循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是二十世紀八十年代發(fā)展起來的高效率、低污染和可良好綜合利用的燃煤技術(shù)，由于它在煤種適應(yīng)性和變負荷能力以及污染物排放上具有的獨特優(yōu)勢，使其得到迅速發(fā)展。與其他鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐增加了高溫物料循環(huán)回路部分即分離器、回料閥；另外還增加了底渣冷卻裝置——冷渣器。分離器的作用在于實現(xiàn)氣固兩相分離，將煙氣中夾帶的絕大多數(shù)固體顆粒分離下來；回料閥的作用：一是將分離器分離下來的固體顆粒返送回爐膛，實現(xiàn)鍋爐燃料及石灰石的往復(fù)循環(huán)燃燒和反應(yīng)；一是通過循環(huán)物料在回料閥進料管內(nèi)形成一定的料位，實現(xiàn)料封，防止爐內(nèi)的正壓煙氣反竄進入負壓的分離器內(nèi)造成煙氣短路，破壞分離器內(nèi)的正常氣固兩相流動及爐內(nèi)正常的燃燒和傳熱。冷渣器的作用是將爐內(nèi)排出的高溫底渣冷卻到150℃以下，從而有利于底渣的輸送和處理。
    一般循環(huán)流化床鍋爐處在850-900℃的工作溫度下，在此溫度下石灰石可充分發(fā)生焙燒反應(yīng)，使碳酸鈣分解為氧化鈣，氧化鈣與煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫進行鹽化反應(yīng)，生成硫酸鈣，以固體形式排出達到脫硫的目的。在循環(huán)流化床鍋爐中，一般根據(jù)物料濃度的不同將爐膛分為密相區(qū)．過渡區(qū)和稀相區(qū)三部分，密相區(qū)中固體顆粒濃度較大，具有很大的熱容量，因此在給煤進入密相區(qū)后，可以順利實現(xiàn)著火，因此循環(huán)流化床鍋爐可以燃用無煙煤、矸石等劣質(zhì)燃料，還具有很大的鍋爐負荷調(diào)節(jié)范圍；與密相區(qū)相比，稀相區(qū)的物料濃度很小，稀相區(qū)是燃料的燃燒、燃盡段，同時完成爐內(nèi)氣固兩相介質(zhì)與爐內(nèi)受熱面的換熱，以保證鍋爐的出力及爐內(nèi)溫度的控制，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    某熱電有限公司擴建工程2X130t/h循環(huán)流化床鍋爐。我公司采用引進循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)進行基礎(chǔ)設(shè)計，并完全按照引進技術(shù)所確定的原則和結(jié)構(gòu)進行施工設(shè)計和制造。
    1主要設(shè)計參數(shù)
    1.1鍋爐參數(shù)。鍋爐額定蒸發(fā)量：130t/h、過熱蒸汽出口壓力（表壓）：9.81MPa、過熱蒸汽溫度：540℃、給水溫度：215℃、冷風溫度：200℃、排煙溫度：147℃、鍋爐計算效率．87.5%、Ca/S比：2.2、脫硫效率：>80%。
    1.2設(shè)計煤種及參數(shù)。設(shè)計煤種為煙煤。主要元素分析如下：
    1_3其它。a地震烈度：7級。b．排放值。排放值以設(shè)計燃料、給定的石灰石、50%—100%(MCR)鍋爐運行負荷為基礎(chǔ)。NOx的排放值：NOx$250ppm，S02的排放值：SO：≤300mg/Nm3.c鍋爐水容積總計水壓時68m3正常運行時38.8m3。d．最大允許粒徑為≤13mm，d＜200um不大于10%。
  2整體布置
  本臺鍋爐采用高壓參數(shù)(9.81MPag,5400C)設(shè)計，鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒方式，循環(huán)物料的分離采用高溫絕熱旋風分離器，鍋爐采用平衡通風。水循環(huán)采用單汽包、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)。
    鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風分離器、自平衡“U”形回料閥過熱器、尾部對流受熱面組成。燃燒室（爐膛）蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，以保證燃燒室的氣密性，采用水冷布風板，大直徑鐘罩式風帽，具有布風均勻、防堵塞、防結(jié)焦和便于維修等優(yōu)點。燃燒室內(nèi)布置翼墻式水冷屏來增加蒸發(fā)受熱面。燃燒室內(nèi)布置屏式Ⅱ級過熱器，以提高整個過熱器系統(tǒng)的輻射傳熱特性，使鍋爐過熱汽溫具有良好的調(diào)節(jié)特性。
    鍋爐采用2個直徑約4.8米的高溫絕熱旋風分離器，布置在燃燒室與尾部對流煙道之間，分離器外壁由鋼板制成，內(nèi)襯耐磨耐火澆注料，分離器上部為圓筒形，下部為錐形，耐磨材料和保溫材料采用拉鉤、抓釘和支架固定。每個旋風分離器回料腿下布置—個非機械型回料閥，回料為自平衡式，流化密封風用高壓風機單獨供給。回料閥外殼由鋼板制成，內(nèi)襯絕熱材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保溫材料采用拉鉤、抓釘和支架固定。爐膛內(nèi)布置3片Ⅱ級過熱器，Ⅱ級過熱器通過吊掛裝置直接吊掛在頂板梁上。尾部對流煙道中布置Ⅲ級、I級過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。過熱蒸汽溫度由布置在過熱器之間的兩級噴水減溫器控制，減溫器減溫噴水來自鍋爐給水。Ⅲ級、I級過熱器煙道采用的包墻過熱器為全膜式壁結(jié)構(gòu)，省煤器、空氣預(yù)熱器煙道采用護板結(jié)構(gòu)。
    燃燒室與尾部煙道包墻均采用水平繞帶式剛性梁來防止內(nèi)外壓差作用造成的永久變形。鍋爐采用室內(nèi)布置，運轉(zhuǎn)層標高為8000mm。
    3鍋爐設(shè)計的主要特點
    3.1鍋爐燃燒系統(tǒng)：a．給煤。鍋爐采用兩點給煤，爐前煤斗里的煤經(jīng)給煤機送至位于爐膛前部的三個給煤口，采用輸送風及播煤風將燃料送人燃燒室內(nèi)燃燒。為防止爐內(nèi)正壓煙氣返竄到給煤系統(tǒng)中，在給煤系統(tǒng)中通人二次風，作為正壓密封風。b．石灰石供給。為滿足鍋爐環(huán)保排放要求，需向燃燒室內(nèi)添加石灰石作為脫硫劑，石灰石既用于脫硫，又可作為床料參與物料循環(huán)。石灰石通過與燃料預(yù)混由給煤系統(tǒng)輸送到爐膛。c．鍋爐排渣。采用兩臺滾筒式冷渣器布置于爐膛下底部。d．配風系統(tǒng)。鍋爐配風采用并聯(lián)系統(tǒng)，即各個風機均單獨設(shè)置。鍋爐需要配設(shè)一次風機、二次風機、高壓風機，采用平衡通風方式，壓力平衡點設(shè)在爐膛出口。e．點火及燃燒。為加快啟動速度，節(jié)省燃油，采用床下啟動的方式。床下布置兩只熱煙氣發(fā)生器，具有加熱效率高、加熱均勻、啟動速度快且點火可靠性高等優(yōu)點。每只啟動燃燒器均配有火焰檢測器，確保啟動過程的安全性。床下兩只啟動燃燒器布置在水冷布風板下面一次風室前的風道內(nèi)。
    3.2采用熱循環(huán)回路循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。本臺鍋爐采用了新型的燃燒方式，具有以下優(yōu)點：a燃料適應(yīng)性廣。與煤粉爐相比，其煤種的適應(yīng)性較廣。b．低硫排放。燃燒室內(nèi)添加石灰石直接脫硫，無需在尾部設(shè)置煙氣脫硫設(shè)備，即可滿足環(huán)保標準要求。c．高燃燒效率。氣固間高滑移速度及強烈的湍流流動導(dǎo)致固體顆粒在床內(nèi)橫向，縱向混合良好，且有較長的停留時間，因此可以保證最佳的碳燃盡率。d低NOx排放。低溫燃燒和分級送風可降低NOx排放量，無需對煙氣處理也能滿足最嚴格的排放標準要求。e消除溶渣。低溫燃燒不產(chǎn)生溶渣，降低了堿性鹽的揮發(fā)，因而減少了鍋爐的腐蝕和對流受熱面的沾污�！贻^大負荷調(diào)節(jié)比。從穩(wěn)定燃燒的觀點出發(fā)，不投油穩(wěn)燃的鍋爐負荷為30%。負荷的調(diào)節(jié)比較大。
