中国能建中电工程西南院：成就CFB技术行业翘楚

　　从上世纪80年代，中国能建中电工程西南院就开始了循环流化床（CFB）锅炉机组工程设计。多年来，从国内首台5万千瓦CFB工程、10万千瓦CFB工程、30万千瓦CFB 示范工程到世界首台60万千瓦超临界CFB示范工程，西南院创造了多个第一，在设计行业中具有领先优势。除了国内工程业绩，还设计完成多台印度13.5万千瓦、15万千瓦 CFB锅炉机组工程，以及国内在欧洲首台投运的波黑斯坦纳瑞30万千瓦CFB锅炉机组工程等。
　　西南院的CFB机组设计业绩包括引进型、自主型CFB机组，燃用煤种包括无烟煤、褐煤、煤矸石、煤泥、石油焦、中煤、低热值劣质煤等，在CFB锅炉应用于洁净煤燃烧技术方面具有丰富的经验。
　　2015年8月，中电工程CFB技术中心在西南院正式成立，西南院更是责无旁贷地担负起引领CFB锅炉机组设计行业不断向前的责任。

自主CFB技术国际领先

　　2014年4月，国务院对新建大容量煤电机组节能减排提出新要求，新建燃煤发电项目原则上采用60万千瓦及以上超超临界机组，100万千瓦级湿冷、空冷机组设计供电煤耗分别不高于282、299克/千瓦时，60万千瓦级湿冷、空冷机组分别不高于285、302克/千瓦时。为满足政策需求，进一步提高机组效率并降低排放水平，更高参数更大容量的循环流化床锅炉机组的开发研究势在必行。
　　世界首台60万千瓦超临界循环流化床锅炉示范工程——白马1×60万千瓦工程已于2013年4月投运。中国电机工程学会和中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定指出，“该项目成果完全自主开发，关键技术创新显著，设备系统设计合理，制造质量优良，运行安全稳定。研究成果达到了国际领先水平。”
　　依托白马60万千瓦超临界CFB锅炉机组工程，西南院完成的“大型循环流化床锅炉系统设计研究”荣获中国电力科学技术奖。该设计研究对大型循环流化床的系统配置、辅助设备选型、控制等方面进行了全面的研究并应用于目前大型CFB机组设计中，也为西南院进一步进行大容量高效CFB锅炉机组系统和设备优化奠定了基础。
　　随着白马工程的成功投运，国内相继开展了较多60万千瓦超临界循环流化床机组的前期工作，其中山西平朔2台机组已经开工建设。近年还新建了大批35万千瓦超临界循环流化床锅炉项目，首台35万千瓦超临界循环流化床锅炉山西国金项目于2015年7月成功投运，机组运行指标较好，氮氧化物、二氧化硫和粉尘的排放浓度均能达到超低排放标准。截至2016年3月已经投运8台，这些项目的建成标志着我国在循环流化床燃烧及工程技术领域达到了世界领先水平。
　　超临界循环流化床锅炉技术已经成熟，更高参数更大容量的循环流化床锅炉的开发也进入规划，大容量超超临界循环流化床锅炉的示范应用已列入能源发展“十三五”规划，60万千瓦超超临界循环流化床锅炉技术已入选“《中国制造2025》重点领域技术路线图”。在政策与技术需求驱动之下，西南院与东方锅炉厂一起以彬长66万千瓦CFB机组工程为依托，展开了大容量高效CFB锅炉机组的研究，进一步推进循环流化床锅炉机组向大容量超高参数、超低排放，超低能耗（简称“三超”）发展。

创新研究再克“三超”之难

　　“三超”机组的“超高参数”是指在白马60万千瓦超临界机组基础上进一步开发常规超超临界一次再热、高效超超临界一次再热或超超临界二次再热参数。参数的提升或再热系统的变化会带来多项技术难题。西南院公司配合东方锅炉厂，利用综合辅助系统研究，并通过多方案论证比较，目前设计的66万千瓦级超超临界CFB锅炉采用白马炉型（单炉膛双布风板，6分离器，带外置床结构）等技术措施，通过技术方案调整互补等手段，一一攻克技术难题，达到技术可靠、风险可控的目的。
　　除此之外，西南院还在配合东方锅炉厂进一步研究100万千瓦级超超临界CFB锅炉及二次再热超超临界CFB锅炉机组。东方锅炉厂提出了环形炉膛方案，同时二次再热机组采用优于PC炉的通过外置床调节一次再热和二次再热温度的思路和方案。
　　CFB锅炉因其低床温特性，炉内氮氧化物生成比常规PC更具优势。多个已投运35万千瓦超临界CFB机组工程通过炉内燃烧控制加SNCR即实现了氮氧化物浓度≤50毫克/标立方的排放要求。大容量超高参数机组也可发挥CFB锅炉优势，借鉴采用同类方法和工艺，可轻松实现氮氧化物超低排放要求。另外，发挥CFB锅炉炉内脱硫优势，以“CFB＋半干法FGD/湿法FGD”也可轻松实现二氧化硫浓度≤35毫克/标立方 超低排放要求。
　　CFB锅炉机组因其炉型特点，一直以来机组能耗都比常规PC炉略高。为响应国家对节能减排降耗的政策需求，CFB锅炉机组工程也在做着全方位的创新和优化，以达到超低能耗目的。从减小燃烧损失提高锅炉效率，优化冷渣器，减小一次风量，降低床压设计，降低空预器漏风，烟气余热利用等从整体把握整合优化，CFB锅炉机组实现超低能耗也是可望可及的目标。

引领CFB机组设计阔步前行

　　目前，西南院正在主编《循环流化床锅炉附属系统设计手册》，手册包括各系统说明、常用设计方案、控制要求、设计计算及设备选型等内容。该手册编制完成后，将作为循环流化床锅炉机组附属系统设计的指导性文本，为各类型、各容量的CFB锅炉机组系统设计提供可查性的指导和范例，将为CFB锅炉机组工程设计质量的提升起到重要作用。下一步，西南院将继续配合主机厂深入研究二次再热超超临界CFB锅炉机组、700℃超超临界CFB锅炉机组等先进技术，充分利用已有成就，全面总结、勇于创新，引领CFB锅炉机组设计行业阔步前行！