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摘要：本文首先对循环流化床锅炉技术的发展现状进行简单介绍，了解我国循环流化床锅炉的基本应用情况，重点分析超临界CFB锅炉的特点，在此基础上深入研究超临界CFB锅炉的发展趋向，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握超临界循环流化床直流锅炉技术应用现状，也为超临界CFB锅炉技术的发展指明方向。
关键词：超临界循环流化床；直流锅炉；发展趋向
1、前言
在火电厂的运行过程中，煤炭的消耗占据整个社会对于煤炭消耗的大部分，因此提高火电厂的煤炭利用率对于缓解能源危机和环保压力至关重要。目前火电厂中以自然循環为基础的亚临界循环流化床锅炉技术已经达到了发展的瓶颈，循环流化床技术已经发展成为主流模式，成为实用化最成功的洁净煤燃烧技术之一，尤其是超临界状态下的循环流化床技术。因此在现阶段加强对于超临界CFB锅炉的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握超临界循环流化床技术的应用及特点，预测把握未来超临界CFB锅炉的发展趋势，从而更好的利用该技术提高煤炭能源的利用率，提高经济效益，促进火电行业更好发展。
2、循环流化床锅炉技术发展现状
循环流化床的燃烧效率比较好高，锅炉运行过程中对于负荷变化的适应性比较强强，而且循环流化床技术对于燃料的适应性比较广泛，在燃烧使用过程中产生的污染排放都比较低，这些优点也促使循环流化床技术自上世纪90年代研究成功并正式投产以后就受到各国火电行业的广泛关注和大力推广使用。我国关于循环流化床技术的应用研究开始于1996年，这一年从国外引入一台100～4W的循环流化床锅炉机组，并在四川建成使用。后来经过国内学者的不断吸收研究，逐渐建成国内首批高压循环流化床火电厂。到本世纪初，又从国外引进第一台300MW的亚临界循环流化床锅炉机组，先后在云南、河北、内蒙古等电厂投入使用。直到2008年，我国开始自主研发的300Mw等级的亚临界循环流化床锅炉机组在国内先后投产运行，标志着我国在循环流化床技术上的重大进步。目前我国已经发展成为全世界循环流化床锅炉机组数量最多、机组总容量最大、技术规模发展速度最快的国家，经过多年的研究运行应用，在循环流化床技术的效率提高、用电降低、可靠性提高等功能实现上也积累了丰富的经验。随着环保压力以及能源消耗压力的不断增加，循环流化床技术逐渐向更好效率的超临界和超超临界方向发展。
3、超临界CFB锅炉的特点
超临界参数的CFB锅炉最大的特点就是必须使用直流锅炉。而直流锅炉的在使用过程中的蒸发受热等安全问题也是超临界CFB锅炉必须要解决的。目前在直流锅炉的设计中会普遍使用高质量流率技术来解决由于锅炉运行偏离核态沸腾导致的管壁温度过高，造成的爆管事故；同时利用螺旋盘管技术来实现管道的均匀吸热，避免出现热应力，导致水冷壁管温差较大，防止应力集中导致的爆管。但是由于超临界循环流化床使用的直流锅炉内如果使用螺旋管技术会导致固体颗粒呈流态化运动，对管道造成冲刷磨损，不利于管道的安全使用，因此只能使用垂直管直流锅炉。
现在在火电厂中使用效果最好的垂直管直流锅炉技术就是低质量流率的本生垂直管直流锅炉技术。
采用本生垂直管的超临界CFB锅炉主要有以下特点：首先是采用低质量流速技术，能够有效降低锅炉水冷壁的流动阻力，从而减少电耗；其次是由于该技术能够保证锅炉实现较低的炉膛热流率，燃烧温度和热流分布比较均匀，可以对锅炉管道实现较好的保护；而且垂直管锅炉技术对于炉内燃料的要求比较灵活，不同成分比例的燃料对锅炉的使用不会造成很大的影响，能够实现稳定的燃烧温度，同时降低C02的排放；最重要的是这种锅炉在燃烧过程中产生的二氧化硫等有害气体比较少，不需要额外设置净化设备，对于环境的污染破坏比较小。
