“世界上CFB（循环流化床）技术发展了41年，我国用十来年走到了世界前列。但这还远远不够。”日前，由中国电力科技网召开的江苏华美热电有限公司350MW超临界CFB机组建设、运行技术交流会上，国务院参事、原国家发改委能源局局长徐锭明这样说道。    2013年，我国自主创新研发的、在燃煤发电领域拥有完全自主知识产权的、世界容量最大的全国首台600MW超临界循环流化床示范电站——四川白马600MWCFB示范工程成功投产，标志着我国在大型超临界CFB机组建设运行及相关技术达到世界领先水平。结合我国煤电行业发展现状及未来发展需求，CFB机组的重要意义已经开始显现。  燃料范围广    CFB技术利用了流态化现象，即当气体或液体以一定的速度向上流过固体颗粒层时，固体颗粒层呈现出类似液体状态的现象。在这种状态下，锅炉内循环颗粒具有较高热惯性、燃料停留时间长、气固间混合强烈，这些条件使得CFB锅炉的可选燃料范围很大。    “一般来说，普通煤粉炉燃料的选取范围仅局限于无烟煤、烟煤、褐煤，且对热值、硫分、水分等指标均有较高要求。”清华大学热能工程系教授毛健雄介绍称，“而CFB锅炉可以使用传统煤粉炉不能充分利用的多种燃料，热值可以低至1500Kcal/kg，可以使用高硫次烟煤、煤矸石、泥煤等煤种，甚至石油焦与生物质。”    相较已有100年历史并已成为煤电主导技术的煤粉燃烧锅炉，CFB锅炉还很年轻。业内专家认为，煤粉炉技术发展已经接近顶峰，而CFB锅炉的流态化燃烧等理论还存在进一步发展的空间，其对低质煤的适用性也为其带来了巨大的市场潜力。    据了解，截至2015年底，350MW超临界CFB锅炉在国内的订货量已超过60台，其中多数燃料为低质煤种。未来低质煤发电市场对于CFB锅炉的巨大需求可见一斑。  锅炉内减排    CFB锅炉的流化原理使其可以选择的燃料范围十分宽泛，而相比于煤粉锅炉需要尾部装置进行脱硫脱硝，CFB锅炉的燃烧原理使其得以在锅炉内部实现对污染物排放的控制。    据介绍，由于CFB锅炉采用低温燃烧和分级燃烧，燃烧温度控制在800-900摄氏度，较低的温度使得氮氧化物的生成量降低，不需要采用传统烟气催化脱销的SCR技术就可以较好地控制氮氧化物排放，并可通过向锅炉分离器入口喷氨脱硝的SNCR技术简单有效地进一步降低氮氧化物排放。    “我们的机组完全达到超低排放标准，并在取消SCR的基础上，氮氧化物排放仍低于50mg/m3.” 江苏华美热电有限公司董事长钟文强介绍称。     此外，在脱硫方面，CFB锅炉可以在燃烧过程中通过喷入石灰石的方式来经济、有效地进行脱硫，并可采用烟气CFB干法脱硫来进一步降低降低SO2排放。而由于CFB炉内燃料的长燃烧时间和较低含碳量，其CO排放也非常低。    “CFB锅炉本身拥有20%至30%的脱硫能力和60%以上的脱硝能力。即使燃烧劣质燃料，其SO2、氮氧化物等锅炉本体主要污染物排放仍低于燃用优质煤的煤粉锅炉。”国家发改委自主研发超临界600MWCFB锅炉专家组专家卢啸风指出，“随着煤电超低排放改造推行，煤粉炉开始更多地选用优质煤，相应地有更多劣质煤需要处理，CFB锅炉的需求会继续增长。”  混烧生物质     我国是世界上最大的二氧化碳排放国。2015年巴黎世界气候变化大会上，我国承诺在2030年前使二氧化碳排放达到峰值，今年9月3日，中国和美国向联合国递交了《巴黎协定》批准文书，向全球做出了二氧化碳减排的庄严承诺。业内人士认为，超低排放改造如火如荼进行的同时，燃煤电厂在碳减排方面的压力也将逐渐增大。    