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煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究.pdf

煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究

chenyan0802003
2011-11-23 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究pdf》,可适用于人文社科领域

第卷第期i年月锅炉技术BOILERTECHNOI。OGYV..No.Mar.。l文章编号:CNi一()煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究张小辉刘柏谦刘栋(.北京和利时系统T程有限公司北京刘德成张延君吴荣盛.北京科技大学机械工程学院。北京)关键词:循环流化床锅炉燃烧煤种摘要:在锅炉结构相同的前提下监测了同型号Mw循环流化床锅炉燃用不同煤种的运行情况负荷变化从%变到%时锅炉表现出不同运行特性。认识这些差别对目前锅炉变煤种的安全、稳定、经济运行有一定的指导价值。中图分类号:TK.文献标识码:B前言作为中国支柱能源煤炭在直接燃烧领域仍然占有相当大的比例。随着石油价格持续上扬相关能源价格随之上扬。导致人炉煤品质在时间上持续变化特别是固定碳和挥发分的变化。这些变化严重地影响锅炉安全、稳定、优化运行同时对锅炉本体及其辅助设备产生负面影响。燃料的切换必然导致锅炉本体及其辅助设备性能、工作区间、状态变化影响炉膛内部流动、燃烧和传热过程造成内部温度场、速度场偏移等相关问题。这是一个需要认真面对、急需解决的问题。与传统锅炉相比循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、低温环保燃烧、负荷调节范围大且快速等特点。对于煤种的变化循环流化床锅炉更显示其优越性能因为循环流化床能提供稳定地连续地燃烧着火所需要的热量同时循环流化的床料中含有一定比例的燃料。因为循环流化床锅炉应用的广泛性国内外对循环流化床锅炉进行了大量的研究和试验但大多是在试验室的条件下完成的因为流化床的放大问题有些结果难以直接应用到现场真实的锅炉上。针对单一煤种的流化床燃烧研究已经取得了一定的成果:文献研究了无烟煤燃烧文献研究了褐煤燃烧文献E研究了烟煤和贫煤等文献研究了对单一煤种循环流化床锅炉进行大量的实炉测量文献研究了研究了燃料对锅炉设计影响。单一煤种燃烧研究对于锅炉设计、运行具有明显的指导意义尤其是对于电站锅炉经济运行降低煤耗等小指标具有针对性的参考价值。但是目前现场锅炉实际运行情况燃料品种要不断变化。为了说明煤种对实际循环流化床锅炉运行的影响本文在MW机组上测量和计算了种典型煤种燃烧的锅炉性能和技术指标。数据测量选择同一锅炉厂生产的同型号的MW机组循环流化床锅炉进行数据测量从而保证锅炉结构相同、控制方式和辅机配置大致相同。煤种选择为:褐煤、劣质烟煤和无烟煤其成分分析见表。表煤种成分分析收稿日期:作者简介:张小辉(一)男。高级T程师.注册系统集成工程师。博士。主要从事循环流化床锅炉计算与控制的研究。万方数据锅炉技术第卷为了使测量数据具有代表性对数据进行长期跟踪测量对锅炉运行状态进行稳定性判断、平均和统计分析。测量、分析和计算的数据包括:机组负荷、汽包压力、主汽流量、床层压差、炉膛压差、床层温度、炉膛出口温度、炉膛温度、一次风量、二次风量、总风量、氧量、传热系数等运行数据和煤种分析数据。图、图和图给出了燃烧褐煤、劣质烟煤和无烟煤等种煤种循环流化床锅炉实际运行数据。为表达的一致性所有数据进行了归一化处理:(数据一最小值)/(最大值一最小值)。床层压差守炉膛JK差床层温度炉膛出订温度炉膛平均温度母氧晕寺一次风量寻■次风艟岳总风母争炉内换热系数图燃烧褐煤锅炉运行数据床层压差炉膛压筹眯层温度炉膛f}【温度炉脖平均温度氧艟.次风鼍二次风鼍总风时炉内换热系数图燃烧劣质烟煤锅炉运行数据床层压筹炉膛压差床联温度炉脖出口温度炉膛平均温度氧量一次风量■次风最总风蟹炉内换热系数图燃烧无烟煤锅炉运行数据结果与讨论.风量不同种煤燃烧时从锅炉运行表现看随着锅炉负荷提高一、二次风静态、动态比例发生明显变化。其中褐煤循环床在%负荷条件下为:劣质烟煤炉循环床为:无烟煤循环流化床为:。