循环流化床锅炉循环回路压力不平衡理论的分析

通过对循环流化床锅炉循环回路各段压降特性分析,建立了包括炉壁、分离器、立管和返料装置等部分的压降关系式,并基于循环回路压力平衡特性对所建立的模型进行了求解。计算结果与结果相比,吻合得较好。     

超临界压力下自然循环的静态特性

选取一个典型的自然循环回路,研究超临界压力下的静态特性,结合超临界压力下水物性特点,建立稳态分析模型,采用基于延拓的非线性数值方法求解,并对结果分析。同时讨论了入口温度、功率分布、管径、回路高度及入口阻力系数等因素对静态特性的影响。     

循环流化床物料循环问题的研究

对循环流化床物料循环问题进行了研究。给出了对立管内负压差移动床压降,Ｕ阀回料器阻力特性及输送气固比等问题的研究结果,提出了相应的关系式,并提出了循环系统的设计及校核计算方法。     

循环流化床复合压降数学模型

建立了同时考虑循环流化床宽筛分物料动态质量平衡以及送风系统流体网络特性的复合压降模型，这是对以往数学模型中采用静态质量平衡及割裂风量和压降关系的修正和改进。该模型可以正确地反映如排渣量、给风流量等锅炉运行参数变化时，床内压降，床料筛分，密相床高度等参数的动态变化情况，从而为建立循环流化床整体动态数学模型奠定了基础。     

水平换热通道自然循环流动特性分析

通过建立考虑密度变化的三维CFD(计算流体动力学)模型,对单相自然循环条件下水平换热回路的流动特性进行了研究。在稳态流动分析中,首先通过三维CFD模型,获取了加热管道的径向温度和速度分布,发现管道截面温度场和速度场均为不均匀分布,这分别是由径向自然对流和对流换热系数决定的;其次,应用量纲分析的方法,整理归纳系统无量纲参数间的线性关系。在非稳态分析中发现水平换热通道出现不规则复杂流动,证明了混沌现象的存在,产生这种现象的原因是自然循环的特性与回路布置方式双重作用的结果。     

压力循环流化床中密封回料装置的运行

对于压力循不流化床中密封回料装置的返料特性，系统运行压力、密封回料装置的两个侧进风和固体颗粒直径等的影响进行了试验研究，基于循环流化床回路上的压力平衡理论分析了密封料装置的运行机理，提出了计算其中压降的方法。理论预测值和试验测量的比较吻合。     

循环流化床锅炉炉内压降分布及物料粒径分布的计算

根据物料总体平衡建立了循环流化床锅炉炉内压降分布和物料粒径分布的数学模型 ,模型中考虑了颗粒破碎、磨损以及缩核对物料粒径分布变化的影响。作为循环流化床锅炉整体数学模型的基础 ,该模型不仅计算了所有物料的总体粒径分布 ,也计算了焦炭、石灰石和惰性床料单独的粒径分布。最后给出了炉内压降和不同位置处物料粒径分布的仿真结果 ,并对结果进行了分析     

采用水动力回路分析法进行自然循环热水锅炉水动力数值计算

根据流体力学原理和锅炉水动力计算的基本原则,提出了一种能够直接计算自然循环热水锅炉各循环回路中每根单管水动力特性的自然循环热水锅炉水动力数值计算新方法,即水动力回路分析法,推导得出了基于该方法的水动力计算基本方程组,给出了其数值求解方法及程序框图,并应用该方法对两台自然循环热水锅炉进行了水动力特性计算分析,将其计算结果与按照JB/T8659-1997<热水锅炉水动力计算方法>的图解法分析结果进行比较,证明了水动力回路分析法的正确性和实用性.     

考虑横向物质传递的大型循环流化床锅炉动态建模研究

为了研究大型循环流化床(CFB)锅炉运行中出现的运行参数横向分布不均匀现象,在原有一维模型基础上,将炉膛沿宽度方向划分为4个并联回路,建立了准二维小室模型,每个回路内考虑炉膛内的传热、传质和燃烧以及并联回路之间的横向物质传递,并建立了包含风机、布风板、炉膛和分离器在内的风烟系统复合压降模型.对某660 MW超超临界CFB锅炉进行动态模拟,重点研究了特定工况下的床压横向波动现象,分析了床压波动过程中的横向物质传递速率.结果 表明:该准二维小室模型能够反映运行参数在炉膛内的横向分布情况;炉膛内物料横向扩散和对流的综合作用是产生床压周期性波动现象的原因.     

2953t/h超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性研究

建立超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性计算模型,首先按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降,再以给定热的负荷以及节流方式进行了流量分配和压降特性校核计算,并研究了2953t/h超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性。研究结果表明:以50%锅炉最大连续出力工况为基准来设计水冷壁入口节流压降是合理的,该方法可以使各负荷下的回路特性均趋于理想回路特性,能够获得较均匀的出口工质温度分布,热力偏差小并能够维持合适的水冷壁金属温度。水冷壁总压降的变化趋势与锅炉负荷变化相符。对于弱受热回路,重位压降所占总压降比例大于摩擦压降,因而弱受热具有自然循环特性;对于强受热回路,重位压降所占总压降比例小于摩擦压降,因而强受热回路具有直流特性。100%BMCR工况下,最高金属壁温为497℃,低于管材规定的580℃,因此锅炉机组的运行安全性可以得到保证。     

