年来的主要技术经济性指标,并从容量参数、标准体系、国际应用、运行灵活性和燃料适应性等方面对我国CFB锅炉技术发展进行了展望。     

大型CFB锅炉的变换煤种运行

对两台CFB锅炉由烧原设计的劣质烟煤改烧低热值褐煤后的安全性和经济性进行了对比,对锅炉运行参数的影响进行了充分分析,并提出了调整和改进措施,以期收到保证机组安全稳定运行、降低燃料成本和提高经济效益的效果.     

大功率锅炉的经济性

总效率是锅炉经济性的主要指标。为了比较苏联炉和国外锅炉的效率，就必须按同样的方法来确定效率值。首先，应换算为燃料相同热值下的效率值(根据习惯，在苏联是换算成低热值Qhp)。在某些目家中(美国、日本、部分英联邦国家)是换算成高热值QbP的效率值。不过，在已知燃料成分，     

发展大型CFB锅炉发电技术的分析和建议

综述和分析了大型循环流化床锅炉技术发展现状和趋势,对国、内外循环流化床锅炉技术水平进行了比较。300MW级CFB锅炉在我国已进入较为成熟的阶段,近期的研究开发目标是超临界CFB锅炉。根据我国煤炭资源分布情况,提出了在未来五年内应重点研究和应用低热值劣质燃料大型CFB锅炉的技术思路,对我国大型CFB锅炉技术的发展目标、策略和措施提出了具体建议。     

大型循环流化床锅炉深度脱硫探讨

介绍了世界首套"300 MW循环流化床(CFB)锅炉+石灰石/石膏湿法烟气脱硫(FGD)系统"的设计情况,对CFB锅炉和FGD系统的实际运行参数进行了分析。实践表明:CFB锅炉深度脱硫可达到比传统炉内脱硫更高的脱硫效率,能满足日益严格的环保要求,并且燃料适用性更为广泛,石灰石消耗量更少。同时CFB锅炉深度脱硫(脱硝)可实现高效的不以炉内脱硫和低NOx排放为目的的"高温CFB锅炉",这更有利于充分发挥CFB锅炉燃用劣质、高硫燃料的独特优势,是今后大型CFB锅炉的发展方向。     

循环流化床锅炉技术存在的问题及对策

阐述循环流化床（CFB）锅炉的发展及目前CFB锅炉机组普遍存在的问题,并提出相应的技术对策。同时针对难燃煤种和煤矸石综合利用及低热值燃料的CFB节能高效燃烧提出一些看法。     

我国CFB锅炉的发展及国内外经验

介绍了我国CFB锅炉的发展过程,并以实例介绍了2台CFB锅炉的特点。简要地介绍了国外大型CFB锅炉、特殊燃料CFB锅炉以及紧凑型CFB锅炉的开发情况;耐高温腐蚀的新合金的开发。概括地总结了目前我国CFB锅炉的制造、运行情况和存在问题。     

基于循环流化床气化的间接耦合生物质发电技术应用现状

基于循环流化床(CFB)气化的间接耦合发电目前是我国燃煤电厂利用生物质的主导技术。本文介绍了基于CFB气化的间接耦合生物质发电技术在国内外的应用,比较了欧洲和我国燃煤电厂应用生物质气化耦合发电系统的主要技术特点,深入分析和评价了燃煤间接耦合生物质发电系统运行及设计的经验、关键技术问题及经济性。结果表明:生物质特性对燃气系统的配置、设计及运行影响显著,而低热值燃气的高共燃率掺烧则对锅炉燃气燃烧系统设计和燃烧运行提出了较高的控制要求;针对我国燃煤电厂主要使用秸秆类燃料、负荷率低和锅炉深度低氮燃烧的特殊性,在燃料特性和高共燃率影响等值得关注的重要方面提出了建议。     

循环流化床锅炉内颗粒流传热研究

流化床内的传热现象已经有相当广泛的研究。但由于循环流化床锅炉影响因素多、测量复杂,绝大部分循环流化床传热研究都是在实验设备内进行的,由于循环流化床设备的放大问题一直没有很好解决,实验室中的数据要推广到工业应用上还需要进一步研究。大型工业循环流化床锅炉在国内发展迅速,锅炉内的传热问题急需解决,因为关系节能降耗。在一台国产大型循环流化床锅炉上测量实际运行数据,研究炉膛换热现象。测量数据显示:循环流化床炉内传热系数与锅炉机组负荷、烟速、稀相区压降有密切关系。     

大型循环流化床锅炉的开发研制

对大型循环流化床(CFB)锅炉的技术开发与研制工作进行了全面总结。自主研制的100MW CFB锅炉具有良好的运行性能。200MW以上容量CFB锅炉大型化的关键是外置换热器的研究和开发。西安热工研究院建立了世界上最大的CFB热态试验台,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,并在该基础上提出了"复合炉型"的设计思想和炉型方案。据该技术开发研制的210MW CFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行, 330MW CFB锅炉示范工程正在实施阶段。文中还对600MW 超临界CFB锅炉的关键技术进行了分析研究。     

