1 概述
在跟踪国外先进技术基础上，西安热工研究院和哈尔滨锅炉厂有限责任公司合作研制了国产100MW CFB锅炉，安装在江西分宜发电厂，于2003年6月19日成功投入商业运行，并取得了良好的运行性能。
鉴于国内目前尚无成熟的200MW CFB锅炉技术，着眼于我国大型CFB锅炉的发展和目前200MW ~300MW CFB锅炉的市场需求，研制具有自主知识产权的200MW CFB锅炉具有重要意义，以减少对国外技术的依赖，增强国内CFB锅炉的设计与制造技术实力，加速国产CFB锅炉的大型化发展。
2 国产200MW CFB锅炉性能参数及设计思想
西安热工研究院根据CFB锅炉大型化的基本原则，针对江西分宜发电厂200MW CFB锅炉工程煤种，研究设计了国产H型200MW CFB锅炉。煤种煤质分析数据见表1，石灰石化学成分分析见表2，200MW CFB锅炉主要设计性能参数见表3。
表1 设计煤种和校核煤种煤质特性
表2 分宜石灰石化学成分分析
表3 200MW CFB锅炉设计性能参数
国产200MW CFB锅炉的主要设计原则为：
(1) 以已取得运行经验的分宜发电厂100MWCFB锅炉为基础进行放大设计；
(2) 锅炉整体布置和主要结构继续采用西安热工研究院和哈尔滨锅炉厂有限责任公司联合开发的100MW CFB锅炉结构为基础的H型炉型，注重结构的优化设计；
(3) 采用分流式回灰换热器专利技术；
(4) 炉膛及关键部件的放大力求将其主要参数保持在西安热工研究院已有的工程经验范围内；
(5) 上升颗粒在炉内的计算停留时间不小于6秒，可保证分离器不能捕集到的细颗粒在一次通过炉膛后基本燃尽；
(6) 对设计煤种在1MWth CFBC半工业试验台上进行了试烧，确定工程设计所需要的技术参数；
(7) 针对煤质特性选取合理的炉膛高度和炉膛温度，以保证锅炉燃烧效率；
(8) 炉膛空床速度小于5.5m/s，并且在结构上采取成熟可靠的防磨技术措施。
3 锅炉炉型特点
3.1 锅炉采用H型整体布置
4个旋风分离器分两组布置在炉膛两侧，每侧各布置2个，锅炉布置结构如图1。
图1 200MW CFB锅炉为H型整体布置（俯视）
3.2 分流式回灰换热器
国外大型CFB锅炉为解决炉内受热面布置空间不足或虽可布置但磨损倾向严重等问题，广泛采用外置换热器（EHE--External Heat Exchanger），即在CFB锅炉的灰循环回路上布置外置换热器，将循环灰载有的一部分热量传递给一组或数组受热面。在外置换热器内，一般布置有高温再热器和高温过热器。其中外置换热器采用机械阀控制循环物料的分流量，从而控制过热器/再热器汽温和炉膛温度。该类型外置换热器及其配套使用的循环灰回送及分流装置结构复杂，布置困难，机械阀需要定期更换。
热工研究院根据已有的研究成果，开发了紧凑式分流式回灰换热器(CHE)专利技术。该换热器采用空气动力控制循环物料的分流量，同时兼有循环灰的分流、冷却和回送功能，在结构上易实现整体化。
分流回灰换热器的工作原理是灰分配室利用合理的结构和配风将来自分离器的循环灰分流成两部分，一部分流向高温回灰管作为高温循环灰（850～950℃）返回炉膛，另一部分则流向布置有受热面的高温换热床，在其内循环灰受热面管束进行热交换，然后流入低温回料室，被冷却至600～750℃的灰颗粒通过低温回灰管返回炉膛。
国产200MW CFB锅炉共布置4台分流回灰换热器，在分流回灰换热器内布置有部分过热器和再热器，CHE结构如图2所示。
图2 分流回灰换热器简图
3.3 采用?流式风帽
国产200MW CFB锅炉约有50%燃烧所需的空气通过燃烧室底部的水冷布风板进入炉内，布风板上采用?流式风帽，在分宜100MWCFB锅炉上的运行结果表明，该型风帽具有以下显著优点：
①防止灰渣落入风室。
②避免风帽小孔堵塞。
③减少风帽顶部结焦。
4 锅炉基本结构概述
本锅炉为单汽包、自然循环、采用高温绝热型旋风分离器的CFB锅炉，锅炉的结构如图3和图4。
图3 国产200MW CFB锅炉侧视图
图4 国产200MW CFB锅炉前视图