循环流化床锅炉炉膛内烟气浓度场模型计算

针对循环流化床(CFB)锅炉炉膛内可燃气体中CO体积分数较高的问题,建立了一维CFB锅炉炉膛中气体浓度场的计算模型,基于已有的燃料热解、挥发分的分布以及可燃挥发分和碳的燃烧,计算出不同燃料在CFB锅炉炉膛内一维的烟气浓度场分布,并对炉膛内CO体积分数分布与锅炉设计和运行优化的关系进行了分析与验证,结果表明,在CFB锅炉炉膛内,任何燃料均有较高的CO浓度区域存在;该模型计算结果可为CFB锅炉的设计和实验研究提供理论基础。     

循环流化床锅炉屏式受热面换热系数的测量与分析

在75t／h和130t／h循环流化床(CFB)锅炉上对屏式过热器的传热系数进行了测量。结果表明，屏的烟气侧换热系数与屏所在位置、床温、烟气的固体携带量有直接关系，屏的位置越低、床温越高、烟气的固体携带量越大，屏的烟气侧换热系数越大。研究结果对CFB锅炉的设计具有参考价值。     

带有紧凑式分流回灰换热器的CFB锅炉研究与应用

为了研制大型循环流化床(CFB)锅炉,研究构建了CFB锅炉“复合炉型”技术体系,建立了热循环回路传热计算模型和炉膛高度计算模型,开发了带有外置床的CFB锅炉热力计算软件、旋风分离器设计计算软件和紧凑式分流回灰换热器等关键技术,在此基础上开发了带有紧凑式分流回灰换热器的210MW及330 MW CFB锅炉.工程应用表明,...     

700℃超超临界循环流化床锅炉方案设计研究

在总结国内330 MW和600 MW循环流化床(circulating fluidized bed boiler,CFB)锅炉开发研制及工程经验基础上,进行了蒸汽温度为700℃的350 MW超超临界CFB锅炉方案设计,并对工质流程及关键部件结构进行分析计算和设计研究。具有先进蒸汽参数的350 MW超超临界CFB锅炉采用H型整体布置,4个蒸汽包覆式旋风分离器布置在炉膛两侧,配有相应的紧凑型气动均流换热床。锅炉水冷壁为低质量流速垂直管圈结构。双回路给煤系统可保证均匀可靠地向炉内送入燃料。     

国产大型CFB锅炉的开发研制与工程示范

为开发国产大容量循环流化床(CFB)锅炉技术,通过试验台及实炉试验,系统地研究了CFB锅炉大型化的关键技术,建立了炉内精确传热计算模型和炉膛高度计算模型,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,提出了大型CFB锅炉复合炉型的设计思想和炉型布置方案.开发研制的首台国产100 MW及210 MW CFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行,各项技术性能优良.研制的国产330 MW CFB锅炉示范工程正在实施阶段.简要介绍了国产600 MW超临界CFB锅炉设计方案及主要技术难点.     

75 t/h双速CFB锅炉炉膛结构优化数值模拟

由于结构特殊,高低双速循环流化床(CFB)锅炉炉膛内部气固两相流密相区和稀相区颗粒质量浓度的变化增强了受热面处对流换热,但同时也加剧了对金属受热面的冲击磨蚀。为解决二者间的矛盾,本文采用欧拉-拉格朗日方法对某燃用高比例煤泥的75 t/h高低双速CFB锅炉炉膛内气固两相流进行冷态数值模拟,通过仿真计算得出了该炉膛结构内部气体与固体颗粒的流动速度和质量浓度的变化规律,在相同边界条件下研究炉膛稀相区和密相区的截面比对炉膛壁面磨损与对流换热的影响,得到了优化后的炉膛结构参数。结果表明,炉膛壁面的磨损量比值和对流换热系数均随炉膛截面比的增大而降低,综合考虑后,建议该炉膛截面比选择在82.5%～92.5%较为合适。将该建议值应用于实际电厂锅炉炉膛结构技术改造后,锅炉运行情况良好。     

300MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度计算分析

针对循环流化床(CFB)锅炉炉内屏式过热器管子超温爆管问题,建立了某300 MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度的有限元计算模型,采用四节点四边形单元对温度场剖分并进行了计算分析,不同负荷不同蒸汽流程布置方式(U型布置和Z型布置)的管壁温度分布计算结果表明:不同工况下管壁最高温度出现在鳍片的中心位置处,管内壁温度较低,接近于工质温度;在相同的边界条件下,300 MW CFB锅炉屏式中温过热器蒸汽流程Z型布置优于U型布置。计算结果与实际工程的运行情况吻合良好。     

