循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型清潔煤燃燒技術(shù)，具有較高的環(huán)保特性和較強(qiáng)的煤種適應(yīng)性，尤其在燃燒劣質(zhì)煤方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，因而得到迅速發(fā)展。
HG-410/9.8-L.MG18鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司為某電廠設(shè)計(jì)制造的一臺(tái)高壓參數(shù)、單鍋筒、自然循環(huán)蒸汽鍋爐。該鍋爐己于2003年投運(yùn)，至今機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，鍋爐運(yùn)行狀況良好。鍋爐采用ALSTOM公司的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，并完全按照引進(jìn)技術(shù)所確定的原則和結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和制造。鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒方式，露天布置，全鋼焊接結(jié)構(gòu)、支吊結(jié)合的固定方式，并設(shè)有膨脹中心，采用平衡通風(fēng)方式，循環(huán)物料的分離采用高溫絕熱分離器，灰渣的冷卻采用風(fēng)水聯(lián)合冷渣器，燃料為煤矸石。
1、鍋爐主要技術(shù)規(guī)范
鍋爐額定蒸發(fā)量410 t/h;過(guò)熱蒸汽出口壓力（表壓）9.81MPa;過(guò)熱蒸汽溫度540℃；給水溫度233℃；預(yù)熱器進(jìn)口溫度35℃；Ca/S比2.3；脫硫率90%；爐膛溫度880℃。
2、鍋爐典型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱分離器、自平衡“U”型回料閥和尾部對(duì)流煙道4部分組成。
燃燒室采用膜式水冷壁，位于鍋爐前部，水循環(huán)采用單汽包、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)。燃燒室底部采用水冷布風(fēng)板，布風(fēng)板上布置大直徑鐘罩式風(fēng)帽。燃燒室內(nèi)布置翼墻式水冷屏及雙面水冷壁來(lái)增加蒸發(fā)受熱面。燃燒室內(nèi)布置屏式II級(jí)過(guò)熱器，以提高整個(gè)過(guò)熱器系統(tǒng)的輻射傳熱特性，使鍋爐過(guò)熱汽溫具有良好的調(diào)節(jié)特性。鍋爐采用2個(gè)直徑7.36 m的高溫絕熱旋風(fēng)分離器，布置在燃燒室與尾部對(duì)流煙道之間，高溫絕熱分離器回料腿下布置一個(gè)非機(jī)械型回料閥，回料為自平衡式，流化密封風(fēng)用高壓風(fēng)機(jī)單獨(dú)供給。1.汽包2.水冷壁3.II級(jí)過(guò)熱器4．燃燒室5水冷布風(fēng)板6水冷風(fēng)室7入口煙道8高溫絕熱分離器9回料閥10m級(jí)過(guò)熱器11.I級(jí)過(guò)熱器12省煤器13．空氣預(yù)熱器
以上3部分構(gòu)成了循環(huán)流化床鍋爐的核心部分一物料熱循環(huán)回路，煤與石灰石在燃燒室內(nèi)完成燃燒及脫硫反應(yīng)。經(jīng)過(guò)分離器凈化過(guò)的煙氣進(jìn)入尾部煙道。尾部對(duì)流煙道中布置III級(jí)、I級(jí)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。過(guò)熱蒸汽溫度由在過(guò)熱器之間布置的兩級(jí)噴水減溫器調(diào)節(jié)，減溫噴水來(lái)自鍋爐給水。III級(jí)、I級(jí)過(guò)熱器煙道采用的包墻過(guò)熱器為膜式壁結(jié)構(gòu)，省煤器、空氣預(yù)熱器煙道采用護(hù)板結(jié)構(gòu)。
循環(huán)流化床鍋爐采用低溫(850～900℃)燃燒，在此溫度下NOX轉(zhuǎn)化率極低，并且是石灰石與SO，反應(yīng)的最佳溫度范圍，從而實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫，這樣就能有效控制NOX和SO的排放量。
鍋爐采用分級(jí)送風(fēng)方式，除從布風(fēng)板送入的一次風(fēng)外，還從燃燒室下部錐段分3層不同高度引入二次風(fēng)。脫硫劑采用石灰石，以氣力輸送方式直接從回料斜腿及二次風(fēng)口給入。鍋爐采用床下床上啟動(dòng)方式，點(diǎn)火油槍采用簡(jiǎn)單機(jī)械霧化。鍋爐采用回料閥給煤，爐渣經(jīng)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器冷卻后由排渣管排出。
