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由于床内式中有大量的高温惰性床料，燃烧的稳定性不存在问题，即使是很低的负荷下，比如30%，燃烧的稳定性也没有任何，可以在100%到30%范围内稳定燃烧，因此低负荷能力非常突出，锅炉的低负荷不受制于燃烧稳定性，是汽水系统的温度要求，因此CFB的负荷调节性能好。在某些条件下，可以压火运行。

CFB的快速床状态出现的颗粒团聚，使得颗粒在炉膛中的停留时间长，为燃料颗粒的燃尽提供了保障，因此CFB锅炉的燃烧效率可与煤粉锅炉相媲美。燃料制备及给煤系统也比较简单。

CFB炉膛的固体床料浓度比较高，这对于传热是十分有利的，炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数在150W/(m2×K)左右，传热系数高，传热能力强，可以节省受热面的金属消耗。由于燃烧温度低，灰渣不会软化和粘结，燃烧的腐蚀作用也比常规锅炉小。此外，低温燃烧所产生的灰渣，具有较好的活性，可以用做制造水泥的接合料或其它建筑材料的原料，有利于灰渣的综合利用。

3神华集团CFB锅炉发电的应用实践

自从CFB燃烧技术出现以来，其商业化过程中显示出卓越的环境排放特性，其污染控制成本是目前其它技术无法匹敌的。我国资源结构决定了一次能源消费以煤炭为主。在煤炭开采、洗选过程中产生煤矸石、煤泥、洗中煤等副产品。它们的共性为易风化、自燃、堆积型态极不稳定，一般被作为废料遗弃，造成环保污染。煤矸石、煤泥、洗中煤的灰分高、热值低，很难作为煤粉锅炉的燃料用于发电。

神华集团是最大的煤炭生产销售企业，2013年生产原煤4.5986亿t。规划2015年，生产原煤6.16亿t，各矿均配套建设有洗煤厂，产生的煤矸石、煤泥、洗中煤等劣质燃料量约占原煤入洗量的20%左右，劣质燃料的处理已严重制约了煤炭洗选加工企业的正常生产和发展，对劣质燃料进行有效的综合利用成为煤炭行业面临的重要课题。因此，采用燃料适应广、能够高效规模化燃烧劣质燃料、效率高、排放浓度低、运行可靠的CFB锅炉进行发电，是最优选。神华集团在神华国能（神东电力）集团建立了各种容量的循环流化床锅炉用于发电，获得了大量的实践应用经验。

神华国能（神东电力）集团立足神华集团各矿区的煤矸石、洗中煤、油渣、煤泥等劣质燃料的燃烧利用，坚持资源综合利用，不断推广CFB锅炉发电建设。通过多年的运行实践，持续改进CFB发电机组运行指标，坚持科技创新、节能降耗、低碳经济、保护环境的发展理念，引领技术、优化工艺、合理配备燃料、加大技改力度。大胆创新、优化运行、机组技术指标和运行可靠性提高，通过合理调整降低CFB料层厚度、减少总风量，降低床存量，有效改善了锅炉受热面的工作环境，水冷壁的磨损得到显著改善。锅炉的烟气含氧量均控制在2.6%以内，不仅降低了磨损程度，而且降低了排烟损失，提高了锅炉实际运行效率。通过燃烧调整，飞灰含碳量和底渣含碳量均能控制在3%和1%以下。这些措施在神华国能（神东电力）集团所属各厂进行了广泛的探索和推广，使得供电标煤耗不同程度同比降低3~11.02gce/(kWh)。

生产过程中不断探索运行优化技术。新疆米东热电厂通过对燃煤着火点试验大幅度降低投煤床温，在床温高于着火点50℃撤床下点火油枪，实现300MW级CFB锅炉冷态点炉耗油约9t的全国最佳指标，从而修改了CFB锅炉运行导则。特别是店塔电厂在优化调整CFB锅炉一、二次风量配比时，大胆探索创新，通过运行实践突破了厂家规定的一、二次风比例要求，将设计的60:40又化为40:60。根据有关科研工作的分析，降低了返料风的流量，不仅利于整个循环系统的性能，而且大幅度下降了返料风量，进而对高压风机加装变频器改造，降低了厂用电率，节能降耗成效显著。

