《循环流化床锅炉煤燃烧效率研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《循环流化床锅炉煤燃烧效率研究.pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第8 卷1 期2 0 0 0 年3 月应用基础与工程科学学报J O u R N A LO FB A S I CS C I E N C EA N DE N G I N E E R I N GV 0 1 8。N o 1M a r c h2 0 0 0C o a lC o m b u s t i o nE f f i c i e n c yi nC i r c u la t i o nF lu i d i z e dB e dJ u n f uJ I NX i a o z h o n gY A N GH a i r u iL I UQ i n gY U EG u a n g x i(T h e r
2、m a lE n g i n e e r i n gD e p a r t m e n t，T h eS t a t eK e yL a b o r a t o r yo fC l e a nC o a lC o m b u s t io nT s i n g h u aU n i v e r s i t y，B e i j i n g1 0 0 0 8 4)A b s t r a c tI ti sw e l lk n o w nt h a tt h eu n b u r n e dc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hi nac o a l f i r
3、e dc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e rh a sb e e nam a j o rp r o b l e m I tc o n t r i b u t e st oal o s s o fc o m b u s t i o na n db o i l e re f f i c i e n c y T h ec o m b u s t i o no fs i xk i n d so fc o a lw a si n v e s t i g a t e di nab e n c hs c a l ec i r c u l
4、a t i n gf l u i d i z e db e dr i g，w h i c hr e s u l t sw e r ec o m p a r e dw i t ht h a ti nc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e rb u r n tt h es a m ec o a l，a n da l s oc o r r e l a t e dw i t ht h eTAGd a t e s T h er e s u l t ss h o w st h a tt h eu n b u r n e dc a r b o
5、 nc o n t e n ti nf l ya s hi sa f f e c t e dn o to n l yb yo p e r a t i o np a r a m e t e r s，s u c ha sb e dt e m p e r a u r e，e x c e s sa i rr a t i o，c o m b u s t i o na i rs u p p l y，b e di n v e n t o r ya n di t sq u a l i t y，b u ta l s ob yt h ec o a lc h a r a c t e r i s t i c s，w
6、h i c hi sb e l i e v e dt h ek e yf a c t W i t ht h eT G Ad a t a，i ti sp o s s i b l et op r e d i c tt h eeu n b u r n e dc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hw h e nt h ec o a li sb u r n ti nac i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e r K e y w o r d s：c i r c u l a t i n gf l u i d
7、i z e db e d，c o m b u s t i o ne f f i c i e n c y，c o m b u s t i o nc h a r a c t e r i s t i c sB e c a u s eo fd e s u l f u r a t i o n，a n df u e lf l e x i b i l i t y，i nt h el a s td e c a d e，c i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e dc o m b u s t i o nh a sr e c e i v e dc o n s i d e r
8、 a b l ea t t e n t i o nf o ru s ei nc o m m e r c i a lp o w e rg e n e r a t i o n P r o c e s s e si n v o l v e di naC F B Cb o i l e ra r ec o m p l e x，a n do f t e ni n t e r r e l a t e dt oe a c ho t h e r，a n dt h eu n b u r n e dc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hi Sb e l i e v e dt ob
9、 et h ef i n a lr e s u l t sf o rt h e s e T oo p t i m i z et h ep r o c e s sa n dm a k ep r e d i c t i o n sa b o u tt h ec o m b u s t o rb e h a v i o ri nab r o a dr a n g eo fo p e r a t i n gc o n d i t i o n s，i ti sn e c e s s a r yt ok n o wt h ec o m b u s t i o ne f f i c i e n c y，s
10、p e c i a l l y，t h eu n b u r n e dc a r b o ni nf l ya s h I nt h em e a s u r e m e n to ft h e7 5 t hc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e r，i tw a sf o u n dt h a tc h a rc o m b u s t i o ni nd e n s eb e dw a si nr e d u c i n ga t m o s p h e r e 1 I w h i c hi ss u p p o r t
