大型循环流化床锅炉热力计算软件的开发及应用

针对大型循环流化床(CFB)锅炉的设计需要,研究提出了CFB锅炉热力计算方法,建立了炉膛传热计算模型及外置床传热计算模型,以此为基础开发了适用于M型及H型炉型的CFB锅炉热力计算软件。该热力计算软件可开展大型CFB锅炉的设计计算和校核计算,通过210 MW和330 MW CFB锅炉的应用表明,所开发的CFB锅炉热力计算软件计算结果准确可靠,为大容量CFB锅炉的设计提供了有力工具。     

利用Monte Carlo方法对循环流化床锅炉炉膛传热的数值计算

作者对循环流化床锅炉炉膛传热进行数值研究,所建模型考虑轴向和径向颗粒浓度分布的影响。模型计算揭示烟气温度和热流密度在炉膛内的分布变化,计算结果表明在循环流化床锅炉炉膛传热计算中,颗粒相对流换热不能忽略。     

循环流化床锅炉传热数学模型研究

在国内外研究的基础上,结合环－核结构的流动模型建立了循环流化床锅炉的传热数学模型。利用该模型对循环流化床锅炉的对流、辐射传热特性进行了仿真研究,并对结果进行分析。仿真结果表明,循环流化床锅炉的对流传热系数与截面平均颗粒体积份额有密切关系,而辐射传热系数与环形区内温度密切相关;循环流化床锅炉辐射传热占总传热的份额随炉膛高度的增加而增大．     

300MW循环流化床锅炉屏式受热面传热系数计算及其变化规律

根据300MW循环流化床（CFB）锅炉现场测试数据并结合以往CFB锅炉传热系数的研究成果,建立了屏式受热面烟气侧的传热模型,包括辐射传热模型和对流传热半经验公式．利用该模型对某300MWCFB锅炉在94％锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况下炉膛内屏式受热面的传热系数进行了计算,分析了屏式受热面管间节距、炉膛温度、工质温度、壁面黑度及烟气速度等因素对传热系数的影响．结果表明：烟气速度、炉膛温度和壁面黑度对传热系数的影响较大,所建立的传热模型能够合理地反映主要因素对CFB锅炉屏式受热面传热的影响．     

高温型循环流化床锅炉炉膛传热系数的试验研究

为了测定高温型循环流化床(CFB)锅炉炉膛的传热系数,在热功率1MW的CFB锅炉试验台上对试验受热面的传热系数进行了试验和测定,研究了床温和颗粒悬浮密度对传热特性的影响.通过对试验数据进行回归分析得到了炉膛传热系数与床温和颗粒悬浮密度的关联模型.结果表明:随着床温的升高及颗粒悬浮密度的增大,炉膛传热系数相应增大;该关联模型得到的炉膛传热系数计算值与试验值的误差小于7%,该关联模型可用于高温型CFB锅炉的设计计算.     

600MWe超临界循环流化床锅炉的设计研究

超临界循环流化床锅炉将循环流化床（CFB）燃烧技术与超临界蒸汽压力循环的优点相结合，是一项发展前景十分广阔的洁净煤燃烧技术。该文讨论了超临界大型循环流化床锅炉设计中的诸如炉膛结构。换热面布置等一些重要问题。在此基础上给出了1台600MWe循环流化床锅炉的初步设计方案，最后，通过热力计算，预测了锅炉运行的主要参数并讨论了负荷变化对锅炉各项参数的影响。     

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.     

循环流化床垃圾焚烧锅炉炉膛设计分析

炉膛是循环流化床垃圾焚烧炉的核心,分析了生活垃圾的燃烧特点,研究了焚烧生活垃圾的循环流化床锅炉的炉膛设计的传热理论.根据对典型城市的生活垃圾的取样分析,建议设计中生活垃圾的低位发热量按着5 400～6 200 kJ/kg考虑.为了保证污染物的生成较低,应保持合理的温度分布,循环流化床垃圾焚烧炉煤的掺烧量应随时调整.由于循环流化床燃烧特点,炉膛出口过剩空气系数可取1.2.燃烧生活垃圾的循环流化床锅炉炉内传热的辐射换热份额为60%左右,颗粒辐射的贡献远远大于三原子气体的贡献,因此,垃圾水分变化引起的烟气成分的变化对辐射换热的影响很小,但是对固体空间悬浮浓度的影响非常明显.     

