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

1、循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、污染物排放低、高效節(jié)能等優(yōu)點,成為眾多潔凈煤技術(shù)中最有優(yōu)勢的技術(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?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。目前,使用循環(huán)流化床鍋爐燃用福建Ⅱ類無煙煤已得到越來越多的應用。
　　 循環(huán)流化床鍋爐燃用福建Ⅱ類無煙煤也存在細顆粒燃燒不充分、飛灰可燃物含量高這一突出問題,其中一個重要原因是二次風射流穿透性差,爐內(nèi)中心區(qū)

2、域存在一個細顆粒無法充分燃燒的貧氧區(qū)；細顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間低于燃燒總時間導致無法燃盡也是一個重要因素。
　　 研究問題的方法有理論研究、實驗研究和模擬研究三種方法。模擬研究具有投資少、時間快、考慮問題全面等優(yōu)點受到重視。本文針對國產(chǎn)300MW燃用福建Ⅱ類無煙煤單爐膛循環(huán)流化床鍋爐,采用數(shù)值模擬軟件FLUENT和編程軟件VB,對該循環(huán)流化床鍋爐的部分運行條件進行了模擬與優(yōu)化。
　　 本文通過定量描述二次風射流在氣固兩相

3、流中的射流深度來反映二次風的穿透性。對額定工況下的二次風射流深度進行了模擬。研究發(fā)現(xiàn),當二次風速度衰減到初始入射速度的1％時,射流并未能到達爐膛中心區(qū)域。因此有必要采取措施提高二次風的穿透性,以改善爐膛中心區(qū)域的供氧情況,提高福建Ⅱ類無煙煤細顆粒的燃盡程度。
　　 模擬得到了流化風量、上下層二次風量等運行參數(shù)對二次風射流深度的影響規(guī)律,根據(jù)單因素模擬結(jié)果,為現(xiàn)場運行提供以下建議: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、運行,流化風速度不得小于鍋爐的最小流化速度；上層二次風可以設(shè)定一個比較大的值,但最大值不要超過60m／s；顆粒濃度的增大會削弱二次風的穿透性,這在下層表現(xiàn)得尤為明顯；可以適當減小下二次風的比例。
　　 運用正交試驗工況設(shè)計方法進行額定工況運行條件的模擬,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:可將過量空氣系數(shù)控制在1.2～1.25之間,將上二次風的速度調(diào)整在41m／s～49m