循环流化床锅炉的发展方向分析 03

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Ahlstrom公司的方形分离器紧凑型设计推出之后，立即引起了广泛的重视，人们对该技术一直持观望态度。但经过5年的多台锅炉运行实践，已被人们所接受，其标志为：在1999年5月第15届国际流化床燃烧会议上，该专利持有人Timo荣获唯一的ASME贡献奖。Fosterwheeler公司和Ahlstrom公司合并后即将方形分离器循环流化床锅炉作为大型化方向予以重点发展。时至今日，FosterWheeler公司采用方形分离器技术的紧凑型循环流化床锅炉已有68t/h至410t/h多台锅炉成功运行，150MW机组正在建设中，300MW和600MW容量的紧凑布置CFB已经完成设计。采用方形分离器的紧凑型布置循环床锅炉的市场份额逐年增加。
    目前各循环流化床锅炉制造厂家和研究机构都十分重视循环流化床锅炉的大型化，方形分离器在大型化方面具有很大的优势。1993年清华大学在实验室对国外方形分离器专利进行了验证实验，初步实验发现其分离效率并非如国外公司宣传的那么好，特别是在200～400mm的粒径范围存在一个低效区。经分析表明这个低效区是由于分离器进口颗粒加速不良造成的，为此改进了入口段设计，实验表明此改进是完全正确的，这个改进最终取得了中国专利--“水冷异型分离器”。为进一步优化分离器的效果和验证改进可靠性，在实验室冷态实验、热态实验的基础上应用到75t/h完善化循环流化床锅炉上，并取得成功。
    该分离器是四周用膜式水冷壁组成的方形分离器，但烟气入口和水冷壁管弯制成圆弧形段，这一结构使分离器的造价降低，有效地克服了绝热旋风筒的后燃结焦问题和圆形汽(水)冷旋风筒的制造成本问题，被认为达到了90年代国际先进水平。
    清华大学等单位已对几种不同当量尺寸的方形分离器进行了一些卓有成效的试验和较为深入的研究，取得了许多有价值的结果。对这些成果进行较全面的分析、整理和比较，可以更多的了解方形分离器的放大性能，有助于开发研制大型化分离器和解决循环流化床锅炉大型化所面临的难题。这些研究结果表明，方型分离器的放大性能要优于圆形旋风分离器，至少绝不逊于后者，特征尺寸在10m以内的方型分离器大型化的前景相当乐观。清华大学在该方面的研究成果得到国际同行的充分肯定和高度评价，在15届FBC国际会议上被评为最佳论文。采用方形分离器的220t/h、410t/h循环流化床锅炉设计已完成。
    3、结论：
    采用第三代技术的循环流化床锅炉除了具有常规循环流化床锅炉的优点外，还具有结构紧凑、占地面积小、钢耗量小、制造成本低、分离器内无磨损等突出优点，因此第三代循环流化床锅炉将成为燃烧技术发展的主流，并且在大型化方面将发挥其优