大型增压循环流化床联合循环技术特点及发展趋势

第１期　２００７年２月　锅炉制造　ＮＯ．１　ＢＯＩＬＥＲ　ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ　Ｆｅｂ．２ｏｏ７　文章编号：ＣＮ２３—１２４９（２００７）０１—００２８—０２　大型增压循环流化床联合循环技术　特点及发展趋势　姜殿香　（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００４６）　摘要：阐述了大型增压流化床联合循环基本工作原理、优点和发展情况，强调要研究开发第二代增压流化床　联合循环，提高燃气轮机进口温度，提高效率，预测了它在燃煤发电商业市场的发展前景。　关键词：增压循环流化床；联合循环；燃气轮机；技术特点；市场前景　中图分类号：ＴＫ２２９　文献标识码：Ａ　Ｔｈｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　Ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　Ｈｕｇｅ・—－ｓｃａｌｅ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　Ｂｅｄ　ｏｎ　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｃｙｃｌｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｉａｎｇ　Ｄｉａｎｘｉａｎｇ　（Ｈａｒｂｉｎ　Ｂｏｉｌｅｒ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｈａｒｂｉｎ　１５００４６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ａ　ｈｕｇｅ—ｓｃｌｅ　ＰＣＦＢ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ；ｉｔ　ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ　ｔｈａｔ　ｗｅ　ｓｈａｌｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ＰＣＦＢ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ，ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｉｎｌｅｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｇａｓ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｒａｉｓｅ，ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｉｔ　ａｌｓｏ　ｆｏｒｅｃａｓｔｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｒｋｅｔ　ｏｆ　ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ　ｐｏｗｅｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ；ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｃｙｃｌｅ；ｇａｓ　ｔｕｒｂｉｎｅ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ—　ｔｉｃｓ；ｍａｒｋｅｔ　ｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ　０　引　言　增压流化床联合循环是以一个增压的（１．０　～吹入炉膛，使燃料流化、燃烧，并在流化床燃烧室　中部流入二次风使燃料燃尽。流化床内燃烧温度　一般控制在８５０～９５０℃。炉膛出口的高温高　１．６　ＭＰａ）流化床燃烧室为主体，以蒸汽、燃气　压烟气以除尘后驱动燃气轮机，使燃气轮机为　压缩空气提供动力，带动发电机发电。同时，锅炉　产生的过热蒸汽进入汽轮机，带动发电机发电。　联合循环为特征的热力发电技术。增压流化床联　合循环燃烧系统一般是将煤和脱硫剂制成水煤　浆，用泵将其注入流化床燃烧室内（另一种方法　是用压缩空气将破碎后的煤粉吹人流化床燃烧室　内）；压缩空气经流化床底部压力风室，从布风板　大型化是增压流化床联合循环的发展趋势。因　此，对大型增压流化床联合循环的产品开发势在　必行。　收稿日期：２００６—１２—１７　作者简介：姜殿香（１９６５一），女，工程师，现从事锅炉设计工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第ｌ期　姜殿香：大型增压循环流化床联合循环技术特点及发展趋势　・２９・　１　增压循环流化床联合循环的优点　ａ效率高　由于增压循环流化床锅炉不存在　冷却烟气温度悬浮段，因此，它的烟气出口温度高　于鼓泡型增压流化床锅炉的烟气出口温度，有利　于提高燃气轮机的功率和效率。　ｂ低排放　由于某种原因增压循环流化床锅　炉的分级燃烧和未燃尽碳造成的还原性气氛，使　它的ＮＯｘ排放量更低，可以在不增加其他脱氨装　置（如ＳＮＣＲ）的情况下满足ＮＯｘ排放要求。同　用两级喷水减。由于不具备对再热蒸汽的其他调　温手段，所以对再热蒸汽也用喷水减温。此外，还　有再热蒸汽启动旁路系统。增压循环流化床锅炉　布风板风速为４～５　ｍ／ｓ，与常压循环流化床锅炉　大致相当。　３　第二代增压流化床联合循环发电　机组的构想与研究　对增压流化床联合循环的研究开发已经取得　了很大成绩，但在技术上有其局限性。最主要的　问题是燃气轮机进口温度受增压流化床锅炉燃烧　温度制约（仅为８５０～８７０　ｏＣ），使燃气轮机的优　势不能充分发挥（代燃气轮机允许的进口温度为　１　２００～１　３５０　ｏＣ），影响了机组发电效率的进一步　提高。因此，采用新的技术手段，提高燃气轮机进　口温度就成了增压流化床联合循环研究进一步努　力的目标。使带有炭化器和前置燃烧室的第二代　增压流化床联合循环就成为研究开发原主要方向。　与第一代增压流化床联合循环相比，第二代　增压流化床联合循环的效率相对提高１５％～　２０％（从第一代的３９％～４１％提高到４４％～　４７％），增压流化床联合循环前置燃烧室的高温　燃烧对降低ＣＯ、Ｎ　Ｏ和碳氢化合物的排放具有重　要意义。因此，第二代增压流化床联合循环具有　更优良的环保性能。　增压流化床联合循环今后的技术经济性能和　市场前景在很大程度上取决于燃料价格的走向。　在目前的燃烧价格水平上，增压流化床联合循环　并无多大优势可言，只有在燃料价格大幅度增长、　天然气价格比煤的价格增长幅度大得多的情况　下，增压流化床联合循环才会具有良好的市场前　景。　时，由于流化床内物料的循环，提高了脱硫剂的使　用率，有利于进一步降低ＳＯ　的排放。　ｃ负荷调节性能好在增压循环流化床锅炉　中，可以通过调节一、二次风配比改变炉膛传热，　从而进行负荷调节，不需要改变炉膛内固体物料　量。同时，增压循环流化床锅炉保温物料量和耐　火防磨材料用量较少。因此，它的负荷调节速度　较快，启、停时间较短。　ｄ受热面磨损小　由于增压循环流化床密相　区内无沉浸受热面（增压鼓泡流化床所必须的），　可以大大降低受热面的磨损。　ｅ维修方便ｆ占地面积小增压循环流化床内采用屏式受　增压循环流化床具有较高的　热面，检查和维修都比较方便。　面积热负荷，所占空间小增压鼓泡流化床。因此，　对于给定的电厂容量，增压循环流化床的压力壳　直径小于增压鼓泡流化床。　ｇ系统简单由于增压循环流化床内的风和　煤粉混合更加强烈，因此可以用更少的给煤点，从　而简化了给煤系统。同时，增压循环流化床内需　要床料处理系统进行床温控制，从而简化了物料　系统，减少了压力壳尺寸。　２　增压循环流化床锅炉的基本结构　增压循环流化床锅炉主体结构由压力壳及位　于压力壳内的流化床燃烧室（炉膛）、旋风分离　器、回料器等组成。压力壳内增压循环流化床锅　炉的布置与常压循环流化床锅炉大致相同，为减　小压力壳尺寸和便于检修，将汽包和陶瓷过滤器　设置在压力壳外。蒸发受热面由炉膛内的水冷壁　组成，过热器和再热器布置在炉膛内，过热蒸汽采　４　结束语　从长远看，燃料价格将是逐步上升的，但市场　情况瞬息万变，存在很多不可预测的因素。因此，　加强对增压流化床联合循环，包括第二代增压流　化床联合循环的研究和开发工作，以适应未来市　场的需求是十分必要的。　（编辑：陈青云）