循环流化床锅炉也叫CFB锅炉（英文名：circulating fluidized bed boiler），是一种新型、高效、低污染的清洁燃煤设备。
流化床的概念最早出现在化工领域。1921年德国科学家发明并成功投运了流化床装置，1938年美国在催化裂化工艺上应用了快速流化床技术，20世纪60年代末期德国又投运了氢氧化铝燃烧反应器，循环流化床正式进入了工业应用领域。20世纪70年代世界范围内的能源危机和80年代的环境保护运动，推动了循环流化床燃烧技术的发展。1977年芬兰运行了一台小型循环流化床装置，燃用泥煤、废木屑和煤来产生蒸汽。第一台商用循环流化床锅炉于1979年在芬兰投产。20世纪80年代，德国鲁奇公司首先取得了循环流化床的专利，并研究开发出当时世界上最大的270t/h循环流化床锅炉，由此引发出了全世界循环流化床的开发热潮。1989年，中国第一台35t/h循环流化床发电锅炉通过了技术鉴定。1991年，中国投产了75t/h循环流化床锅炉，此后稳步发展。1990至2000年，中国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律，也为建立中国自己的循环流化床设计体系提供了理论支撑。2013年4月14日，中国自主研发、设计、制造的世界首台600 MW超临界循环流化床机组在四川白马建成投产。该设备代表了当时循环流化床发电技术的最高水平。2025年11月28日，世界首台660兆瓦高效超超临界循环流化床锅炉在中国安全运行一周年并通过权威鉴定评审。
循环流化床锅炉分为两部分，第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置、返料器）和外置换热器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成一个固体物料循环回路；第二部分为尾部对流换热烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等余热回收设备。循环流化床锅炉具有煤种适应性强、负荷调节范围大、燃烧稳定、脱硫成本低、分级燃烧、有效降低一水碳酸钠化合物排放、灰渣综合利用等优点。适用于燃用高灰、低挥发分等其他燃烧设备难以适用的劣质燃料，以及负荷要求较高、负荷变化频繁、负荷波动较大的场合。循环流化床技术是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤技术之一。循环流化床锅炉根据物料分离器的结构和布置，可分为外循环锅炉和内循环锅炉。随着超临界循环流化床锅炉的成功投运，循环流化床锅炉技术正向更高参数、更高效率、更低排放的超超临界和高效超超临界技术发展。
历史沿革
国外发展
流化床的概念最早出现在化工领域。1921年德国科学家发明并成功投运了流化床装置，1938年美国在催化裂化工艺上应用了快速流化床技术，20世纪60年代末期德国又投运了氢氧化铝燃烧反应器，循环流化床正式进入了工业应用领域。20世纪70年代世界范围内的能源危机和80年代的环境保护运动，推动了循环流化床燃烧技术的发展。1977年芬兰运行了一台小型循环流化床装置，燃用泥煤、废木屑和煤来产生蒸汽。第一台5MW商用循环流化床锅炉于1979年在芬兰投产。
20世纪80年代，德国鲁奇公司首先取得了循环流化床的专利，并研究开发出当时世界上最大的270h循环流化床锅炉，由此引发出了全世界循环流化床的开发热潮。
中国发展
1980至1990年，中国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，这些早期开发的循环流化床锅炉普遍存在着物料循环不足、不能满负荷运行、尾部受热面磨损严重等问题。
1989年，中国第一台35t/h循环流化床发电锅炉通过了技术鉴定。
1990至2000年，中国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律，也为建立中国自己的循环流化床设计体系提供了理论支撑。期间，四川内江高坝电厂全套引进的100 MW循环流化床锅炉投产。
2000至2005年，中国为了进入电力市场，通过四川内江高坝电厂100 MW CFB锅炉等技术引进和自主开发，一大批超高压再热循环流化床锅炉投运。
2005年起，为了推进循环流化床技术的发展，中国组织三大锅炉厂及设计院共同引进Alstom公司的亚临界300-350 MW的循环流化床锅炉技术，并于2006年在四川白马电厂（燃用无烟煤）成功完成第一台300 MW CFB锅炉投运。随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤矿）以及秦皇岛市电厂（燃用烟煤）均成功运行。对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300 MW等级亚临界循环流化床锅炉。