褐煤循环流化床随着锅炉负荷提高一、二次风比基本没有变化劣质烟煤随锅炉负荷从%提高到%过程中一、二次风比从:变到:而无烟煤循环流化床随锅炉负荷从%提高到%过程中.一、二次风比从:变到:(见图~网)。同时锅炉运行总风量也不同。o上^算Z邑掘匿二、上矗乒Z岜埘匿图燃烧褐煤一、二次风随负荷变化图燃烧劣质烟煤一、二次风随负荷变化。上^算Z岜蟠g图燃烧无烟煤一、二次风随负荷变化.炉膛内部温度不同.煤种对炉膛运行温度变化的影响:随着锅炉负荷提高炉膛内的控制温度随之上升。褐煤循环床锅炉密相区温度从℃上升到℃炉膛出口温度从℃上升到℃无烟煤循环万方数据第期张小辉。等:煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究床锅炉密相区温度从℃上升到℃炉膛出口温度从℃上升到℃劣质烟煤是随着锅炉负荷提高炉膛温度上升密相区温度与炉膛出口温度变化程度相似(见图~图)。总体趋势呈现规则的跟进表现同时发现:挥发分最高的褐煤。密相区温度高于炉膛出口温度挥发分最低的无烟煤。密相区温度低于炉膛出口温度而挥发分介于褐煤与无烟煤之间的劣质烟煤则炉膛温度比较均匀。床层温度e炉膛出口温度炉膛平均温度图燃烧褐煤炉膛温度随负荷变化床层温度炉膛出口温度炉膛平均温度负荷%网燃烧劣质烟煤炉膛温度随负荷变化床层温度炉膛出口温度炉膛平均温度负荷/%图燃烧无烟煤炉膛温度随负荷变化.炉膛内传热系数不同图lo表明:褐煤循环流化床锅炉的炉膛传热系数要明显高于劣质烟煤和无烟煤。形成这种情形是由于煤种成分不同、褐煤内部孑L隙结构丰富使得燃烧速度较快形成细颗粒的概率高在起作用。从循环流化床炉膛内传热系数计算的经验公式看。最大的影响因素是炉膛内的平均悬浮密度和炉膛温度。褐煤循环流化床锅炉的炉膛温度最高。达到℃。而劣质烟煤和无烟煤的炉膛温度都在℃从实际数据来看褐煤循环流化床锅炉的炉膛悬浮密度(炉膛差压)也最大。换热系数随锅炉负荷增大而增大。T÷量茜蟠髅蕞囊{负荷%图不同煤种换热系数与负荷的关系.其他数据床压、氧量等参数除了与煤种燃烧特性有关系外还与运行人员操作习惯有一定关系表现的规律性不明显。结论在锅炉结构相同的前提下对我国种典型煤在Mw循环流化床锅炉上的实际运行进行测量和计算显示了较大的运行差别。认识这些差别对目前锅炉变煤种的安全、稳定、经济运行有一定的指导价值。在锅炉负荷变化从%到%的变化过程中表现出如下特性。()煤种不同运行风量有差别褐煤的总风量低于劣质烟煤和无烟煤。煤种对一、二次风比静态、动态关系有较大影响。()密相区温度(床层温度)和炉膛出口温度随燃煤的炭化程度不同而不同。这种表现与燃料条件(煤种、颗粒尺寸分布)有密切关系。()煤种对炉膛内传热系数产生较大影响这是因为颗粒浓度、炉膛温度不同而导致的。参考文献:何宏舟.骆仲泱.王勤辉.岑可法.燃烧福建无烟煤的循环流化床锅炉飞灰及其未燃炭分析J.燃料化学学报.():.何宏舟.骆仲泱.岑H丁法.细颗粒无烟煤焦在CFB锅炉燃烧室内的燃尽特性研究J.中国电机t程学报..():.(下转第页)万方数据锅炉技术第卷人机界面便于设计人员掌握和使用。()可以对在用锅炉汽包的运行情况进行分析估算出锅炉汽包的剩余寿命。计算出各工况下汽包的疲劳寿命损耗从而合理利用汽包的使用寿命确保锅炉启动的安全性与经济性。()计算机软件分析在对锅炉受压元件的强度分析和使用寿命估算上有很好的发展前景。电力出版社..纪象民.刘波.任德强.电站锅炉汽包在启停过程中的应力分析J.中国特种设备安全..()l一.管德清.莫江春.吕黎明.Mw机组锅炉启动过程的优化研究J.动力T程..():.蒋家羚.王春森。张瑾.BHw一钢制电站锅炉汽包的疲劳寿命分析(鼍)J.中国电机丁程学报..():一.盂广波.潘效军.自然循环锅炉汽包寿命计算及影响因素分析J.东北电力技术..():l一.参考文献:华大学出版社..吕邦泰沈月芬.锅炉承压部件强度及寿命M.北京:水利TheDevelopmentandAppl’icationofBeiIorDrumLifeExpectationSoftwareFUDongliangCAIHao(ShanghaiInstituteofSpecialEquipmentInspectionandTechnicalResearchShanghaiChina)Keywords:lifeexpectancycomputeranalysisASMEboilerdrumAbstract:AccordingtoASMEBoilerandPressureVesselCodeaboilerdrumlifeexpectationprocedureisdevelopedtoestimatethelifeexpectationofBHW一boilerdrum.Theflexibilityandefficiencyachievedbythesysteminlifeexpectationofcomponentsofboilerareanalyzedandconcluded.