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超臨界CFB鍋爐氣固流動均勻性研究取得新進展
发稿时间:2020-08-17         作者:杨召          来源:循環流化床實驗室     【字号:

  循環流化床CFB)鍋爐作爲一項潔淨煤燃燒技術,具有燃料適應性廣、負荷調節能力強、汙染物排放控制成本低等優點,在工業生産和電力行業得到廣泛應用。隨著CFB鍋爐容量擴大,爐膛內的煙氣和顆粒的量增加,受制造工藝、分離效率和煙氣處理量等因素的制約,大型CFB鍋爐一般采用多個旋風分離器並聯布置結構。然而,多個旋風分離器並聯布置的循環回路之間存在氣固流動不均勻現象,使得鍋爐內溫度偏差增大、燃燒效率降低、脫硫脫硝成本增加。 

  爲了提高CFB鍋爐循環回路之間氣固流動的均勻性,項目組利用多旋風分離器並聯布置的CFB冷態試驗裝置,研究獲得了旋風分離器布置和爐膛切角等結構參數對循環回路之間顆粒質量流率分布均匀性的影响规律,优选出一种有助于提高循环回路之间顆粒質量流率分布均匀性的旋风分离器布置方案,并将该方案应用于350MW超臨界CFB鍋爐的方案設計中。通過數值M,在1:1尺度下,對采用該優選方案和傳統方案的350MW超臨界CFB鍋爐的氣固流動均勻性進行了對比研究,如圖1所示。研究結果表明:采用該優選方案的350MW超臨界CFB鍋爐的循環回路之間顆粒質量流率的相對偏差低于采用傳統方案的350MW超臨界CFB鍋爐,該優選方案提高了350MW超臨界CFB锅炉的循环回路之间顆粒質量流率分布的均匀性。  

  CFB鍋爐循環回路之間氣固流動的均勻性將直接影響溫度分布的均勻性,進而影響鍋爐運行的經濟性和安全性。項目組在應用該優選方案和傳統方案的350MW超臨界CFB鍋爐上研究了旋風分離器布置方案對循環回路之間溫度分布均勻性的影響,如圖2所示。研究結果表明:采用該優選方案的350MW超臨界CFB鍋爐的旋風分離器入口的煙氣溫度偏差和返料器中的循環灰溫度偏差均低于采用傳統方案的350MW超臨界CFB鍋爐,該優選方案有助于提高循環回路之間溫度分布的均勻性。 

 

  1  旋风分离器布置对循环回路之间顆粒質量流率分布均匀性的影响 

  2  旋風分離器入口煙氣溫度偏差(左)和返料器中循環灰溫度偏差(右) 

 
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