福建省的主要能源资源是煤炭,其中98.3%是无烟煤,已探明总储量有15.7亿吨。同时,燃烧福建无烟煤的10t/h～35t/h(即本文所指的20t/h级容量)的循环流化床(CFB)锅炉需求量较大。但已投运的小型循环流化床锅炉受制造成本的限制,炉膛高度有限,锅炉燃烧效率和热效率偏低。针对这种需求,本文分析了福建无烟煤的燃烧特性与现燃烧福建无烟煤的小型CFB锅炉在运行中存在的问题,研究了影响燃烧福建无烟煤小型CFB锅炉燃烧效率的主要因素。以现阶段较为成熟的循环流化床锅炉设计与计算方法为基础,参照已有的循环流化床锅炉设计方案,结合福建无烟煤的燃烧特性,提出了燃烧福建无烟煤的20t/h级CFB锅炉结构参数设计选取方法。主要包括:(1)在锅炉制造成本许可的范围内,通过减小炉膛横截面积,适当提高炉膛高度;(2)在炉膛内敷设卫燃带使炉膛温度保持在950℃左右;(3)采用分离效率大于99%的旋风分离器;(4)采用较低的流化风速;(5)选择较大的炉膛过量空气系数,和适当的一二次风比。采用此方法实际设计的一台20t/h以典型的福建天湖山Ⅱ类无烟煤为燃料的CFB锅炉,在2012年年底投运。此外,由于热力计算涉及的参数量非常大,对于小型循环流化床锅炉,在计算过程中也有上百个数据需要多次试算与迭代,往往需要花费大量的人力和时间,使问题变得更为复杂,为了使热力计算简单化,本文采用可视化语言C#开发了一个针对20t/h级循环流化床锅炉的热力计算程序。然后采用20t/h循环流化床锅炉对软件进行了测试,测试结果表明该程序具有良好的工程实用性。