11、e db yo t h e ri n v e s t i g a t i o no2|T h ep h e n o m e n ac a nb ee x p l a i n e db yt h eg a s s o l i df l o wi nd e n s eb e d A c c o r d i n gt ot h et w o p h a s et h e o r yo ff l u i d i z a t i o n，t h ed e n s eb e dw a sd i v i d e di n t ot w o，r e g i o n s：as o l i d s f r e e
12、b u b b l ep h a s e；a n das o l i d s l a d e ne m u l s i o np h a s e A b o v et h ed e n s eb e d，t h er i s e rc r o s s s e c t i o nm a yb ed i v i d e da p p r o x i m a t e l yi n t oac o r er e g i o n，w h e r eb u l ko fg a sw i t hd i l u t es u s p e n s i o nf l o w su p w a r d，a n da
13、 na n n u l a rw a l lr e g i o n，w h e r er e l a t i v e l yd e n s es h e e t so fp a r t i c l e si n t e r m i t t e n t l yc a s c a d ed o w n w a r d s T h ef l e x i b l ef l o wm a k e sg r e a td i f f i c u l tt op r e d i c tt h ec a r b o nc o m b u s t i o ne f f i c i e n c y Al o to
14、 fa t t e n t i o nh a sb e e np a i do ni t 3 4|I ti ss u g g e s t e dt h a ti nm o s tc a s ec o m b u s t i o ni nc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e ri so c c u r su n d e rc h e m i c a lk i n e t i c sc o n t r 0 1o ft h eo v e rr e a c t i o n 5|T h ea i rs u p p l yh a so b
15、 v i o u se f f e c t so nt h ec a r b o ni nf l va s h 6 8|M a n u s c r i p tr e c e i v e dS e p t 2 8，1 9 9 9，R e v i s e dN o v 2 5，1 9 9 9S u p p o r t e db yt h eM a j o rR e s e a r c hP r o j e c to ft h eN i n t h F i v eP l a no fC h i n a 万方数据9 8应用基础与工程科学学报V 0 1 8I nt h i sw o r k，t h ea
16、 u t h o r sb e n c hs c a l ec i r c u l a t i n gf l u i d i z e d1E x p e r i m e n t a lt r yt Oc o r r e l a t et h ec i r c u l a t i n gb e dr i gr e s u l t sw i t ht h eT A G1 1D e s c r i p t i o no ft h eB o i le r sn g 1S c h e m a t i co ft h e7 5 t hC F Bb o i l e rf l u i d i z e db e
17、 db o i l e rr e s u l t s，ad a t e s T h e s et e s t sw a r ec a r r i e di nt h e75 t hc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e r sa tJ i a n j i a n gC e m e n tC O，W u7a nP o w e rs t a t i o n，X i n s uP o w e rP l a n t，r e s p e c t i v e l y A c c o r d i n gt ot h ed e m a n do
18、 ft h eu s e r，t h eb o i l e rm a i ns t e a mp r e s s u r ei s3 8 2 M P a，t e m p e r a t u r ei s4 50。C T h eb o i l e r 7Sd e s i g np a r a m e t e r sa r es h o w ni nt a b l e1 T h es t r u c t u r e so ft h e s eb o i l e r sa r es a m e。s h o w ni nF i g 1 T a b l e1D e s i g np a r a m e
19、t e r so f7 5 t hC F Bb o i l e rw i t hw a t e r c o o l e ds q u a r es e p a r a t o rW a t e r c o o l e ds q u a r es e p a r a t o ri sl o c a t e db e t w e e nt h ec o m b u s t o ra n dt h es e c o n dp a s s，S Ot h e“1 1 S h a p ei sr e m a i n e ds a m ea st h ef i r s tg e n e r a t i o
20、np l a n a rf l o ws e p a r a t o rc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e ro fT s i n g h u aUn i v e r s i t y T h ew a l l sf r o mc o m b u s t o rt ot h es e c o n dp a s sb e f o r ee c o n o m i z e ra r ea 1 1m a d ew i t hm e m b r a n ew a l l T h ef r o n tw a l lo ft h es e
