大型循環流化床鍋爐外置式換熱器關鍵技術研究

辛勝偉，張 縵，王君峰，賀 峰，曹培慶，蔡潤夏，張 鵬，王 虎，陳建斌，楊海瑞

(1.神華國能集團有限公司，北京 100033；2.清華大學 能源與動力工程系，北京 100084； 3.哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150046)

0 引 言

循環流化床(CFB)燃燒技術具有煤種適應性廣、SO2爐內脫除成本低、NOx原始生成低等優點，是大規模燃用高灰分、低熱值劣質燃料的最佳選擇[1]。相比煤粉爐，CFB鍋爐在環保性能等方面具有優勢，但供電效率仍顯不足[2]。因此，開發更高蒸汽參數的超(超)臨界CFB鍋爐以提高循環效率是CFB鍋爐發展的必由之路[3]。在國家“十一五”科技支撐計劃的支持下，我國成功研制了世界上第一臺600 MW超臨界CFB鍋爐，以及批量的350 MW超臨界CFB鍋爐，為開發超超臨界CFB鍋爐積累了豐富的經驗[4]。2016年7月，國家科技部批復國家重點研發計劃“超超臨界循環流化床技術研發與示范”項目，我國開始了660 MW超超臨界CFB鍋爐的研發，標志著我國CFB發電技術進入了新的發展時代。國內三大鍋爐廠針對660 MW超超臨界CFB鍋爐，提出了不同的設計方案，但在蒸汽參數方面均選擇了高效超超臨界參數[5]，其中主蒸汽壓力為29.4 MPa，主蒸汽溫度為605 ℃，再熱蒸汽溫度為623 ℃。

外置式換熱器是大型循環流化床鍋爐的關鍵部件，可通過控制進入換熱器內循環灰流量靈活調節爐內和爐外受熱面的吸熱比例，使受熱面布置更加靈活[6]。學者對比了帶外置式換熱器和不帶外置式換熱器的300 MW CFB鍋爐運行結果，發現外置式換熱器顯著改善中低負荷條件下爐膛溫度的均勻性[7]。……