论循环流化床锅炉的循环倍率.pdf

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1、第32卷第1期锅炉技术Vol.32,No.120081年1月BOILE锅炉技RTECHNOLOGY术Jan.,2001第32卷文章编号CN31-15082001-0008-05论循环流化床锅炉的循环倍率顾亚平西安交通大学热能工程系西安710049关键词循环流化床锅炉循环倍率摘要循环倍率是循环流化床(CFB)锅炉循环系统的基本特征值是分析和设计循环流化床循环系统的前提文章阐述循环流化床锅炉循环倍率的概念循环倍率关系式的推导分析及其应用介绍作者提出的CFB锅炉循环系统的物理模型及由此导得的以给煤为基准的R循环倍率关系式及以随煤进入循环系统的固体质量为标准的K循

2、环倍率关系式并作进一步分析将K循环倍率关系式与近年来普遍应用的Kj=/(1)简化关系式作比较呈现出K关系式的正确性循环倍率关系式R或K从理论上揭示CFB锅炉循环物料量建立和维持的基本规律为分析循环系统奠定了理论基础对循环系统的设计运行有重大指导意义中图分类号TK229.6文献标识码A的较之煤粉炉火床炉等单一燃烧系统要复杂0前言得多一个确定的循环系统实际上要满足流动我国的循环流化床锅炉经过了较长时间的燃烧传热固体物料循环的综合要求设想在开发性发展阶段期间有相当一些投运的循环流分别作流动燃烧传热物料循环设计时最后化床锅炉存在这样那样的问题如锅炉负荷偏的结果要达

3、到统一协调实非易事需要从理论低炉膛温度工况不理想炉膛上下温差过大飞上分析循环系统的规律CFB循环流化床的基本灰与飞灰含碳量偏大等等虽致力于解决但收特征是具有固体物料进行循环燃烧的循环系统效不甚显著其原因在于这些问题并不是孤立锅炉在指定的运行工况下连续可靠地运行则需的多是由于系统本身引起的这种现象带有普保持系统在流动燃烧传热各方面协调统一其遍性虽从定性角度可对循环系统分析但在理共同的必要条件是要能准确确定系统的循环物解程度上和设计意图上确有着较多的差别因此料量[1]因此首先需探求系统循环物料量的建出现较多的问题基本的特征是偏离设计值较立和维持的规律远主要原因

4、在于先前尚无确定系统循环物料量2关于循环倍率的概念的理论和方法文章阐述由作者提出的循环系统物理模型及从模型出发导得的循环倍率关系式系统循环物料量可用循环培率表示在循环及其应用从理论上探讨CFB锅炉工作原理流化床锅炉中的循环倍率通常有两种定义一种定义为循环入炉内的固体物料量与系统给煤量1对循环系统的要求的比值另一种定义为循环入炉内的固体物料量众所周知循环系统是由多个部件串连组成与随进入炉膛的给煤一次上升直接进入分离器收稿日期2000-06-20顾亚平1945~)男副教授从事气固两相流与燃烧循环流化床锅炉的教学与研究工作第1期顾亚平论循环流化床锅炉的循环倍率9

5、的固体物料量的比值循环倍率是CFB锅炉中非常重要的参数设计中确定系统所需的动力维持燃烧所需的温度通过热平衡进行传热设计确定布置受热面等等均需预先知道系统的循环倍率在CFB锅炉开发研制过程中并没有循环倍率定性定量的解析式无法或者难于估计循环倍率CFB系统的设计处于分散的无序状态对于循环倍率多依赖于设计者的经验性判断因而有些CFB锅炉投运后出现诸多问题偏离设计值较远通常人们普遍认为循环倍率的影响因素是十分复杂的它与组成系统的分离器立管回料器炉膛等部件燃煤特性主要是煤种颗粒度图CFB锅炉循环系统原理图及其分布炉膛结构运行参数等许多方面的几十个因素都有关系我们采用

6、物理模型加经验处4循环流化床锅炉的循环倍率关系式理的方法使问题得以简化公式推导前提3CFB锅炉循环系统的物理模型1讨论针对某一实际确定的系统即组成CFB锅炉的循环系统通常由炉膛分离器系统的各部件炉膛分离器立管回料器等确定立管回料器等部件构成此系统将飞出炉膛的2运行工况确定即循环系统处于某一实较粗的可燃的固体颗粒通过分离器捕集下来经际存在的工况下炉膛流化速度Ug燃煤燃煤颗立管回料器回送入炉膛燃煤进入炉膛后其中粒及分布锅炉运行参数等确定一部分在密相区燃烧另一部分随气流向上并进3系统及运行工况保持稳定因此系入分离器经分离器分离下来的物料通过回料器统满足质量平衡条

7、件热量平衡条件也满足当回送入炉膛实施循环燃烧我们将CFB锅炉的时的动力条件对于上述确定的系统在稳定工况燃烧看作一般锅炉的一次燃烧和系统的循环燃下所具有的循环倍率为烧叠加在炉膛中的燃烧沿炉膛高度可分为密相区的燃烧和稀相区的燃烧进入分离器的物料有随燃煤一次上升直接进入分离器的部分及循环物料两部分循环物料要考虑经过炉膛时的燃烧减重燃烧所需的空气进入锅炉生成的烟式中气从炉膛经分离器离开循环系统对于循环系R以系统给煤量为基准的循环倍率统来说稳定状态下始终有循环物料量G在系K以给煤进入炉膛后直接上升进入循环统内流动从分离器逸出的飞灰将由进入系统的系统即分离器的固体质量

8、为基准的燃煤一次上升进入分离器的部分扣除循环燃烧循环倍率减重所得的