21、 p a r a t o rs h a r et h eb a c kw a l lo ft h ec o m b u s t o r T h eb a c kw a l lo ft h es e p a r a t o ri sa l s ot h ef r o n tw a l lo ft h eu p p e rs e c o n dp a s s，w h i c hm a k e sa9 0。t u r nt Ot h ef r o n t，c r o s s i n gt h eb a c kw a l lo ft h ec o m b u s t r o，f o r mt h er
22、 o o fo ft h es e p a r a t o ra n dc o m b u s t o rr e s p e c t i v e l y T h eb a c kw a l lo ft h ec o m b u s t o ra n dt h es i d ew a l lo ft h es e p a r a t o re x p e n du p w a r dt of o r mt h eo u t l e tr o o mw i t ht h es t e a mc o o l e dr o o f O u t l e tr o o mo fs e p a r a t
23、o ri Sc o m e c t e dw i t ht h et u r nr o o m S o。t h es e a lc h a r a c t e r i s t i cc a nb es u r ew i t h o u ta ne x p a n s i o nc o m p o n e n t 1 2B e n c hS c a leC i r c u la t i n gF lu i d i z e dB e dR i gT h ec i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e dc o m b u s t o ru s e di n t
24、 h i si n v e s t i g a t i o n(s h o w ni nF i g 2)c o n s i s t so fa15 0 r a mi n n e rd i a m e t e r，5 mh i g hcr i s e r，s o l i d sf e e d i n gs y s t e m，ac y c l o n e，r e c i r c u l a t i o ns y s t e mw i t haJ-v a l v e，ah e a te x c h a n g e，a n dt h ec o n t i n u o u sa n a l y s i
25、 ss y s t e mo f 万方数据N O 1吕俊复等：循环流化床锅炉煤燃烧效率研究9 9g a sc o m p o n e n t s T h er i s e ri sc o m p o s e do ft h r e e1 2 mh i g hs e c t i o n sa n dt h r e e0 3 mh i g hw a t e r c o o l e ds e c t i o n s T h e r ei sag a sb u r n e ri nt h ew i n db o xf o rs t a r t u po ft h es y s t e m A tt h
26、 ed o w nc o m e ro ft h ec y c l o n e 3v i s u a ls e c t i o ni Si n s t a l l e dt oo b s e r v et h er e c i r c u l a t i n gm a t e r i a l，w h i c ha r ef e db a c kt ot h ef u r n a c e I ti Sa l s ou s e dt Oe s t i m a t et h ec i r c u l a t i n ga s hf l o wr a t e T h ew h o l es y s t
27、 e mi Sm a d eo fs t a i n l e s ss t e e l，a n di Si n s u l a t e dw i t hc a l c i u ms i l i c a t ea s b e s t o so nt h eo u t e rs u r f a c e T h ee o a la n dl i m e s t o n ea r ef e di n t ot h eb e db ya na i r a s s i s t e ds c r e wf e e d e ra tl mh e i g h ta b o v et h ed i s t r i
28、 b u t o r P r i m a r ya i ri si n j e c t e dt h r o u g ha na i rd i s t r i b u t o ra tt h eb o t t o mo ft h er i s e r S e c o n d a r ya i ri ss u p p l i e da tt h eh e i g h to f1 1 ma b o v et h e1 F D F2 G a sb u r n e r3 D i s t r i b u t o r4 F e e d e r5 C o m b u s t o r6 S a m p l e
29、p o r t7 J v a l v e8 C y c l o n e9 H e a te x c h a n g e r0 I D F1 S e c o n d a r yw i n dF i g 2As c h e m a t i co ft h eC F Bc o m b u s t o rs y s t e md i s t r i b u t o r T h ep o s i t i o no fs e c o n d a r ya i rc a nb ea d j u s t e di fn e c e s s a r y T h e r ea r eas e r i e so f
30、s a m p l i n gp o r t sa l o n gt h eh e i g h to ft h er i s e r T h es y s t e mh a sac o n t i n u o u sm e a s u r e m e n to ft e m p e r a t u r e，g a sc o n c e n t r a t i o n(0 2，C Oa n dS 0 2)a n db e dp r e s s u r ea td i f f e r e n th e i g h t si nt h ec o m b u s t o r A tt h ee x i
