循环流化床锅炉传热数学模型研究

在国内外研究的基础上,结合环－核结构的流动模型建立了循环流化床锅炉的传热数学模型。利用该模型对循环流化床锅炉的对流、辐射传热特性进行了仿真研究,并对结果进行分析。仿真结果表明,循环流化床锅炉的对流传热系数与截面平均颗粒体积份额有密切关系,而辐射传热系数与环形区内温度密切相关;循环流化床锅炉辐射传热占总传热的份额随炉膛高度的增加而增大．     

循环流化床垃圾焚烧锅炉炉膛设计分析

炉膛是循环流化床垃圾焚烧炉的核心,分析了生活垃圾的燃烧特点,研究了焚烧生活垃圾的循环流化床锅炉的炉膛设计的传热理论.根据对典型城市的生活垃圾的取样分析,建议设计中生活垃圾的低位发热量按着5 400～6 200 kJ/kg考虑.为了保证污染物的生成较低,应保持合理的温度分布,循环流化床垃圾焚烧炉煤的掺烧量应随时调整.由于循环流化床燃烧特点,炉膛出口过剩空气系数可取1.2.燃烧生活垃圾的循环流化床锅炉炉内传热的辐射换热份额为60%左右,颗粒辐射的贡献远远大于三原子气体的贡献,因此,垃圾水分变化引起的烟气成分的变化对辐射换热的影响很小,但是对固体空间悬浮浓度的影响非常明显.     

循环流化床锅炉循环倍率的设计分析

本文分析了循环流化床锅炉循环倍率与燃烧及炉内传热工况的密切关系,对返料器的设计作了一定的分析;并阐明了循环倍率与锅炉低负荷运行及炉内真空度沿高度变化的关系。     

循环流化床传热系数的计算模型

本文在循环流化床流动模型的基础上建立了传热模型，流动模型根据实际运行情况考虑了颗粒的宽筛分，并把床层在轴向上分为密相床和稀相床两部分。在密相床内，传热按照鼓泡床传热微型进行计算；在稀相床内，传热模型建立在颗粒团更新的假设基础上，根据假设，床层由颗粒浓度很低的上升稀相和相对颗粒浓度较大的颗粒团两部分组成，两部分交替地与床壁面接触，床层和受热面间局部换热系数和颗粒浓度及两部分接触壁面的份额有关。模化结     

600MWe超临界循环流化床锅炉的运行特性

白马600 MWe超临界循环流化床锅炉是我国第一台超临界循环流化床锅炉,也是世界上在役运行最大容量的循环流化床锅炉。分析了该锅炉炉内温度分布、主蒸汽参数以及污染物排放随负荷的变化。研究发现,炉内温度沿高度方向分布呈现出两头高、中间低的特点,且密相区温度不随负荷的变化而变化,而稀相区温度随负荷的增大而升高。在锅炉的滑压运行范围内,锅炉的主蒸汽温度稳定在570℃左右,而主蒸汽压力随负荷的增大而增大。当负荷低于495 MPa时,锅炉处于亚临界状态运行。主要污染物的排放随负荷的变化呈现出不同的特点。SO_2的排放浓度随负荷的增大先减小后增大,NO_x的排放浓度随负荷的增大有轻微地增大,而颗粒物的排放浓度随负荷的增大显著地降低。     

基于受热面负荷特性的超临界锅炉炉膛对流与辐射耦合传热计算

对流和辐射换热在电站锅炉炉膛蒸发受热面中呈现不同的负荷特性,忽略对流换热可能会引起炉膛全负荷热力特性偏离设计状态.建立了超临界直流锅炉炉膛对流和辐射耦合传热模型,该模型基于试验数据,采用多维函数最小化技术,从炉膛变负荷运行特性中提取对流和辐射热的组成信息,对5台超临界锅炉32个负荷状态的对流和辐射换热进行计算.结果表明,炉膛实际换热量和预测值吻合较好,辐射和对流耦合传热模型能够准确描述炉膛受热面负荷变化特性,当锅炉运行条件发生变化时,可用于修正热工调节参数,指导超临界锅炉燃烧和汽温控制.     