卫燃技术在循环流化床锅炉上的应用

根据循环流化床锅炉炉膛燃烧、传热特性,针对飞灰含碳量过高的问题,在炉膛稀相区设置卫燃带,有效降低了飞灰含碳量,提高了锅炉效率。     

600 MW超临界循环流化床锅炉的设计

介绍了超临界循环流化床锅炉的发展概况、设计的主要问题及国外主要炉型,详细阐述了东方型600MW超临界循环流化床锅炉的主要技术特点、结构和系统布置.表明国内的锅炉制造厂商完全有能力向用户提供先进的大型超临界循环流化床锅炉产品.     

循环流化床锅炉水冷壁的传热系数

对循环流化床锅炉内水冷壁的传热机理进行了分析,验证了循环流化床炉内受热面的传热计算经验公式,可供设计、调试和运行时参考。     

600 MW超临界循环流化床锅炉

超临界循环流化床(CFB)燃烧技术作为新一代CFB技术,综合了超临界蒸汽循环高效率和循环流化床低成本实现低污染排放两方面的优势,具有广阔的发展前景.介绍了国内外超临界CFB锅炉研究工作的最新进展和自行设计的600 MW超临界CFB锅炉设计.     

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景

简要介绍了国外循环流化床锅炉技术的发展现状，重点讨论了近年来国内循环流化床锅炉技术的研究进展，分析指出了循环流化床锅炉技术的发展趋势。循环流化床锅炉未来将朝着大型化超临界、深度脱硫与脱硝、能源综合利用等方向发展。目前，我国已掌握150MWe及以下各种容量级循环流化床锅炉的设计和制造技术，并通过技术引进开始了300MWe容量级CFB锅炉的生产，未来将大力发展600MWe以上超临界参数锅炉技术。图2表4参16     

循环流化床锅炉水冷壁的热流密度分布

超临界循环流化床锅炉的一个主要技术关键是炉膛受热面的横向热流分布.在管内工质温度不同、容量不同的3台循环流化床锅炉上,测量了不同高度上膜式水冷壁的金属壁温.将有限元算法用于水冷壁的换热分析,得到了循环流化床锅炉炉膛内烟气向水冷壁的换热系数分布.该结果为超临界CFB锅炉的设计提供了依据.     

Heat transfer in a large-scale circulating fluidized bed boiler

Heat transfer of a furnace in a large-scale circulating fluidized bed (CFB) boiler was studied based on the analysis of available heat transfer coefficient data from typical industrial CFB boilers and measured data from a 12 MW_e, a 50 MW_e and a 135 MW_e CFB boiler. The heat transfer of heat exchanger surfaces in a furnace, in a steam/water cooled cyclone, in an external heat exchanger and in the backpass was also reviewed. Empirical correlation of heat transfer coefficient was suggested after calculating the two key parameters, solids suspension density and furnace temperature. The correlation approach agrees well with the data from the large-scale CFB boilers. __________ Translated from Journal of Power Engineering, 2006, 26(3): 305–310 (in Chinese) [译自: 动力工程]     

Heat flux distribution on circulating fluidized bed boiler water wall

The future of circulating fluidized bed (CFB) combustion technology is in raising the steam parameters to supercritical levels. Understanding the heat flux distribution on the water wall is one of the most important issues in the design and operation of supercritical pressure CFB boilers. In the present paper, the finite element analysis (FEA) method is adopted to predict the heat transfer coefficient as well as the heat flux of the membrane wall and the results are validated by direct measurement of the temperature around the tube. Studies on the horizontal heat flux distribution were conducted in three CFB boilers with different furnace size, tube dimension and water temperature. The results are useful in supercritical pressure CFB boiler design.     

循环流化床锅炉热力计算方法探讨

循环流化床锅炉与鼓泡流化床相比 ,有许多新的特点 ,床内的燃烧和受热面的传热过程很复杂。由循环倍率决定的颗粒浓度是循环流化床锅炉的一个重要参数 ,它对传热强度、燃烧与燃尽、过热器的汽温、负荷的调节范围以及分离器的设计等都产生重要影响。以 65t/h油页岩流化床锅炉的热力计算为例 ,从循环倍率入手 ,着重讨论了循环倍率以及由它决定的飞灰浓度对床内燃烧传热及过热器传热的影响     

75 t/h循环流化床锅炉变工况热态试验研究

针对75 t h循环流化床锅炉进行的大量变工况试验,通过分析给出了不同负荷下炉内的压力分布曲线和温度分布曲线.主要研究了稀相区固体物料浓度随负荷的变化规律,并将其拟合成经验关联式,为循环床锅炉燃烧系统的自动控制提供了依据。图6表1参9