大型CFB鍋爐氣固流動若干關鍵性技術研究.pdf

1、近年來，循環(huán)流化床(CFB)鍋爐以其與煤粉鍋爐相當?shù)娜紵?、低廉的脫硫成本、較低的氮氧化物排放水平以及廣泛的燃料適應性而得到迅猛發(fā)展。大容量CFB鍋爐可以提高已有循環(huán)流化床發(fā)電技術的發(fā)電效率，使低成本燃煤污染控制與高效發(fā)電結合，促進循環(huán)流化床燃燒技術在發(fā)電行業(yè)中的應用。
　　然而，在CFB鍋爐大型化的過程中，還存在或面臨著很多問題，如爐膛體積增大與二次風穿透的問題、旋風分離器容量放大與分離器效率降低的問題、渣量增加后冷渣器的處理

2、能力及可靠性問題等。而且，其中的一些問題在現(xiàn)已投運的CFB鍋爐中仍未得到很好的解決。
　　為此，本文以國內某410t/hCFB鍋爐為原型，按1:10的幾何比例，用有機玻璃建立了一套循環(huán)流化床鍋爐可視化冷模試驗系統(tǒng)。在該試驗系統(tǒng)上，首先對二次風的噴射特性和新型旋風分離器的性能進行了試驗研究和數(shù)值模擬。此外，在對選擇性流化床冷渣器的流動和排渣性能研究的基礎上，設計開發(fā)了一種混流式流化床冷渣器。最后，本文還對引進型300MWeCFB鍋爐

3、的熱平衡和物料平衡進行了初步研究。論文的主要研究內容及創(chuàng)新點是：
　　(1)首次對CFB鍋爐的二次風噴射問題進行系統(tǒng)的冷模研究
　　在對二次風所在截面物料濃度進行測量的基礎上，采用熱電偶網(wǎng)絡感知熱空氣射程的的方法，探尋了該截面處物料濃度隨一次風速變化的趨勢以及引入二次風對物料濃度分布的影響。同時，詳細研究了一次風速、二次風速、物料濃度和二次風噴口直徑對二次風射程的影響，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)回歸了冷態(tài)工況下二次風射程的無量綱關系式。

4、
　　(2)考察了中心筒底部縮口斜切對旋風分離器性能的影響
　　對中心筒底部縮口斜切型旋風分離器的壓降和效率進行了詳細的試驗研究和數(shù)值模擬，得到了改進型旋風分離器在不同切口朝向時壓降和效率的變化規(guī)律，相關結果與傳統(tǒng)直管型中心筒的旋風分離器進行了對比，并對該類型旋風分離器的性能進行了綜合評價。
　　(3)系統(tǒng)研究了選擇性流化床冷渣器的物料流動及排渣特性，設計開發(fā)出混流式流化床冷渣器
　　通過對選擇性流化床冷渣器的物

5、料流動及排渣特性進行系統(tǒng)的冷模試驗研究，首次發(fā)現(xiàn)了該類型冷渣器和爐膛所組成的系統(tǒng)的壓力分布特性對冷渣器各倉的床層壓降及床料流動的影響規(guī)律。同時，在對現(xiàn)有各種流化床冷渣器的特點進行分析和總結的基礎上，設計開發(fā)了一種對寬篩分床料具有良好分選作用的新型混流式流化床冷渣器(已獲實用新型專利授權)，通過冷模試驗證明了該流化床冷渣器能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有各種流化床冷渣器的優(yōu)點，避免大渣堵塞和冷渣器主排渣口排不出渣的不正?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，降低冷渣器在實際運行中