内容摘要：本文论述在福建省龙岩电厂装设大型循环流化床锅炉进行技术改造的可行性及其带来的环境效益、经济效益和社会效益，  同时推论大型循环流化床锅炉在福建电力工业的应用前景。

关键词  大型循环流化床锅炉  无烟煤  环保

l  前言

经二十多年的发展，循环流化床(CFB)锅炉显示出无可置疑的优势：燃料适应性广；在炉内加入石灰石脱硫较烟气脱硫经济，且能达到与PC炉加湿法FGD相当的排放指标；炉内燃烧温度800～900℃，NOx排放量少，一般不需要脱硝装置，即可满足环保要求。

福建省含煤面积约一万平方公里，据目前探明的储量约为13．7亿吨多，其中无烟煤储量占98．3％。现在福建省无烟煤的煤价约150～200元／吨，省外到岸烟煤综合价约350～400元／吨。目前沿海的大型火电厂及过去已建成的内地热电厂及大量工业锅炉燃用外省烟煤。由于市场变化，我省按1996年生产水平，今后几年内每年本省煤将有250 ～300万吨煤炭剩余，如何节约、减少购买外省烟煤资金，增加利用本省无烟煤；提高企业的经济效益，不仅电力更是煤炭工业不得不考虑的大问题。CFB锅炉为此提供一个很好的路子。

由于福建无烟煤挥发分含量极低，炭化程度高，着火和燃烬都困难，一般沸腾炉燃烧效率和热效率较低，煤粉炉需掺油助燃和稳燃，而CFB锅炉能较好地解决这些问题，因此CFB锅炉在福建省工业锅炉和小型热电厂上已得到较广泛的应用，现有CFB锅炉30多台投运。

自90年福州华塑安装了我省第一台湘潭锅炉厂制造的10t／hCFB锅炉以来，人们经过认识、改进和初步掌握的阶段。福州二化集团2台35t／h次高压CFB锅炉也通过改造获得成功。1998年12月29日正式投运的石狮热电厂2 × 35t／hCFB锅炉，运行情况良好，最高出力曾达42t／h，其飞灰含碳量约30％，估计热效率可达82％；在已投产良好的情况下该厂又增加1台75t／hCFB锅炉，现已完成施工图设计。

有了小型CFB锅炉设计、制造和运行经验，加之目前国内外已有大型CFB锅炉的运行实践，预测大型CFB锅炉在福建推广应用将会有广阔的前景。

2  概述

拟装大型CFB锅炉(2 ×125MW机组)进行技术改造的福建省龙岩电厂是1975年建成、装有2 ×12MW中温中压的凝汽式机组的老厂，燃烧当地无烟煤。现有职工600多人，生活福利设施齐全。由于机组老化，容量又小，近二、三年来处于停产状态，职工强烈要求尽快进行“以大代小”的技改工作，以摆脱困境，同时又可改善当地的环境增加本省无烟煤利用量，一举数得。

3  大型循环流化床锅炉燃用福建龙岩无烟煤的可行性

3．1  技改的需要

龙岩电厂现有2 ×12MW机组，属严重老化应退役的机组，急需以老厂为依托，利用原设施和一支素质高的职工队伍等有利条件，装设大容量、高参数的新机组替代。另外，福建大部分火力发电厂都在东部沿海地区，龙岩位于福建省的西部地区，该地区多为水电站，缺少稳定可靠的电源，很有必要在龙岩增设电源点，对减少东电西送、合理分布都有一定的意义。从建设条件等诸因素分析、论证，装设2 ×125MW机组较为适宜，锅炉为CFB锅炉，燃用当地无烟煤。

3．2  我国大型CFB锅炉设备的设计和制造能力

早在60年代初期，我国就开始把流化床燃烧技术用于燃煤锅炉，至今已30多年。国家计委将35t／hCFB锅炉列入国家“七五”科技攻关项目，由中国科学院、中国统配煤矿总公司、济南锅炉厂、明水热电厂等单位共同承担，锅炉安装在山东明水热电厂，于1998年11月投入运行。1989年由四川锅炉厂制造出4台35t／h的示范CFB锅炉，1989年底一台在四川资中糖厂运行，另外三台于1990年初开始在内蒙古包棉运行。此后的十年发展，CFB锅炉象雨后春笋般的产生，且经历了曲折的道路，取得了丰富的经验，为我国发展CFB锅炉打下了良好的基础。我国现有CFB锅炉1000台左右。

