雾霾之下 凤凰涅槃——新形势下的循环流化床锅炉技术发展

介绍

  循环流化床锅炉在我国不论是技术水平，还是实际的装机容量，均走在了世界的最前列，其发展速度是令人瞩目的，如同一粒茁壮的种子，遇到了最适宜生长的环境与土壤，最终成长为参天大树。然而到了现在，发展迅速的循环流化床锅炉甚至也感受到了雾霾般的窒息。

  近几年来，中国大部分国土上持续不断的重重雾霾深深的在人们的心里产生了挥之不去的阴影，使得人们对环保问题更加不满，环保部门出台了针对火力发电厂大气污染物排放的人类有史以来最为严厉的环保标准。不仅如此，近两年，“超低排放”、“近零排放”等概念在燃煤火力发电行业被提出并迅速推广，当年的俨然遗风尚在。

  但雾霾依旧，尤其是今年的金秋十月，本该是丰收的时节，瓜果飘香、秋高气爽，但进入十月后，华北地区连日的雾霾让人们倍感压抑，可以说承受着精神与身体的双重折磨。

  环保部发话了，说这次覆盖华北大部分地区的严重雾霾是农民焚烧秸秆所致。这一次，环保部可能真的算是说了实话。十一期间，我回了趟山东农村老家，尽管农村到处都贴有禁烧秸秆的宣传标语，但是到了晚上之后，焚烧秸秆所产生的烟雾刺眼呛鼻，让人无处躲藏，门窗紧闭都无济于事。

  雾霾之下，超低排放，对循环流化床锅炉的生存与发展提出了严峻的挑战，怎么样应对?在尾部烟道固然能安装烟气脱硫装置，同时增加脱硝装置也是目前新建机组的必然选择，但也把流化床锅炉推到了生死存亡的关头，今后在我国将面临着生与死的选择。

  如同一缕阳光穿透乌云，也如同一丝微风终将吹散雾霾，清华大学的岳光溪院士在CFB协作网召开的第14届年会上宣布，经过该科研团队对流化床锅炉技术应对超低排放的研究，在提出流态重构的基础上，又逐步优化床内流态，探索不同床质量对SO2、NOx等污染物排放的影响，结果令人振奋，在山东江西等地至少4台流化床锅炉上的测试根据结果得出，SO2、NOx等污染物排放浓度可完全控制在50mg/Nm3以下，甚至更低。目前，该团队正在进一步试验不同煤种情况下，该技术对污染物控制的效果。这又一次走在了世界循环流化床技术发展的最前沿，可以大胆预测一下，如果对于大部分的煤种该技术都有效的话，这就从另一方面代表着即使不安装脱硫脱硝装置，循环流化床锅炉在我国大部分地区都是能够很好的满足当地的环保要求。今后在火力发电行业，流化床锅炉机组可能将一改仅仅作为煤粉锅炉机组配角的地位，这将在流化床锅炉发展史上具有里程碑式的意义。

  循环流化床锅炉的大发展，不但可以清洁燃煤，在对抗短时间大面积焚烧秸秆所产生的雾霾方面也具有天然的优势：比如掺烧秸秆改造投资小，在掺烧压块生物质燃料时，对锅炉本体几乎不需要任何改造;混烧比例灵活，从原理上来看在流化床锅炉机组上生物质可以与煤以任何比例进行混烧，天然适应秸秆产量的季节性特点，而且对生物质的种类基本上没有任何限制;入炉方式灵活，既可以压块后与燃煤直接混合后入炉，也可以切丝或粉碎后用二次风或者返料风单独吹入炉膛;因为秸秆中含有硫分很低，另外因为含有K等碱金属元素，所以高温燃烧后生成的碱金属氧化物反而具有脱硫效果，所以掺烧秸秆的循环流化床锅炉天然能够更好的降低SO2的排放浓度，即使秸秆中含有少量的N元素，但因为循环流化床锅炉的燃烧温度较低，所以混烧中NOx排放浓度即使增加也很有限。

  与直燃的小型生物质发电机组相比，大型循环流化床锅炉机组的热利用效率较高，因此掺烧秸秆将使得秸秆中能量利用率大幅度的提升。目前我国流化床锅炉机组数量较多，分布区域更广，加上今后的发展，所以在循环流化床锅炉机组上开展掺烧具有更大的覆盖范围。但因为没明确的政策补贴，我国循环流化床锅炉机组掺烧秸秆做的还远远不足，只是部分电厂在煤炭价格较高的时候，利用掺烧秸秆直接降低其燃料成本。积极推动循环流化床锅炉开展生物质掺烧，降低焚烧秸秆所产生的雾霾，任重而道远。

  雾霾之下，凤凰涅槃，经历风雨，才可见彩虹!展望2016年，循环流化床发电人，相辅而行。

  本文为《中国循环流化床发电》副主编李建锋为2015年第6期(总第9期)所做刊首语。

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