裤衩腿循环流化床流动特性及翻床机理的研究

基于颗粒动力学两相流方法,建立了裤衩腿炉膛的二维CFD数值计算模型,对流化床内的床料平衡流动状态和非平衡流动状态进行了瞬态数值模拟.计算结果表明:当流化风较小时,流化床处于鼓泡床状态;当流化风较大时,流化床处于快速床状态;裤衩腿流化床内流动存在宏观不稳定性,但当外界条件(回料量、布风板阻力、出口背压等)保持一致时,裤衩腿流化床对这类流动自身波动引起的不平衡具有一定的自平衡能力;当一侧布风板的一些风帽被堵塞且不进行风量主动调节时,左右两侧物料交换量在剧烈波动的同时,出现净交换量,但发生翻床与布风板阻力特性有关.这种特性为裤衩腿流化床稳定流动提供了一种可能的控制方法.     

300MW CFB锅炉翻床的处理

根据300MW CFB锅炉床压分布的特点,分析了CFB锅炉的翻床现象及原因,提出了可采取的预防措施及翻床后的处理方法,认为对双支腿结构CFB锅炉避免炉膛两侧床料失衡造成翻床是有效的。     

裤衩腿循环流化床"翻床"过程影响因素的研究

利用所建立的裤衩腿循环流化床动态数学模型,对"翻床"过程的原因及主要影响因素进行了分析.结果表明:选用对压力变化相对稳定的罗茨风机并保证其工作在稳定工况区以及在合理范围内降低床料压降占炉膛总压降的比例,均有利于控制"翻床"现象的发生;两侧较大的温度偏差也有可能导致两床发生失稳,运行时应尽量保持炉膛两侧床温一致.     

大型循环流化床锅炉炉膛内床压摆动的机理

针对单炉膛多分离器并联结构的大型循环流化床(CFB)锅炉在特定运行工况下出现的炉膛内床压摆动现象,通过建立多分离器并联的CFB锅炉主循环回路物料平衡模型,结合工业试验数据,定性分析了床压摆动过程中固体物料横向质量流量方向和数值的变化.结果表明:由炉膛两侧流动不平衡导致的固体物料横向流动是炉膛两侧存料量变化的主导因素;炉膛与返料器之间的物料交换对床压摆动具有一定的迟滞作用.     

裤衩腿结构循环流化床锅炉床料不平衡现象的数值模拟

循环流化床锅炉的两裤衩腿炉膛之间存在床料存量平衡问题.基于两侧炉膛内物料浓度差引起气体携带颗粒横向流动的假设,建立了裤衩腿炉膛的复合压降模型,应用数值模拟方法对倒料现象进行动态仿真.结果表明:该模型可以预测裤衩腿之间的床料量不平衡现象;不进行主动调节时裤衩腿炉膛内的固体颗粒横向流动是一个正反馈过程,因此可以对两侧炉膛的风烟系统加一个操作,使两裤衩腿炉膛床料维持平衡.     

内嵌逆流柱型风帽防漏特性的实验研究

对用于200 MW循环流化床锅炉炉膛布风板上的内嵌逆流柱型风帽,用水模拟床料,人为分割风室,造成一个不平衡的风室压力,使得特定风帽发生漏水。当流化风量分别为2 640、3 120、3 600以及4 080 m3/h,水位分别为63、163和263 mm时,研究风帽漏水时风室的压力特性。在风帽发生漏水时,发生漏水的风室压力急剧波动,正常风室的压力与发生漏水时风室的最小压力之间存在临界关系;临界压差随风帽阻力的增大而增大;在相同的流化风量下,临界压差随床层压力的增大而减小。通过这些实验,对循环流化床锅炉炉膛布风板的风帽漏渣机理进行了分析,为提高风帽的防漏性能提供参考。     

循环流化床锅炉低负荷床温研究

循环流化床锅炉长期处于低负荷运行时,床温偏低会导致燃烧效率降低、脱硫效率下降、石灰石消耗量增加。以某电厂2×150 MW机组的两台循环流化床锅炉为例,针对机组低负荷运行时床温偏低的现象,寻找合适的改造方法。结果表明：通过调整炉膛出口综合氧量、二次风配风方式、流化风量及床压、炉膛运行负压、入炉煤与石灰石的粒度,机组的低负荷运行参数得到明显改善。调整3个月后,低负荷运行的锅炉平均床温提高了52.1℃,低负荷平均床温能够有效控制在850℃;入炉煤硫分变化不大时,石灰石单耗下降18.9 g/kWh,飞灰、炉渣含碳量下降明显,综合供电煤耗下降3.3 g/kWh。     

流化床燃烧棉秆的混合特性及床料的选择

在0.2 MW热功率的试验台上进行了燃烧试验,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响.试验结果表明:①长度10～100 mm特别是50 mm左右的棉秆,与φ0.6～1 mm床料能均匀地混合.当床料重量比为2%,在流化数为3～7时,能均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合的均匀度稍有降低,棉秆与床料的配比对混合也有影响.②棉秆流化床燃烧宜选择弱酸性床料,不会出现烧结现象而影响床料的正常流化.     

