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    隨著循環(huán)流化床(CFB)鍋爐大型化的發(fā)展，2003年4月1日，以白馬項(xiàng)目為依托，哈鍋、上鍋和東鍋同時與ALSTOM公司簽署了200～350 MW大型CFB鍋爐技術(shù)引進(jìn)合同，并采用引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)、制造了國內(nèi)第一批300 MW CFB鍋爐，分別安裝在云南開遠(yuǎn)電廠、云南小龍譚電廠和秦皇島電廠，但鍋爐在運(yùn)行過程中出現(xiàn)一些問題，其中有些是可以改進(jìn)的，如磨損問題、冷渣器問題等，但有些很難改進(jìn)，如廠用電高、系統(tǒng)復(fù)雜及初投資大等問題，這對國內(nèi)用戶來說很難接受．
    近年來，國內(nèi)電力市場迅猛發(fā)展，同時，海外市場也不斷擴(kuò)大，為適應(yīng)中國國情，且避免出口項(xiàng)目引起的知識產(chǎn)權(quán)糾紛，國內(nèi)各大鍋爐制造商及科研單位分別開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的300 MW CFB鍋爐產(chǎn)品，于是，國內(nèi)出現(xiàn)了分別采用汽冷分離器和高溫絕熱旋風(fēng)分離器代替外置式換熱器的2種典型爐型，由于分離器型式不同，導(dǎo)致2種爐型的熱負(fù)荷分配差異較大．與引進(jìn)技術(shù)相比，由于主循環(huán)回路取消了外置床，各級受熱面的熱量分配更是截然不同。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    筆者研究了目前國內(nèi)已投運(yùn)和在建機(jī)組的3種典型爐型的受熱面?zhèn)鳠釞C(jī)理、傳熱計(jì)算和熱量分配，并對其進(jìn)行了分析比較．
1、300 MW CFB鍋爐典型爐型總體布置
1.1引進(jìn)型300 MW CFB鍋爐總體布置
    引進(jìn)型300 MW CFB鍋爐的總體布置示于圖1．鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風(fēng)分離器、回料閥、外置式換熱器、尾部對流煙道、冷渣器和回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器等部分組成．
    水循環(huán)采用單汽包、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)，燃燒室蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁及延伸墻結(jié)構(gòu)，
    鍋爐共采用4個高溫絕熱旋風(fēng)分離器，布置在燃燒室兩側(cè)墻，分離器分離下來的高溫物料一部分直接返送回爐膛，另一部分進(jìn)入外置式換熱器．在燃燒室兩側(cè)下部對稱布置4個外置式換熱器，靠近爐前的2個外置式換熱器內(nèi)布置高溫再熱器和低溫過熱器，其主要作用是調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度；靠近爐后的2個外置式換熱器內(nèi)布置一級中溫過熱器和二級中溫過熱器，其主要作用是調(diào)節(jié)床溫，
    尾部對流煙道中依次布置末級過熱器、低溫再熱器、省煤器和回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，過熱蒸汽溫度由布置在各級過熱器之間的三級噴水減溫器調(diào)節(jié)，減溫器分別布置在低溫過熱器與一級中溫過熱器、一級中溫過熱器與二級中溫過熱器以及二級中溫過熱器與末級過熱器之間．再熱蒸汽溫度通過布置有末級再熱器的2個外置式換熱器來調(diào)節(jié)，同時還在冷段再熱器入口處布置事故噴水減溫器．末級過熱器、低溫再熱器和高溫省煤器區(qū)煙道采用的包墻過熱器為膜式壁結(jié)構(gòu)，低溫省煤器區(qū)煙道采用護(hù)板結(jié)構(gòu)．
1.2  自主開發(fā)絕熱分離器300 MW CFB鍋爐總體布置
    自主開發(fā)絕熱分離器300 MW CFB鍋爐的總體布置示于圖2．鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱分離器、回料閥、尾部對流煙道、冷渣器和空氣預(yù)熱器等部分組成，