循环流化床锅炉受热面磨损的数学模型及预防措施

通过对循环流化床(CFB)锅炉受热面磨损机理及影响因素深入的分析,得出可供工程模拟计算使用的数学模型,并应用其做了磨损速率对U/Umf的关系计算。针对CFB锅炉实际运行状况,提出了一些预防CFB锅炉受热面磨损的措施,供锅炉运行人员及设计人员参考。     

大型循环流化床锅炉深度脱硫探讨

介绍了世界首套"300 MW循环流化床(CFB)锅炉+石灰石/石膏湿法烟气脱硫(FGD)系统"的设计情况,对CFB锅炉和FGD系统的实际运行参数进行了分析。实践表明:CFB锅炉深度脱硫可达到比传统炉内脱硫更高的脱硫效率,能满足日益严格的环保要求,并且燃料适用性更为广泛,石灰石消耗量更少。同时CFB锅炉深度脱硫(脱硝)可实现高效的不以炉内脱硫和低NOx排放为目的的"高温CFB锅炉",这更有利于充分发挥CFB锅炉燃用劣质、高硫燃料的独特优势,是今后大型CFB锅炉的发展方向。     

循环流化床锅炉物料平衡分析

对循环流化床(CFB)锅炉的物料平衡进行了理论分析和研究。CFB锅炉内的物料可分为底渣、飞灰、内循环物料和外循环物料,实现能够进入炉膛上部内循环物料的平衡是CFB锅炉运行的基础,对CFB锅炉内循环物料量多少的判断对实际运行有重要意义。     

CFB锅炉燃烧优化调整试验方法研究与应用

提出了循环流化床(CFB)锅炉燃烧优化调整试验的目的及方法,并对该方法的主要内容及CFB锅炉燃烧优化调整试验结果进行了介绍.给出了在A电厂440 t/h CFB锅炉、B电厂470 t/h CFB锅炉的应用实例,并探讨了影响CFB锅炉运行和炉内磨损的相关问题.     

660MW超临界CFB锅炉机组跳闸后受热面安全性计算分析

在超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉是否需要配备紧急补水泵一直存在争议。以某电厂660MW超临界CFB锅炉为研究对象,建立超临界CFB锅炉在机组跳闸后受热面内的流动传热计算模型,开发以Fortran语言为基础的受热面内瞬态特性计算程序。以机组某次跳闸为例,计算得到受热面的热力参数随时间的变化规律,并与实炉测量数据进行比较,结果表明二者较为一致。在此基础上,研究不同紧急补水泵输水量及投运时间对锅炉受热面安全性的影响。计算结果表明,机组跳闸后紧急补水泵输水量为500t/h并在跳闸后2min内投运可以保证受热面壁温安全。研究结果对于带有外置床的超(超)临界CFB锅炉紧急补水泵选型及流量、压头确定具有重要意义。     

CFB锅炉性能试验排烟温度修正方法

锅炉性能测试基准温度(送风机进风温度)偏离保证温度时,由于风机加热效应的影响,常规煤粉炉排烟温度修正公式已无法适用于循环流化床(CFB)锅炉.在理论推导的基础上,提出了CFB锅炉排烟温度修正计算公式,并利用该公式对CFB锅炉不同实际保证条件下的修正进行了计算.结果表明,考虑风机对空气的加热效应对计算结果影响较大,在锅炉设计中应该引起足够的重视.     

起临界循环流化床锅炉垂直管圈水冷壁热敏感性分析

对超临界循环流化床(CFB)锅炉垂直管圈水冷壁的热敏感性系数进行了定量计算,分析了干度、质量流速及压力等参数对锅炉水冷壁热敏感性的影响.对水冷壁在不同锅炉负荷下进行了温度偏差及出口焓值偏差的计算,结果表明,超临界CFB锅炉水冷壁在具有30%热流密度增量条件下,其温度偏差远低于超临界煤粉锅炉水冷壁具有10%热流密度增量时的温度偏差.     

