西部大開發是我國的又一重大經濟發展戰略，這對於擴大內需、推動國民經濟持續增長、促進各地區協調發展等都具有十分重要的意義，受到國內外注目，各方紛紛提出許多有針對性的建議，其中有一點是大家十分關注的，這就是在加強西部基礎設施建設的同時必須注重對於生態環境的保護。
我國電力生產所燃用的煤炭還會在未來很多年中保持其在一次能源供應中的中心地位。作為一個地域廣闊的煤電大國，我國電力燃煤的含硫量分佈很不均勻，其中約有50％為中、高硫煤(Sar>1％)，燃煤發電時排放的二氧化硫、氮氧化物等有害氣體對環境造成的污染日趨加重。目前，我國燃煤機組容量達3億千瓦，年約排放S02 1400萬噸(約佔全國S02總排放量的1／3)、NOx600萬噸，將進一步破壞人類賴以生存的大氣環境，成為電力工業和國民經濟可持續發展的重要問題之一。
常壓循環流化床(CFB)鍋爐由於其高效低污染、煤種適應性好、調負荷能力強、造價相對便宜、技術相對容易掌握等特點，已成為目前最為實際的煤清潔燃燒技術之一，得到了較快的發展。國內外應用實踐表明，與常規煤粉鍋爐相比，採用這種技術可使燃煤電站鍋爐排煙中S02和N0x等有害氣體含量減少80％一90％左右，可有效減輕燃煤發電對於大氣環境的污染。
隨著西部大開發建設的進程和需要，在條件適合的地方發展和採用循環流化床鍋爐技術是推動我國西部地區電力工業--這一傳統產業--優化升級的重要舉措之一，將對我國西部地區國民經濟的發展和生態環境的保護均起到積極的作用。
1．循環流化床(CFB)鍋爐技術介紹
循環流化床鍋爐熱效率與常規煤粉爐相當，同時由於採用低溫分級燃燒和向爐膛內給入石灰石，可在燃燒過程中方便地脫除含硫燃料產生的S02，並抑制Nox生成量，使其具有高效低污染、燃料適應性廣等突出特點。
1．1 基本設備
循環流化床鍋爐包括本體設備和輔助系統兩部分。
·本體 循環流化床鍋爐本體由爐膛及布風裝置、循環灰分離器、回料閥、尾部受熱面豎井煙道及可以加置的外置式循環灰換熱器組成。其中爐膛由膜式水冷壁構成，底部為布風板。爐膛下部錐段(濃相區)用耐火防磨材料覆蓋，並依燃燒工藝要求開設二次風口、 循環灰回灰口(給煤及石灰石通常與循環灰一併入爐)、排底渣(粗灰)口以及點火啟動油燃燒器等孔口。上部直段爐膛四壁為水冷壁受熱面。爐膛出口與循環灰分離器入口相連，分 離器出口則與布置過熱器、省煤器和空預器等對流受熱面的尾部豎井連接。為平衡爐膛換熱量，可在爐膛內或灰循環迴路中另布置部分受熱面。爐膛下部外置底渣冷卻處理系統。為提高燃燒效率，有時採用飛灰再循環技術，將尾部除塵器收集的飛灰氣力回送至爐膛底部復燃。爐膛出口處、分離器及回料系統內壁面也大都覆蓋耐火防磨材料。鍋爐本體多采 用鋼架懸吊和支承相結合的方式固定。
除因燃燒工藝要求，在部分受熱面的布置上有所差異外，循環流化床鍋爐汽水系統的工作原理及功能與常規煤粉爐相同。由於循環床鍋爐自身蓄熱量大，採用汽包爐更為安全和經濟。
·輔助系統 輔助系統的性能直接影響循環流化床鍋爐的可靠性和經濟性。主要輔助系統羅列如下。（1）風煙系統 鍋爐採用平衡通風方式，特點是風機壓頭要求較高，一、二次風機的壓頭分別達18KPa和12KPa左右。（2）煤製備系統 比常規制粉系統簡單，一般需採用兩級錘擊式破碎機和防沾堵能力強的篩子(如圓盤篩)。（3）石灰石製備系統 兩級製備，第一級多為錘擊式破碎機，第二級可用低速棒式磨或鋼球磨。（4）灰渣處理系統 從各灰斗收集的飛灰可用濃相氣力輸送方式送至飛灰倉；底渣經冷渣器或水冷絞龍冷卻後送至底渣倉。（5）燃油點火啟動系統 常採用床下熱煙發生爐和床上燃燒器聯合加熱的方式，加床料至煤的著火溫度，設計燃油熱功率相當於鍋爐額定熱功率的30％或略高些。（6）熱控系統 比煤粉爐熱控系統多了床溫、床壓、S0z排放等迴路控制系統。
1．2 技術流派
目前，世界上循環流化床鍋爐的主要爐型為：德國Lurgi型、芬蘭Pyroflow型、美國FW型、德國Circofluid型和內循環型。
