循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器研究

1、循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器研究循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器研究周一工（上海電氣電站集團(tuán)技術(shù)部，上海201108）摘要：要：循環(huán)流化床鍋爐大型化過程中，外置式換熱器將是一個不可回避的問題。本報告對外置式換熱器的發(fā)展及現(xiàn)狀、采用外置式換熱器的必要性、國外幾家主要公司外置式換熱器的設(shè)計特點、外置式換熱器設(shè)計運(yùn)行中的問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述。文章最后提出了發(fā)展外置式換熱器需引起重視的幾點結(jié)論。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器（FBHE）灰調(diào)節(jié)閥

2、1引言引言在循環(huán)流化床鍋爐問世之初，世界上主要有兩大循環(huán)流化床技術(shù)流派，即魯奇（Lurgi）型和奧斯龍（Ahlstrom）型，而二者的主要區(qū)別在于前者在燃燒室外設(shè)置了“外置式換熱器”。所謂外置式換熱器就是將爐內(nèi)的一部分受熱面移至爐外，通過高溫循環(huán)灰加熱的一種熱交換裝置。后來，采用美國Battelle研究中心技術(shù)的日本三井MSFB爐型也使用外置式換熱器。外置式換熱器實際上是由一個或多個倉室構(gòu)成的非燃燒細(xì)粒子鼓泡流化床，布置在高溫灰循環(huán)回路

3、中，位于分離器下部。高溫循環(huán)物料經(jīng)分離器分離后，在分流裝置的作用下，一部分經(jīng)返料裝置以高溫灰形式返回爐膛，另一部分流經(jīng)外置式換熱器，與布置在外置式換熱器內(nèi)的受熱面完成熱交換后，以低溫灰形式返回爐膛。外置式換熱器內(nèi)布置的受熱面通常為蒸發(fā)器、過熱器或再熱器。通過調(diào)節(jié)進(jìn)入外置式換熱器和返料裝置的循環(huán)物料流量的比例，實現(xiàn)床溫控制和汽溫控制。與不帶外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐相比，外置式換熱器使燃燒和傳熱分開，大大提高了床溫、汽溫調(diào)節(jié)和鍋爐負(fù)荷調(diào)

4、節(jié)的靈活性。它尤其有利于鍋爐受熱面的布置，特別是再熱器的布置，易于循環(huán)流化床鍋爐的大型化。但外置式換熱器使循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行控制系統(tǒng)復(fù)雜化，投資增加，因此它在中小容量循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用并不占優(yōu)勢。2外置式換熱器的發(fā)展及現(xiàn)狀外置式換熱器的發(fā)展及現(xiàn)狀圖2芬蘭奧斯龍公司Pyroflow型循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)布置圖同時，德國拔伯葛（Babcock）公司推出了以中溫分離和低倍率循環(huán)為主要特征的Circofluid型循環(huán)流化床鍋爐，它同

5、樣也取消了外置式換熱器。以Pyroflow型為代表的低成本循環(huán)流化床鍋爐（無外置式換熱器），在中小型燃煤鍋爐的市場中已具有一定的優(yōu)勢。但是，在大型化過程中，這種循環(huán)流化床的結(jié)構(gòu)面臨難以克服的困難，這些困難主要是：蒸發(fā)受熱面和過熱受熱面平衡布置的困難；床溫難以控制；再熱汽溫缺乏調(diào)節(jié)手段；燃料適應(yīng)性范圍不廣等。這些困難有一些是可以克服的，但是在克服其中一些困難的同時，另一些問題變得更加難以解決。與此同時，采用魯奇公司技術(shù)的法國ALSTOM公