在运行实践中，注重技术创新和技术改造，着力加大对CFB前沿技术的研究力度。例如，为了满足最新环保标准，在神华集团的科技创新项目支持下，开展了进一步降低CFB锅炉NOx排放技术的研究。通过对CFB锅炉NOx排放控制、SNCR工艺、喷射位置、雾化状况、氨氮比（NSR）、烟气温度、停留时间、喷射速度和方向、喷枪型式和数量等关键技术的研究和工程示范，寻找出最佳温度、混合效果、催化作用、化学当量比以及最佳喷射方式。

2013年11月底，在新疆米东热电厂300MWCFB锅炉进行的SNCR示范项目投入试运行。测试数据表明，在该锅炉上，原始NOx平均值为300~350mg/Nm3，投入脱硝装置后，NOx排放可控制在100mg/Nm3以内；增加尿素喷射流量时NOx可达50mg/Nm3以内，NH3逃逸均在3ppm以内。

加大技改力度，根据运行过程中出现的问题，借鉴成功的经验和教训，对设备持续完善。亿利电厂的200MWCFB机组一直存在漏渣问题，经过调研分析论证，确认了原风帽结构存在问题，进而对风帽进行了改造。为了降低改造成本、压缩停炉周期，在不改变原风帽基本结构的前提下，将风帽芯管由向上开口改为侧向开孔；风帽外罩出风孔由水平改为向下倾斜20°；减少相邻风帽出风孔出风相互扰动及床料反窜；其出风口处壁厚增至25mm；将原圆形进风口改为方形进风口，进一步增大锅炉风室进风口宽度，以改善风室进风均匀性、减少风室上部横截面低速区；风帽分区布置，解决炉膛四周易堵、易漏的问题。

通过这些措施，实现了最小流化风量下也无风帽漏渣，彻底解决了自投产以来风帽漏渣和磨损严重的问题。保德发电公司通过对分离器入口结构尺寸优化、燃料粒度配比优化合回料阀的结构优化等措施，成功实现了流态重构，使得锅炉的运行床压达到很低，结合一、二次风机的变频改造，显著降低了厂用电率。与此同时，优化并严格控制石灰石的粒度及其分布，实现了炉内高效脱硫、SO2达标排放。

神华国能（神东电力）集团的科研工作不仅表现为对现有机组的完善，而且表现为对神华集团CFB锅炉发电的发展上。根据神华集团的整体安排，结合神东矿区布尔台3000万t群矿洗煤厂年产427.8万t煤泥的实际情况，为了保护环境、实现资源利用率最大化，提出了利用CFB进行煤泥规模化经济利用的要求。针对煤泥水分大、颗粒细、粘度高、内聚力大、持水性强，含有大量杂质、流动性差，易造成输送设备堵塞等特点，联合中矿环保科技股份有限公司共同研究，并在135MWCFB锅炉上进行实践验证，形成了可靠的输送技术，包括输送系统前设置了预处理系统，解决煤泥中杂质易堵塞输送系统的问题；使用S型煤泥输送泵和高压管道全密封设计，提高长距离煤泥输送安全可靠性；管道上设有润滑水系统，在煤泥干度较高时可通过加水进行润滑，防止出现煤泥管道堵塞；利用专利技术的煤泥仓，解决仓储煤泥沉降分层问题；输送管道内壁采用高分子材料，可有利于形成内壁水膜，减少管壁摩擦阻力，降低煤泥流速，减轻了管道的磨损；确定了煤泥给入方式的合适位置和合理给煤泥点数，确认煤泥掺烧比例可达到65%以上。

这些研究工作，不仅解决了现有135MWCFB掺烧煤泥的问题，并且积极推进了布尔台660MW级煤泥超超临界CFB锅炉发电工程。

原标题：循环流化床锅炉在神东电力的实践

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