大型CFB鍋爐氣固流動(dòng)若干關(guān)鍵性技術(shù)研究.pdf

1、近年來，循環(huán)流化床(CFB)鍋爐以其與煤粉鍋爐相當(dāng)?shù)娜紵省⒌土拿摿虺杀?、較低的氮氧化物排放水平以及廣泛的燃料適應(yīng)性而得到迅猛發(fā)展。大容量CFB鍋爐可以提高已有循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)的發(fā)電效率，使低成本燃煤污染控制與高效發(fā)電結(jié)合，促進(jìn)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用。
　　然而，在CFB鍋爐大型化的過程中，還存在或面臨著很多問題，如爐膛體積增大與二次風(fēng)穿透的問題、旋風(fēng)分離器容量放大與分離器效率降低的問題、渣量增加后冷渣器的處理

2、能力及可靠性問題等。而且，其中的一些問題在現(xiàn)已投運(yùn)的CFB鍋爐中仍未得到很好的解決。
　　為此，本文以國(guó)內(nèi)某410t/hCFB鍋爐為原型，按1:10的幾何比例，用有機(jī)玻璃建立了一套循環(huán)流化床鍋爐可視化冷模試驗(yàn)系統(tǒng)。在該試驗(yàn)系統(tǒng)上，首先對(duì)二次風(fēng)的噴射特性和新型旋風(fēng)分離器的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。此外，在對(duì)選擇性流化床冷渣器的流動(dòng)和排渣性能研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種混流式流化床冷渣器。最后，本文還對(duì)引進(jìn)型300MWeCFB鍋爐

3、的熱平衡和物料平衡進(jìn)行了初步研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)是：
　　(1)首次對(duì)CFB鍋爐的二次風(fēng)噴射問題進(jìn)行系統(tǒng)的冷模研究
　　在對(duì)二次風(fēng)所在截面物料濃度進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上，采用熱電偶網(wǎng)絡(luò)感知熱空氣射程的的方法，探尋了該截面處物料濃度隨一次風(fēng)速變化的趨勢(shì)以及引入二次風(fēng)對(duì)物料濃度分布的影響。同時(shí)，詳細(xì)研究了一次風(fēng)速、二次風(fēng)速、物料濃度和二次風(fēng)噴口直徑對(duì)二次風(fēng)射程的影響，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸了冷態(tài)工況下二次風(fēng)射程的無量綱關(guān)系式。

4、
　　(2)考察了中心筒底部縮口斜切對(duì)旋風(fēng)分離器性能的影響
　　對(duì)中心筒底部縮口斜切型旋風(fēng)分離器的壓降和效率進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，得到了改進(jìn)型旋風(fēng)分離器在不同切口朝向時(shí)壓降和效率的變化規(guī)律，相關(guān)結(jié)果與傳統(tǒng)直管型中心筒的旋風(fēng)分離器進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)該類型旋風(fēng)分離器的性能進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。
　　(3)系統(tǒng)研究了選擇性流化床冷渣器的物料流動(dòng)及排渣特性，設(shè)計(jì)開發(fā)出混流式流化床冷渣器
　　通過對(duì)選擇性流化床冷渣器的物

5、料流動(dòng)及排渣特性進(jìn)行系統(tǒng)的冷模試驗(yàn)研究，首次發(fā)現(xiàn)了該類型冷渣器和爐膛所組成的系統(tǒng)的壓力分布特性對(duì)冷渣器各倉的床層壓降及床料流動(dòng)的影響規(guī)律。同時(shí)，在對(duì)現(xiàn)有各種流化床冷渣器的特點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種對(duì)寬篩分床料具有良好分選作用的新型混流式流化床冷渣器(已獲實(shí)用新型專利授權(quán))，通過冷模試驗(yàn)證明了該流化床冷渣器能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有各種流化床冷渣器的優(yōu)點(diǎn)，避免大渣堵塞和冷渣器主排渣口排不出渣的不正常現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低冷渣器在實(shí)際運(yùn)行中