国产大型CFB锅炉的开发研制与工程示范

为开发国产大容量循环流化床（CFB）锅炉技术,通过试验台及实炉试验。系统地研究了CFB锅炉大型化的关键技术,建立了炉内精确传热计算模型和炉膛高度计算模型。开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,提出了大型CFB锅炉复合炉型的设计思想和炉型布置方案。开发研制的首台国产100MW及210MW CFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行,各项技术性能优良。研制的国产330MW CFB锅炉示范工程正存实施阶段,简要介绍了国产600MW超临界CFB锅炉设计方案及主要技术难点。     

超临界循环流化床锅炉垂直管圈水冷壁热敏感性分析

对超临界循环流化床(CFB)锅炉垂直管圈水冷壁的热敏感性系数进行了定量计算,分析了干度、质量流速及压力等参数对锅炉水冷壁热敏感性的影响。对水冷壁在不同锅炉负荷下进行了温度偏差及出口焓值偏差的计算,结果表明,超临界CFB锅炉水冷壁在具有30%热流密度增量条件下,其温度偏差远低于超临界煤粉锅炉水冷壁具有10%热流密度增量时的温度偏差。     

超临界CFB锅炉给水中断BT后水冷壁安全性分析

CFB锅炉在运行过程中主循环回路存有大量的高温物料,为了解CFB锅炉因给水泵突然跳闸等事故造成锅炉给水中断触发BT(Boiler Trip)的情况下水冷壁管的温度变化情况,东方锅炉借助清洁燃烧与烟气净化四川省重点实验室3MW CFB燃烧试验台,搭建了模拟实炉BT状态下水冷壁换热的试验装置,开展了高温灰渣堆积状态下向水冷壁管传热的试验研究。通过实测研究数据对BT后水冷壁的安全性进行计算评估,得到了水冷壁蒸干和达到壁温限值2种条件下的时间,为超临界CFB锅炉是否设置紧急补水系统及锅炉给水中断事故应急预案提供依据。     

循环流化床锅炉燃烧工况考评分析

运行参数解耦困难是循环流化床(CFB)锅炉燃烧自动控制难以投运的关键.以唐山东方发电有限公司(简称东方电厂)1号CFB锅炉为例,通过分析燃烧变量参数的耦合关系及控制策略,建立了CFB锅炉热效率计算模型和控制参数多项式耦合模型,并利用热效率模型对CFB锅炉变工况运行参数筛选,获得各运行负荷高效率控制方案;利用多项式模型对运行参数进一步耦合解析,获得机组负荷与给煤量、平均床温和一、二次风配比等参数的函数关系,并利用此关系式编制了考评计算程序,实时获得锅炉变工况条件下燃烧变量参数目标值.研究结果可为CFB锅炉实现燃烧自动控制提供技术参考.     

超临界循环流化床锅炉屏式过热器吸热量偏差特性研究

超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术作为一种具有综合性优点的技术,被广泛应用,但其炉膛中屏式过热器爆管泄漏问题频繁发生,故有必要对其水动力特性及吸热量偏差特性进行研究分析。根据针对超临界CFB锅炉炉膛内屏式过热器所建立的复杂流动网络系统的数学模型,及屏式过热器出口汽温分布实炉测量数据,对热负荷进行反推,计算分析了河曲电厂350MW超临界CFB锅炉以及白马电厂600MW超临界CFB锅炉中屏式过热器流量分配、出口汽温分布及壁温特性,并计算得到了屏式过热器中吸热量热偏差系数分布。计算结果表明,屏式过热器吸热量及热偏差系数在近壁侧、近火侧较小,在受热面中部则二者较大,这是由于各处烟气颗粒浓度的不同而影响传热造成,对吸热量及传热系数的分析研究对超临界CFB锅炉的设计及优化改造提供了理论依据。     

循环流化床全回路气固流动动态模型及分析

在循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉实际运行过程中存在启动、停炉、升降负荷、突发事故等大量变工况过程,会引起系统的动态变化。为了保证系统在整个运行过程中效率和排放达到要求,可通过建立CFB系统的数学模型,分析整个回路的动态运行过程,来有效分析和预测其运行特性,从而指导锅炉的设计和实际运行。该文通过各部件物料平衡及系统压力平衡建立CFB全回路流动动态模型,详细考虑在动态过程中分离器和回料装置内存料量变化带来的影响以及宽筛分物料下的磨耗退档过程,并针对CFB启动和风机故障两个变工况过程进行了研究。计算结果表明,模型计算所得的各部件内物料存量、颗粒粒度分布和循环流率等参数的动态变化过程符合实际情况,模型可较好的反映CFB系统的动态过程。