31、 to ft h ef u r n a c e，a ni s o k i n e t i c s a m p l i n gd e v i c ei si n s t a l l e dt oc o l l e c ts o l i d se l u t r i a t e df r o mt h eb e d A tt h eb o t t o mo ft h eJ v a l v e，c i r c u l a t i n ga s hc a nb eo b t a i n e dt h r o u g has t a i n l e s sv a l v ef o ra n a l y
32、s e s F l ya s hi sc o l l e c t e di nt h ef l u eg a sc h a n n e lb yas o l i ds a m p l i n gs y s t e m 1 3F u e lT a b l e2S H O W St h ep r o x i m a t ea n du l t i m a t ea n a l y s i so ft h ec o a l su s e d nt h ee x p e r i m e n t a lw o r k T h e ya r ef r o mt h ec o m m e r c i a l
33、7 5 t hc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e db o i l e r s C 一1。C 一2a r et h ec o a l sb u r n e di nJ i a n j i a n gP l a n ti nS i c h u a np r o v i n c e C 一3，C 一4a r et h ec o a l sb u r n e di nX i n s uP l a n ti nJ i a n g s up r o v i n c e C 一5，C 一6a r et h ec o a l sb u r n e di n W
34、 u7a nP l a n ti nH e b e ip r o v i n c e T h ei n i t i a lb e dm a t e r i a li st h ed r a i n e da s hg e n e r a t e df r o mt h es a m ec o a l T h eg a sv e l o c i t yi nt h ed e n s eb e dw a sm a i n t a i n e da t4 5 m sa n de x c e s sa i rl e v e lo f2 0 F o raf i x e da i rf l o wr a
35、t e，t h es c r e wf e e d e ri sr e g u l a t e dt oi n j e c tac o n s t a n tc o a lf e e dr a t e T h et e m p e r a t u r ei nt h ed e n s eb e dw a sc o n t r o l l e da t9 0 0。C，8 5 0。C，a n d8 0 0。C，s e p a r a t e l y D u r i n gt h ee x p e r i m e n t a lw o r k，s t e a d ys t a t ew a sm a
36、 i n t a i n e df o rt h r e eh o u r s D u r i n ge a c hr u n，t h es o l i d sa tt h ee x i t o ft h ef u r n a c e，f l ya s ha n dc i r c u l a t i n ga s hw e r ec o l l e c t e d A tt h ee n do fe a c hr u n，b e dm a t e r i a li nd e n s eb e dw a sd r a i n e df r o mt h eb o t t o mo ft h er
37、 i s e r 万方数据1 0 0应用基础与工程科学学报V 0 1 8T a b l e2P r o p e r t i e so fc o a l su s e dC o a l(w t o na c c e p t e db a s i s)C 一1C 一2C 一3C 一4C 一5C 一6M o i s t u r e4 3 56 7 47 5 26 3 75 2 87 7 4A s h4 1 3 33 3 3 22 4 3 62 1 4 84 5 1 11 9 8 2上J r o x l m 8 t ea n a l y s i sV 0 1 a t l i em a t t e r2
38、 2 3 12 6 6 11 8 3 21 6 5 75 4 37 3 4F i x e d C a r b o n3 2 0 14 4 1 54 9 3 65 3 8 33 8 6 95 6 4 6C4 3 9 85 2 2 36 1 4 36 4 7 54 4 3 26 7 7 2S0 3 60 8 50 6 61 8 50 8 81 2 2B yn o w，C o a li nT s i n g h u aU n i v e r s i t ye x p e r i m e n t a lp l a n tw a sb u r n e di nt h ec o m b u s t o r
39、 T w ok i n d so fo p e r a t i n gc o n d i t i o nw a sc o n d u c t e d D u r i n ge a c hr u n，f l ya s h，c i r c u l a t i n ga s ha n db e dm a t e r i a li nd e n s eb e dw e r ec o l l e c t e d W i t ht h ei m p r o v e m e n to ft h ec i r c u l a t i n ga s hr e c i r c u l a t i o nd e v
40、 i c e，t h es y s t e mc a nb eo p e r a t e ds t e a d i l y 2R e s u l t sa n dD i s c u s s i o n2 1O p e r a t i o ni n7 5 t hC i r c u l a t i n gF l u i d i z e dB e dB o i l e r sI tc a nb es e e ni n F i g 3t h a tf o ra l lk i n d so fc o a lt h ec a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hi sas t
