國(guó)產(chǎn)300MW單爐膛循環(huán)流化床鍋爐部分運(yùn)行條件的模擬與優(yōu)化.pdf

1、循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)性廣、污染物排放低、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),成為眾多潔凈煤技術(shù)中最有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)之一,目前正向著大型化、高參數(shù)發(fā)展。福建Ⅱ類無(wú)煙煤屬于劣質(zhì)煤,其使用情況一直受到煤種難燃的限制,也直接影響到了福建當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。目前,使用循環(huán)流化床鍋爐燃用福建Ⅱ類無(wú)煙煤已得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
　　 循環(huán)流化床鍋爐燃用福建Ⅱ類無(wú)煙煤也存在細(xì)顆粒燃燒不充分、飛灰可燃物含量高這一突出問(wèn)題,其中一個(gè)重要原因是二次風(fēng)射流穿透性差,爐內(nèi)中心區(qū)

2、域存在一個(gè)細(xì)顆粒無(wú)法充分燃燒的貧氧區(qū)；細(xì)顆粒在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間低于燃燒總時(shí)間導(dǎo)致無(wú)法燃盡也是一個(gè)重要因素。
　　 研究問(wèn)題的方法有理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和模擬研究三種方法。模擬研究具有投資少、時(shí)間快、考慮問(wèn)題全面等優(yōu)點(diǎn)受到重視。本文針對(duì)國(guó)產(chǎn)300MW燃用福建Ⅱ類無(wú)煙煤?jiǎn)螤t膛循環(huán)流化床鍋爐,采用數(shù)值模擬軟件FLUENT和編程軟件VB,對(duì)該循環(huán)流化床鍋爐的部分運(yùn)行條件進(jìn)行了模擬與優(yōu)化。
　　 本文通過(guò)定量描述二次風(fēng)射流在氣固兩相

3、流中的射流深度來(lái)反映二次風(fēng)的穿透性。對(duì)額定工況下的二次風(fēng)射流深度進(jìn)行了模擬。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)二次風(fēng)速度衰減到初始入射速度的1％時(shí),射流并未能到達(dá)爐膛中心區(qū)域。因此有必要采取措施提高二次風(fēng)的穿透性,以改善爐膛中心區(qū)域的供氧情況,提高福建Ⅱ類無(wú)煙煤細(xì)顆粒的燃盡程度。
　　 模擬得到了流化風(fēng)量、上下層二次風(fēng)量等運(yùn)行參數(shù)對(duì)二次風(fēng)射流深度的影響規(guī)律,根據(jù)單因素模擬結(jié)果,為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行提供以下建議:減小流化速度可以增加射流深度,但為了保證鍋爐能安全

4、運(yùn)行,流化風(fēng)速度不得小于鍋爐的最小流化速度；上層二次風(fēng)可以設(shè)定一個(gè)比較大的值,但最大值不要超過(guò)60m／s；顆粒濃度的增大會(huì)削弱二次風(fēng)的穿透性,這在下層表現(xiàn)得尤為明顯；可以適當(dāng)減小下二次風(fēng)的比例。
　　 運(yùn)用正交試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)方法進(jìn)行額定工況運(yùn)行條件的模擬,研究發(fā)現(xiàn)了在多因素綜合影響條件下,上層二次風(fēng)量是射流穿透性的最明顯影響因素,并提出了優(yōu)化建議:可將過(guò)量空氣系數(shù)控制在1.2～1.25之間,將上二次風(fēng)的速度調(diào)整在41m／s～49m