(上接第页)王智微.孙献斌.吕怀安.徐正泉。彭小峥.邹生发.循环流化床燃烧无烟煤的试验研究J.发电设备。():.王智微.孙献斌。等.循环流化床燃烧无烟煤的试验研究J.发电设备.()..Is邱亚林.杨丽.俞炳丰。李明亮.陈红.吕树文苏昆.云南地区劣质褐煤燃烧技术J.能源技术。。():.王智微.朱正良.循环流化床燃烧开远褐煤的试验研究J.热力发电.():l一.王智微.李定凯。沈幼庭.等.高挥发分燃料在循环流化床燃烧室中的挥发分释放分布模型研究J.丁程热物理学报。.().袁福林.毕耀柏.手静华.燃用高灰分、低热值劣质烟煤层燃锅炉特点分析LJ.丁业锅炉..():.戚峰.内蒙乌海煤矸石循环流化床燃烧试验研究J.洁净煤技术..():.韩振渡.燃料特性对循环流化床锅炉设计的影响J.丁业锅炉..l()。一.StudyonPerformanceofCirculatingFluidizedBedBoilerbyUsingDifferentRankCoalsZHANGXiaohuilLIUBaiqianI.IUDonLIUDechenZHANGYaniunlWURongshen(.BeijingHollysysCo.Ltd.BeijingChina.Mechanicalschool。UniversityofScienceandTechnologyBeijing。BeijingChina)Keywords:circulatingfluidizedbed(CFB)boilercombustioncoalrankAbstract:ThreeMWcirculatingfluidizedbedboilerscombustinglignitelowrankbituminousandanthracitehavebeenmonitoredforboilerperformancecomparison.Somedifferentbehaviorshavebeenseenduringboilerloadliftupfrom%to%.ItisimportantofoperatingCFBBbyusingdifferentrankcoals.万方数据煤种对循环流化床锅炉运行特性影响的研究作者:张小辉刘柏谦刘栋刘德成张延君吴荣盛ZHANGXiaohuiLIUBaiqianLIUDongLIUDechengZHANGYanjunWURongsheng作者单位:张小辉,刘栋,刘德成,张延君,吴荣盛,ZHANGXiaohui,LIUDong,LIUDecheng,ZHANGYanjun,WURongsheng(北京和利时系统工程有限公司,北京,)刘柏谦,LIUBaiqian(北京科技大学,机械工程学院,北京,)刊名:锅炉技术英文刊名:BOILERTECHNOLOGY年卷(期):,()参考文献(条)韩振波燃料特性对循环流化床锅炉设计的影响期刊论文工业锅炉()戚峰内蒙乌海煤矸石循环流化床燃烧试验研究期刊论文洁净煤技术()袁福林毕耀柏王静华燃用高灰分、低热值劣质烟煤层燃锅炉特点分析期刊论文工业锅炉()王智微李定凯沈幼庭高挥发分燃料在循环流化床燃烧室中的挥发分释放分布模型研究()王智微朱正良循环流化床燃烧开远褐煤的试验研究期刊论文热力发电()邱亚林杨丽俞炳丰李明亮陈红吕树文苏昆云南地区劣质褐煤燃烧技术期刊论文能源技术()王智微孙献斌循环流化床燃烧无烟煤的试验研究期刊论文发电设备()王智微孙献斌吕怀安徐正泉,彭小峥,邹生发循环流化床燃烧无烟煤的试验研究期刊论文发电设备()何宏舟骆仲泱岑可法细颗粒无烟煤焦在CFB锅炉燃烧室内的燃尽特性研究期刊论文中国电机工程学报()何宏舟骆仲泱王勤辉岑可法燃烧福建无烟煤的循环流化床锅炉飞灰及其未燃炭分析期刊论文燃料化学学报()本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicalgljsaspx

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