2010年，上锅自主研发的首台300 MW CFB锅炉在广东云浮投入运行。由于技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300 MW CFB锅炉几乎均为中国技术。以哈锅、东锅和上锅为代表的锅炉制造企业也建立了大容量高参数循环流化床锅炉工装设备体系，制造经验达到世界一流。
2000年起，中国与世界同步启动了超临界直流循环流化床锅炉的研究。
2013年4月14日，中国自主研发、设计、制造的世界首台600 MW超临界循环流化床机组在四川白马建成投产。该机组是世界上投运的单机容量最大、技术最先进的超临界循环流化床机组，代表了当时循环流化床发电技术的最高水平。
2025年11月28日，世界首台660兆瓦高效超超临界循环流化床锅炉在中国安全运行一周年并通过权威鉴定评审。各项性能指标均达到或超过设计值，不仅填补了全球行业空白，更标志中国在清洁发电技术领域实现重要突破。
工作原理
工作流程
循环流化床锅炉的基本工作流程是：煤和脱硫剂被送入炉膛后，迅速被大量惰性高温物料包围，着火燃烧，同时进行脱硫反应，并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热；粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流，从而贴壁下流；气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器，大量固体颗粒（煤粒、脱硫剂）被分离出来再回送炉膛，进行循环燃烧；未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道，以加热过热器、省煤器和空气预热器，最后经除尘器排至大气。
燃烧条件
循环流化床锅炉燃烧必须具备三个条件：①要保证一定的流体速度，且要保证物料粒度处于适当的、使床层维持在快速流区域的粒度；②要有足够的物料分离；③要有物料回送，以及充分的措施以维持物料的平衡。循环流化床锅炉是一种新型燃用固体酒精的锅炉，与其他燃用固体燃料的锅炉最主要的区别是，其燃料（包括惰性炉料）颗粒处于流态化的反应与热交换过程，物料在炉膛内不断聚集、沉降、吹散、上升再聚集，使循环床中气体与固体粒子间发生剧烈的热量和质量交换，形成炉内的循环。
燃烧特点
①低温的动力控制燃烧。由于循环流化床燃烧温度较低，一般在850-900℃之间，其燃烧反应控制在动力燃烧区内，并有大量固体颗粒的强烈混合，燃烧效率可达到98%-99%。
②高速度、高含量、高通量的固体物料流态化热力学循环。循环流化床锅炉内的物料参与了两种循环，即炉膛内部的内循环及由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环，整个燃烧过程及脱硫过程都是在这两种循环运动过程中逐步完成的。
③高强度的热量、质量和动量传递过程。在循环流化床锅炉中可以人为改变炉内物料循环量，以适应不同的燃烧工况。循环流化床锅炉的传热是极其复杂的过程，不仅涉及导热、对流、辐射三种基本传热方式，而且传热过程也受到同时存在的燃烧过程、气固流动过程及诸多运行参数操作过程的强烈影响。
结构组成
循环流化床锅炉一般分为两部分：第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置、返料器）和外置换热器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等，组成一个固体物料循环回路；第二部分为尾部对流换热烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等余热回收设备。
常见分类
循环流化床锅炉根据物料分离器的结构和布置，循环流化床锅炉可分为外循环锅炉和内循环锅炉。物料分离器采用立式旋风分离器且布置在炉膛外部的称为外循环锅炉。物料分离器采用水冷蜗壳卧式且布置在炉膛上部的称为内循环锅炉。内循环锅炉由于分离器是由膜式壁构成且布置在炉膛内部，为了最大限度降低磨损，在分离器上覆盖耐磨材料，这样可使辐射面积减少，吸热效率降低。为了补偿这部分损失，在炉膛底部密相区设置埋管。此外，循环流化床锅炉的分类也可按气-固分离器形式分类、按气-固分离器工作温度分类、按有无外置式流化床换热器分类、按固体物料的循环倍率分类。
性能指标
参考资料：
主要特点
优势
循环流化床锅炉具有以下优势：
（1）对燃料适应性好。几乎所有煤种都可在流化床锅炉中燃烧，甚至是高灰、高硫的煤矸石。循环流化床锅炉允许采用“燃中脱硫”的脱硫方式，即在入料原煤中掺入碳酸钙粉用作脱硫剂，脱硫成本更低；通过脱硫剂的“循环”，以实现90%的脱硫效率。
（2）燃料系统比较简单。循环流化床锅炉要求煤粒最大直径在10mm以下，相比PC炉省却了燃料精细粉磨系统。所以循环流化床锅炉的总体造价低于PC炉。
（3）燃烧效率高。通过采用粉煤灰再循环系统在运行工况良好的条件下，循环流化床锅炉的燃烧效率可与PC炉相当，达到95%以上。