300 MW循环流化床锅炉气固流动特性的CPFD模拟

采用计算颗粒流体力学（CPFD）的方法对300 MW循环流化床锅炉内的气固两相流体动力学参数进行全床数值模拟研究,重点分析了循环流化床锅炉炉膛以及回料阀的气固流动特性,获得固相颗粒浓度和速度场在炉膛内的分布以及固体循环流量、系统压力平衡、回料阀的运行情况等锅炉关键参数。结果表明：颗粒浓度的轴向分布呈现明显的密相区和稀相区两部分,模拟得到的轴向压力分布与实际工况吻合较好,验证了CPFD方法模拟循环流化床锅炉的准确性;锅炉回料阀内压降最大,这与床料分布相符;回料阀返料室流化程度较高,而输运室流化程度较小,呈现鼓泡床状态,气泡大都贴壁逃逸。     

SG-690/13.7-M451型循环流化床锅炉的结构特点与启动调试

介绍首台国产化拥有自主知识产权的SG-690/13.7-M451型循环流化床锅炉的结构特点.分析了循环流化床锅炉启动调试的主要内容与特点,结合调试工程实践,提出了风量标定、料层阻力试验、蒸汽吹扫、返料器投入、给煤系统与床上点火燃烧器等调试优化方案.     

循环流化床锅炉运行中回料系统的问题分析

指出了循环流化床锅炉回料系统在运行中常见的结焦 ,分离器效率下降及回料阀烟气反窜等故障 ,分析了这些故障的结构原因和运行原因并提出防止措施 ,结合一起回料系统故障实例说明在运行中对回料阀正确操作的重要性。     

非机械阀控制外置式换热器的试验研究

外置氏换热器（EHE）在大型循环流化床锅炉已被广泛应用,而目前国外厂有通常采用的控制进入EHF的物料量的机械阀存在着磨损严重,维护费用高等问题,作者提出一种非机械阀控制进入EHE的物料量的外置式换热器面置方案,它把外式换热器和Loopseal返料机构结合在一起,通过控制Loopseal返料机构和外置式热器运行时送入的风量来控制进入外置式换热器的高温物料量,从而取消机械控制阀,文中对叠置布置方案的外式换热器及其连动的Loop seal返料机构进行了冷态试验研究,试验研究结查表明这种布置方案可以实现料向Loop seal返料机构和EHF的分流,通过调节运动参数或结构参数,可以控制进入EHE的物料流量及比例;得到了叠置式换热器的压力分布和阻力特性,另外,也给出了EHE换热床内的传热特性,图14表1参7。     

循环流化床锅炉的原理与设计

根据循环流化床的原理和作者多年来的实践，分析了目前国内循环流化床锅炉存在的主要问题。指出：灰平衡是分析固体不完全燃烧热损失的基础，也是计算锅炉热平衡和热效率的关键数据之一。一台循环流化床锅炉设计和运行的成功取决于炉膛、分离器和回料器的设计。鉴于目前国内循环流化床锅炉中各种新型分离器工作现状，很有必要对采用旋风分离器的问题重新认识。此外，还对回料器、对流受热面的设计等，发表了看法。由于环保条例对锅炉和燃烧设备的排放作了限制，燃烧无烟煤循环流化床锅炉要达到SOx等排放标准还须深入研究。     

Macroscopic modelling of fluid dynamics in large-scale circulating fluidized beds

Macroscopic (semi-empirical) models for fluid dynamics of circulating fluidized bed (CFB) units are presented, with emphasize on applications for conditions relevant to industrial units such as fluidized-bed combustors. In order to make a structured analysis of the models, the CFB unit is divided into 6 fluid dynamical zones, which have been shown to exhibit different fluid-dynamical behaviour (bottom bed, freeboard, exit zone, exit duct, cyclone and downcomer and particle seal). The paper summarizes the main basis and assumptions for each model together with major advantages and drawbacks. In addition, a practical example on how a selected set of these local models can be linked to an overall model of the fluid dynamics of the entire CFB loop is presented. It is shown that it is possible to reach good agreement between the overall model and experimental data from industrial units.     

300 MW循环流化床锅炉负荷、床温和床压的动态特性分析

基于300 MW循环流化床锅炉现场试验数据,采用最小二乘法进行拟合推导,提出了较为完整的锅炉负荷、床温和床压在不同工况下的阶跃响应模型.在此基础上分析了锅炉负荷、床温和床压的动态响应特性,阐述了相应的控制难点.分析结果为300 MW循环流化床锅炉的运行和优化控制提供了参考.     

流化床锅炉目前存在的问题及国内外解决问题的经验

我国流化床锅炉得到迅速发展，暴露了一些目前和发展中存在的问题。文中对返料器、分离器、成品煤拉径等问题介绍国内外解决问题的经验和措施；最后谈谈环保。     

循环流化床锅炉改变床存量的燃烧试验

在1台75 t/h循环流化床锅炉上进行了改变床存量的燃烧试验,在3220～7330 Pa床层压降变化范围内,测试了改变床存量对锅炉负荷能力、炉内轴向颗粒浓度分布以及实际燃烧效率的影响.结果表明:在远低于常规床层压降的条件下,循环流化床锅炉仍能保持满负荷运行,而且燃烧得到改善;在适当控制燃料粒度的条件下,循环流化床锅炉降低床层压降运行不仅可行,还可以使锅炉整体运行性能得到优化,是锅炉设计和运行优化的方向.     

一体化外置式换热器的物料流动特性

对循环流化床锅炉一体化外置式换热器在单边运行时的物料流动特性进行了冷态试验研究.结果表明:该外置式换热器具有很好的自平衡特性;各仓室流化风速的改变会引起颗粒夹带速率及各仓室压力分布的变化,通过调节各仓室的流化风速可以很好地控制进入外置式换热器和回料密封的物料流量.同时,还建立了孔口两侧压差与通过孔口处的固体流率之间的经验关系式,并定义了孔口流量系数.试验数据表明:所建立的关系式可以很好地用于预测固体流率与孔口压降之间的关系.