4、超临界CFB锅炉的发展趋向
4.1超临界CFB锅炉的参数和容量将于煤粉炉更加接近
目前煤粉炉在火电厂中的使用是所有炉型中最成熟的，但是其运行参数也已经达到了超超临界，其中单机最大容量已经达到了1000MW，锅炉机组的发电效率已经超过了45%。这也是为什么煤粉炉会在燃煤电站中广泛使用的主要原因。
相比而言，目前CFB锅炉的运行参数和单机容量与煤粉炉仍然存在较大的差距，比如说300MW等级的CFB机组，其发电效率只有41%，低于煤粉炉近10%，这也限制了CFB锅炉在火电厂的使用。但是近年来随着超临界CFB锅炉技术的不断发展，大量CFB锅炉机组的发电效率已经得到较大的提高，目前已经普遍高于43%；同时CFB锅炉机组的单机容量也不断提升，600MW、800MW等级的超超临界CFB锅炉机组也不断研制成功并投入运行。相信在不远的将来，超临界CFB锅炉的运行参数和单机容量会得到进一步的提升，逐渐缩小与煤粉炉之间的差距，从而不断提高在锅炉机组市场中的占有率。
4.2超临界CFB锅炉在控制污染物的排放方面具有更大的优势
煤炭燃烧过程中总会产生各种类型的污染物质，其中最主要的就是含硫化合物。煤粉炉在运行中普遍使用尾部烟气脱硫的方法来降低二氧化硫等物质的排放，属于后期处理，效果一般。近年来政府部门关于锅炉燃烧中造成的污染物排放的要求越来越高，煤粉炉燃烧的煤种也收到诸多限制。煤粉炉常用的石灰石石膏湿法脱硫技术基本能够实现95%的脱硫效果，要想符合国家标准必须保证进入锅炉的煤炭含硫量在0.9%以内。相对而言，CFB锅炉的技术更加先进，是通过炉内喷石灰石脱硫和尾部烟气脱硫两级同时进行，其中第一级能够达到85%左右的脱硫效率，第二级能够达到95%，综合两级一起作用，CFB锅炉的脱硫效率普遍高于99%。未来随着煤炭消耗量的逐渐增多，煤炭储量将逐渐降低，市场中会越来越多的使用含
关键词：超临界循环流化床；直流锅炉；发展趋向
1、前言
在火电厂的运行过程中，煤炭的消耗占据整个社会对于煤炭消耗的大部分，因此提高火电厂的煤炭利用率对于缓解能源危机和环保压力至关重要。目前火电厂中以自然循環为基础的亚临界循环流化床锅炉技术已经达到了发展的瓶颈，循环流化床技术已经发展成为主流模式，成为实用化最成功的洁净煤燃烧技术之一，尤其是超临界状态下的循环流化床技术。因此在现阶段加强对于超临界CFB锅炉的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握超临界循环流化床技术的应用及特点，预测把握未来超临界CFB锅炉的发展趋势，从而更好的利用该技术提高煤炭能源的利用率，提高经济效益，促进火电行业更好发展。
2、循环流化床锅炉技术发展现状
循环流化床的燃烧效率比较好高，锅炉运行过程中对于负荷变化的适应性比较强强，而且循环流化床技术对于燃料的适应性比较广泛，在燃烧使用过程中产生的污染排放都比较低，这些优点也促使循环流化床技术自上世纪90年代研究成功并正式投产以后就受到各国火电行业的广泛关注和大力推广使用。我国关于循环流化床技术的应用研究开始于1996年，这一年从国外引入一台100～4W的循环流化床锅炉机组，并在四川建成使用。后来经过国内学者的不断吸收研究，逐渐建成国内首批高压循环流化床火电厂。到本世纪初，又从国外引进第一台300MW的亚临界循环流化床锅炉机组，先后在云南、河北、内蒙古等电厂投入使用。直到2008年，我国开始自主研发的300Mw等级的亚临界循环流化床锅炉机组在国内先后投产运行，标志着我国在循环流化床技术上的重大进步。目前我国已经发展成为全世界循环流化床锅炉机组数量最多、机组总容量最大、技术规模发展速度最快的国家，经过多年的研究运行应用，在循环流化床技术的效率提高、用电降低、可靠性提高等功能实现上也积累了丰富的经验。随着环保压力以及能源消耗压力的不断增加，循环流化床技术逐渐向更好效率的超临界和超超临界方向发展。
