300MW富氧燃烧循环流化床炉内燃烧及传热特性研究

对富氧燃烧循环流化床锅炉炉内燃烧及传热特性进行了研究.考虑了气体辐射对传热系数的影响,建立了循环流化床锅炉在富氧燃烧下的燃烧及传热模型.在不同氧气浓度(如30％,50％,70％氧气浓度)下,分析了颗粒粒径、空隙率等对炉内传热的影响,得到各参数对富氧条件下的循环流化床传热参数影响曲线.以某300 MW循环流化床锅炉机组为...     

富氧燃烧循环流化床锅炉炉内传热特性

针对富氧燃烧循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler,CFBB)炉内传热特性进行了研究。考虑气体辐射对传热系数的影响,建立了CFBB富氧燃烧下的传热模型。以一台440t/h循环流化床锅炉为例,通过模型分析了炉内传热情况,并和空气燃烧模式下的传热特性进行比较。进行了氧气浓度在30％、50％、70％气氛下的CFBB炉膛概念性设计。在循环流化床锅炉炉内传热中,灰占主导作用,烟气成分变化对传热系数影响不大。氧气浓度越高,越有必要设置外置换热器来维持炉膛正常运行。     

循环流化床锅炉燃烧过程分析

循环流化床锅炉燃烧是一个特殊的气固两相流动中发生的物理化学过程,其内部的气体和固体颗粒运动对于燃烧过程顺利进行具有十分重要的作用.通过对循环流化床锅炉的燃烧过程分析,为循环流化床锅炉性能设计、炉内传热研究及锅炉运行调试提供了参考.     

循环流化床锅炉炉内颗粒分布平衡模型

在对循环流化床锅炉炉内颗粒特性分析的基础上,提出同时以颗径和密度两参数来描述炉内颗粒特性。结合循环流化床锅炉特殊的炉内流体动力特性,建立了包括炉膛密相区和稀相区在内的循环流化床锅炉炉内宽筛分的颗粒分布模型,其中密相区假设为浓度分布均匀的湍流床,而稀相区则为和核心-边壁区的流动结构。模型同时耦合炉内颗粒所经历的爆裂、燃烧、磨损及气固分离等物理和化学过程。应用以所建的颗粒分布平衡模型为子模型的循环流化床唤炉总体数学模型模拟了一台12MW循环流化床锅炉燃用烟煤时满负荷运行的工况。计算时把炉内颗粒分为70档,其中颗粒粒径在0～8mm之间分为10档,密度在1100～2400kg/m∧3之间分为7档,模拟计算所得的炉内颗粒分布合理正确,与试验研究研究结果吻合良好,表明所建立的颗粒分布模型可以用来描述循环流化床锅炉炉内颗粒分布特性。     

循环流化床锅炉脱硫的工艺试验及模型预测

通过在７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉上所进行的试验研究,取得了加石灰石脱硫的动态特性。依据循环流化床脱炉运行特点,对原有的循环流化床锅炉脱硫模型进行了部分改进,成为已建的循环流化床锅炉总体数学模型的一个子模型。运用该模型对循环流化床锅炉炉内ＳＯ２的生成和脱除进行模拟,模拟结果与工业试验结果吻合。模拟结果还揭示了加石灰石脱硫对循环流化床锅炉运行的影响。     

循环流化床锅炉炉内传热研究

在以往对循环流化床锅炉炉内传热理论研究的基础上,发展了一种循环流化床锅炉炉内传热计算模型,对颗粒团覆盖壁面的时均份额、颗粒分散相辐射传热系数进行了合理的修正。此外,在以往的模型中没有考虑核心区辐射换热的影响,对此给予了补充。进而提出了更为完整的炉内传热模型。利用该模型,以一台300 MW循环流化床锅炉实例为基础进行了锅炉传热计算,探讨了空隙率和颗粒直径对炉膛传热系数的影响。     

循环流化床锅炉炉膛热力计算

结合作者在循环流化床锅炉传热和设计理论研究及实践的基础上，提出一种循环流化床锅炉炉膛的热力计算方法，包括循环流化床锅炉炉膛的几何尺寸确定，炉膛热量平衡和炉膛传热计算，考虑循环流化床锅炉炉型不同，其热力计算方法有所不同，该方法针对采用高温分离装置的循环流化床锅炉，提出了计算方法可用于一般高温分离的循环流化床锅炉的设计计算，其余炉型可在此基础上根据具体炉型特点修改使用。     

循环流化床锅炉脱硫的工业试验及模型预测

通过在７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉上所进行的试验研究,取得了加石灰石脱硫的动态特性。依据循环流化床锅炉运行特点,对原有的循环流化床锅炉脱硫模型进行了部分改进,成为已建的循环流化床锅炉总体数学模型的一个子模型。运用该模型对循环流化床锅炉炉内ＳＯ２的生成和脱除进行模拟,模拟结果与工业试验结果吻合。模拟结果还揭示了加石灰石脱硫对循环流化床锅炉运行的影响。     

循环流化床锅炉燃烧控制与调整

从分析循环流化床锅炉的燃烧和传热机理入手,并结合循环流化床锅炉的结构特点,论述了常规情况下与循环流化床锅炉燃烧有关的工况控制和调整问题。     

CFB锅炉NOx的生成机理与计算

依据循环流化床锅炉炉内氮氧化物的生成机理与分解特性，建立了炉内NOx的生成和分解模型，并对1台75t／h循环流化床锅炉炉内氮氧化物的生成和分解特性进行了模拟预测，探讨了循环流化床锅炉的炉温、Ca／S摩尔比等因素对CFB锅炉脱氮的影响，其计算结果与工业试验结果吻合良好，得出可以通过调整锅炉运行参数来控制锅炉氮氧化物排放的结论。     

