从法国Gardanne 250 MWCFB锅炉看循环流化床燃烧技术的发展

　　看循环流化床燃烧技术的发展曹坤龙王志伟魏高升之周振堂，刘柏谦21.株州电厂，湖南株州4120002东北电力学院动力工程系吉林吉林132012；3.白城林业学校吉林白城137000600以从7进行的技术研究进行述评，并对循环流化床燃烧技术的发展提出看法。

　　0前言能源与环境是当今世界的两大主。假定世界能源消费以目前的速度增长，到2050年将是现在的3倍，其中发展中国家将消费70.世界能源会议界瓦0第17次会议1998预计，未来十年全球能源消费将增加50.循环流化床燃烧8，技术是近年来在国际上发展起来的新代高效低污染国家还运行着数以百计的小型，8锅炉。目前，已经投运的*大的台8锅炉是法国，83，250 18锅炉截面积是170爪2，按照容量算是发电250河1耗煤3 6001锅炉；波兰，1而电站的台235河1亚临界再热循环床锅炉也已投入商业运营；印度的01油电厂，容量330河8锅炉正在建设阶段，制造厂商已经可以提供6001的商业设计。目前，法国电力局正在进行，3146 2508锅炉放大到6001的研究中，而88，瓦爪似知1等公司都有250400 1的研发计划2000.这明大型循环流化床电站锅炉已开始步入商业化阶段，从目前实际发展来看，九十年代，法国的循环流化床燃烧技术在实践方面已经走在了世界前列，其情形很像十年代德国0止，8锅炉。以下就法国250河8锅炉的情况作简要的文献综述，同时对他们所进行的600界放大的研究和准备进行简要介绍。

　　1法国10，6，33仙6250，1循环流化床锅炉23 1饥他沈2508锅炉1由0瓦人3丁只0公司采用似知，8技术并受益于法国电力局对瓦。只。士时电厂的测试研究以及在781册如7实验室冷模实验台上研究的基础上而设计性能良好。

　　该锅炉以裤衩腿底部的炉型为特色，炉底被分成两个腿，每个腿均有其独立的布风装置。每腿上部设计面积，5X7，4m，保证当燃用GaIdanne煤，过量空气系数为1.2时的流化风速接近5.5.锅炉采用个旋风分离器每侧两个，直径7.4，下接锥形阀和大的流化床换热器。每个流化床换热器通过锥形阀控制回灰量。装中温过热器的流化床换热器的回灰用于调节炉膛温度；装低温过热器和末级再热器的流化床换热器用于再热气温的调节。很有兴趣地注意到，如果燃用常规烟煤，此锅炉已经达到了300肘贾循环流化床锅炉的体积。

　　此锅炉属于自然循环锅炉，汽水系统2所。低中温过热器放在外置式换热器尸8只丘巳中，1.，5，5250，循环流化床锅炉维透视高温过热器放在后部作为第级对流受热面；高温再热器放在尸8只瓦3中；低温再热器放在后部作为第级对流受热面高过和省煤器之间。锅炉运行特征受到原有汽轮机的制约，过热蒸汽参数700，再热蒸汽参数653.75肘，山565，毛功率250肘贾，净功率231.7肘贾，排烟温度145，锅炉效率90.5江只，电厂效率38.8只，煤耗1491比石灰石耗量151外。

　　锅炉烧肛18记煤矿高硫高挥发份的次烟煤，设计粒度010爪爪050=1爪爪，灰中含钙高，0习=1.52.5，稍加石灰石就可以达到97的kJkg，HHV=66908加5565让1客，配烧当地高粘度高硫重渣，配烧比可以达到1=1.启动燃料采用天然气，燃烧器放在次风道和炉膛。

　　锅炉环境性能为有害物允许排放量30400 250，锅炉汽水回路选择裤衩腿的结构是为将来在更大型炉子上应用所作的准备。每个腿都有其独立的次风供应系统。在个单独的客容式再热空气预热器中预热的次风在炉底分两级引入炉膛，这样可以保证稳定运行中，大约分之的灰为底灰，通过两个流化床灰冷却器冷却。其余灰为飞灰，通过常规静电除尘器收集。在给料系统中，有个独立的给料系统每腿两个。每个由锤式破碎机提供010此锅炉运行后测试明运行特性良好。满负荷时产汽量为7301大于合同规定值7001.锅炉效率接近94.满负荷时电厂净效率为38.测得的8，1排放量均低于欧洲近期排放标准。719942015ChinaAcademicJoumal循环流化床锅炉炉膛的设计依靠两相流体动力学和传热学的理论。在全球，关于循环流化床的研究和发展已变得十分重要，但这些研发工作主要基于小型结构的，而来自于大型锅炉的数据却十分有限。法国电力局与0人81在过去十多年里直积极进行循环流化床的燃烧研究和理论研究。在研究中，他们采用实炉测试与实验室测试相结合的形式，积累了定的经验。在流化床大型化的研究中，提出了几个值得我们探讨的概念。