循环流化床内气粒两相传热的萘升华模拟实验研究

在循环流化床试验台上对床中气体与颗粒两相间的传热特性进行了试验研究，试验中首次将萘升华热质类比技术应用于循环流化床内气粒两相间传热的研究中，考察了不同的固体颗粒循环量、一次风风速和床料平均粒径对气粒间换热的影响。试验表明：随着一次风风速的增加，循环床中气体和颗粒之间的表现热换系数变大，当固体颗粒循环量增加或颗粒平均粒径减小时，表征相间换热特性的Nu数增大。图5表1参4     

利用Monte Carlo方法对循环流化床锅炉炉膛传热的数值计算

作者对循环流化床锅炉炉膛传热进行数值研究,所建模型考虑轴向和径向颗粒浓度分布的影响。模型计算揭示烟气温度和热流密度在炉膛内的分布变化,计算结果表明在循环流化床锅炉炉膛传热计算中,颗粒相对流换热不能忽略。     

增压富氧燃烧流化床炉内传热特性

建立了增压富氧燃烧流化床锅炉炉内传热模型.通过模型计算,分析了颗粒粒径、空隙率、床层温度及系统压力等因素对炉内传热特性的影响.结果表明：随着颗粒粒径增大,传热系数减小;随着空隙率增大,传热系数减小;随着温度升高,传热系数增大;随着压力升高,传热系数增大,但增加的幅度明显变小,说明当压力升高到一定程度时,继续升高压力对传热没有太大影响.     

一种改善循环流化床锅炉性能的方法

循环流化床锅炉出口几何结构对炉内气固两相流动特性和传热有特性很强烈的影响,称为循环流化床锅炉出口端头效应。该文通过试验分析了循环流化床锅炉出口端头效应的机理。结果表明,采用合理的出口几何结构,可以使其具有初级内分离器的功能,进而增强颗粒的内循环,延长颗粒在炉内的停留时间,增强炉内传热,全面改善循环流化床锅炉的性能。     

循环流化床锅炉热力计算方法探讨

循环流化床锅炉与鼓泡流化床相比 ,有许多新的特点 ,床内的燃烧和受热面的传热过程很复杂。由循环倍率决定的颗粒浓度是循环流化床锅炉的一个重要参数 ,它对传热强度、燃烧与燃尽、过热器的汽温、负荷的调节范围以及分离器的设计等都产生重要影响。以 65t/h油页岩流化床锅炉的热力计算为例 ,从循环倍率入手 ,着重讨论了循环倍率以及由它决定的飞灰浓度对床内燃烧传热及过热器传热的影响     

循环流化床中的气固两相传热模型

循环流化床中存在着分散固体颗粒的连续上升气相和相对紧密的颗粒团两部分,颗粒团聚物对气固两相传热有着重要的影响。采用拟Boltzmann动力学方法描述循环流化床中颗粒团的动力学行为,建立了循环流化床中气固两相间传热过程的理论模型,对气体表观流速、固体颗粒循环率等对气固传热系数沿床高分布规律的影响进行了分析和讨论。模型计算结果与参考文献中的实验数据进行了比较,两者符合较好。     

烟气中灰粒对锅炉过热器,省煤器传热影响的研究

采用模拟含尘烟气实验研究了烟气中含尘浓度，颗粒粒度和烟气速度等关键因素对锅炉过热器、省煤器传热的影响，得出了具有工程应用价值的经验关联式，并用于计算分析煤粉炉、两级分离的特 流化床锅炉和中温分离的循环流化床锅炉的过热器、省煤器等对流管束在考虑固体粒子影响作用后烟后侧的传热系数。通过传热机理分析，提出了可用于锅炉对流受热面设计的多相流传热模型，为循环流化床锅炉过热器和省煤器的设计计算提供了依据和方法     

1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算

采用分区计算简化大容量高参数超超临界锅炉炉内辐射、对流传热模型,研究炉膛水冷壁热负荷及壁温的空间分布情况,并与试验数据进行了对比,计算结果与试验值之间的偏差较小,最大为5.72%.该模型与算法可给出不同锅炉负荷条件下,水冷壁壁面热负荷与壁温沿炉膛宽度方向的分布规律.结果表明,水冷壁热负荷与壁温均呈现出中间高两端低的弧形分布.四角切圆燃烧锅炉火焰位置对炉内传热有很大影响.模拟计算可为超超临界锅炉的运行提供参考,预测了在材料允许温度范围内,火焰中心偏斜最大不超过2 m.     