3、超临界CFB锅炉的特点
超临界参数的CFB锅炉最大的特点就是必须使用直流锅炉。而直流锅炉的在使用过程中的蒸发受热等安全问题也是超临界CFB锅炉必须要解决的。目前在直流锅炉的设计中会普遍使用高质量流率技术来解决由于锅炉运行偏离核态沸腾导致的管壁温度过高，造成的爆管事故；同时利用螺旋盘管技术来实现管道的均匀吸热，避免出现热应力，导致水冷壁管温差较大，防止应力集中导致的爆管。但是由于超临界循环流化床使用的直流锅炉内如果使用螺旋管技术会导致固体颗粒呈流态化运动，对管道造成冲刷磨损，不利于管道的安全使用，因此只能使用垂直管直流锅炉。
现在在火电厂中使用效果最好的垂直管直流锅炉技术就是低质量流率的本生垂直管直流锅炉技术。
采用本生垂直管的超临界CFB锅炉主要有以下特点：首先是采用低质量流速技术，能够有效降低锅炉水冷壁的流动阻力，从而减少电耗；其次是由于该技术能够保证锅炉实现较低的炉膛热流率，燃烧温度和热流分布比较均匀，可以对锅炉管道实现较好的保护；而且垂直管锅炉技术对于炉内燃料的要求比较灵活，不同成分比例的燃料对锅炉的使用不会造成很大的影响，能够实现稳定的燃烧温度，同时降低C02的排放；最重要的是这种锅炉在燃烧过程中产生的二氧化硫等有害气体比较少，不需要额外设置净化设备，对于环境的污染破坏比较小。
4、超临界CFB锅炉的发展趋向
4.1超临界CFB锅炉的参数和容量将于煤粉炉更加接近
目前煤粉炉在火电厂中的使用是所有炉型中最成熟的，但是其运行参数也已经达到了超超临界，其中单机最大容量已经达到了1000MW，锅炉机组的发电效率已经超过了45%。这也是为什么煤粉炉会在燃煤电站中广泛使用的主要原因。
相比而言，目前CFB锅炉的运行参数和单机容量与煤粉炉仍然存在较大的差距，比如说300MW等级的CFB机组，其发电效率只有41%，低于煤粉炉近10%，这也限制了CFB锅炉在火电厂的使用。但是近年来随着超临界CFB锅炉技术的不断发展，大量CFB锅炉机组的发电效率已经得到较大的提高，目前已经普遍高于43%；同时CFB锅炉机组的单机容量也不断提升，600MW、800MW等级的超超临界CFB锅炉机组也不断研制成功并投入运行。相信在不远的将来，超临界CFB锅炉的运行参数和单机容量会得到进一步的提升，逐渐缩小与煤粉炉之间的差距，从而不断提高在锅炉机组市场中的占有率。
4.2超临界CFB锅炉在控制污染物的排放方面具有更大的优势
煤炭燃烧过程中总会产生各种类型的污染物质，其中最主要的就是含硫化合物。煤粉炉在运行中普遍使用尾部烟气脱硫的方法来降低二氧化硫等物质的排放，属于后期处理，效果一般。近年来政府部门关于锅炉燃烧中造成的污染物排放的要求越来越高，煤粉炉燃烧的煤种也收到诸多限制。煤粉炉常用的石灰石石膏湿法脱硫技术基本能够实现95%的脱硫效果，要想符合国家标准必须保证进入锅炉的煤炭含硫量在0.9%以内。相对而言，CFB锅炉的技术更加先进，是通过炉内喷石灰石脱硫和尾部烟气脱硫两级同时进行，其中第一级能够达到85%左右的脱硫效率，第二级能够达到95%，综合两级一起作用，CFB锅炉的脱硫效率普遍高于99%。未来随着煤炭消耗量的逐渐增多，煤炭储量将逐渐降低，市场中会越来越多的使用含