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1、第21卷 第3期动 力 工 程Vol.21No.3 ·1214·2001年6月POWERENGINEERINGJune2001文章编号:100026761(2001)0321214205W型火焰锅炉炉膛传热计算方法的研究刘 彤, 程金明, 徐 钢, 宋晓娜(华北电力大学,北京100085)摘 要:着重探讨了W型火焰锅炉炉膛的传热计算问题。在全面比较前苏联1973年热力计算标准中煤粉炉炉膛各种不同的传热计算方法的基础上,对其中2种传热计算方法进行了较详细的分析研究,并针对邯峰发电厂的660MW机组W型火焰炉进行了各种工况的炉膛传热计算。结果表明:采用半开
2、式法计算时有较大的偏差,而采用分区段法计算时误差较小。因此认为:由于W型火焰锅炉上、下炉膛的换热情况差别很大,进行炉膛传热计算时,应该将上、下炉膛分开计算。在现有条件下,推荐采用分区段算法。图2表1参4关键词:W型火焰锅炉;炉膛传热计算;分区段算法中图分类号:TK223文献标识码:A进,国外制造厂家的计算标准都是保密的,一般只0 引言提供设计煤种少数几个工况的热力计算汇总表。W型火焰锅炉是由美国福斯特·惠勒能源国内通用的前苏联的热力计算标准用于传统的单公司(FWEC)首创的一种新型燃用无烟煤锅炉。室炉取得了较好的效果,但尚不能确定此标准是我国自90年代
3、以来开始引进W型火焰锅炉。否适用于W型火焰锅炉。由于W型火焰锅炉结1996年东方锅炉厂采用引进技术制造的国产首构的特殊性,不能采用与四角切圆锅炉相同的计台300MW机组W型火焰锅炉在山西阳泉第二算方法。因此,对于W型火焰炉的热力计算方法发电厂正式投入运行,现已有十几台国产或进口进行研究是一项十分紧迫的任务。本文首先分析机组投入运行或在建之中。国际上公认:W型火了W型火焰炉与四角切圆炉的异同,比较了前苏焰锅炉在稳燃能力、降低NOx排放、防止结渣、最联1973年《锅炉机组热力计算标准》的几种炉膛低不投油稳燃负荷及调峰方面具有显著的优势。传热计算方法,最后选
4、择了其中2种方法进行实我国的煤炭储量丰富,而且低挥发份的贫煤和无例计算。通过对计算结果进行比较分析,得到了一烟煤约占19%,是世界上少数贫煤和无烟煤储量些有益的结论。这将有助于W型火焰炉在我国的丰富的国家之一。随着无烟煤的进一步开发,为了进一步推广和应用。有效的利用能源,电力工业燃用贫煤、无烟煤的数量还将增长。因此,W型火焰炉是今后主要采用1W型火焰锅炉的结构特点的炉型之一。图1是一个典型的W型火焰锅炉。与常规的对已投运的W型火焰锅炉的运行性能调查煤粉锅炉相比,不同的是它的燃烧室由下部的着表明:由于引进时间比较短,国内设计、运行等方火炉室和上部的辐射炉
5、室组成。其中,下炉室大面面的技术尚不成熟,这使得W型火焰锅炉的优势积布置了卫燃带以确保无烟煤的稳定燃烧,上炉还没有充分发挥出来,而且有些电厂的W型火焰室大量布置了水冷壁、屏式过热器等吸热面,以确炉还存在一些问题,有待于进一步的完善。对此项保出口烟温保持在合适的温度。着火炉室的深度引进技术的进一步消化吸收及发展常常要以热力比辐射炉室大80%～120%。前后墙突出部分的计算为基础。由于W型火焰锅炉技术是自国外引顶部构成拱体,拱体倾斜。煤粉气流和二次风喷嘴装设计在拱体上,前、后墙下喷的煤粉气流较多地收稿日期:2000204223接触到高温回流的烟气,提高火焰
6、根部的温度水作者简介:刘 彤(1963-),女,华北电力大学(北京)动力系副教授。平,有利于低挥发份煤的着火。在着火炉室下部与©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第3期动 力 工 程 ·1215·另一股空气射流相遇后折转向上,沿炉室中轴线算没有采用该方法。上升,从而形成W型火焰。由于火焰先下行后上根据W型火焰炉的炉型特点,本文重点采用行,增加了煤粉在炉内的停留时间,有利于燃料的的是分区段炉膛换热计算方法。该方法按能量方燃尽。程式决定沿炉膛高度的烟气温度。在
7、稳定状态下,能量方程式决定着炉膛各个区段中的放热和换热关系。每个区段中的烟气温度依据该区段中的放热、燃烧产物焓的变化以及该区段的传热量来计算。分区段炉膛换热计算方法可以确定沿炉膛高度的局部热负荷,可用于各种炉室为单室炉、半开式炉和双室炉的传热计算。因此,用这种方法来计算W型火焰炉较为适合。2.2分区段炉膛传热计算方法为了计算沿炉膛高度的热负荷分布,将炉膛人为地划分为几个区段,以确定每个区段出口的烟气温度。最后一个区段的出口处的烟气温度为图1300MW“W”型火焰锅炉整体示意图炉膛出口烟气温度,该温度应该与设计值相差不1—炉膛 2—燃烧器 3—全大屏过热
8、器超过50°C。一般将炉膛划分为3～6个区段。各区2W型火焰锅炉的炉膛传热计算方段算法如下:2
