11月24日，哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司（以下简称“哈电集团锅炉公司”）承担的黑龙江省重大科技成果转化项目“600MW等级超（超）临界循环流化床锅炉研究及应用”通过了黑龙江省科学技术厅组织的专家验收。专家组一致认为，哈电集团锅炉公司研制的600MW等级超（超）临界循环流化床锅炉技术在节约煤炭消耗、减少污染物排放等方面效果十分显著，将有效助力所在地区环境改善、绿色低碳和经济发展。

循环流化床锅炉设备是我国煤炭高效清洁利用的核心装备之一，具有煤种适应性广、燃烧稳定、燃烧效率高、负荷调节范围大等技术优势，且易于脱硫、脱硝，环保性能好，能实现灰、渣的综合利用，在我国得到了快速发展和广泛应用，成为我国燃煤发电领域的重要组成部分。随着国家“双碳”目标的提出，节能减排政策日趋严苛，开发高参数、大容量、低能耗的循环流化床锅炉是我国新时期能源领域的发展方向。

循环流化床锅炉

循环流化床(CFB)是劣质煤清洁煤燃烧最好技术之一,但在供电效率方面未见优势。提高蒸汽参数能够显著提升火电发电效率,因此发展超(超)CFB锅炉技术、通过提高蒸汽参数提高效率,是CFB锅炉的发展方向。这是国际CFB界的梦想。CFB炉膛温度和热流密度整体较低,热流密度在炉膛底部最大,沿高度逐渐减小,恰好与工质温度沿炉膛的变化趋势相反,这些特点有利于超临界下水冷壁安全性。此外,由于快速流态化的基本特点,CFB炉内温度非常均匀,热负荷分布要比煤粉炉均匀很多。因此,CFB燃烧技术更适合与超临界甚至超超临界蒸汽循环相结合。

循环流化床锅炉（Circulating fluidized bed boiler,简称CFB锅炉）又称作第二代流化床锅炉，它很好地克服了鼓泡床锅炉的缺点，所以得到很大发展。循环流化床锅炉已经在我国洁净煤发电领域处于优先发展的重要地位。

循环流化床锅炉的工作过程

煤由煤场经抓斗和运煤皮带送入煤仓，然后进入破碎机被破碎成粒径小于10 mm的煤粒后送入炉膛。与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。分离出来的颗粒可以直接回到炉膛。由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，流入大气。

循环流化床锅炉的基本工作原理：

流化床燃烧是一种燃烧化石燃料、废料等燃料的燃烧技术，其基本工作原理是固体物料在流化状态下进行燃烧。一般地，粗颗粒在燃烧室下部燃烧、细颗粒在燃烧室上部燃烧，被吹出燃烧室的细颗粒由物料分离器捕捉、收集下来，经返料装置送回床内重新燃烧。

循环流化床锅炉的优点：

1．燃料适用性广，可燃用各种燃料；

2．低温燃烧污染轻，有利于环境保护；

3．锅炉设备占地面积小 ；

4．负荷调节范围大，调节性能好；

5．燃烧热强度大；

6．炉内传热能力强 ；

7．灰渣可进行多种综合利用。

中国在20世纪末开始研究超临界CFB锅炉的技术可行性。2002年,在国家“863”计划的支持下,开展了超临界CFB锅炉技术可行性探索研究。进而在国家科技支撑计划的支持下,开展600MW超临界CFB锅炉的工程示范并取得成功,进而将有关的技术拓展应用开发了350MW超临界CFB锅炉,也实现了产业化。在此基础上,为了进一步提高效率,正在研制660MW超超临界CFB锅炉。

现在，哈电集团锅炉公司首次将循环流化床锅炉的容量提高到660MW，锅炉主蒸汽压力达到29.3MPa的超超临界等级，锅炉主蒸汽温度为605℃，再热蒸汽温度为623℃。技术团队先后攻克了超超临界循环流化床锅炉水动力特性、热偏差控制、超低排放、超低能耗等多项关键核心技术，清华大学作为本项目子课题承担单位协助制定了数项技术优化措施，最终产品在国家级示范项目陕西彬长电厂进行工程示范。

据悉，该项目锅炉本体设备及关键部件全部实现国产化，具备完全自主知识产权，是目前世界单机容量最大、参数最高的循环流化床锅炉，代表了世界循环流化床锅炉技术的最高水平。该项目的实施，将进一步提升我国煤炭清洁高效综合利用水平，有效巩固我国在循环流化床锅炉发电技术领域的世界领先地位。

文章来源： 科技日报，麦电网，电机工程学报