張文忠

摘 ? 要：循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是當(dāng)前我國應(yīng)用較為廣泛的工業(yè)化程度最高的潔凈煤燃燒技術(shù)，因其燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，在未來的工業(yè)利用上有著廣闊的發(fā)展空間。基于此，本文首先介紹了循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，隨后闡述了該鍋爐技術(shù)的特點(diǎn)，最后對(duì)未來循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了分析和暢想。以此來供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床 ?鍋爐技術(shù) ?發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：TK229.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（b）-0066-02

循環(huán)流化床鍋爐采用液態(tài)化燃燒，通過密相區(qū)和稀相區(qū)組成的燃燒室及高溫氣固分離器和返料系統(tǒng)組成的循環(huán)回爐部分來實(shí)現(xiàn)燃料的燃燒。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是基于國家保護(hù)環(huán)境，節(jié)能減排的戰(zhàn)略思想發(fā)展起來的技術(shù)，受到工業(yè)領(lǐng)域大小企業(yè)的廣泛關(guān)注。我國的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是結(jié)合國外的先進(jìn)技術(shù)研發(fā)而成的適合我國國情發(fā)展的燃煤新技術(shù)，隨著廣泛應(yīng)用取得的經(jīng)驗(yàn)的增多，我國的循環(huán)流化床鍋爐在技術(shù)的改進(jìn)和革新上有了長(zhǎng)足進(jìn)步，發(fā)展?jié)摿薮?，然而在技術(shù)的細(xì)節(jié)優(yōu)化方面還有不小的挑戰(zhàn)。

1 ?循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

迄今為止，流化床鍋爐技術(shù)經(jīng)過了50多年的發(fā)展，已經(jīng)初步成熟，基本能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是在鼓泡床鍋爐（沸騰爐）的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的較為先進(jìn)的技術(shù)，在這之前，舊鍋爐的改造和新鍋爐的研發(fā)為此提供了數(shù)據(jù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

在將流化床鍋爐技術(shù)投入使用的初期，由于國家的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展還有一定的缺陷，這一階段的任務(wù)主要是工廠舊鍋爐的改造，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了鼓泡床鍋爐（沸騰爐）。鼓泡床鍋爐的煤炭利用率很低，對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重[1]。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，流化床鍋爐技術(shù)進(jìn)入了新階段，對(duì)鼓泡床鍋爐進(jìn)行技術(shù)革新和升級(jí)，提高了燃料利用率，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)出了新型鍋爐，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。近年來，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)進(jìn)入了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，使得我國的工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展突飛猛進(jìn)，生產(chǎn)效率急劇提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害大大降低。目前，在研發(fā)工作人員的努力下，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)被大規(guī)模應(yīng)用，由此可見，該技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。

2 ?循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 燃料利用率高

相比過去的鼓泡床鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐的燃料利用率有了顯著提高。由于循環(huán)流化床鍋爐在燃料燃燒時(shí)，氣固混合好，燃燒的速率高，以及對(duì)飛灰進(jìn)行再循環(huán)燃燒，在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)資源最大化，損耗煤炭少，燃燒效率在95%～99%范圍內(nèi)[2]。

2.2 燃料適應(yīng)性廣

循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展至今，已經(jīng)能適應(yīng)多數(shù)種類的燃料，這是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)能被市場(chǎng)廣泛采用的重要因素。在循環(huán)流化床鍋爐中實(shí)現(xiàn)了燃料與不可燃的固體顆粒如脫硫劑、灰渣等的良好配合，灰渣將燃料加熱到著火點(diǎn)開始燃燒，煤的燃燒又釋放出熱量，使床體保持一定的溫度。因此，循環(huán)流化床鍋爐的利用使燃料更容易燃燒，并且對(duì)燃料的適應(yīng)性非常廣泛。

2.3 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、速度快

在床體的負(fù)荷壓力產(chǎn)生變化時(shí)，過去使用的鼓泡流化床鍋爐采用分床壓火技術(shù)，操作難度大，而循環(huán)流化床鍋爐將操作簡(jiǎn)單化，只需調(diào)節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量，負(fù)荷調(diào)節(jié)的速度快，調(diào)節(jié)范圍大大增加。

2.4 排放污染物少

對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來講，能夠降低對(duì)環(huán)境的污染代表生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化。循環(huán)流化床鍋爐在污染物排放量上進(jìn)行了技術(shù)性革新，通過一級(jí)飛灰分離循環(huán)燃燒技術(shù)，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體和其他有污染的副產(chǎn)物大幅度減少，對(duì)環(huán)境十分友好。