多流程循环流化床锅炉热力计算方法研究

由于多流程循环流化床锅炉炉膛中颗粒运动、燃烧和传热过程的实验结果和工业数据较为缺乏,因此有必要对多流程循环流化床锅炉的炉膛热力计算进行详细研究。根据多流程循环流化床锅炉的特点,推荐了适用于多流程循环流化床锅炉的分离器效率、燃烧份额和传热系数的计算方法,建立了以物料平衡、能量平衡为主的多流程循环流化床锅炉热力计算模型。利用建立的热力计算模型对一台在用的多流程循环流化床锅炉进行了计算,得到了炉内的物料分布、温度分布和热量分布规律。计算结果与该锅炉的工业测试数据的对比分析结果表明了热力计算结果符合锅炉实际运行情况。面向工程应用建立了一种多流程循环流化床锅炉的热力计算方法,可以为工业锅炉设计与改造提供理论指导。     

循环流化床辐射传热模型

循环流化床中,炉膛壁面与床中的传热源自辐射,颗粒相对流和气相对流3部分,有关固体颗粒相传热系数的计算,研究人员主要提出了单颗颗粒模型,颗粒团更新模型和连续膜模型,但关于辐射传热系数的计算则比较简单,在这些模型中,有关辐射传热部分均采用经验或半经验公式,在辐射传热机理上探索尚欠不足,文中根据循环流化床密相区和稀相区的特性,分析其中的传热特点,特别是对循环流化床稀相区部分的颗粒团和对壁面的传热系数计算采用辐射双通量模型进行分析,从传热机理上建立了完整的循环流化床辐射传热模型,有助于了解循环流化床锅炉中的辐射传热机理和规律,模型计算结果与某电厂165MWe循环流化床锅炉相应工况条件下的实际运行数据相比,符合较好。     

大型循环流化床锅炉外置换热器运行特性分析

为掌握大型循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置换热器(fluidized bed heat exchanger,FBHE)的运行特性,在2台实际运行的300MW CFB锅炉上进行了运行特性测试研究,包括FBHE对CFB锅炉床温、汽温的调节及其传热特性的研究。结果表明:带FBHE的CFB锅炉炉膛温度沿炉膛高度分布比较均匀,且在60%锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continue rate,BMCR)以上运行时床温无明显变化,而无FBHE的CFB锅炉床温随负荷变化明显,炉膛温度沿炉膛高度差别较大,且随着锅炉负荷的降低,差别更明显;锥型阀的开度随锅炉负荷的增加而增大;在负荷不变的情况下,过热器的喷水量和再热器的吸热量随床温的升高递减,但减少幅度较小;不同负荷下FBHE内不同受热面的传热系数不同,其值均随负荷的增加单调增大。     

循环流化床锅炉磨损机理及解决措施

针对循环流化床锅炉运行后出现的问题,从生产实际出发,结合循环流化床锅炉传热的原理和设计理念,从常见的耐磨耐火材料与受热面交界处及炉内浓、稀相区的水冷壁等部位的磨损原因着手,主要对循环流化床锅炉各部位磨损特点、形式等问题进行了分析,提出了相应的处理措施,并在各电厂的技术改造方案中实施,取得了很好防磨效果。     

循环流化床外置式换热器结构与布置特性的探讨

论述了循环流化床锅炉外置式换热器的特性,通过对当今循环流化床锅炉大型化进程中外置式换热器的分类介绍,总结了各个种类外置式换热器的结构特点。介绍了循环流化床锅炉外置式换热器流动及传热的研究现状及成果,提出了外置式换热器流动和传热研究过程中需要注意的几个问题。     

油页岩循环流化床燃烧室稀相区流动结构与燃烧特性

通过目前在世界上投入商业运行最大容量的燃用油页岩的65t/h循环流化床锅炉热态工业试验,测定了不同锅炉负荷下燃烧室稀相区不同高度不同截面位置的质量流率和稀相区的流动结构,得了稀相区内极具片状结构特点的油页岩颗粒特性与燃烧特性及其燃烧产物的分布特性。试验表明燃烧室内SO2浓度沿炉膛高度减少,桦甸油页岩具有很强的自脱硫能力,高挥发分油页岩分级燃烧,低温燃烧和循环燃烧技术结合,可有效的控制NOx的生成与排放,试验结果对油页岩循环流化床锅炉的设计与运行及大型油页岩循环流化床电厂锅炉的开发具有一定的参考价值,同时为进一步建立适合油页岩的循环流化床燃烧室稀相区的流动,燃烧,传热,磨损模型奠定了基础。     

300MW循环流化床锅炉燃烧控制策略

结合国内某300 MW循环流化床锅炉,分析循环流化床锅炉的控制特点,对其特点进行论述和总结,最后对循环流化床锅炉的发展方向进行了探讨和预测。     

循环流化床锅炉炉膛内传热的模拟计算

由于数值模拟具有实验研究所无法替代的优点 ,因此基于质量守恒和能量守恒定律 ,采用蒙特卡洛法模拟循环流化床锅炉炉膛内的辐射传热 ,同时考虑到炉膛内的燃烧和流动及对流换热 ,预测了某台 75t/h循环流化床锅炉炉膛内的温度场以及壁面热流密度分布。模拟结果同热力计算结果吻合较好 ,为循环流化床锅炉的设计和运行提供了理论指导     

循环流化床锅炉的发展和特点

作为新一代高效低污染清洁燃煤技术,循环流化床锅炉技术发展迅速。综述了循环流化床锅炉的发展和特点,介绍了其存在的优、缺点。