循環流化床燃燒技術是近20年發展起來的清潔煤燃燒技術。它具有燃料適應廣、燃燒效率高、氨氧化物排放低、低成本石灰石爐內脫硫、負荷適應性強、可燃用劣質燃料等突出優點。隨著經濟的發展和生活水平的提高，對城市集中熱水供暖的要求逐步提高。熱水供暖與蒸汽供暖相比具有節約能源、運行方便、維修量少等優點，近十幾年來在國內得到了迅速發展。采用清潔煤燃燒技術的循環流化床熱水爐的容量逐漸增加。運行實踐表明，采用水冷卻的方形分離器循環流化床大容量熱水爐完全可以滿足城市集中供熱的頻繁啟動和壓火的需要，具有較高的經濟效益、環保效益。
1、鍋爐概況與特點
    1.1設計思想
    根據供熱鍋爐的變負荷和頻繁啟動的特點以及安全性要求，較高的可靠性和可用率是設計的核心指導思想。考慮到鍋爐安裝在市區，SO2，NOx以及粉塵的排放應嚴格滿足環保要求。在此基礎上，兼顧最大可能地提高鍋爐效率，節約能源。另外，布置應緊湊美觀，結構簡單，便于安裝、運行和維修，盡可能為用戶創造方便條件，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
    1.2結構與布置
    該爐結構布置簡單、緊湊，與我國傳統的煤粉爐型相似。鍋爐本體由燃燒設備、給煤裝置、水冷系統、水冷方形分離器、省煤器、空氣預熱器，鋼架、扶梯、爐墻等組成。鍋爐為單鍋筒橫置式強制循環。采用全鋼架結構，鍋爐總計3排柱。循環流化床鍋爐爐膛和分離裝置內部的壓力較常規鍋爐高，再加上煙道及分離裝置的復雜連接，這對密封性能提出嚴格的要求。該爐自爐前向后依次布置燃燒室、分離器、尾部煙道，巧妙地將3部分結合起來成為一體，保持緊湊型布置，保證良好的密封性能，不用高溫煙氣膨脹節這一事故多發部件。高溫區采用全膜式壁密封結構．全懸吊型，固定膨脹中心。料腿與爐膛承冷壁合成一體膨脹，提高運行的可靠性，由于采用水冷分離方式，熱損失減少。
    前墻布置了4臺給煤機。鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風機提供。一次風經一次風空氣預熱器預熱后，由左右兩側風道引人爐前的水冷風室進口，流經安裝在水冷布風板上的傘骨形風帽進人燃燒室，保證良好的流化質量和密相區的燃燒；一部分一次風由播煤風口進入燃燒室，吹散燃料并保證揮發份燃燒需要的空氣；二次風經預熱后從布置在四周的二次風口進人爐膛．補充燃燒空氣并加強擾動混合。燃料在爐膛內燃燒產生的大量煙氣攜帶物料，經分離器的人口加速段加速，進人水冷方形分離器，煙氣和物料分離。分離的物科經分離器膜式壁延伸形成的水冷料斗和水冷料腿，流經U型閥返回爐膛。通過調節給煤量、一次風和=次風量及其配比、床存量，可以很方便地調節床內溫度。
    熱水鍋爐的水循環安全性是一個重要的問題，合理的水流程是鍋爐安全可靠運行的基礎。
    為保證停電時鍋爐的安全，爐膛水冷壁和鍋筒之間通過再循環管，停電條件下能形成自然循環。同時，采用全膜式水冷壁、水冷方形分離器，尾部采用水冷包墻結構．爐墻采用輕型敷管爐墻，耐火材辯耗量極少，整個爐子蓄熱量小，在偶然停電的情況下，可以通過排放部分床料使鍋爐很快得到冷卻。另外，停電后鍋爐壓力升至一定值時，可以開啟幾個閥門放汽促進爐內水循環。
    布風板水冷壁的鰭片上安裝風帽。在爐膛下部的密相床區水冷壁上密焊鉑釘澆注耐磨爐襯，給煤口、返料口、風口均設有特殊的防磨措施，防止爐內管子的磨損。實驗和實踐都證明：它是既經濟有效的防磨措施，又有利于水冷壁的利用率。根據燃料的特性，燃燒室設計工作溫度為約897℃。
    燃燒室中物料濃度和循環量較高，而物料的熱容量很大，爐膛上下溫度較均勻。爐膛出口布置兩個方形水冷分離器，由膜式水冷壁構成。分離器前墻與燃燒室后墻共用，其中燃燒室后墻的一部分向后彎制形成分離器人口加速段；分離器后墻同時作為尾部豎井的前包墻．該屏水冷壁向下收縮成料斗，向上的一部分直接引出吊掛，另一部分向前至燃燒室后墻向上，分別構成分離器頂棚和分離器出口區前墻：分離器兩側墻水冷壁向上延伸形成分離器出口區側墻，與分離器出口區頂棚包墻一道構成分離器出口區，直接與尾部豎井的包墻相接，使燃燒室、分離器、尾部包墻連為一體，避免使用膨脹節，提高密封性能。水冷分離器膜式壁部分向下延伸，形成料腿的上半部分。
    1.3關鍵部件
    返料裝置是循環流化床鍋爐的關鍵部件之一。返料裝置由灰斗、料腿、U型閥構成。根據分離器的設置，采用2套返料裝置。灰斗由分離器水冷壁收縮而成，設有防磨內襯。科腿的上半部分是由分離器的膜式壁延伸形成矩形水冷結構，下半部分為直接吊掛在水冷料腿上的絕熱結構。
    返料閥采用高流率的具有自平衡性能的U型閥。運行時只需打開送風門，使回灰暢通；負荷變動時，不需要調節風量，能根據回灰量的大小自動平衡，操作極其簡單、安全、可靠。采用水冷布風板和水冷風室，為床下點火創造條件。熱煙氣發生器兩個，設置在爐前左右兩側的風室中。在冷態啟動時，床料溫度由室溫緩慢加熱升到煤的著火溫度，加煤著火后可關閉油槍給煤運行。
    分離器是循環流化鍋爐的核心部件之一，它直接影響循環床鍋爐的性能。大量的實踐表明：該分離器的優異性能完全滿足循環流化床鍋爐對分離器的要求。尤其是頻繁啟動、壓火及負荷變化范圍較大且較快的熱水爐條件下，大熱慣性的分離器很難適應這一苛刻的條件。由于分離器內承擔一定吸熱負荷，高溫物料在分離器雖有二次燃燒，但二次燃燒釋放的熱量可以及時得到冷卻，不會結焦，分離器工作穩定。同時，可以大大簡化結構設計，使分離器與鍋爐本體很協調地組合在一起，鍋爐極其緊湊。
    借鑒國外水（汽）冷圓形旋風筒成功的防磨經驗，分離器膜式壁采用壁面密焊銷釘涂一層很薄的耐磨澆洼料的方法，由于較薄并受冷卻，防磨材料工作在較低的溫度，具有更強的防磨性能。耐火材料較薄，重量輕，能縮短啟動、壓火時間，啟動和壓火速度不受較大熱慣性的絕熱材料對溫度變化的嚴格要求。
2、結論
    采用水冷方形分離器的58MW循環流化床熱水鍋爐的運行實踐表明：
    (1)該鍋爐結構緊湊、占地面積小，耐火材料消耗少且維修量低。
    (2)燃料適應性強，密封性好。