我国自行设计制造的220t／hCFB锅炉有一批在东北等地投运，但都存在一些问题。由东锅吸收引进的FW技术设计制造的2台220t／hCFB锅炉安装在宁波中华纸业公司，1号炉于1997年5月20日成功投运，2号炉于1998年2月投运，运行情况良好。该锅炉鉴定会已由国家经贸委组织就序，不久将召开。

四川内江高坝电厂引进芬兰奥斯龙公司(现已被FW公司收购)的410t／hCFB锅炉于96年9月23日正式投运，实际可用率为92．4％，热效率90．8％，排烟含S02为700mg／Nm3  (Ca：S = 2.3)，  NOx为200 mg／Nm3，CO等完全达到设计指标和要求。

为了加快洁净煤发电技术发展，国家计委和国家电力公司现已基本确定，在四川白马电厂安装l台300MW等级的CFB锅炉，并计划在大连台上电厂安装2套P200的PFBC—CC机组和在烟台电厂安装l套300MW或400MW等级IGCC机组，且均作为示范电站，并采用技贸结合，在从国外采购设备的同时，引进设计和制造技术。

100MW容量的CFB锅炉国产化。四川宜宾电厂的2 × 410t／hCFB锅炉已于1998年底招投标，东锅和哈锅为此作了很多设计方案，最后东锅中标。

由于环保需要，不少老的煤粉炉正在进行或计划改为CFB锅炉的工作，如广西合山电厂410 t／h粉炉正在进行改为CFB锅炉的设计和筹备工作。

国内中等以上的锅炉制造厂商，与科研机构和大学结合开发CFB锅炉，已都形成了具有不同特色的流派，其设计、制造水平已有很大的进步，其中东锅和哈锅、武锅、北锅等还分别引进了FW、ABBCE、B&W等的先进技术。

虽然目前世界上最大的CFB锅炉为250MW，但都正在开发300 ～600MW的大容量、高参数CFB锅炉，50 ～100MW容量等级的CFB锅炉技术已成熟。

由以上可以说明，我国完全有设计和制造大型CFB(125MW机组)锅炉的能力。

3．3  建设条件

3．3．1  龙岩地区是福建无烟煤的重点产区，全地区煤炭探明有开采价值储量约为6．8亿吨。现年产原煤量为400万吨，2000年开采能力可达700万吨，2010年可达850万吨。煤源丰富，供应可靠，完全可以满足2 ×125MW年耗原煤约70万吨的要求。

3．3．2  有满足建设的场地，场地的地质条件良好，区域地质稳定，交通运输方便，电厂可以与就近的国道和省道联接以及铁路联接，有足够的供水水源，有优越的大容量山谷灰场，有足够的出线走廊和接入电网系统方便等建设条件。

3．3．3  当地政府各部门积极支持龙岩电厂的技改工作，作为业主的福建省电力工业局正争取立项。

4  大型CFB锅炉燃用福建龙岩无烟煤所带来的效益

4．1  环境效益

由于国家实行一控双达标的环保政策，龙岩市SO2总量指标3．4万吨／年，现实际已达到3．1万吨／年，剩余不多。老电厂年排放SO2量约2600吨、烟尘约1300吨，装设2×125MWCFB锅炉的新厂，由于采取炉内加石灰石脱硫技术和高效静电除尘器，年排放SO2量约为1560吨，烟尘1200吨，反而比老厂减少SO2量约1000吨、烟尘约100吨。其新厂排放的SO2、NOx、烟尘浓度更大大低于老厂的排放浓度。因此装设大型CFB锅炉的环境效益是显著的。

4，2  经济效益

龙岩电厂2×125MW机组(CFB锅炉+脱硫)技改建设总投资约12．1亿元，单位造价约4840元／kW，上网电价约0．421元／KW．h(还贷期含税)，而福建省已建成的厦门嵩屿电厂(2×300MW，不脱硫)上网电价为0．52元／kWh，同容量的邵武电厂(2×125MW，不脱硫)上网电价为0．42元／kWh；正在建设的漳州电厂(6× 600MW，海水脱硫)上网电价为0．54元／kWh。可见其经济效益是显著的。

4．3  社会效益

龙岩电厂技改的实施，对龙岩市的经济发展将起着积极的促进作用。建成后一是可以增大龙岩市的经济总量，增加税收；二是可以改善龙岩市的电源结构，提高供电可行性；三是电厂的年用煤量70万吨、石灰石22万吨，可以解决大量煤炭、石灰石产品的市场问题，带动矿业、交通、第三产业的发展。因此，社会效益也是显著的。

