循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐返料換熱裝置冷模試驗(yàn)研究.pdf

1、循環(huán)流化床（CFB）鍋爐燃燒技術(shù)作為新一代潔凈煤燃燒技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)和國(guó)外均發(fā)展迅速。其主要特點(diǎn)是：燃料適應(yīng)性廣泛、氮氧化物排放量低、爐內(nèi)直接脫硫效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能良好等多方面優(yōu)勢(shì)?；谖覈?guó)目前及相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以煤為主要的能源結(jié)構(gòu)，以及能源越來(lái)越緊張、煤質(zhì)逐漸變差的新形勢(shì)，工業(yè)鍋爐發(fā)展的一個(gè)重要方向就是能燃用各種劣質(zhì)燃料、高效環(huán)保的循環(huán)流化床燃煤鍋爐技術(shù)。然而，由于小型CFB鍋爐高度有限，爐內(nèi)受熱面無(wú)足夠布置空間，致使小型循環(huán)流化床工業(yè)

2、鍋爐受熱面布置不合理、埋管磨損嚴(yán)重、制造成本高、結(jié)構(gòu)控制復(fù)雜等問(wèn)題長(zhǎng)期存在，尤其隨燃料質(zhì)量逐年下降（發(fā)熱量低，灰分大，硫分高，矸石煤泥生活垃圾等劣質(zhì)燃料增加），這些問(wèn)題更加突出。國(guó)外中小型鍋爐一般采用燃油或燃?xì)夥绞剑瑢?duì)中小型CFB燃煤工業(yè)鍋爐研究很少。針對(duì)國(guó)內(nèi)大量工業(yè)應(yīng)用的中小型燃煤CFB鍋爐（蒸發(fā)量小于35t/h），作者所在的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種工業(yè)循環(huán)流化床裝置，即通過(guò)設(shè)置一個(gè)返料換熱裝置，將原布置在爐內(nèi)的埋管受熱面或部分水冷壁受熱面

3、，移到返料換熱裝置中，以減少爐內(nèi)埋管受熱面磨損，同時(shí)可維持爐內(nèi)的快速床或湍流床流化狀態(tài)，以提高爐內(nèi)的燃燒傳熱強(qiáng)度，最終達(dá)到降低鍋爐造價(jià)的目的。
　　本文針對(duì)本發(fā)明方案在工程實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了新型返料換熱裝置，并在冷模系統(tǒng)中，通過(guò)大量冷態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。試驗(yàn)主要研究小型CFB鍋爐返料換熱裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行條件變化與爐內(nèi)氣固流動(dòng)特性、壓力平衡及物料循環(huán)平衡特性等方面的規(guī)律。主要試驗(yàn)研究結(jié)果表明：
　　①新設(shè)計(jì)的

4、CFB工業(yè)鍋爐返料換熱裝置方案是可行的，氣固流動(dòng)穩(wěn)定，整體流態(tài)化效果良好；
　?、诜盗蠐Q熱室進(jìn)出口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)返料換熱裝置內(nèi)氣固流動(dòng)影響很大，試驗(yàn)詳細(xì)分析了底流孔面積比，返料口高度比變化對(duì)循環(huán)床料流動(dòng)壓降的影響，并得到兩者之間對(duì)床料流動(dòng)阻力影響的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式；
　?、劬魇绎L(fēng)速加大有利于促進(jìn)立管內(nèi)床料移動(dòng)，而返料換熱室運(yùn)行風(fēng)速大小對(duì)返料換熱裝置內(nèi)床料整體流動(dòng)狀況影響較大，同時(shí)也影響立管壓降。合理調(diào)節(jié)兩者風(fēng)速可達(dá)到最佳運(yùn)行效果；

5、
　?、芰⒐苤屑尤霃较騻?cè)送風(fēng)有助于推動(dòng)立管內(nèi)床料移動(dòng)，可有效減少立管料位高度，進(jìn)一步緩減中小型CFB鍋爐由于高度有限而使立管有效壓頭不夠的矛盾，而且側(cè)送風(fēng)可替代部分均流室風(fēng)量的使用，節(jié)能效果明顯；
　?、莘盗蠐Q熱室頂部引入回風(fēng)管，有助于改善的因運(yùn)行風(fēng)速增加而導(dǎo)致的室內(nèi)壓力擾動(dòng)，減小立管所需有效料位高度?；仫L(fēng)進(jìn)入爐膛后形成的擾動(dòng)，具有二次風(fēng)的作用，有利于爐膛內(nèi)氣固流化物的充分混合，起到助燃和提高脫硫效率等作用；
　?、拮?/p>