Lurgi型 爐膛布置膜式水冷壁受熱面，採用工作溫度與爐膛燃燒溫度(～870℃)相近的高溫型旋風分離器，循環灰迴路上布置爐外灰換熱器(EHE)，關鍵部件為控制EHE進灰量的錐型閥。目前，此型鍋爐的最大容量等級為250Mwe，由法國Stein公司製造。美國ABB--CE公司也基於此技術，完成了330MW鍋爐機組的設計。
Pyrorlow型 採用絕熱高溫型旋風分離器，膜式壁爐膛內布置抗磨的Ω管屏或翼牆式受熱面。回灰系統採用分叉式自平衡U型回料閥，部分冷煙氣再循環，目前的最大容量等級為230Mwe，由美國FW公司及其分包商製造。
FW型 採用汽冷高溫型旋風分離器，整體式INTREX換熱器，目前單爐的最大容量等級為120Mwe，由美國FW公司製造。
Circofluid型 爐膛運行氣速相對較低，半塔式布置，爐膛上部布置過熱器和高溫省煤器受熱面，爐膛出口溫度約為450℃，因而採用體積較小，耐溫及防磨要求較低的中溫型旋風分離器。該爐型目前單爐的最大容量等級為80Mwe，由德國Babcock公司生產。
1．3主要技術性能
依燃用煤種不同，循環流化床鍋爐燃燒效率約為97％～99%，鍋爐熱效率約為90％一 91％，蒸汽參數已達亞臨界：投石灰石Ca／S分子比為2：2時的脫硫效率≥90%；排煙中NOx 含量≤200mg／m3(標態干煙氣，O2＝6％)。循環流化床鍋爐具有優良的低負荷(30%MCR)助運行能力，適合電網負荷調峰。
2． 國內外CFB鍋爐的發展和應用
自1979年熱功率為15MW的首台商業化循環流化床鍋爐在芬蘭Pihlava投運以來，循環流化床鍋爐得到較快發展。目前，世界上已有約30台發電功率≥100MWe的循環流化床鍋爐在商業運行。1995年，迄今容量最大的法國Gardanne電廠250MWe循環流化床鍋爐(Lurgi型)投入運行。
由於早期開發CFB鍋爐技術的初衷不同，國內外發展CFB鍋爐技術的目的有較大的差別。國外工業國家側重於用流化床燃燒方式減少S02和NOx的排放，減輕大氣污染，進而較快地應用於電站鍋爐，以滿足其嚴格的環境保護法規，容量和技術的水平提高均較快。而我國在60年代開發研究第一代鼓泡流化床鍋爐的主要目的是燃用低質煤或洗矸。自80年代中期，我國在積累鼓泡床鍋爐經驗的基礎上開始進行循環床鍋爐的研究開發，主要目的之一是提高燃用低質煤的效率。先後有一批35-75t／h容量等級的循環床鍋爐投入運行，但總體上講，尚處於初級階段，已投入工業運行的一些爐型有待完善。
為了吸收和借鑒國外CFB鍋爐的先進技術和成功經驗，加快我國電力工業應用CFB鍋爐技術的步伐，在1987年，電力工業部熱工研究院通過研究論證，提出引進國外先進設備，建立我國100MW CFB鍋爐示範電站的建議。通過示範電站的實踐和相關的消化吸收研究工作，較全面的了解這種技術在電力生產中的實際應用情況，不僅可驗證大型CFB電站鍋爐的技術經濟性和環保性能，為我國電力工業採用煤清潔燃燒技術決策提供參考依據，而且可為國內研製100MW及更大容量級CFB電站鍋爐提供寶貴的技術資料和借鑒經驗。引進示範工程建在我國重點高硫煤地區之一的四川省，100MW CFB鍛爐發電機組安裝在四川內江發電總廠高壩發電廠。引進的這台鍋爐為芬蘭FW公司生產的具有世界先進水平的「Pyroflow型」CFB鍋爐，1996年5月18日首次試投煤運行；1996年6月26日23：05實現燃煤72小時連續運行，同年9月移交試生產：1998年元月通過性能考核驗收。
內江100MW CFB示範鍋爐自1996年投運以來，總體運行情況良好，特別是高效低排放的特點、良好的調峰性能和穩定的低負荷運行能力得到了充分的體現，對我國循環流化床鍋爐產業的發展起到了積極的示範和推動作用。
為了充分發揮內江100MW CFB鍋爐引進機組的示範作用，國家電力公司熱工研究院、四川電力試驗研究院等國內科研單位對引進的100MW CFB鍋爐進行了系統的消化吸收試驗研究工作，取得了大量的研究成果，並在研究分析國外34台發電功率≥100MW CFB鍋爐技術特性的基礎上，先後由熱工研究院編寫完成了約20萬字的「大型循環流化床鍋爐技術」專著及「消化吸收內江電廠100MW CFB鍋爐技術的試驗研究」和「100MW CFB鍋爐機組系統、輔機及配套系統的開發研製」兩個課題、共計約60萬字的技術研究報告。內江100MW CFB鍋爐示範工程的建立和消化吸收研究課題的完成，積極的推動了我國CFB鍋爐技術進步，為國產CFB鍋爐及輔助配套系統設備的研製提供了可以實際應用的大量技術數據和技術資料，為大型CFB電站鍋爐的產業化發展和實際應用打下了堅實的基礎。