3、鍋爐設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)
3.1 采用ALSTOM循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)
這種鍋爐采用了新型的燃燒方式，具有如下優(yōu)點(diǎn)：燃料適應(yīng)性廣、低硫排放、高燃燒效率、低NO。排放、消除熔渣、有較大負(fù)荷調(diào)節(jié)比。
3.2可靠的防磨措施
循環(huán)流化床鍋爐中，由于大量高溫循環(huán)粒子不斷流經(jīng)燃燒室、分離器和回料閥，所以存在著嚴(yán)重的磨損問(wèn)題，另外，鍋爐尾部對(duì)流也發(fā)生與煤粉爐同樣的磨損。根據(jù)CFB鍋爐的特性及磨損特點(diǎn)，在該臺(tái)鍋爐上采用三種防磨技術(shù)：①金屬防磨蓋板技術(shù)，用于對(duì)流管束中，防止煙氣中灰的磨損；②金屬堆焊技術(shù)，用于受熱面管子局部磨損的部位；⑧非金屬耐磨耐火材料襯里，用于物料循環(huán)回路中的磨損部位。防磨蓋板是鍋爐中傳統(tǒng)的防磨設(shè)施之一，防磨堆焊技術(shù)是鍋爐行業(yè)中常采用的工程應(yīng)用技術(shù)，在需要防磨的金屬材料表面，堆焊一定厚度的熔焊金屬，使被防磨母材具有較高的抗磨損性能，在水冷壁下部及二級(jí)過(guò)熱器等部位均設(shè)計(jì)了防磨堆焊結(jié)構(gòu)。循環(huán)流化床鍋爐廣泛采用非金屬耐磨耐火材料來(lái)防止燃燒室、分離器、回料裝置等特殊位置的磨損。本鍋爐在如下部位采用非金屬耐磨耐火材料設(shè)計(jì)防磨襯里：汽冷分離器及料腿內(nèi)表面，回料閥內(nèi)表面，汽冷分離器和對(duì)流煙道之間的連接煙道內(nèi)表面，下部燃燒室內(nèi)表面和布風(fēng)板上表面，水冷屏、過(guò)熱器屏穿前墻處周圍水冷壁管外表面，燃燒室出口煙道及出口煙道周圍的后墻、側(cè)墻、頂棚部分水冷壁管外表面，水冷屏、過(guò)熱器屏下部外表面；冷渣器及L閥內(nèi)表面，水冷風(fēng)室內(nèi)表面。
三門峽富通新能源主要銷售燃燒生物質(zhì)顆粒燃料的生物質(zhì)鍋爐。如下所示：
3.3水冷布風(fēng)板和鐘罩式風(fēng)帽
本鍋爐采用水冷布風(fēng)板，使布風(fēng)板得到可靠的冷卻。布風(fēng)板管間鰭片上布置有鐘罩式風(fēng)帽，每個(gè)風(fēng)帽由較小直徑的內(nèi)管和較大直徑的外罩組成，外罩與內(nèi)管之間用螺紋連接。這種風(fēng)帽具有流化均勻、不堵塞、不磨損、安裝維修方便的優(yōu)點(diǎn)。
3.4高溫絕熱分離器
在爐膛后部布置兩個(gè)高溫絕熱分離器，分離器由旋風(fēng)筒、錐體、料腿和中心筒組成。除中心筒外，所有組件場(chǎng)由碳鋼鋼板卷制而成，內(nèi)敷保溫、耐火防磨材料，鋼板外表面設(shè)計(jì)溫度為45℃。分離器采用入口煙道下傾、中心筒偏置、分離器入口煙道設(shè)置加速段、旋風(fēng)筒呈圓形的結(jié)構(gòu)。中心筒采用特殊結(jié)構(gòu)，有利于氣固分離，使旋風(fēng)筒的分離效率提高，運(yùn)行可靠。
高溫絕熱分離器與燃燒室之間，高溫絕熱分離器的料腿與返料裝置之間。分別裝有耐高溫的膨脹節(jié)，以補(bǔ)償其脹差。
3.5 風(fēng)水聯(lián)合冷渣器
該鍋爐設(shè)有兩臺(tái)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器，冷渣器通過(guò)L閥與鍋爐本體相連，通過(guò)調(diào)節(jié)L閥來(lái)控制排渣量。
進(jìn)入冷渣器的熱渣首先在第一個(gè)冷卻室與冷風(fēng)相混合，受到初步的冷卻，接著進(jìn)入第二個(gè)帶有埋管的冷卻室，然后以溢流的方式翻過(guò)隔墻，進(jìn)入第三個(gè)冷卻室進(jìn)行冷卻，最后由溢流口排出，可將渣冷卻到150℃以下。流化空氣及所攜帶的細(xì)灰通過(guò)排氣管重新送回爐膛。
該種形式的冷渣器的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻量大，在運(yùn)行時(shí)，冷渣器內(nèi)存有大量的冷渣，可承受大量熱渣涌入造成的熱沖擊：通過(guò)溢流的方式排渣，當(dāng)進(jìn)渣量增加時(shí)，溢流量也增加，進(jìn)渣量減少時(shí)溢流量也隨之減少，運(yùn)行穩(wěn)定。
5、結(jié)束語(yǔ)
本文主要介紹了某臺(tái)100 MW高壓循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn)及主要運(yùn)行參數(shù)，該鍋爐投運(yùn)后，業(yè)主非常滿意，是性能優(yōu)良，安全可靠的產(chǎn)品。