3 ?循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展前景

3.1 向超臨界、大型化方向轉(zhuǎn)變

循環(huán)流化床鍋爐現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)基本能適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需求，但對(duì)未來國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還不能完全跟上腳步，勢(shì)必要進(jìn)行更高程度的技術(shù)革新。由于循環(huán)流化床鍋爐自身的燃燒特性，未來的鍋爐技術(shù)將朝著超臨界、大型化的方向發(fā)展。一方面，相對(duì)煤粉爐來說，循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的溫度要低得多，鍋爐向超臨界方向發(fā)展能夠有效地調(diào)節(jié)水冷壁溫度。另一方面，循環(huán)流化床鍋爐床體的固體傳熱系數(shù)與鍋爐的溫度成反比，這樣的熱流分布特點(diǎn)有利于水冷壁的溫度控制。此外，循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的溫度沿著爐膛的高度分布更加均勻，超臨界鍋爐的利用能夠有效控制水冷壁的吸熱量。這些因素能夠保證循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用效果，從而使現(xiàn)有的鍋爐技術(shù)向超臨界鍋爐的方向發(fā)展。

超臨界循環(huán)流化床鍋爐是優(yōu)化現(xiàn)有的鍋爐技術(shù)的產(chǎn)物，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。超臨界循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率更高，同時(shí)容量相較之前顯著提高。這表明未來超臨界循環(huán)流化床鍋爐將朝著大型化方向發(fā)展，并且有希望在突破技術(shù)瓶頸后大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)。

3.2 深度脫硫與脫硝

適應(yīng)于當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展方向是脫硫與脫硝，對(duì)環(huán)境造成的污染降低到更小的程度。脫硫效率的提升能夠進(jìn)一步減少SO2的排放量，而現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)在這方面正處于劣勢(shì)，面對(duì)現(xiàn)在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的嚴(yán)峻形勢(shì)，鍋爐技術(shù)必須改進(jìn)。

低溫燃燒是循環(huán)流化床鍋爐獨(dú)有的特性，這一優(yōu)勢(shì)使得燃料燃燒的產(chǎn)生的副產(chǎn)物NOX含量相對(duì)較低。但就目前的發(fā)展形勢(shì)而言，國家對(duì)環(huán)境保護(hù)問題愈加重視，未來必將對(duì)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)提出更加嚴(yán)格的要求。因此，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)必須在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上更上一層樓，才能更好地適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需求。

3.3 提升防磨損技術(shù)

循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，燃料高速運(yùn)動(dòng)帶來的巨大摩擦力和燃燒產(chǎn)生的高溫對(duì)鍋爐爐體的損傷十分嚴(yán)重，并且是不可逆轉(zhuǎn)的永久性傷害。這一缺陷使得鍋爐設(shè)備的壽命嚴(yán)重縮短，大大增加了生產(chǎn)的成本。因此，探究降低材料磨損的技術(shù)，研發(fā)更加抗磨損的爐體材料是未來循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。

3.4 實(shí)現(xiàn)能源綜合性利用

煤炭等鍋爐生產(chǎn)應(yīng)用的能源大多是不可再生能源，而全球的能源短缺問題十分嚴(yán)重，因此，如何實(shí)現(xiàn)能源的綜合性利用是循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展面臨的一個(gè)技術(shù)難題。一方面，依靠現(xiàn)有的技術(shù)水平，研發(fā)人員可以考慮將部分低級(jí)能源想辦法利用起來，減小主要能源短缺帶來的生產(chǎn)壓力。另一方面，當(dāng)前階段，循環(huán)流化床鍋爐燃燒燃料產(chǎn)生的大量灰渣還沒有一個(gè)很好的處理方式，就目前來看，這一問題擁有更加廣闊的發(fā)展前景，留給我們的還有很大的思考空間。

4 ?結(jié)語

綜上所述，目前，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)應(yīng)用狀況良好，與工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展基本能夠適應(yīng)配合，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中地位舉足輕重。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，該技術(shù)仍然有一定的缺陷。隨著國民經(jīng)濟(jì)需求的日益增長(zhǎng)和人們環(huán)境保護(hù)的提高，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)還有可優(yōu)化的空間?？偠灾?，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)在未來更加廣闊的市場(chǎng)中有著非常好的發(fā)展前景。筆者堅(jiān)信，循環(huán)流化床鍋爐在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的錘煉中必將實(shí)現(xiàn)技術(shù)的革新，在未來更好地促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)文明長(zhǎng)足進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1] 岳光溪，呂俊復(fù)，徐鵬，等.循環(huán)流化床燃燒發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J].中國電力，2016，49（1）：1-13.

[2] 宋超.探究循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀及管理措施[J].科技風(fēng)，2016（15）：113.