300 MW CFB锅炉启动调试中几个问题的探讨

探讨了国电小龙潭电厂首台300 MW CFB锅炉启动调试过程中出现的给煤调节、风量测量误差和量程设置问题,以及运行过程中发生翻床的原因.运行中应保证给煤均匀,防止床温出现较大偏差,特别是在启动阶段给煤量较少的情况下;风量测量误差将影响自动控制的投入,一、二次风量的量程设置应适当,以免产生额外的误差;风量挡板调节特性的不一致,炉膛两侧风量不均衡是引起翻床的主要原因.     

循环流化床锅炉冷态临界流化风量与运行风量的关系分析

利用厄贡准则式和浙江大学提出的计算式计算了宽筛分颗粒的临界流化风速以及冷热态临界流化风速的比值,分析了冷态临界流化风量与热态运行时风量的关系,认为两者基本相当时才能保证热态运行时床料良好流化。     

物料量及布风板阻力对裤衩腿流化床锅炉翻床的影响

基于颗粒动力学两相流方法,建立了裤衩腿循环流化床锅炉二维CFD数值计算模型,研究了总物料量和布风板阻力特性对翻床趋势的影响.结果表明:炉膛总物料量越大,平均物料交换率越大,越容易翻床;布风板阻力系数越大,平均物料交换率越小,越不容易翻床;正负反馈机理可以合理解释物料量和布风板阻力特性对翻床的影响;布风板压降和物料压降比是评价裤衩腿循环流化床锅炉自平衡能力的重要参数.     

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。     

循环流化床锅炉对排渣和供风系统的要求

从循环流化床锅炉的工作原理出发,结合百余台实际运行的循环流化床锅炉的实践,分析了锅炉性能对排渣、配风以及燃料、石灰石系统的要求.提出了有效床存量的概念、床压控制的原则、一次风机压头选择的依据.认为风帽阻力是漏渣的根本原因;在排渣粒度可以保证的条件下,且物料平衡系统对选择性排渣有要求时,尽量采用床下连续排渣、流化床冷渣器;考虑燃料的适应性和运行灵活性,建议送风机流量储备系数宜为1.25,压力储备系数1.3,而引风机的流量储备系数为1.25,压力储备系数1.20;若是燃用生物质等易燃燃料,储备系数还应更大一些.     

循环流化床锅炉燃烧系统动态特性分析

根据循环流化床锅炉的工作特点以及燃烧系统输入和输出过程变量间的耦合关系,讨论了ＣＦＢＢ的蒸汽压力和床温的动态特性。认为引起蒸汽压力变动的主要原因在于燃料量（内扰）和汽轮机调门的变化（外扰）;而影响床温变化的主要因素是给煤量、风量、物料循环量的变动,并从传热和燃烧过程分析了这些因素间的相互耦合关系。这对ＣＦＢＢ燃烧自动控制系统的设计与调试,以及整个控制系统的可靠运行都至关重要。     

循环流化床冷态流动特性的试验研究

研究了循环流化床气固两相流动在轴向的宏观流体动力特性,采用计算机数据采集系统测量不同工况下沿主床高度上的压力分布,进而计算出空隙率沿循环流化床主床高度方向上的分布情况,研究不同操作条件(流化风速、存料量)对空隙率分布、物料循环量和压力平衡的影响。     

循环流化床动态灰平衡计算方法

本文建立了以煤燃烧成灰为床料的循环流化床总体质量平衡数学模型。它采用将固体颗粒划分为若干个直径档的方法来描述宽筛分特性；尽可能全面地考虑了进出流化床系统的物质流，以增强模型的通用性。由于考虑了给风流量同流化床压降间的耦合关系，并建立了诸多操作量和部件特性与流化床运行参数间的动态作用关系，使得本模型能够更真实、全面地模拟流化床的实际运行情况。通过试验数据，模型得到部分验证。     

A cold model experimental study on the flow characteristics of bed material in a fluidized bed bottom ash cooler in a CFB boiler

IntroductionA fluidized bed bottom ash cooler is often used totreat high temperature bottom ash to reclaim heat andfine particles from the ash, and to have the ash easilytransported. Among the large CFB boilers in operation inthe world, there are many ash coolers that often workabnormally['-','].There are six fluidized bed bottom ash coolers in theimported 410im CFB boiler that was built and operatedin Gaoba power plant, Sichuan province, China in 1996N].High temperature slag-bond and jam …     

流型对循环流化床径向气体混合影响的试验研究

在提升段净高为4.0 m、内径0.19 m的循环流化床冷态试验台上进行了快速床和气力输送两种流型中径向气体混合的试验研究,试验用物料为河沙,d_p=120 μm,真实密度ρ_s=2 400 kg/m~3.试验台颗粒循环流率(G_s)和流化风速(U_g)可独立控制,根据床层上、下部压力梯度随流化风速的变化关系判断快速流态化的存在区域.采用柱塞流模型,用CO_2作为示踪气体进行3种风速下的径向气体混合试验,得出了快速床和气力输送两种流型中气体径向扩散系数Dr随颗粒浓度变化的趋势.研究发现,在气力输送流型中Dr随颗粒浓度增加而减小,在快速床流型中Dr随颗粒浓度增加而增大.结合固体颗粒在不同流型中的存在状态解释了流型对Dr的不同影响作用.