我国循环流化床锅炉发展现状以及未来_李建锋

我国循环流化床锅炉发展现状以及未来

李建锋 郝继红 冀慧敏 杨迪 黄海涛

(全国电力行业 CFB 机组技术交流服务协作网，北京 100038)

【摘要】总结了我国循环流化床锅炉机组的装备现状，同时根据循环流化床锅炉的特点，分析了循环流化床锅炉在生物质能的利用、烟气余热利用方面的特有优势，为循环流化床锅炉行业在我国的发展提供了有益的参考。

【关键词】循环流化床；锅炉；生物质能；烟气余热利用

1 我国循环流化床锅炉发展现状

循环流化床（ＣＦＢ）锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业　ＣＦＢ　机组技术交流服务协作网（ＣＦＢ　协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近　３０００台，约　６３０００ＭＷ　的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。截止到目前，这些机组中，４１０－４８０ｔ／ｈ（１００－１５０ＭＷ）等级循环流化床锅炉达到　１５０　多台，已投运的　３００ＭＷ　循环流化床锅炉机组达到了　１３　台。

与此同时，我国在建与拟建的　３００ＭＷ　循环流化床锅炉机组也已超过了　５０　台，超过了世界上中国之外的总和；目前我国最大的江西分宜发电有限公司的　３３０ＭＷ　循环流化床机组正在调试过程中，即将开始进行　１６８　小时试运转。根据计划，６００ＭＷ　超临界循环流化床锅炉机组将于　２０１０　年前后投产。因此，可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展［１］。　

大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。

2 循环流化床锅炉的特点

循环流化床　（ＣＦＢ）　锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。

２．１　循环流化床锅炉的燃料适应性

循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。

根据　ＣＦＢ　协作网的统计，我国已投运循环流化床锅炉机组的燃料种类繁多，包括无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及煤矸石等；从燃料的特性上看，发热量１１１４７－２３３６０ｋＪ／ｋｇ、含灰分量　２０－５５％、挥发份含量　５－４０％、含水量　≤３５％　的燃料在循环流化床锅炉里面都可以得到充分的利用。因此从上面的这些数据来看，循环流化床锅炉机组的燃料适用性非常广泛。

２．２　循环流化床锅炉的环保性能

循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中　ＮＯｘ　以及　ＳＯ２　的产生量都很低。见图　１［２］。

图　１　给出了　ＣＦＢ　协作网统计的　１３５ＭＷｅ　级循环流化床锅炉机组烟气中　ＳＯ２　以及　ＮＯｘ　的平均排放浓度，从图　１　中可以看出，循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。

此外，据　ＣＦＢ　协作网统计，２００７　年循环流化床锅炉机组　ＳＯ２　排放浓度平均值最低值不足　５０ｍｇ／Ｎｍ３，而　ＮＯｘ 排放浓度不足　１５ｍｇ／Ｎｍ３。

图　１ １３５ＭＷｅ　等级　ＣＦＢ　锅炉的　ＳＯ２　与　ＮＯｘ　排放

２．３　循环流化床锅炉的负荷调节性

循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态，见表　１。

表　１　部分　３００ＭＷＣＦＢ　锅炉机组的最低负荷

电厂名称机组编号最小负荷范围［ＭＷ］四川白马循环流化床示范电站

有限公司

１——秦皇岛发电有限责任公司

１≤８０

２≤８０大唐红河发电有限责任公司

１≤１０５

２≤１０５国电开远发电有限公司

７≤１０５

８≤１０５云南华电巡检司发电有限公司６——

从上表中可以看出，循环流化床锅炉机组的最小连续运行负荷可以达到不足设计负荷的　１／３，这在电网负荷的调峰中能够发挥出很大的作用。

3 循环流化床锅炉在生物质能利用方面的优势

３．１　我国生物质能总量与利用现状

目前，在可再生能源中，生物质能是非常具有开发潜力的一种。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的、以生物质为载体的能量。生物质能是人类使用的最古老的能源，也一直是人类赖以生存的重要能源。目前它仅次于煤炭、石油和天然气而位居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，未来生物质能更会成为支柱能源之一。生物质资源一般包含农业废弃物，比如秸秆、粮食加工废弃物等；林业剩余物以及城市生活垃圾等。其中农业废弃物即农作物秸秆是最有开发潜力的生物质能资源。

中国农作物秸秆总产量基本稳定在　６　亿吨左右。农作物秸秆的主要去向有生活燃料、饲料、肥料和工业原料。其中作为饲料的秸秆占总资源量的　２４％，约　１．４４　亿吨；直接还田作为肥料的占　１５％，约　０．９亿吨；约　２．３％，０．１４　亿吨的秸秆被用作了工业原料。除此之外，占总秸秆量　５８．７％　的　３．５２　亿吨秸秆可以作为能源使用。而由于林业资源废弃物的使用，这　３．５　亿吨的秸秆只有近　２　亿吨被中国农民在民用炉灶内直接燃烧用于炊事和采暖，其余至少　２５％，约１．５　亿吨的秸秆被露天焚烧或废弃，其中露天焚烧的秸秆约为　５０００－７０００　万吨，这既浪费了资源又严重

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