CFB循环流化床锅炉技术发展简史

在煤燃烧技术发展的历史上，流化床燃烧是近四十多年来发展起来的最新的燃烧技术。自工业革命以来，随着工业的发展，各种不同的煤燃烧技术的开发和发展均有其当时的时代背景。在19世纪80年代，随着蒸汽机的发明，开发出了固定床层燃技术，至今，中国工业锅炉的绝大多数仍然是层燃锅炉。至20世纪30年代，层燃锅炉已不能满足电力工业对更大容量、更高效率的燃煤锅炉的需求，从而开发出了煤粉燃烧技术。六十多年来，煤粉燃烧技术以得到了长足的发展，现在仍然是统治着全世界燃煤发电厂的燃烧方式。煤粉炉不但可以燃烧各种不同的煤种，并能达到90%以上的锅炉效率，煤粉炉的单机最大容量已达1300MW。煤粉炉可设计成超临界蒸汽参数的机组，并实现了运行操作的全部自动化。

CFB锅炉示意图

至20世纪中期，工业的迅速发展，包括大量燃煤锅炉在内的工业过程产生了严重的污染问题，迫切要求发展洁净煤技术，包括煤的清洁燃烧技术。在这一历史背景下，除了对煤粉炉开发了许多在炉内和烟气中降低污染物排放的技术外，在60年代末至70年代初期，流化床煤燃烧技术应运而生。流化床锅炉被誉为“最环保的锅炉”，也被称为“绿色锅炉”，具有燃料适应性广，燃烧效率高，可实现炉内脱硫、低NOx排放等优点。在流化床煤燃烧技术开发的初期，主要是发展了鼓泡流化床技术。在鼓泡流化床技术的基础上，在70年代末期，开发出了循环流化床技术。 我国是国际上最早开展流化床燃烧技术研究开发的国家之一。自从1965年建成第一台燃烧油页岩的工业鼓泡流化床锅炉以来，流化床煤燃烧技术很快在全国得到推广，循环流化床锅炉机组数量位居世界之首。 

波兰世界上第一台超临界CFB安装气固分离器图

在世界上，作为一种先进的清洁煤燃烧技术，流化床锅炉技术在这20多年来得到了很大的发展。从1995年至今，循环流化床进入飞速发展阶段。1995年法国Gardanne电站250MW循环流化床锅炉成功运行，标志着循环流化床锅炉大型化时代的到来。2003年美国JEA电站300MW循环流化床锅炉的成功运行给发展高参数的流化床技术注入了强心剂。2009年世界上第一台460WM超临界循环流化床锅炉在波兰Lagisza诞生，这标志着循环流化床锅炉大型化技术跨入了一个新的里程碑。2013年4月由我国自主研发的四川白马电厂600WM超超临界循环流化床锅炉的成功运行，标志着我国在循环流化床锅炉技术上已步入世界前列。而今800MW的循环流化床锅炉已由美国FW公司设计完成，与煤粉炉并驾齐驱的时代已经来临。 

波兰世界上第一台460MW超临界CFB锅炉的烟塔合一装置

以循环流化床技术演变的新型燃烧技术正迅速崛起，以低能耗和零排放为主题的CFB新技术进入了一个新的发展阶段。近年来，化学链燃烧技术（CLC）、氧燃烧FBC技术、新型CFB气化技术及各种二氧化碳捕集技术得到了快速的发展，这些技术以流化床反应器为关键设备。CFB新技术得到了国际能源领域学者和国际工业巨头的极大关注，具有良好的工业应用前景。

化学链燃烧(CLC)串行双流化床示意图

为了适应循环流化床锅炉技术及相关新技术的快速发展，更好的使本科生掌握循环流化床锅炉的基本知识，开设《循环流化床锅炉原理》课程。本课程主要讲授循环流化床锅炉的结构特点、工作原理、流体动力学特性、传热与燃烧特性、主体部件和关键设备、燃烧污染物排放与控制、启动运行及磨损预防的有关理论和应用。通过本课程的学习使学生掌握和了解有关循环流化床锅炉的工作原理和运行的基本知识和专业知识，为从事循环流化床锅炉的设计、运行及研究等相关工作打下必备的理论基础。 

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