烟气中灰粒对锅炉过热器、省煤器传热影响的研究

采用模拟含尘烟气实验研究了烟气中含尘浓度、颗粒粒度和烟气速度等关键因素对锅炉过热器、省煤器传热的影响，得出了具有工程应用价值的经验关联式，并用于计算分析煤粉炉、两级分离的循环流化床锅炉和中温分离的循环流化床锅炉的过热器、省煤器等对流管束在考虑固体粒子影响作用后烟气侧的传热系数。通过传热机理分析，提出了可用于锅炉对流受热面设计的多相流传热模型，为循环流化床锅炉过热器和省煤器的设计计算提供了依据和方法。图１１表５参１４     

300MW循环流化床锅炉超温问题分析及解决

某自主研发生产的300MW循环流化床(CFB)锅炉在升负荷过程中出现尾部低温过热器、低温再热器管壁超温现象,根据CFB锅炉炉内的传热机理,分析了超温主要原因是锅炉床料太粗,造成炉膛稀相区的固体颗粒浓度小、炉膛传热系数小而使炉内受热面吸热量比例偏少,进而造成尾部低温过热器、低温再热器吸热量偏大而管子超温。通过将炉内大颗粒外排、补充筛分过的较细床料和石灰石等主要措施,完全消除了超温现象,保证了锅炉的安全运行。     

利用出口几何结构改善循环流化床锅炉性能

循环流化床锅炉出口几何结构对炉内气固两相流动特性和传热特性有强烈的影响,称为循环流化床锅炉出口端头效应。试验结果表明,采用合理的出口几何结构,可以增强颗粒的内循环和炉内传热。     

炉顶结构对循环流化床锅炉颗粒内循环影响的实验研究

针对循环流化床锅炉内沿高度方向颗粒流态呈现湍流床、快速床,颗粒浓度沿高度方向呈上稀下浓分布,沿床横截面方向呈环形分布的特点,在分析总结国内外学者主要研究成果的基础上,阐述炉顶结构对循环流化床锅炉颗粒内循环的影响机理,并在不同安装高度下对比研究了多种炉顶结构对颗粒内循环的强化作用.     

高、低混合流速循环流化床技术综述

应用循环流化床燃烧技术,锅炉具有煤种适应性广、热效率高、NO_x排放低、实现炉内脱硫等特点,更重要的是锅炉可以燃用煤矸石、炉渣、垃圾等,炉渣、飞灰能做水泥的掺合料,做到资源综合利用。所以,这一技术越来越引起人们的重视。 目前,循环流化床锅炉基本分为两类:即没有埋管、高循环倍率的高速床;带埋管、低循环倍率的低速床。高速床床载面积小、流速大、循环倍率高,点火、给煤方便,热效率高,一般大于85％,锅炉易于大型化。但是,由于流速高,炉内磨损严重、自耗电高;由于没有高传热系数的埋管受热面,为了保证蒸发量,必须设计足够的高传热系数辐射、对流受热面;     

300MW循环流化床锅炉屏式过热器传热特性及壁温研究

建立了循环流化床锅炉屏式过热器传热模型,采用分区段方法计算了受热面管子在锅炉3种典型负荷下,管内工质温度和管壁金属温度的沿程分布特性;利用实炉运行数据研究了锅炉在不同负荷下屏式过热器传热系数的变化规律,分析了低负荷下循环流化床锅炉屏式过热器超温的原因.结果表明:循环流化床锅炉屏式过热器热负荷较均匀,管壁温度没有明显的突升情况,最高管壁温度出现在75％ BMCR(锅炉最大连续蒸发量)负荷下.