5  采用大型CFB锅炉在福建的前景

5．1  福建电力发展前瞻

福建电网是一个独立电网。至1998年底全省发电装机800．71万kW。1985～1995年10年平均年发电量增长13％，98年增长7．4％，电力工业的快速发展，基本满足了经济增长和社会进步对电力的需求。1997年以来全省出现了供电缓和的新局面。但这种缓和也仅是低水平的，或是暂时的。电网缺少足够的备用容量，若遇到枯水年，或大机组事故，电网仍处于缺电状态。为此，在今后一、二十年内仍要继续加强电力工业建设，使之能与经济增长和环境同步发展。

福建省的水电开发已占可开发的60％以上，预计在2005年有经济效益的水电将开发殆尽。因此在今后的一、二十年内将重点转向火电建设，计划在今后十年间福建沿海的燃煤机组将增加到1000kW，预测年发电燃煤量将达2500万吨以上。如不采取措施，大量燃煤对沿海经济发达的特区和港口城市带来的污染是不可忽视的。如何解决发展和环境的矛盾，将成为人们非常关心和致力于解决的重要问题。

5．2  沿海较发达地区电力负荷增长与环保的要求

福建省的福州、泉州、厦门、漳州、莆田等沿海地区，是福建经济较发达地区，也是经济增长和电力负荷增长迅速的地区。如前所述，为了满足其电力负荷增长的需要，福建沿海的燃煤发电机组计划在今后十年内增加至1000万kW，预计其年燃煤量将达2500万吨左右，即意味着每年向大气排放SO2 25万吨左右，NOxl5 ～25万吨，烟尘约3万吨，向地面排放约275万吨和70万吨渣(按煤质Sar=0．6～1．22％、Aar=15％、Qner．Ar=21．2MJ／㎏、粉炉、静电除尘效率99％估算)。这是不可忽视的环保问题。随着经济的发展和人民生活水严的不断提高，国家对环保工作非常重视，人们的环保意识也越来越强。福建沿海经济发达特区和港口城市的环境容量是有限的，也不能全让电力工业所占据。福建省已对SO2实行总量控制，2000年控制在30万吨以内，其中福州5．2万吨、厦门4万吨、泉州1．85万吨、漳州1．5万吨，而1995年全省SO2排放量已达23．48万吨(其中福州5．46万吨、厦门2．26万吨、泉州1．98万吨、漳州1．55万吨)。

    因此，在建设燃煤发电机组的同时，必须采取措施，严格控制和减少SO2、NOX等污染的排放。如果采用大型CFB锅炉，由于它在炉内加石灰石脱硫效率可达90％以上，NOX生成量少，完全可以满足环保要求，而且它的脱硫比常规燃煤电厂脱硫方法简单、占地少、投资少等优点，也不需要脱硝装置，因此也显示了它在经济效益方面的优势。又由于CFB燃烧效率可达99％以上，因此又为灰渣的综合利用开辟了广阔的前景。

5．3  采用大型CFB锅炉是较佳选择

福建经济要发展，电力工业要发展，必然要建设新的电源点，由于可供开发的水力资源所剩不多，核电目前还处于前期工作，利用液化天然气(LNG)发电的关键设施—LNG接收中心站的筹资、选点和建设等还需要较长时间，而PFBC和IGCC等都为期尚远，因此，必然要走向发展燃煤发电的道路。为了较好地解决福建电力工业发展与环境保护的矛盾，采用大型CFB锅炉是较现实也是较佳的选择。

6  结束语

随着环境保护问题的日益突出，可以预料，CFB燃烧技术可作为一种有效的能源利用和环境保护措施而受到越来越广泛的重视。

目前煤炭在世界能源消费中占有相当的比重(约占30％)，我国是世界第一产煤大国(年产煤约13亿吨)，探明可采储量为1145亿吨，一次能源以煤为主(1994年约占40％，2010的预计将占2／3)，煤炭直接燃用的占煤总消费量的80％以上，其中用于发电的约占31％。因此无论国外还是国内、或是福建省作为利用煤炭转换为电能和热能很重要的设备和技术—CFB锅炉和CFBC将是人们致力于研究、应用、完善和发展的对象。CFB锅炉在我省、我国和世界都有广阔的推广应用前景。 

文章作者：蒋昌盛(福建省电力勘测设计院)陈朝柱(福建省电力工业局)