　　2.1裤衩腿型结构裤衩腿型结构3.这种结构为循环流化床锅炉的放大提供了个好的方法，并能够设计1.5宽的炉膛。这种设计，能够保持良好的次风穿透深度来保证煤空气石灰石的良好混合，又能在炉膛底部实现有效的化学反应主要是改进燃烧降低氮氧化合物排放量。

　　2.2内置式流化床换热器在放大250肘贾，锅炉到600肘贾的可行性研究中，注意到，随着锅炉容量的增力，与炉墙相比，外置式换热器的换热量要相对增加。这就要求外置式换热器数量和体积增加，而这与锅炉循环灰控制点数量是冲突的。为解决此矛盾，0人81新概念是内置式流化床换热器，是基于环核模型中间为颗粒上升区，靠近炉墙为颗粒下降的环形区的理论建立起来的4.内置式换热器收集到的颗粒由溢流口进入炉膛。这种结构的优点在于，5250姑。8锅炉内置式流4内置式流化床换热器原理化床换热器和说奶418管试验安装位置在全负荷时能获得大量的颗粒，提高换热室的温度进而减少了传热面积；部分负荷时的颗粒流也大大增加，因而降低了控制点数且在*小负荷时不必投油；换热器在室内具有平行排列的可能性；在炉膛较低部位增加颗粒再循环回路；增加了向炉膛底部颗粒再循环处添加燃料的可能性。

　　内置床换热器的概念完全来源于炉墙的延伸。这种结构可以使600肘贾锅炉不使用密相床埋管受热面。为确定内置式换热器的可行性，人81对此进行了大量的研究。其中包括在冷态循环流化床模型上的研究；对瓦。办土时125肘贾，尸丑锅炉的测试；以及，服，250肘贾，尸丑锅炉上的试验24，很好地证明了这种结构的可行性。在心洲偕赠户的测试中，提出了与其它学相异的炉内3结束语特性参数计算式，作为对比，列于1中。

　　22西吻西35管蒸发受热面定的参数下850900工炉底裤腿设计，流化风速46传热系数使用瓦。只，丑锅炉测量值并局限在炉高内，水冷壁和其他热交换器的蒸发热力份额就可以计算了。结果5采用了平均传热系数。

　　应该注意到2501贾以上，在水冷壁之外安装来自于小型试验台压力沿炉膛高度的变化⑷，轴向悬浮密度边界层厚度和再循环比局部传热系数些蒸发受热面提高锅炉容量就有必要了。目前各锅炉建造商推荐的解决方案有831蒸发管入1知瓜，7，0，评6，哪，1991；2对流段的GASI致力于Wingwals蒸发管的研究3，在保持炉膛高度40以条件下，目前的啄评80丑锅炉可以允许出力达到耙核甸窆忏史钐炉膛高度上限=40出锅炉参数和流化风速的关系从法国，316电厂250河贾循环流化床锅炉技术特点和，人31为技术放大所进行的研究中看出循环流化床锅炉以及整个燃烧技术的发展趋势环境要求左右着燃烧技术的发展，燃烧技术面临着国际如欧洲标准国情以及要方要求的限制，不能满足环境要求的技术将被淘汰；在循环流化床的发展中，充分利用炉内气固两相流动结构产生出的新技术可能拥有生命力。

　　如利用下降颗流的内置式流化床换热器，贾18管蒸发受热面和裤衩腿技术；循环流化床锅炉各部运行风速在技术和经济设备寿命等方面已达成某种折衷。炉膛空塔速度为56以，各部受热面烟速也比以前有所降低；高参数大容量，8锅炉在经过定的商业性范和改进之后，有可能成为成熟的煤粉锅炉的竞争对手或取代技术。

　　岑可法等。循环流化床锅炉理论设计与运行心。中国电力出版社，1998.

　　符号C煤中碳含量H煤中氢含量O煤中氧含量N煤中氮含量S煤中硫含量SOx硫氧化合物SNOx氮氧化合物CaS钙硫摩尔比b流化床av平均值Guh上流颗粒量Gdh下流颗粒量4，低位热值HHV+高位热值3出英热单位镑水份A+灰份n脱硫效率Ap沿炉高压力降e空隙率p密度T温度a经验常数3经验常数Y经验常数脚标