經過十多年的研究和實踐，國內一批技術實力雄厚、多年從事CFB鍋爐技術開發研究的科研院所和高校，已擁有一定的試驗設施和試驗研究手段，已具備較強的CFB鍋爐技術開發能力。國家電力公司熱工研究院結合國內實際工程，已進行了CFB鍋爐設計、改造、調試、性能考核及多項試驗研究。在國內自行開發研製和吸收國外先進技術的基礎上，積累了大量的CFB鍋爐技術研究成果和實際經驗，與國內鍋爐製造廠家合作，已生產出了具有自主知識產權的50MW等級CFB鍋爐，並已具備設計100MW等級CFB電站鍋爐的能力，目前正在研製具有自主知識產權的100MW等級和125MW級CFB電站鍋爐，並擬在消化吸收國外先進技術的基礎上，與國內研究、製造單位合作，有所創新地自行研製300MW等級的CFB電站鍋爐。
據不完全統計，我國已投運或在建的蒸發量為75T／H以上的CFB鍋爐達350多台，其中75T／H CFB鍋爐有320台；220T／H級的CFB鍋爐約有20台；410T／H級的CFB鍋爐約有10台以上，CFB鍋爐總台數為世界第一。具有國內自主知識產權的國產220T／H級CFB鍋爐已投入運行，第一台國產4lOT／HCFB鍋爐已選點建在江西分宜電廠。
目前，我國已投運或在建的CFB鍋爐多用於熱電廠或大型廠礦企業的自備電站，隨著我國CFB鍋爐的技術進步和容量等級的提升，國產CFB鍋爐將逐步在我國電力生產和環境保護中發揮積極的作用。
國內各主要鍋爐生產廠家均很重視CFB鍋爐產業的發展。近年來，這些製造部門通過與國內研究單位及國外公司合作，已生產出數百台容量等級從35T/H到4l0T/H的CFB鍋爐，在CFB鍋爐的設計、製造方面取得了豐富的經驗。CFB鍋爐除需配備高溫分離器、回料閥、布風板等部件而不同於常規煤粉爐外，鍋爐的構造和加工方法基本相同，並且這些特殊部件國內也能製作。從加工角度來說，我國已具備製造和提供≤100Mw容量等級CFB電站鍋爐的能力。
3. CFB鍋爐在西部大開發中的應用前景
環境保護是我國的基本國策之一，西部大開發建設中的生態環境保護勢在必行。在新建火力發電站時，應充分採取措施減輕火力發電站對於生態環境的影響，如：減輕電站鍋爐排煙對於大氣環境的影響等。採用CFB鍋爐可在付出代價相對較小的前提下滿足國家環保標準中對於SO2、NOx有害氣體的排放要求，減輕燃煤電站對大氣環境的污染，可切實有效地保護西部生態環境，為西部地區提供新的清潔電源。
西部地區動力煤炭資源豐富，幾乎包括從無煙煤到褐煤的所有煤種。而這些煤種中有的是高硫高灰煤；有的揮發份很低；有的揮發份高但灰熔點極低，在常規煤粉鍋爐上燃用時常出現：S02排放濃度高；燃燒不穩、易滅火放炮：低負荷性能差；燃燒器噴口周圍及爐膛內容易結焦、受熱面容易積灰等問題。此外，為達到國家「火電廠大氣污染物排放標準」中對於S02排放量的要求指標，多數常規煤粉鍋爐需配備價格昂貴的尾部煙氣脫琉裝置。目前，國內大型煤粉電站鍋爐配套的煙氣脫硫裝置多為從國外進口或採用國外技術製造。採用CFB鍋爐不僅可一併解決上述問題，而且還可使火電廠燃煤鍋爐排煙中的另一種污染物--NOx氣體的排放量減少80％一90％，有效減輕鍋爐排煙對大氣環境的污染。
由於有脫硫功能，CFB鍋爐的初投資和建成后的運行費用要稍高於常規煤粉鍋爐，但明顯低於配備尾部煙氣脫硫裝置的煤粉鍋爐
因此，在西部地區新建電廠、老廠改造、城市集中供熱、電網調負荷(CFB鍋爐可以30％一40％MCR穩定運行，不需助燃油)等項目中，應積極採用CFB鍋爐技術，以便合理利用西部地區的高硫份、高灰份、低揮發份、低灰熔點劣質煤資源。在為西部地區提供新電源的同時，保護人類賴以生存的生態環境。
