超（超）临界循环流化床锅炉技术的发展

1.2国内超临界循环流化床锅炉技术的发展

国内研究者早在20世纪末就开始调研超临界循环流化床锅炉的可行性，并跟踪世界最新动态。2002年，在国家“863”计划的支持下，开展了超临界循环流化床锅炉的一些关键技术的研究开发。在此基础上，研究开发了具有自主知识产权的600MW超临界循环流化床锅炉，用于四川白马的示范工程。

经多方努力，2012年12月锅炉点火。经调试和试运，2013年4月14日示范工程通过168h运行。图2为白马600MW循环流化床锅炉的三维结构图。白马600MW锅炉同样采用低流速本生垂直管式布置，下部为光管，上部为内螺纹管，这种结构可以避免水冷壁高烧、类膜态沸腾等传热恶化问题。

炉膛为裤衩腿、双布风板结构，中间设置非连续双面受热水冷隔墙以平衡双炉膛压力。炉膛横截尺寸为15m×28m，高度为55m。6个内径为9m的汽冷分离器分别布置于炉膛两侧，每个分离器底部连接一个外置换热床。末级高温再热器和二级中温过热器布置于外置换热床中，末级过热器为翼形墙结构，14个屏悬吊于炉膛上部。

烟气经两侧烟道合并后进入竖井，尾部竖井为单烟道，自上而下依次布置有低温过热器，低温再热器，省煤器，以及单独布置的回转式空气预热器。随烟气从炉膛出口中逃逸的颗粒经高效旋风分离器收集。

通过控制料腿底部布置的机械式冷却分配阀，一部分直接回到炉膛；另一部分进入外置换热床中提高蒸汽温度。通过调节直接进入换热床循环灰的比例来调节床温和汽温，大大提高了锅炉运行的灵活性。

白马600MW循环流化床锅炉设计煤种为高灰高硫低热值贫煤，如表4所示，灰分达到43.82%，硫分高达3.3%，对锅炉设计提出了较大的挑战。经过一年多的商业运行，白马600MW超临界循环流化床锅炉顺利通过性能测试，结果全面达到预期，部分指标优于设计值，如表5所示。

NO2和SO2排放性能优于设计值，炉内石灰石脱硫效率达到97.12%，NO2原始排放浓度仅为111.94mg/m3，锅炉受热面设计计算精确，燃烧室温度基本与设计一致。这也标志着中国循环流化床锅炉设计、制造和运行技术已达到世界领先水平。

600MW超临界循环流化床锅炉成功投运后，国内三大锅炉制造商均投入精力研制350MW超临界循环流化床锅炉，并都提出各自的设计方案。2015年9月18日，山西国金350MW超临界循环流化床锅炉通过168h测试运行。此后，山西神华河曲、山西华电朔州、山西格盟国际河坡、徐州华美热电等6台350MW超临界循环流化床机组相继通过168h测试。

截至2016年年初，中国在役超临界循环流化床锅炉总装机容量达到3050MW，另有70余台350MW超临界循环流化床锅炉正在安装。此外，中煤平朔2×660MW以及出口的1台600MW、1台500MW和2台350MW超临界循环流化床锅炉正在建设中。

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