循環流化床燃燒技術在我國的應用日趨廣泛，具有很好的發展前景。國內主要鍋爐制造廠（如上海鍋爐廠有限公司等）引進了國外循環流化床技術，鍋爐的性能計算采用引進的程序，其它鍋爐廠采用國內研究所或大學開發的程序做性能計算。有關循環流化床鍋爐的傳熱計算都是采用經驗公式和數據，具體的方法很少公開報道。
中國科學院工程熱物理研究所長期從事循環流化床鍋爐燃燒技術的研究開發工作。采用工程熱物理研究所技術、由無錫華光鍋爐股份有限公司設計制造的220t/h循環流化床鍋爐于2004年2月28日在河南洛陽華潤熱電有限公司投入商業運行。2004年11月29日～2004年12月1日，上海發電設備成套設計研究所火電設備產品質量監督檢測中心對鍋爐進行了產品性能測試，分別進行了50%、75%、100%、110%鍋爐負荷的性能考核，并著重在100%負荷下進行了鍋爐效率運行考核。本文作者對此次測試數據進行了分析，得出了一些規律性的結果，現將鍋爐熱力分析的主要結果在本文中發表，供從事循環流化床燃燒技術工作的科技工作者參考，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2、220 t/h鍋爐結構簡介
2.1鍋爐的主要性能設計參數
2.2鍋爐的總體結構
鍋爐采用循環流化床燃燒方式，布置有4個渦殼式汽冷旋風分離器，爐膛前墻下部有4點給煤，布風板上有3點排渣，其中2根接入滾筒式排渣機。鍋爐爐膛內布置有4片蒸汽屏和2片水冷蒸發屏，底部布置有防漏渣內嵌逆流柱型風帽。高溫過熱器、低溫過熱器、三級膜式省煤器和空氣預熱器依次布置在尾部豎井煙道之中。鍋爐總體布置見圖1。3、鍋爐熱效率的測定
在鍋爐性能測試中使用的煤來自山西晉城，元素分析和工業分析見表2。鍋爐熱效率測試數據匯總于表3。
由表3得知飛灰的含碳量較高，鍋爐效率也達到了設計要求，超過了鍋爐熱效率保證值。同樣的鍋爐產品在南京協鑫熱電有限公司和河南焦作煤業集團馮營電力有限責任公司也已投運，鍋爐燃用混煤時飛灰含碳量僅為1%～4%。
4、鍋爐運行
鍋爐測試時進行了2個4h滿負荷性能考核試驗，期間的煙氣溫度和蒸汽、給水流量曲線如圖2、圖3所示。
由于采用了汽冷旋風分離器的結構，分離器有效地吸收了循環物料后燃放出的熱量，使得整個循環系統的煙氣溫度基本上一致。由圖2可見，鍋爐的燃燒溫度控制在950℃左右，有效地降低了飛灰含碳量，保證了鍋爐具有較高的燃燒效率。
由于鍋爐燃燒性能穩定，使得鍋爐的汽水流量也較為穩定（見圖3）。循環流化床鍋爐的運行經驗表明如果鍋爐的加煤和排渣穩定，鍋爐的燃燒和汽水參數的穩定性就能得到有效地保證。
5、氣固分離器的性能分析
這臺鍋爐迄今已運行了一年多，尾部煙道受熱面沒有磨損，卻嚴重積灰，導致調節過熱蒸汽溫度的減溫水流量接近0，主要原因是旋風分離器的氣固分離效率較高。
一般經驗判斷分離器效率的主要指標是飛灰的粒度分布。這臺鍋爐的飛灰粒度分布見圖4.50%的切割粒徑dso為24um，90%的切割粒徑d90僅為65um。可見這臺鍋爐的氣固分離器的分離效率非常高。
這臺鍋爐的運行結果再次證實：循環流化床鍋爐能夠在30%～100%之間的負荷下穩定燃燒，在40%負荷時就能夠保證額定的過熱蒸汽參數。主要原因是旋風分離器的分離效率在很寬的負荷范圍內能夠保持在很高的水平。根據爐膛上部稀相區煙氣差壓值估計出不同負荷下的分離效率（見圖5）。由圖5知，當煙氣進口速度為19m／s～24 m／s時，分離效率都在99%以上。
6、鍋爐水冷壁及過熱蒸汽器屏傳熱系數
根據這臺鍋爐的測試數據，計算了不同負荷下膜式水冷壁和過熱蒸汽屏的傳熱系數，結果見圖6（面積為投影面積）。圖6中將不同負荷轉變為爐膛上部的煙氣速度。值得注意的是，過熱蒸汽屏的傳熱系數比膜式水冷壁的要大15W／(m2．℃)左右，原因是貼近水冷壁有大量的下降物料，使爐膛與水冷壁之間的傳熱熱阻增加，而過熱蒸汽屏靠近爐膛的中部，物料下降流減少，熱阻降低。
7、膜式省煤器的傳熱系數
在尾部受熱面的設計計算中，參照前蘇聯1973年的鍋爐機組熱力計算標準，并根據130t/h循環流化床鍋爐運行結果加以修正。
省煤器采用膜式錯排結構，積灰不嚴重，這是鍋爐的排煙溫度始終控制在130℃以下的原因。根據不同負荷下的省煤器進口、出口水溫和煙氣溫度數據，計算出傳熱系數（受熱面積采用全面積計算而不打任何折扣），見圖7。
8、結論
采用國內自主技術的220t／h循環流化床鍋爐順利投入商業運行，燃用山西晉城無煙煤的鍋爐熱效率達到了91.22%。介紹了鍋爐基本結構，總結了鍋爐在不同工況下的分離器分離效率，給出了爐膛、汽冷屏、膜式省煙器的傳熱系數，對循環流化床鍋爐的設計有參考價值，富通新能源不但生產銷售生物質鍋爐，而且還大量銷售生物質鍋爐燃燒專用的生物質顆粒燃料。
