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（上海電氣電站集團技術部，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計特點、外置式換熱器設計運行中的問題進行了詳細闡述。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論。關鍵詞關鍵詞：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成的非燃燒細粒子鼓泡流化床，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)流化床鍋爐的結構和運行控制系統(tǒng)復雜化，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)流化床鍋爐的結構布置圖同時，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)流化床的結構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，采用魯奇公司技術的法國ALSTOM公