某热电厂循环流化床锅炉降低排烟温度的技术措施探讨

本文对某公司热电厂循环流化床1#锅炉排烟温度过高进行了分析,并针对该锅炉运行的实际状况提出了相关的解决措施,提出了增设低压省煤(换热)器系统来深度降低排烟温度,回收烟气余热的节能措施,对同类型循环流化床锅炉优化运行和节能具有一定的借鉴意义。     

大型循环流化床锅炉外置换热器运行特性分析

为掌握大型循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置换热器(fluidized bed heat exchanger,FBHE)的运行特性,在2台实际运行的300MW CFB锅炉上进行了运行特性测试研究,包括FBHE对CFB锅炉床温、汽温的调节及其传热特性的研究。结果表明:带FBHE的CFB锅炉炉膛温度沿炉膛高度分布比较均匀,且在60%锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continue rate,BMCR)以上运行时床温无明显变化,而无FBHE的CFB锅炉床温随负荷变化明显,炉膛温度沿炉膛高度差别较大,且随着锅炉负荷的降低,差别更明显;锥型阀的开度随锅炉负荷的增加而增大;在负荷不变的情况下,过热器的喷水量和再热器的吸热量随床温的升高递减,但减少幅度较小;不同负荷下FBHE内不同受热面的传热系数不同,其值均随负荷的增加单调增大。     

我国循环流化床锅炉存在问题及试验研究

章通过对国内电厂循环流化床锅炉进行试验分析研究,提出流化床内颗粒群运动的多态性、氧气使用效率的概念和磨损可控原理,分析了CFB锅炉存在的主要问题,如煤粒径分布不合理、给煤点少、飞灰含碳量高、风机选型偏大等。重点对磨损进行了研究,采用让管技术可有效解决磨损问题,对CFB锅炉的设计、制造和运行具有一定的参考价值。最后阐述了CFB锅炉在设计、运行和改进方面需要系统总结的观点,指出今后开展工作的研究方向。     

300MW CFB锅炉外置式换热器特性分析

与小型循环流化床锅炉相比,300MW CFB锅炉增加了外置式换热器.介绍外置式换热器的结构、作用及投停过程,并以燃烧理论为基础,结合实际投停外置式换热器的运营经验,对汽温、床温的控制方法进行探讨,并深入论述了外置式换热器在运行中出现问题的原因及处理方法.     

超临界循环流化床锅炉启动系统节能分析

国内外大型超临界循环流化床（CFB）锅炉正处在开发研制阶段,对启动系统的定量计算分析很有必要。基于CFB锅炉的技术特点,以600 MW超临界CFB锅炉为例,将机组冷态启动过程按照重要的节点划分为点火至冲转、热态冲洗、冲转至并网及并网至30%额定负荷等4个阶段,根据各阶段特点采用不同方法进行分析,全面比较了扩容器式和复合式2种启动系统的投资、运行成本和投资回收期。研究结果表明,大气扩容器式启动系统虽然投资和维护费用较低,但启动过程中存在较大的热量损失,600 MW CFB机组锅炉冷态启动1次热损失即高达42.19×10⁵ MJ;随着制造和维护成本的降低,复合式启动系统具有较明显的优势。建议新建600 MW超临界CFB锅炉选用复合式启动系统。     

循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器的试验研究

外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MWCFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术,该换热器采用气动方式控制循环灰的分流量,同时兼有循环灰的冷却和回送功能,且为整体化结构。在一台4MW循环流化床热态试验台上对紧凑式分流回灰换热器的分流、调节、传热特性进行了系统的试验研究,并建立了传热计算模型,可用于实际锅炉的设计,为实现锅炉的模型化设计奠定了基础。研究结果可用于指导国产200MWCFB锅炉的设计。     

提高燃烧福建无烟煤效率的措施与分析

针对CFB锅炉燃用福建无烟煤普遍存在飞灰含碳量偏高、热效率偏低等问题,结合DG75/3.82-11及其他同类型CFB锅炉,分析总结了福建无烟煤的固有特性,以及与之相关的CFB锅炉设计、运行控制等方面的技术措施及效果,对CFB锅炉设计及运行有实际参考价值。     

浅识垃圾焚烧发电

我国的垃圾焚烧炉多采用炉排炉 ,该种炉在实际运用中问题较多。建议改为采用CFB垃圾焚烧炉 ,这种炉的效率较高 ,且有利于环境保护。文中提出有关CFB垃圾焚烧炉在设计和计算方面的几点建议 ,供同行们参考与借鉴。