循環(huán)流化床鍋爐雙噴動床式冷渣器研究.pdf

1、循環(huán)流化床(CFB)鍋爐技術(shù)憑借其燃料適應性廣、燃燒效率高、污染物排放量少等優(yōu)點在世界范圍內(nèi)取得了迅猛發(fā)展。作為CFB鍋爐的重要輔機,冷渣器(BAC)的運行性能直接關(guān)系到CFB鍋爐的連續(xù)、安全、經(jīng)濟運行。相較于國內(nèi)CFB鍋爐朝著大容量、高參數(shù)方向的快速發(fā)展,冷渣器的發(fā)展相對滯后,現(xiàn)有的冷渣器已經(jīng)無法滿足CFB鍋爐的連續(xù)、安全、經(jīng)濟運行需求。在國內(nèi)CFB鍋爐燃煤現(xiàn)狀無法改善的情況下,如何有效解決現(xiàn)有冷渣器存在的運行故障,高效回收底渣熱量以

2、及提高冷渣器的運行性能現(xiàn)已成為目前在國內(nèi)CFB鍋爐技術(shù)的發(fā)展道路上亟待解決的關(guān)鍵問題之一。為了克服現(xiàn)有冷渣器技術(shù)的不足,本文結(jié)合冷渣器的發(fā)展需求,提出了一種適用于處理國內(nèi)CFB鍋爐底渣的雙噴動床式冷渣器專利技術(shù)。通過試驗研究、理論計算和數(shù)值模擬等方法對構(gòu)成雙噴動床式冷渣器的基本結(jié)構(gòu)單元即準矩形噴動床的流化特性、顆?；旌咸匦砸约八鋼Q熱管束的灰側(cè)傳熱特性等在雙噴動床式冷渣器的研發(fā)設計過程中需要掌握的關(guān)鍵問題進行了系統(tǒng)深入的研究。除此之外,

3、考慮到鍋爐排渣控制設備的運行性能直接關(guān)系到CFB鍋爐及流化床式冷渣器的安全、穩(wěn)定運行,本文還以國內(nèi)某CFB電站鍋爐底渣處理系統(tǒng)中實際配用的L型灰控閥為原型,試驗研究了L型灰控閥的底渣輸送特性。本研究主要內(nèi)容包括：
　　①準矩形噴動床流化特性的研究。在自行設計、搭建的準矩形噴動床小尺寸試驗系統(tǒng)上,對準矩形噴動床的冷態(tài)流化特性進行了系統(tǒng)的試驗研究,詳細考察了靜止床層高度、錐頂角、床料粒徑和氣體入口段寬度對流化特性的影響。并在此基礎之上

4、,建立了適用于描述和預測入口表觀氣速與床層壓降對應變化關(guān)系的理論計算模型和經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式。除此之外,還以商業(yè)軟件Barracuda為計算平臺,對準矩形噴動床內(nèi)的氣固兩相流動進行了數(shù)值模擬,并通過與試驗結(jié)果的對比驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。
　?、跍示匦螄妱哟差w?；旌咸匦缘难芯?。針對雙噴動床式冷渣器對底渣粒度的適應能力,試驗研究了準矩形噴動床內(nèi)二元粒徑顆?；旌衔锏妮S向混合特性和橫向混合特性。系統(tǒng)考察了靜止床層高度、床料粒徑、入口表觀氣速

5、和氣體入口段寬度對床內(nèi)示蹤顆粒的軸向混合指數(shù)和橫向擴散系數(shù)的影響。除此之外,還對比分析了具有相同上部截面的鼓泡床和準矩形噴動床內(nèi)二元粒徑顆?；旌衔锏妮S向混合特性和橫向混合特性。
　?、蹨示匦螄妱哟沧杂煽沼蛑兴焦苁膫鳠崽匦?。為了認識并掌握雙噴動床式冷渣器內(nèi)水冷換熱管束的灰側(cè)傳熱特性,在搭建的準矩形噴動床大尺寸試驗系統(tǒng)上對準矩形噴動床自由空域內(nèi)水平管束的灰側(cè)傳熱特性進行了詳細的試驗研究。系統(tǒng)考察了靜止床層高度、床料粒徑、入口表觀氣