    3.3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，所以存在著嚴重的磨損問題，為使鍋爐長期安全可靠運行，在以下表面采取了防磨措施：a高溫絕熱旋風分離器及料腿內(nèi)表面。b．回料閥內(nèi)表面。c．高溫絕熱旋風分離器和對流煙道之間的連接煙道內(nèi)表面。d．下部燃燒室內(nèi)表面和布風板上表面。e水冷屏、過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。g水冷屏、過熱器屏下部外表面。
    3.4三維非金屬膨脹節(jié)。本鍋爐采用支吊結(jié)合的固定方式，為解決燃燒室與高溫絕熱旋風分離器、回料閥之間以及高溫絕熱旋風分離器與回料閥、尾部對流煙道之間的相對三維非金屬膨脹，在以上各處裝有既能耐高溫、又能抗磨損的三維非金屬膨脹節(jié)。安裝時，要按圖紙要求施工，保證金屬件、耐磨耐火材料相對尺寸。
    3.5屏式受熱面。為了控制爐膛出口煙氣溫度和過熱器的汽溫調(diào)節(jié)特性，在燃燒室中垂直前墻布置兩片水冷屏和三組屏式過熱器。
    3.6水冷布風板和鐘罩式風帽。本鍋爐采用水冷布風板，使布風板得到可靠的冷卻。布風板管間鰭片上布置有鐘罩式風帽，每個風帽由較小直徑的內(nèi)管和較大直徑的外罩組成，外罩與內(nèi)管之間采用焊接連接。這種風帽具有流化均勻、不堵塞、不磨損、安裝、維修方便的優(yōu)點。
    3.7高溫絕熱旋風分離器。分離器采用入口煙道下傾、偏心中心筒、分離器入口煙道設(shè)置加速段、旋風筒呈圓形的結(jié)構(gòu)，中心筒采用特殊結(jié)構(gòu)，有利于氣固分離，使旋風筒的分離效率提高、運行可靠。
    3.8臥式空氣預(yù)熱器。本鍋爐采用臥管式空氣預(yù)熱器，并將壓頭不同的一、二次風分開布置。這種布置方式有利于密封。
    3.9全疏水結(jié)構(gòu)。燃燒室內(nèi)的水冷屏、過熱器屏、尾部煙道中的過熱器受熱面和省煤器采用全疏水結(jié)構(gòu)，鍋爐停爐后可全部疏水，有利于鍋爐的停爐保護。
    3.10膨脹中心。本鍋爐設(shè)置有膨脹中心，可進行精確的膨脹量計算，作為膨脹補償間隙預(yù)留和管系應(yīng)力分析的依據(jù)，并便于與設(shè)計院所設(shè)計的各管道的受力情況相配合，也為鍋爐本體的剛性梁，密封結(jié)構(gòu)和吊桿的設(shè)計提供了依據(jù)。
    3.11燃燒室正壓運行。本鍋爐采用平衡通風方式，壓力平衡點位于燃燒室出口，所以運行時燃燒室處于正壓工況，為了防止煙氣泄漏，確保燃燒室的密封性，所有門、孔以及管束穿墻處都裝有密封盒或焊接密封。附性梁的設(shè)計壓力為±8.7kPa(887mm水柱)。
    4鍋爐使用情況
本臺高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐首次商業(yè)啟動就達到了滿負荷運行，經(jīng)過—個星期左右的調(diào)試運行，各項運行參數(shù)和設(shè)計參數(shù)基本吻合。最終得到用戶一致好評。
富通新能源不但生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，同時還大量銷售木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。