一、设备概况
某发电厂经过设备改造引入了新的循环流化锅炉作为#5、6锅炉与300MW发电机组相匹配。具体情况如下：#5、6锅炉为上海锅炉厂生产的SG-1036/17. 5-M4506型号锅炉，属于亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉，生产中与300MW等级汽轮发电机组相匹配。
三门峡富通新能源销售生物质锅炉等锅炉产品，生物质锅炉主要以固体生物质燃料为燃烧物，如下图所示，生物质锅炉最大的有点就是燃烧效率高，而且污染物排放少。
锅炉采用循环流化床燃烧技术，锅炉岛式露天布置、全钢结构。锅炉主要由单炉膛、3个高温绝热旋风分离器、3个回料阀、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。炉膛采用单炉膛布风板结构，炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构。采用水冷布风板，T型风帽，具有布风均匀、防堵塞、防结焦和便于维修等优点。在炉膛上部后侧布置有3个内径9. 2m的高温绝热旋风分离器，外壳由钢板制造，内衬绝热材料及耐磨耐火材料，分离器上部为圆筒形，下部为锥形。每个高温绝热分离器回料腿下布置一个回料阀，分离器分离下来的循环物料，分别进入回料阀，再返回炉膛。回料阀为气力式自平衡型，流化风用高压风机供给。回料阀外壳由钢板制成，内衬保温材料和耐磨耐火材料。耐磨材料和保温材料采用拉钩、抓钉和支架固定。每个回料阀一侧与炉膛相连，分离器分离下来的高温物料直接返送回炉膛。
二、循环流化的基本工作原理分析
要分析#5、6号锅炉的生产优势就应对其工作的基本原理进行分析，即流化床锅炉的典型运行模式和特征进行研究。典型流化锅炉的结构如下图1：
1、可实现低温动力控制燃烧，循环流化床所需要的燃烧温度较低，通常不会超过900℃，燃烧反应控制在动力燃烧区域，同时大量的固体颗粒在此完成混合，燃烧速度主要受到化学反应速度的影响，即温度水平，物理因素不再是控制燃烧的主要因素。循环流化床的燃尽度高，分析表明其燃烧效率可以高达99%。
2、实现固体物料流体循环，循环流化床锅炉的内部物料参与的是炉膛内的循环，以及炉膛、分离器、返料装置组成的外部循环，这两种循环就使得整个燃烧和脱硫的过程在这里逐步完成，提高了燃烧和处理尾气的效率。
三、#5、6号锅炉的应用优势
1、燃烧效果明显提高
在实际的应用中因为流化床的燃烧莫斯在炉内可以让高温的烟气和其携带的流动性较强的固体颗粒进行混合式的接触，并有大量的颗粒返回
参与流化态燃烧；同时在外部循环的大部分高温颗粒也可以得到搜集并循环回到炉内参与燃烧，这就形成了一个反复循环的过程，其燃烧的效率当然也就随之提高。在这样的工作循环中物料的烧尽率也就达到了最佳状态。通过实践发现，循环中煤炭燃尽可以有三种情况，较小的颗粒会随着烟气而进行循环，在排除炉膛前就会完全烧尽，且在有效的范围内，其燃烧的时间相当的充分；较大的颗粒如：大于0. 6mm的颗粒其终端速度高，只能通过燃烧和相互摩擦才能破碎降低直径才能随烟气流出，没有发生破碎的则留在炉内完成燃烧，中等大小的颗粒则经过循环流化床锅炉的分离装置被隔离下来，并循环回到燃烧室完成燃烧，整个过程给颗粒料烧尽提供了充足的时间。正如前面分析的，最佳的烧尽率可达到99%。
2、燃料的适应性强
煤炭的质量差异是导致锅炉效率存在差异的根本因素，而循环流化床锅炉对燃料的适应性较强，几乎可以适应所有的固体燃料，优质煤炭、劣质煤炭都在其可以使用的范围内，如：泥质煤炭、油页岩、炉渣、洗矸、煤矸石、甚至是垃圾等，也包括难于点燃或者燃尽的低挥发性无烟煤、石油焦、焦炭等。使用其为电厂汽轮机供气可以降低燃料的成本。使用质量较差的劣质燃料时，设备通过粒子循环燃烧，炉膛温度能得到较好的控制，煤炭的燃尽率高。同时流化床锅炉的设计首先是为了适应劣质煤炭，布风设备将空气分别送入到不同的风室中，一次送风为60%，二次为40%，一次风从底部进入到燃烧室，而二次风则从密相区送入为燃烧提供了较好的气体环境。同时，因为采用了分离回料设备，给对劣质煤炭进行了分级，形成了逐级燃烧的过程，并创造了回然的条件。而且国产的流化床锅炉采用低速循环技术，可以降低分离器的受热面的摩擦损坏。
3、提高了脱硫的效果
循环流化床锅炉的低温燃烧特征使其可以配合天然石灰石的脱硫温度，进而提高了整个系统尾气排放是脱硫的效率。#5、6循环流化床锅炉在结构设计上较为合理，为添加不同品种的石灰石打下了设备基础，脱硫即化学当量达到一定范围时其脱硫的效果可高达90%。当石灰石供应系统以斜槽向反应时内输入一定比例的定量石灰粉并完成脱硫反应后，其生成的固体颗粒就可以分成两个部分，一部分经过二级除尘器进行回收并送入到细灰仓；一部分则从料槽返回到脱硫塔的底部进入循环中。这样随着循环和排灰的长期稳定的循环与积累，其脱硫塔的反应室内的钙与硫的摩尔比例可以达到相当高的指标，就可以提高脱硫的效率。
4、系统操作方便
#5、6号锅炉采用的是硫化循环式燃烧，不需要煤粉锅炉所设计的复杂的制粉系统，磨煤、排风、粗细粒径分离等环节，也没有链条炉所需要的炉排传输系统，燃烧的流程相对简单，从原料煤到落煤螺旋给煤机进入到炉膛，一次风进入到布风板引入到炉膛底部，实现悬空燃烧；二次风从前后墙引入起到助燃搅拌的作用，烟气从炉膛尾部排除将大粒径物料引入旋风分离器，返回炉膛循环燃烧，进入尾部烟道的仅仅是小颗粒物料，这就是循环流化锅炉的工作过程，经过此过程锅炉就可以达到产生蒸汽的目标，并达到汽轮机发电的蒸汽品质。这样的工作流程无疑减少了管理和控制的关键点，因此在操控中可以节约人力和控制设备的数量。
5、设备调节范围大、反应快
循环流化床锅炉的变负荷运行能力较强，相比煤粉锅炉而言其适应性较强，负荷调节的反应灵敏度好，其在使用中因为其炉型、燃料种类、性质等决定其负荷百脑汇的范围为和变化速度。在实际的运行中变负荷调节同改变煤量、风量、循环量，或者外置换热器冷热物料的比例等都可以实现对其运行状态的调整，主要既可以在运行中保证床温度的基本稳定，进而保证生产。在#5、6号锅炉的应用中，负荷实现了在25%-110%之间的变化，升高或者降低负荷的速度也大大提高，分别可以在5-7分钟和10-13分钟之间完成，充分体现了锅炉的可调范围大和反应快的特征。
四、结束语
#5、6号锅炉投产以来充分体现了循环流化床锅炉的优势，不仅仅在建造过程中降低了投入，其较好的燃料适应性和简单的操控工艺也为生产提供了稳定的能源供应。更重要的是，其节能减排的效果十分明显，这是由于其不但提高了燃料烧尽率，也提高了脱硫的效果。