    水循環(huán)采用單汽包、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)．燃燒室蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁及水冷屏結(jié)構(gòu)．爐膛內(nèi)布置高溫屏式再熱器和中溫過熱器，以增加過熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)的輻射受熱面積，使過熱汽溫和再熱汽溫具有良好的調(diào)節(jié)特性。
    鍋爐共采用4個分離器，布置在燃燒室兩側(cè)墻．尾部采用雙煙道結(jié)構(gòu)，上部被中隔墻過熱器分為前煙道和后煙道，前煙道中布置低溫再熱器和部分省煤器，后煙道中布置高溫過熱器、低溫過熱器和部分省煤器，上部煙道為膜式包墻過熱器，下部為單煙道，布置有管式空氣預(yù)熱器，煙道為護(hù)板結(jié)構(gòu)，
    過熱蒸汽溫度由布置在各級過熱器之間的二級噴水減溫器調(diào)節(jié)，減溫器分別布置在低溫過熱器與中溫過熱器、中溫過熱器與末級過熱器之間．再熱蒸汽溫度以尾部煙道煙氣擋板作為主要調(diào)溫手段，通過調(diào)節(jié)煙氣擋板的開度，改變流經(jīng)低溫再熱器側(cè)的煙氣量，以達(dá)到調(diào)溫目的，兩級再熱器之間的連接管道上布置噴水減溫器用于微調(diào)，低溫再熱器進(jìn)口管道上布置事故噴水減溫器，用于緊急狀況下控制再熱器進(jìn)口汽溫．
1.3自主開發(fā)汽冷分離器300 MW CFB鍋爐總體布置
    自主開發(fā)汽冷分離器300 MW CFB鍋爐的總體布置示于圖3．鍋爐為單汽包自然循環(huán)、一次中間再熱、高溫分離器、平衡通風(fēng)、前墻給料CFB鍋爐，采用高溫汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，
    鍋爐主要由1個膜式水冷壁爐膛、3臺汽冷式旋風(fēng)分離器和1個尾部豎井3部分組成。
    爐膛內(nèi)布置過熱器管屏、再熱器管屏和水冷蒸發(fā)屏，爐膛與尾部豎井之間布置3臺汽冷式旋風(fēng)分離器．尾部煙道被中隔墻分隔，在鍋爐深度方向形成雙煙道結(jié)構(gòu)，前煙道布置低溫再熱器，后煙道從上到下依次布置高溫過熱器、低溫過熱器，向下前后煙道合成1個煙道，在其中布置省煤器和空氣預(yù)熱器．過熱器系統(tǒng)中設(shè)有兩級噴水減溫器，再熱器采用煙氣擋板調(diào)溫并布置有事故噴水減溫器和微噴減溫器．
2、鍋爐燃料及主要參數(shù)
    筆者以燃用小龍譚褐煤的典型300 MW亞臨界CFB鍋爐的主要參數(shù)為基礎(chǔ)，對不同爐型進(jìn)行了熱力特性研究，從而比較鍋爐不同受熱面的吸熱情況．鍋爐主要參數(shù)見表1．富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、不同爐型水冷壁的吸熱
3.1爐內(nèi)蒸發(fā)受熱面的傳熱
    CFB鍋爐燃燒室中的傳熱是1個復(fù)雜的過程，傳熱系數(shù)計(jì)算的精度直接影響受熱面布置的數(shù)量，從而影響鍋爐的實(shí)際出力，正確計(jì)算燃燒室受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是CFB鍋爐設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，也是區(qū)別于煤粉爐的重要方面．CFB鍋爐爐膛傳熱通常包括以下3個部分：煙氣對流、物料對流和輻射，這3個過程互相影響，嚴(yán)格說來，不具備可加性，但在工程應(yīng)用范圍內(nèi)，通常將其簡化為線性疊加．
    一些學(xué)者針對CFB鍋爐的傳熱規(guī)律進(jìn)行了大量研究，但由于試驗(yàn)的困難性和技術(shù)保密的原因，目前公開發(fā)表的有關(guān)CFB鍋爐爐內(nèi)傳熱計(jì)算的文獻(xiàn)較少，而且完全應(yīng)用理論推導(dǎo)進(jìn)行傳熱計(jì)算是十分復(fù)雜和困難的．筆者根據(jù)大量實(shí)際運(yùn)行鍋爐的爐膛傳熱能力，提出爐膛傳熱系數(shù)的計(jì)算方法，