（4）NO2等大气污染物排放量低。由于燃烧温度低，向燃料中添加脱硫剂碳酸钙粉也对NO2的排放具有一定抑制作用。
劣势
相较于PC炉，循环流化床锅炉具有以下劣势：
（1）循环流化床锅炉的烟风道阻力较大，相应的风机电耗更高。用电比率比PC炉高4%~5%。
（2）循环流化床锅炉实现自动化控制难度大。循环流化床锅炉的燃烧系统较PC炉复杂，较PC炉需要额外增加对床压、床温、返料系统风量的控制。此外，循环流化床锅炉炉内磨损严重，压力、温度测点连续投运可靠性不易保证，自动化控制难度较PC炉大。
社会应用
经过发展，循环流化床锅炉作为首选的高效低污染的新型燃烧设备，已被广泛应用于电力、石油、化工以及垃圾处理等领域，带来了巨大的经济效益和社会效益。
标准规范
2021年，中国印发《“十四五”公共机构节约能源资源工作规划》，提出以绿色低碳发展为目标，立足公共机构实际，完善体制机制，提升治理能力，强化创新驱动，推动绿色转型，扎实推进公共机构节约能源资源工作高质量发展，广泛形成绿色低碳生产生活方式，充分发挥公共机构的示范引领作用。
常见事故
综述
循环流化床锅炉事故与其他燃煤的蒸汽锅炉事故、热水锅炉事故（如缺水、满水、汽水共涌、爆管、热水锅炉汽化等）产生的原因和处理方法相类似，有些事故与燃油、燃气锅炉事故（例如炉膛爆炸事故、二次燃烧事故）相类似。循环流化床锅炉还有特有的事故，如炉膛灭火事故、炉膛结焦事故等。
炉膛灭火
事故现象
（1）风压下降，导致炉膛负压增至最大。
（2）炉膛温度下降。
（3）气压、气温下降。
灭火原因
（1）煤质差，挥发分过低。
（2）给煤装置发生故障。
（3）回灰系统不正常。
（4）排渣量过大，床料放空。
（5）锅炉低负荷运行时，送风量过大。
（6）水冷壁爆管。
事故处理
（1）停止锅炉给煤，关停相关风系统。
（2）关小减温水和锅炉给水。
（3）将所有的自动改为手动。
（4）提高炉膛负压，通风，查明原因再点火。
炉膛结焦
事故现象
（1）风室压力波动较大。
（2）炉膛指示温度差值较大。
（3）风机发生严重地振动。
事故原因
（1）煤的灰熔点低。
（2）超负荷运行，炉内加煤多，炉膛温度高。
事故处理
（1）如是高温结焦（>1200℃），应向风室送入一定量的饱和蒸汽或加大风量猛吹，使料层温度降低。
（2）如是低温结焦（<600~700℃），对布风板面积小的可用炉钩把结焦扒出，重新启动；对布风板面积大的可加大风量猛吹，将剧烈燃烧的部分冲散，避免黏结。
参考资料：
发展趋势
随着超临界循环流化床锅炉的成功投运，循环流化床锅炉技术正向更高参数、更高效率、更低排放的超超临界和高效超超临界技术发展。
代表厂商
鲁奇炉型
鲁奇炉型是20世纪70年代德国鲁奇公司（Lurgi）第一个申请了循环流化床技术的专利，并很快得到了应用。1982年该公司第一台50t/h商用循环流化床锅炉投入运行。1995年鲁奇公司在法国投产了250MW循环流化床电站锅炉，这是循环流化床锅炉技术迈向大型化的重要标志。鲁奇炉型的主要特点是采用高温绝热旋风分离器技术，高循环倍率，设有外置流化床热交换器，其中高温绝热旋风分离器外壳用钢板制作，内部敷设耐火耐磨材料。这种分离器具有良好的气固分离效果，使该循环流化床锅炉具有较高的物料和燃烧循环性能。据统计，国外有78%的循环流化床锅炉采用高温绝热旋风分离器。当然，这种分离器也存在一些缺点，主要是旋风筒体积大、钢材耗量多、内衬耐火材料较厚等。
奥斯龙炉型
奥斯龙炉型芬兰奥斯龙公司（Ahlstrom）从20世纪70年代初专门从事开发燃用各种燃料的循环流化床大型电站锅炉，80年代末期生产投运了当时最大的循环流化床锅炉。奥斯龙炉型的最大特点是采用高温绝热旋风分离器，高循环倍率，不设外置式换热器。该炉型结构比其他形式的循环流化床锅炉简单，占地面积小，在炉膛中部设置了抗磨性能较强的Q形管屏，并沿后墙布置有双面曝光水冷壁，增强了炉内热交换；而且还采用了少量烟气再循环技术，更有利于床温的控制。
福斯特惠勒炉型
福斯特惠勒公司（Foster Wheeler，FW）是美国三大锅炉公司之一，从事锅炉制造已有百年历史。该公司生产的循环流化床锅炉有以下特点：气固分离装置改用水（汽）冷旋风分离器，较好地克服了高温绝热旋风分离器的缺陷。分离壁面用膜式水冷壁或汽冷鳍片管弯制而成，用磷酸盐烧制的刚玉作为耐火耐磨层，厚度只有50~70mm。因而分离器内外温差小，锅炉启动快，能适合负荷有变动的场合使用。炉膛内设有整体化循环物料换热床，床内装有部分过热、再热受热面，有利于锅炉向大型化方向发展。炉膛截面沿高度方向无变化，炉膛内装设对流屏，磨损小，寿命长。福斯特惠勒型锅炉具有结构紧凑、不易磨损、启动快、调节控制性能好的特点。
参考资料 >
Laboratory of Circulating Fluidized Bed.中国科学院工程热物理研究所.2025-11-30
填补全球空白！我国清洁发电技术领域实现重要突破.央广网.2025-11-29
国家机关事务管理局 国家发展和改革委员会关于印发“十四五”公共机构节约能源资源工作规划的通知.中国政府网.2025-11-30