循環(huán)流化床鍋爐顆粒濃度二維分布及傳熱特性的研究.pdf

1、面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境和資源問(wèn)題，近幾年我國(guó)的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)飛速發(fā)展，全國(guó)裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大，對(duì)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行水平提出更高的要求，所以研究循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)氣固流動(dòng)、傳熱及燃燒對(duì)提高鍋爐燃燒效率及高效運(yùn)行有重要的意義。
　　本文先對(duì)一臺(tái)運(yùn)行的300MW褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐做了密相區(qū)的壓降試驗(yàn)，得到該爐密相區(qū)平均顆粒濃度隨負(fù)荷的變化情況，并分析了流化風(fēng)速和床料量對(duì)密相區(qū)物料濃度的影響，由此得到密相區(qū)空隙率及壓降的數(shù)據(jù)，為下一步工作中流

2、動(dòng)模型和描述二次風(fēng)動(dòng)量提供參量。重點(diǎn)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐稀相區(qū)氣固流動(dòng)和傳熱展開模擬研究，以平朔煤矸石一次破碎試驗(yàn)得到的粒徑分布作為寬篩分模型的數(shù)據(jù)，建立環(huán)核結(jié)構(gòu)的流動(dòng)模型及顆粒團(tuán)更新模型的傳熱模型。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爐內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)模型中床溫進(jìn)行了修正，模擬研究爐內(nèi)傳熱特性，計(jì)算了不同負(fù)荷下模型中重要參數(shù)顆粒團(tuán)壁面覆蓋時(shí)均份額、對(duì)流傳熱系數(shù)、輻射傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)沿爐高的分布。同時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)床溫、一二次風(fēng)量比、含氧量百分比及用軟測(cè)量方法得到

3、的循環(huán)倍率等影響爐內(nèi)傳熱的因素，研究了傳熱系數(shù)受以上因素影響的變化規(guī)律。
　　飛灰含碳量是反映爐內(nèi)燃燒狀況的重要指標(biāo)之一，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐飛灰含碳量的影響因素進(jìn)行研究，在不同的穩(wěn)定工況下，從入爐粒徑的分布、床層溫度、一二次風(fēng)量比、省煤器出口煙氣含氧量、二次風(fēng)動(dòng)量幾個(gè)方面對(duì)飛灰含碳量的影響進(jìn)行試驗(yàn)和分析。
　　由試驗(yàn)和模擬結(jié)果可知，鍋爐在較高負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷的波動(dòng)對(duì)顆粒團(tuán)壁面覆蓋時(shí)均份額影響較小，繼而對(duì)爐內(nèi)對(duì)流換熱影響較小。

4、爐內(nèi)環(huán)形區(qū)溫度沿床高的偏差隨負(fù)荷升高略有減小，且對(duì)輻射換熱影響比對(duì)流換熱大。一二次風(fēng)量比與傳熱系數(shù)呈負(fù)相關(guān)，床溫與傳熱系數(shù)呈正相關(guān)，要使?fàn)t內(nèi)傳熱效果最佳，需合理控制一二次風(fēng)量比和床溫，使省煤器出口氧含量在處于一個(gè)最佳值，同時(shí)循環(huán)倍率應(yīng)控制在最佳范圍。一二次風(fēng)量比與飛灰含碳量呈正相關(guān)，省煤器出口煙氣含氧量、二次風(fēng)動(dòng)量和床溫均與飛灰含碳量呈負(fù)相關(guān)，并且二次風(fēng)動(dòng)量和一二次風(fēng)量配比對(duì)飛灰含碳量的影響程度較大，而省煤器出口氧量和床溫的影響相對(duì)較小