41、 r o n gf u n c t i o no ft h eb e dt e m p e r a t u r ew h e r et h eb e di n v e n t o r y，e x c e s sa i rr a t i oa n da i rs u p p l ya r es a m e S o。i ti sb e l i e v e d t h a tt h ek e yf a c ta f f e c t st h ec o m b u s t i o ne f f i c i e n c yi st h ec o a lc h a r a c t e r i s t i
42、c s T h ec h a r a c t e r i s t i ci sd e f i n e db yv o l a t i l ec o n t e n t，i n i t i a lr e a c t i v i t y，a n dc o a ls t r u c t u r e B e dt e m p e r a t u r eT b，一+一C 一1 r-一C 一4一一C 一2争一C 一5_()_ 一C 一3o _ C 一6F i g 3T h ee f f e c to fb e dt e m p e r a t u r eo nc a r b o nc o n t e n
43、ti nf l ya s h(P=1 0 0 0 0 P a，口一1 1 2)3 02 001 1 21 1 71 2 21 2 7E x c e s sa i rr a t i on一+一C+l1 6 广一C 一4一一C 一2一c P C 一5_(_ 一C-3?口一C 一6F i g 4T h ee f f e c to fe x c e s sa i rr a t i oonc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s h(扎一9 1 0。C，A P=1 0 0 0 0 P a)T h ee x c e s sa i rr a t i oa l s oi n f
44、l u e n c e st h ec a r b o nc o n t e n ti nf l ya s h T h eh i g he x c e s sa i rr a t i oi s，t h em o r e1 0 wc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hi s，s e eF i g 4 N om a t t e rw h a tk i n do fc o a l，O379O511O2632292lO672482o 1141823432O682O1633O81381O261HoNSSyanae扯mtU装。U工可h一-口一_au_盘ou口oohu鬟，
45、u专时j口一苦昱口ou口04等u 万方数据N O 1吕俊复等：循环流化床锅炉煤燃烧效率研究1 0 1f o rah i g hc o m b u s t i o ne f f i c i e n c y，2 0 e x c e s sa i rr a t i oi sr e q u i r e d W h e nt h ec o a li sd i f f i c u l tt ob u r no u t，25 e x c e s sa i rr a t i oi ss u g g e s t e d C o m b u s t i o na i rs u p p l yi sa n o t
46、h e rf a c ta f f e c t st h ec a r b o nc o n t e n ti nf l ya s h C h a n g i n gt h ea i rs u p p l y，t h em i x i n go fa i ra n ds o l i d sw i l lb ei m p r o v e d，s e eF i g 5，w h e r e，BS W NRm a i n sb e f o r et h es e c o n d a r yw i n dn o z z l e sa r er e p a i r e d，AS W NRm a i n s
47、a f t e rt h es e c o n d a r yw i n dn o z z l e sa r er e p a i r e d I tc a nb es e e nt h a ta f t e rt h ep e n e t r a t i o nd e p t hi n c r e a s e df r o ml e s st h a n12 0 0 r a mt om o r et h a n2 0 0 0 m ma f t e rt h ei m p r o v e m e n t，t h ec a r b o nc o n t e n t si nf l ya s ho
48、 fd i f f e r e n ts i z e sw e r ea l ld e c r e a s e d，a ss h o w ni nF i g 6 T h et o t a lc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hd e c r e a s e df r o m1 70 At ol e s st h a n1 2 X1 20器8鸟口呈墨苦48dnO5 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 0D i s t a n c et ot h ew a l l。L，I T l mF i g 5T h ee f f e c to fa i rs u
49、 p p l yo ng a sc o n c e n t r a t i o n(T b 一9 1 0，P 一1 0 0 0 0 P a，C 一5)T h eb e di n v e n t o r ya l s oa f f e c t st h ec a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hs i g n i f i c a n t l y F o rb e dt e m p e r a t u r eT b 一9 1 0，e x c e s sa i rr a t i oa 一1 21，w h e nb e dp r e s s u r ed r o pi
50、 n c r e a s e sf r o m7 2 0 0 P at o1 1 5 0 0 P a，t h ec a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hd e c r e a s e sa b o u t10，d i f f e r e n tf r o mt h ec o a lk i n d s，s e eF i g 7 F o ral o wv o l a t i l ec o n t e n tc o a l，t h ed e c r e a s ei Sm o r eo b v i o u s I ts e e m st h a ti Sn o tv