1、前言
循环流化床锅炉由于具有对燃料适应性特别好、燃烧效率高、污染排放物少、负荷调节范围大、灰渣能综合利用等优点，在新设计循环流化床锅炉和旧锅炉改造中得到了广泛的应用。我国现在运行中的10t/h到410t/h蒸发量的循环流化床锅炉有近1000台。经过20余年的发展，对循环流化床锅炉的炉型选择积累了许多宝贵的经验，对用循环燃烧技术改造旧锅炉也取得了可喜进步。
2、大型循环流化床锅炉的主导炉型
这里指的大型循环流化床锅炉是指发电功率为5万kW到30万kW的循环流化床锅炉。对大型循环流化床锅炉，其主导炉型有带外部流化床热交换器的循环床锅炉：鲁奇型、FW的Intrex型、ABB-CE的Flextech型循环床锅炉、不带外部流化床热交换器的Pyroflow型循环床锅炉，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
20余年的发展经历证明这几种循环床锅炉除能达到对燃料适应性广、燃烧效率高、污染排放物低和灰渣含碳量低、便于综合利用之外，其防磨性能也好，锅炉能长期安全运行，维护、维修费用低。这些性能的获得主要与高温上排气旋风分离器有关。高温上排气旋风分离器飞灰收集效率高，导致飞灰循环倍率高，锅炉燃烧效率和石灰石利用效率高；另外，高温分离器除了起收集飞灰，实现飞灰循环燃烧作用之外，它还起了飞灰的燃尽作用。分离器的内径一般与燃烧室的深度相当，分离器简体高度一般为分离器直径的1～2倍。分离器筒体与锅炉燃烧室相比是一个容积不小的附加燃烧室，它对飞灰的燃尽有十分重要的作用。华中科技大学开发的下排气中温旋风分离器循环床锅炉，和清华大学开发的异形水冷分离器循环床锅炉结构紧凑，膨胀性能好，锅炉磨损问题解决较好，且有便于大型化的优势。这两种形式的循环床锅炉具有自主知识产权和专利技术，成为了我国发展循环流化床锅炉的主导炉型。各种惯性分离器的两级飞灰分离和循环燃烧的锅炉，由于结构复杂、分离器易磨损、运行和维修费用高、运行可靠性差，都停止了生产，转而发展带高温上排气旋风分离器，中温下排气分离器和异形水冷分离器的循环床锅炉。
3、35t/h循环流化床锅炉的最佳炉型
目前运行效果较好的35t/h循环流化床锅炉主要有如下三种炉型：(1)中温下排气分离器、带埋管和重型炉墙的循环床锅炉；(2)异形水冷分离器膜式壁循环床锅炉；(3)高温上排气分离器膜式壁循环床锅炉。下面从锅炉的燃烧效果、整体布置和金属消耗量三个方面作比较，以决定最佳炉型。
3.1 燃烧效果
35t/h循环床锅炉燃烧室高度一般为12～14m。膜式壁循环床锅炉燃烧室上部气流速度一般为5.5．m/s，这样细粒子f飞灰）一次通过燃烧室的时间为2～2.5s，低于其燃尽时间，造成飞灰含碳量高，燃烧效率降低。带埋管的循环床锅炉燃烧室上部的气流速度一般为3 m/s，这样细粒子一次通过燃烧室的时间为4～4.7s。与膜式壁循环床锅炉相比，细粒子通过燃烧室的时间r燃烧时间）延长了一倍，这对降低飞灰含碳量有很大作用。对410t/h膜式壁循环床锅炉，其燃烧室高度为30m，细粒子通过燃烧室的时间为5.5s左右，这对细粒子的燃尽是有利的。从以上分析可知：蒸发量小于等于35t/h的循环床锅炉因为燃烧室高度矮，采用全膜式水冷壁结构形式对飞灰燃尽是十分不利的，这是对35t/h蒸发量循环床锅炉推荐带埋管和重型炉墙的主要原因之一。有人认为，埋管磨损，重型炉墙不密封，不宜选用带埋管循环床锅炉。我们认为，流化床锅炉经过20多年的发展，这些问题都已有解决的成熟经验，将不再影响循环床锅炉安全经济运行。相反，膜式壁循环床锅炉因流化速度高，对膜式壁产生的磨损和腐蚀更难处理。35t/h膜式壁循环床锅炉飞灰含碳量高，煤耗量大，制约了锅炉长期经济运行。我们要切防在锅炉选型中不分锅炉容量大小，一刀切选用膜式壁循环床锅炉。
3.2锅炉整体布置
中温下排气旋风分离器埋管循环床锅炉和异形水冷分离器循环床锅炉与高温上排气旋风分离器循环床锅炉整体布置比较如图8所示。从图中可以看出：a、b两种循环床锅炉的深度与高度比c种都小，锅炉整体布置紧凑，占地面积小，锅炉房总造价降低20%左右。
3.3锅炉金属消耗量
埋管循环床锅炉的埋管传热系数为膜式壁传热系数高2～3倍，锅炉受热面积节省。估算表明：中温下排气带埋管和重型炉墙循环床锅炉金属消耗量和锅炉造价降低20%～25%。
从以上分析看出：从锅炉燃烧效果、锅炉金属消耗量和锅炉房造价来看，3 St/h中温下排气带埋管、重型炉墙的循环床锅炉是最佳炉型。
4、中温下排气旋风分离器循环床锅炉对改造旧锅炉的适应性
常规3 St/h蒸发量燃煤、燃油、燃气锅炉均为Ⅱ形整体布置。中温下排气旋风分离器布置在水平烟道与尾部烟道相联接的转向室，适用烟气的流程，可保持原锅炉的Ⅱ型整体布置不变。另外，由于布置埋管，燃烧室面积大，锅炉基础和钢架可不改变。与其他形式的锅炉相比，改造工作量较小，改造费用低20%～30%。此种锅炉是改造旧锅炉的最佳形式。
5、结论
通过分析比较，我们得出如下结论：
(1)为了得到较高的燃烧效率，大中型循环流化床锅炉f≥75t/h)采用全膜式水冷壁结构形式，小型循环床锅炉r≤3 St/h)采用带埋管结构形式是合理的选择。
(2)中温下排气旋风分离带埋管的3St/h循环床锅炉结构紧凑，占地面积小，锅炉金属受热面最省，锅炉房及锅炉本体造价最低。
(3)为提高燃烧效率，降低煤耗，减少锅炉投资，中温下排气旋风分离器循环床锅炉是3 St/h蒸发量循环床锅炉的最佳炉型。
(4)对旧锅炉的改造，中温下排气旋风分离器循环床锅炉是最佳的炉型。
