循环流化床锅炉热效率高、煤种适应性强、污染少，已被人们普遍公认。将现有的链条锅炉改为循环流化床锅炉，其原锅炉的锅筒、对流管、过热器、省煤器、空予器、钢架可基本不作改动，只需改动炉膛部份的受热面、主燃烧设备、部份炉墙、鼓引风机、制煤系统。湖南省节能中心与清华大学合作开发的免维修U型高温分离器的循环流化床锅炉，已成功地应用在衡东火电厂、桑植电厂、衡阳二七二厂、重庆澎水电厂、辰溪县火电厂、涟源钢铁厂，河南省登封电厂等近400家单位锅炉上，取得了令人满足的效果。




一、改前改后的经济效益分析



1、衡东火电厂




衡东火电厂原是两台北京锅炉厂生产的SZL20—400/25型链条锅炉，配3000kW发电机组，设计煤种为无烟煤，而实际燃烧用的Ⅲ类烟煤，当地的无烟煤发热量≥5000kcal/kg，每吨价为140元左右，当地没有烟煤，烟煤进厂价为每吨260元/t。96年衡东火电厂将两台链条锅炉改为循环流化床锅炉后，再不从外地购进烟煤，而是燃用当地的无烟煤，掺烧原链条炉的炉渣，入炉煤发热量在3000kcal/kg左右，发电耗标煤由原来的1000g/kWh下降到680g/kWh。由此每度电节约的成本为：




（1）每kWh节约标煤1000－680＝320g




每g标煤计价3×10－2分/g




（原煤按260元/t计价，发热量为5500kcal/kg）




即每kWh节约320×3×10－2＝9.6分




（2）无烟煤与烟煤的差价




无烟煤发热量5000kcal/kg（每吨价140元）




烟煤发热量5500kcal/kg（每吨价260元）




无烟煤折标煤0.02分/g，烟煤折标煤0.03分/g




煤价差，每kWh节约680×0.01＝6.8分/kWh




（3）按发热量计算，掺烧三分之一的炉渣。




每kWh节约量为4.4分/kWh




三项之和每kWh小时节约20.88分/kWh




每台改造总投资为120万元，满负荷运行1915小时即可回收投资。




2、重庆澎水火电厂




澎水火电厂原是北京锅炉厂生产的DZL35—450/39型锅炉，配6000kW的发电机组，改前改后煤种没有变化，都是当地贫烟，发热量为5600kcal/kg，每吨价120元/t,也没有掺烧炉渣，只有依*节能来偿还投资，改前发电耗标煤为1100g/kWh，改后为650g/kWh。




改后每kWh节标煤1100－650＝450g/kWh




每g标煤折价为1.5×10-2分/g




每kWh节标煤折价6.75分/kWh




总投资240万元，满负荷运行5925小时即可回收投资。




3、辰溪县火电厂




辰溪县火电厂原是济南锅炉厂的DZP35—39/450抛煤机链条炉。改前燃用当地烟煤，发热量5000kcal/kg，煤价160元/t。改后燃用当地煤矸石，发热量1800kcal/kg，进厂价18元/t配当地劣质烟煤，发热量4100kWh/kg,进厂价120元/t，入炉煤发热量2950kcal/kg，均价69元/t，原发电耗标煤780g/kWh，改后为620g/kWh。




(1)每kWh小时节标煤780－620＝180g/kWh




每g标煤价0.022分/g




每kWh节煤折币3.96分/g




(2)改前每g标煤价0.022分，改后为0.016分/g




每g煤价差为0.006分/g




每kWh节约3.72分/kWh




两项合计，每kWh节约成本7.68分/kWh




总投资为270万元，满负荷运行5869小时，即可收回成本。




辰溪县火电厂改为循环流化床锅炉后，每年每台炉可利用煤矸石2.7万吨，其炉渣又可做水泥的掺合料，真正做到了资源综合利用，享受国家资源综合利用的优惠政策。




二、改造与更新比较



改造的循环流化床锅炉是根据各个具体不同情况，不同煤种单独设计的，而新买的循环流化床锅炉是统一定型设计、制造的，针对性不强，因此，从技术参数上改造的都优于更新的。




衡东火电厂原锅炉出力20t/h，配3000kWh机组，改后其最大出力为4000kW，飞灰含碳量在8％以下，炉渣含碳量在2％以下。




澎水火电厂锅炉原出力35t/h，配6000kWh机组，改后最大出力为7000kW。飞灰含碳量在8％以下，炉渣含碳量在1％以下。




辰溪县火电厂,锅炉原出力35t/h，配6000kWh机组，改后最大出力为8500kW。飞灰含碳量在7％以下，炉渣含碳量在2％以下。而更新的循环流化床锅炉普遍出力不足，飞灰含碳量在10％以上。




改造与更新的投资比较



20t/h锅炉改造总投资120万，它包括了辅机、制煤、安装，整个工程。买一台新的20t/h循环流化床锅炉，本体价为110万元，但将辅机、制煤、安装全系统总计在内将达到250万元（不包括土建），改造费用则还不到更新的50％。




35t/h锅炉改造总投资270万元，它包括了辅机、制煤、安装，整个工程。买一台新的35t/h锅炉，本体价为230万元，如包括辅机、制煤、安装总投资将超过460万元，改造则费用不到更新的60％。




三、互创开发的流化床技术与其它流化床技术的比较



互创开发的循环流化床技术不仅热效率高（﹥80％），出力足（一般都具有超负荷10％以上能力），飞灰含碳量低（﹤8％）；而且在结构上也有独特之处。




循环流化床锅炉的要害技术为分离器与返料器。分离器有高温分离与中温分离两大类，高温分离就是要在850－950℃的烟气中将烟气中的飞灰分离下来，再回送到炉膛燃烧。这种分离器，通常是采用非凡的价格昂贵的耐热不锈钢制成。一台35t/h的高温分离器，价值达40万元左右，而且寿命不长，一般不超过3年。我们开发的是免维修的U型分离器，其造价不到不锈钢分离器的五分之一，而且寿命与锅炉寿命相等，不用维修。因U型分离器分离效率较低，一般只有70－75％，在锅炉的过热器出口又增加一级中温分离器，中温分离器处的烟气只有500－600℃，不需要非凡材料，价格较低，寿命可达5年以上。中温分离器采用多管分离，分离效率在90％以上。这样，采用两级分离的办法，既保证了分离效率，又降低了分离器的成本，延长了分离器的寿命。




目前，国内众多的高温分离器，高温返器存在两大难题。一是灰道内结焦，运行时间不长；二是灰位无法控制，轻易造成烟气短路，回送不了。我们在灰道内进行了非凡的结构处理，使得灰道不结焦。灰位过高，轻易造成飞道结焦；灰位过低造成烟气短路，不能回送。如何控制飞位，也是循环流化床锅炉的一个技术难题。我们采用模糊数学的观点，利用温度控制的方法，即在试运行阶段，由灰道的温度，标出对应的灰位的高度。在实际运行中，只要控制灰道中的温度即可控制灰位的高度了。




日前，我公司利用委托加工的办法，与锅炉厂合作，生产了10-130t/h的U型分离器的循环流化床锅炉。




循环流化床锅炉尽管煤种适应性广，热效率高，有明显的经济效益。但也不是万能的，任何一个问题都有两面性。它的最大缺点是负荷调节不如链条炉，非凡是负荷低于50％时运行不稳定。因此，链条炉改循环流化床锅炉要因地制宜，根据用户的实际情况，才能取得最好的效益。