我国计划于2017年启动全国碳排放交易体系，届时，无论是出于国际舆论影响、国内市场形势还是对自身利益的考量，煤电企业都要想方设法降低二氧化碳排放。    据介绍，由于CFB锅炉中循环物料强烈的湍流混合，理论上可以以任意比例将煤与生物质进行混烧，而燃煤锅炉混烧生物质是降低二氧化碳排放的一个重要措施。掺烧生物质、提高机组参数以及热电联产等多种措施有机结合，将大大提升二氧化碳减排效果。    而对于广为关注的碳捕获与封存（CCS）技术，毛健雄表示：“CCS是二氧化碳减排的最终手段，单靠CCS无法达到《巴黎协定》提出的目标。”他认为，机组参数提高、生物质混烧、热电联产等措施是碳减排的前提，在此基础上，配合CCS技术的成熟与完善，才可能最终实现“全球煤电CCS化”。     我国燃煤发电锅炉，包括煤粉炉和CFB炉，无论在参数、效率还是煤耗，均已达到世界领先水平。据了解，除了技术上的领先外，截至目前，我国在煤粉炉和CFB锅炉领域拥有的超临界机组数量和容量也均为世界首位。业内人士表示，面对总量控制、污染物控制、温室气体减排等多重压力，未来CFB锅炉及相关技术将迎来更多发展机遇。  查看全部

工业锅炉分为燃煤蒸汽锅炉、燃油气蒸汽锅炉、导热油炉、热风炉，主要应用于发电、工业生产、轻工纺织、冶金等领域。目前，工业锅炉以燃煤为主，未来一段时间内，燃煤工业锅炉仍将是我国的主导产品，且以中大容量居多。但燃煤锅炉会产生严重的环境污染，随着能源供应结构的变化和节能环保要求日趋严格，小型燃煤工业锅炉将逐步退出，采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将成未来发展趋势。 数据显示，我国在用燃煤工业锅炉约47万余台，占工业锅炉的八成以上，每年消耗标准煤约4亿吨，约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右。目前，我国燃煤工业锅炉以链条炉排为主，实际运行燃烧效率及锅炉热效率较低。其中，烟尘排放约占全国排放总量的45%左右，二氧化碳排放量约占10%，二氧化硫排放量占36%左右。 近年来，我国大力发展节能环保产业，引导工业锅炉生产企业转型升级。今年7月，工信部印发了《高效节能环保工业锅炉产业化实施方案》，推动绿色制造和智能制造，制定并实施高效节能环保工业锅炉产业化方案，全面提升工业锅炉系统能效水平和装备水平，促进工业锅炉产业转型升级，实现节能减排，改善环境质量。《方案》提出到2020年底，攻克一批高效节能环保工业锅炉关键共性技术，培育一批高效节能环保工业锅炉制造基地，推广高效节能环保工业锅炉产品，高效节能环保工业锅炉市场占有率达60%以上，累计推广高效节能环保工业锅炉100万蒸吨。 随着我国环保整治力度的加大，工业锅炉为了达到节能环保需求，企业纷纷对锅炉进行改造升级，使其达到节能环保的要求。机构预计，如采用煤粉工业锅炉技术将现有燃煤工业锅炉全部进行改造升级，每年可节约1亿吨标准煤，可减排二氧化碳约5亿吨、二氧化硫约300万吨、粉尘约30万吨、废渣约3000万吨，有望大幅改善我国的空气质量。同时，煤粉型工业锅炉系统显著提升了煤炭利用效率。数据显示，煤粉型工业锅炉系统燃烧效率达到98%以上，锅炉热效率达到90%以上。与传统的链条炉排锅炉相比，煤粉型工业锅炉系统平均效率由65%提高至90%以上，综合节煤率达30%以上，未来将成为我国工业锅炉主要的发展方向。 查看全部